JP2019157703A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動性を向上させる。【解決手段】ＥＣＵ１００は、フィードポンプ４０から圧送された燃料を外部制御可能に昇圧する機関回転駆動の高圧燃料ポンプ６０と、高圧燃料ポンプ６０で昇圧された燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁１８と、を備えた内燃機関１０を制御する。ＥＣＵ１００は、高圧燃料ポンプ６０から燃料噴射弁１８へ供給される供給燃圧を検出する燃圧センサ１０３が異常である場合に、内燃機関１０を始動するときには、燃料噴射弁１８からの燃料噴射を停止させた状態で、フィードポンプ４０から圧送された燃料を高圧燃料ポンプ６０によって昇圧させ、供給燃圧が内燃機関１０の始動に必要な圧力に到達したと推定されたときに、燃料噴射弁１８からの燃料噴射を開始させ、その後、高圧燃料ポンプ６０による燃料の昇圧を停止させて、フィードポンプ４０の吐出圧に基づいて燃料噴射弁１８の噴射期間を演算する。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

従来の内燃機関の制御装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、筒内直接噴射式内燃機関における高圧燃料ポンプの制御系（特に燃圧センサ）に異常が発生した場合に、高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧を停止し、燃料タンクから低圧燃料ポンプによって吐出された燃料の圧力で燃料噴射弁から燃料を噴射するものが知られ、内燃機関の運転状態に基づいて算出された燃料噴射量が、低圧燃料ポンプの吐出圧力で燃料噴射が可能な時間の最大値に応じた許容最大噴射量よりも大きい場合には、空燃比のリーン化による失火を抑制すべく、吸入空気量の制限を行って、燃料噴射量が許容最大噴射量よりも大きくならないようにしている。

特開２０００−１３０２３２号公報

しかしながら、内燃機関の始動時に必要な燃料噴射量は、内燃機関の周囲温度が低下するに従って多くなることが予想され、吸入空気量を制限することで燃料噴射量が許容最大噴射量よりも大きくならないようにしてしまうと、氷点下の極低温環境では内燃機関を始動することができないおそれがある。

そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、燃圧センサが故障したときにおける内燃機関の始動性を向上させた、内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

このため、本願発明に係る内燃機関の制御装置は、燃料タンクから燃料を圧送する低圧燃料ポンプと、低圧燃料ポンプから圧送された燃料を外部制御可能に昇圧する機関回転駆動の高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプで昇圧された燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、を備えた内燃機関を制御するものであって、高圧燃料ポンプから燃料噴射弁へ供給される供給燃圧を検出する燃圧センサが異常であることを検知している場合に内燃機関を始動するときには、燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させた状態で、低圧燃料ポンプから圧送された燃料を高圧燃料ポンプによって昇圧させ、供給燃圧が内燃機関の始動に必要な圧力に到達したと推定されたときに、燃料噴射弁から燃料噴射を開始させ、その後、高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧を停止させて、低圧燃料ポンプの吐出圧に基づいて燃料噴射弁の噴射期間を演算する。

本発明の内燃機関の制御装置によれば、燃圧センサが故障したときにおける内燃機関の始動性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る燃料噴射システムの一例を示す概略図である。 同実施形態に係る内燃機関の制御装置の内部構成を示す概略図である。 異常時制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。 推定燃圧の演算に関するサブルーチンを示すフローチャートである。 異常時制御処理の変形例を示すフローチャートである。

以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。図１は、内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射システムの一例を示す。

自動車に搭載された内燃機関１０は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１のシリンダボア１１Ａに往復動可能に嵌挿されたピストン１２と、吸気ポート１３Ａ及び排気ポート１３Ｂが形成されたシリンダヘッド１３と、吸気ポート１３Ａ及び排気ポート１３Ｂの開口端を開閉する吸気バルブ１４及び排気バルブ１５と、を有している。

ピストン１２は、コンロッド（コネクティングロッド）１６を介してクランクシャフト１７に連結されている。そして、ピストン１２の冠面とシリンダヘッド１３の下面との間に、燃焼室Ｓが形成されている。シリンダヘッド１３には、燃焼室Ｓに燃料を直接噴射する燃料噴射弁１８、及び燃料噴射弁１８から噴射された燃料と吸気ポート１３Ａから吸入した空気との混合気を着火する点火栓１９が、燃焼室Ｓに臨んで取り付けられている。

燃料噴射弁１８は、外部からの制御信号に応答して、スプリングにより閉弁方向に付勢されているプランジャがリフトすることで、先端部の噴口から燃料を燃焼室Ｓに噴射する噴射期間及び噴射タイミングを制御できるように構成されている。また、点火栓１９は、外部からの制御信号に応答して、燃焼室Ｓに臨む電極から火花放電を行うことで、点火タイミングを制御できるように構成されている。

クランクシャフト１７は、複数のジャーナル部１７Ａとクランクピン部１７Ｂとを有し、ジャーナル部１７Ａがシリンダブロック１１の主軸受（図示省略）に回転自在に支持されている。クランクピン部１７Ｂは、ジャーナル部１７Ａの回転中心から偏心しており、コンロッド１６の下端部はクランクピン部１７Ｂに回転自在に連結され、コンロッド１６の上端部はピストン１２のピストンピン（図示省略）に回動可能に連結されている。

また、クランクシャフト１７には、外部からの制御信号に応答して内燃機関１０のクランキングを行うスターターモータ２０が、その軸回転力をクランクシャフト１７へ伝達できるように接続される。例えば、外部からの制御信号に応答して駆動されるアクチュエータが、スターターモータ２０の出力軸２１を軸方向に移動自在に取り付けられたピニオンギア２２と、クランクシャフト１７の一端に同軸に取り付けられたフライホイール１７Ｃのリングギアと、が噛合するようにピニオンギア２２を移動させることで、スターターモータ２０の軸回転力がクランクシャフト１７へ伝達される。

燃料を貯蔵する燃料タンク３０の内部には、外部からの制御信号に応答して、燃料タンク３０の底部から燃料を吸入して圧送するフィードポンプ（低圧燃料ポンプ）４０が取り付けられている。フィードポンプ４０の燃料吐出口４０Ａは、低圧燃料配管５０を介して、高圧燃料ポンプ６０の燃料供給口６０Ａに連通されている。高圧燃料ポンプ６０の燃料吐出口６０Ｂは、高圧燃料配管７０を介して、燃料噴射弁１８の燃料供給口１８Ａに連通されている。フィードポンプ４０から吐出される燃料の圧力が規定値（例えば０．４５ＭＰａ）以上となったときに、吐出燃料の一部が図示省略のレギュレータによって燃料タンク３０内へ戻されるので、フィードポンプ４０から高圧燃料ポンプ６０に供給された燃料の圧力（以下、「フィード圧Ｐｆ」という）Ｐｆは、略一定の圧力（例えば０．４５ＭＰａ）に保たれる。

燃料タンク３０に貯蔵された燃料は、フィードポンプ４０により吸い上げられ、低圧燃料配管５０を通って高圧燃料ポンプ６０へと供給される。そして、高圧燃料ポンプ６０へと供給された燃料は、フィード圧Ｐｆ以上の所望の圧力まで昇圧された後、高圧燃料配管７０を通って燃料噴射弁１８へと供給される。

ここで、高圧燃料ポンプ６０の一例について説明する。ポンプ本体６１の内部には、フィードポンプ４０から供給された燃料の圧力変動を平滑化する低圧ダンパ６１Ａ、プランジャ６２が往復動可能に嵌挿されたシリンダ６１Ｂ、及び、燃料を昇圧する昇圧室６１Ｃがそれぞれ形成されている。低圧ダンパ６１Ａと昇圧室６１Ｃとを連通する低圧燃料通路６１Ｄには、低圧ダンパ６１Ａから昇圧室６１Ｃへと燃料が流入する向きにのみ開弁する、スプリング６３Ａ及び弁体６３Ｂを有する吸入弁６３が配設されている。

吸入弁６３には、スプリング６３Ａの付勢力に抗して弁体６３Ｂを強制的に開弁させる、ソレノイドアクチュエータ６４が併設されている。ソレノイドアクチュエータ６４は、外部からの制御信号に応答して、吸入弁６３の開弁期間を制御できるように構成されている。

昇圧室６１Ｃと燃料吐出口６０Ｂとを連通する高圧燃料通路６１Ｅには、昇圧室６１Ｃから燃料吐出口６０Ｂへと燃料が流出する向きにのみ開弁する、スプリング６５Ａ及び弁体６５Ｂを有する吐出弁６５が配設されている。吐出弁６５は、フィードポンプ４０のフィード圧Ｐｆ以上で開弁するように構成されている。

プランジャ６２の下端部、即ち、昇圧室６１Ｃと反対側に位置する端部には、カム機構６６の回転運動を直線運動に変換するタペット６７が取り付けられている。カム機構６６は、クランクシャフト１７と同期して回転する図示省略のカムシャフトによって駆動され、カムシャフトにはカム６６Ａが取り付けられている。タペット６７は、カム機構６６のカム６６Ａと接触するように、圧縮コイルばねなどのスプリング６８によってカム６６Ａに押し付けられている。内燃機関１０が４ストローク機関であるとすると、クランクシャフト１７が２回転したときにカム６６Ａが１回転するように、クランクシャフト１７の回転力がカム機構６６のカムシャフトに伝達される。

したがって、カム機構６６のカム６６Ａが回転すると、その回転運動がタペット６７によって直線運動に変換され、プランジャ６２が往復動する。プランジャ６２が下降すると、昇圧室６１Ｃの容積が増加するため、昇圧室６１Ｃの燃料圧力が低下して吸入弁６３が開弁し、低圧ダンパ６１Ａから昇圧室６１Ｃへと燃料が流入する。一方、プランジャ６２が上昇すると、昇圧室６１Ｃの容積が減少するため、昇圧室６１Ｃの燃料圧力が上昇し、吸入弁６３が閉弁すると共に吐出弁６５が開弁する。吐出弁６５が開弁すると、昇圧室６１Ｃの燃料は、高圧燃料通路６１Ｅを経て燃料吐出口６０Ｂから吐出される。

プランジャ６２の下降時に昇圧室６１Ｃに流入した燃料は、プランジャ６２の上昇時に吸入弁６３が開弁していれば、低圧燃料通路６１Ｄを経て昇圧室６１Ｃから低圧ダンパ６１Ａ（低圧側）へと戻される。このため、ソレノイドアクチュエータ６４によって、プランジャ６２の上昇時に吸入弁６３の閉弁タイミングを変更することで、低圧側へと戻される燃料と昇圧される燃料との割合を変化させ、吐出弁６５から吐出される燃料の圧力を調整する。これにより、高圧燃料ポンプ６０から高圧燃料配管７０を介して燃料噴射弁１８へ供給される燃料の圧力（以下、「供給燃圧」という）を調整することができる。吸入弁６３の閉弁タイミングは、ソレノイドアクチュエータ６４への通電により常時開弁した状態である全開状態からソレノイドアクチュエータ６４へ通電しないことで閉弁タイミングを変更しない状態である全閉状態までの間で変更可能である。なお、吸入弁６３の全開状態では、プランジャ６２が上昇したときに昇圧室６１Ｃ内の燃料は常時開弁している吸入弁６３を介して低圧ダンパ６１Ａへ戻されるので、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧はフィードポンプ４０のフィード圧Ｐｆまで低下する。

また、低圧ダンパ６１Ａと吐出弁６５の下流の高圧燃料通路６１Ｅとは、高圧燃料通路６１Ｅから低圧ダンパ６１Ａへと燃料が流出する向きにのみ開弁する、スプリング６９Ａ及び弁体６９Ｂを有するリリーフ弁６９を介して連通されている。

リリーフ弁６９は、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が高圧燃料ポンプ６０の制御上限である規定圧力を超えると、スプリング６９Ａの付勢力に抗して弁体６９Ｂが移動して開弁し、高圧燃料通路６１Ｅから低圧ダンパ６１Ａへと燃料を排出する。このため、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が規定圧力以下に制限され、リリーフ弁６９の下流に位置する燃料噴射弁１８や高圧燃料配管７０等を保護することができる。

次に、内燃機関１０の制御系について説明する。内燃機関１０における制御対象である、燃料噴射弁１８、点火栓１９、スターターモータ２０、フィードポンプ４０及びソレノイドアクチュエータ６４は、イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）１０１のオン操作を契機として起動するＥＣＵ（Engine Control Unit）１００によって制御される。

ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ１０１及びスタータースイッチ（ＳＴＳＷ）１０２からオン操作又はオフ操作を検出する信号を入力する。ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ１０１からオン操作を検出すると、フィードポンプ４０に対して作動を開始するように制御信号を出力する。ＥＣＵ１００は、スタータースイッチ１０２からオン操作を検出すると、内燃機関１０のクランキングを開始するようにスターターモータ２０へ制御信号を出力する。

また、ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ１０１及びスタータースイッチ１０２からオン操作又はオフ操作を検出する信号を入力する他、燃圧センサ１０３、水温センサ１０４、負荷センサ１０５、回転速度センサ１０６及びカム角センサ１０７の各センサからの出力信号を入力する。

燃圧センサ１０３は、高圧燃料配管７０に取り付けられ、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧の実際値（実燃圧）Ｐｎに対応した信号を出力する。水温センサ１０４は、内燃機関１０を冷却する冷却水の循環経路（例えば、シリンダブロック１１に形成されたウォータジャケット１１Ｂ）に取り付けられ、冷却水の温度（水温）Ｔｗに対応した信号を出力する。負荷センサ１０５は、例えば、吸気流量、吸入負圧、過給圧、アクセル開度等、内燃機関１０の発生トルクと密接に関連する状態量を内燃機関１０の負荷Ｑとして、これに対応した信号を出力する。回転速度センサ１０６は、例えば、クランクシャフト１７等の近傍に配置されたクランク角センサ等で構成され、内燃機関１０の機関回転速度Ｎｅに対応した信号を出力する。

カム角センサ１０７は、カム機構６６のカム６６Ａとともに回転するカムギア６６Ｂの近傍に配置され、カムギア６６Ｂが回転しているとき、カムギア６６Ｂの外周に形成された歯による磁気抵抗の変化を検出して、カム６６Ａの回転位相に対応した信号を出力する。特に、カムギア６６Ｂは、カム角センサ１０７によって、プランジャ６２が所定の位置まで上昇した所定リフト状態を検出できるように形成される。例えば、カムギア６６Ｂにおいて、所定リフト状態のときにカム角センサ１０７が対向する位置に１つの歯を設けることで所定リフト状態を検出可能である。あるいは、カムギア６６Ｂの外周に複数の歯が離間して形成される場合には、カム角センサ１０７が所定リフト状態のときに検出する歯の磁気抵抗変化が他の歯の磁気抵抗変化と異なるようにカムギア６６Ｂを形成してもよい。所定リフト状態としては、例えば、プランジャ６２が最も上昇した位置にある最大リフト状態を採用することができる。

図２は、ＥＣＵ１００の内部構成を示す。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサ１００Ａと、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ１００Ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ１００Ｃと、外部機器とのインターフェースとなる入出力部１００Ｄと、これらを相互に通信可能に接続するバス１００Ｅと、を有する。ＥＣＵ１００の起動後、プロセッサ１００Ａは、不揮発性メモリ１００Ｂに格納された制御プログラムを揮発性メモリ１００Ｃに読み出して、各種制御処理を実行する。

プロセッサ１００Ａは、通常時の制御処理として、内燃機関１０の運転状態に基づいて、燃料噴射弁１８、点火栓１９及びソレノイドアクチュエータ６４を制御する。すなわち、プロセッサ１００Ａは、入出力部１００Ｄを介して入力した、水温センサ１０４、負荷センサ１０５及び回転速度センサ１０６からの出力信号から、それぞれ、水温Ｔｗ、負荷Ｑ及び機関回転速度Ｎｅを検出し、これらに基づいて、燃料噴射弁１８から燃料を噴射する噴射期間及び噴射タイミング、点火栓１９の点火タイミング、及び、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧の目標値（目標燃圧）Ｐｔを決定する。そして、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８が、決定した噴射期間及び噴射タイミングで燃料を噴射し、点火栓１９が、決定した点火タイミングで火花放電を行うように、燃料噴射弁１８及び点火栓１９へ入出力部１００Ｄを介して制御信号を出力する。また、プロセッサ１００Ａは、入出力部１００Ｄを介して入力した、燃圧センサ１０３からの出力信号に基づいて実燃圧Ｐｎを検出し、実燃圧Ｐｎが目標燃圧Ｐｔに近づくように吸入弁６３の閉弁タイミングを制御すべく、ソレノイドアクチュエータ６４へ制御信号を出力する。

また、プロセッサ１００Ａは、所定のタイミングで、燃圧センサ１０３の異常を検知するための異常検知処理を実行する。異常検知の方法としては、限定するものではないが、例えば、内燃機関１０のクランキング前に、燃圧センサ１０３の出力信号がフィードポンプ４０のフィード圧Ｐｆに対応した値となっているか否かによって検知することができる。

プロセッサ１００Ａは、異常検知処理により燃圧センサ１０３の異常を検知した場合には、通常時の制御処理を実行する代わりに、以下の異常時制御処理を実行する。すなわち、プロセッサ１００Ａは、吸入弁６３が常時開弁する全開状態に固定するように、入出力部１００Ｄを介してソレノイドアクチュエータ６４へ制御信号を出力する。吸入弁６３が常時開弁していると、プランジャ６２が上昇したときに、昇圧室６１Ｃ内の燃料は、常時開弁する吸入弁６３を介して低圧ダンパ６１Ａへ戻される。これにより、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧をフィードポンプ４０のフィード圧Ｐｆまで低下させる。プロセッサ１００Ａは、供給燃圧がフィード圧Ｐｆであるものとして、内燃機関１０の運転状態に応じた燃料噴射弁１８の噴射期間を演算する。このため、燃料噴射弁１８の噴射期間は、供給燃圧がフィード圧Ｐｆまで低下したことに応じて長くなる。このように、供給燃圧をフィード圧Ｐｆまで低下させるのは、供給燃圧の推定値に基づいて噴射期間を演算するよりも、フィードポンプ４０のフィード圧Ｐｆに基づいて噴射期間を演算した方が、内燃機関１０の運転状態に応じて必要となる燃料噴射量を良好な精度で噴射できるためである。

ところで、氷点下の極低温環境において内燃機関１０を始動する際には、噴射燃料が気化しにくくなり、また、内燃機関１０が作動を開始する際のフリクションも大きい。このため、燃圧センサ１０３の異常検知により燃料噴射弁１８に対する供給燃圧をフィード圧Ｐｆまで低下させたときに、氷点下の極低温環境において内燃機関１０を始動するためには、燃料噴射量を増大させるべく、噴射期間をさらに長くする必要がある。しかし、噴射期間をさらに長くするために噴射終了時期を遅くすると、圧縮行程と重複する噴射期間では、燃焼室Ｓの筒内圧が噴射圧以上となって噴射困難となるおそれがある。逆に、噴射期間をさらに長くするために噴射開始時期を早くすると、排気行程と重複する噴射期間では、排気バルブ１５の開弁中に燃料の噴射を開始することになるため、噴射燃料が排気ポート１３Ｂへ排出されてしまうおそれがある。すなわち、噴射期間には設定可能な上限値が存在する。したがって、異常時制御処理において、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧をフィード圧Ｐｆまで低下させると、内燃機関１０を始動することが困難となる可能性がある。

このため、プロセッサ１００Ａは、異常時制御処理において、内燃機関１０を始動する際に、燃料噴射弁１８からの燃料噴射を停止させた状態で、フィードポンプ４０から圧送された燃料を高圧燃料ポンプ６０によって昇圧させ、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が水温Ｔｗに応じて内燃機関１０の始動に必要となる圧力に到達したと推定したときに、燃料噴射弁１８から燃料噴射を開始させて点火栓１９による火花放電を行わせる。そして、プロセッサ１００Ａは、内燃機関１０が燃焼を開始したときに、高圧燃料ポンプ６０による燃料の昇圧を停止させて、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧をフィード圧Ｐｆまで低下させる。これにより、プロセッサ１００Ａは、供給燃圧がフィード圧Ｐｆであるものとして燃料噴射弁１８の噴射期間を演算する。

図３は、プロセッサ１００Ａが、イグニッションスイッチ１０１のオン操作を契機として、燃圧センサ１０３の異常を検知している場合に実行する異常時制御処理のメインルーチンを示す。なお、異常時制御処理の開始時において、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍは零として設定されている（Ｍは０以上の自然数）。

ステップＳ１（図中では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、プロセッサ１００Ａは、プランジャ６２がＭ回往復動したときの燃料噴射弁１８に対する供給燃圧として推定される後述の推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の初期値Ｐ_ｅｓｔ（０）を設定する。具体的には、プロセッサ１００Ａは、不揮発性メモリ１００Ｂに予め格納された推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の初期値Ｐ_ｅｓｔ（０）を揮発性メモリ１００Ｃに読み出す。吸入弁６３が全開状態でプランジャ６２が作動していない初期状態において、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧はフィード圧Ｐｆとなることから、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の初期値Ｐ_ｅｓｔ（０）はフィード圧Ｐｆに設定されている。

ステップＳ２では、プロセッサ１００Ａは、入出力部１００Ｄを介して入力した水温センサ１０４からの出力信号に基づいて水温Ｔｗを検出する。

ステップＳ３では、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ２で検出した水温Ｔｗに基づいて、内燃機関１０の始動に必要となる供給燃圧である始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇを設定する。始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇは、基本的には、ステップＳ２で検出した水温Ｔｗに応じて内燃機関１０の始動に必要となる燃料噴射量と、後述するステップＳ１５の燃料噴射における所定の噴射期間Ｄと、に基づいて演算される。所定の噴射期間Ｄは、少なくとも吸気行程から圧縮行程において燃料噴射弁１８からの燃料噴射が可能な期間である。内燃機関１０の始動に必要となる燃料噴射量は水温が低下するのに従って増大するので、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇも水温が低下するのに従って低下する。なお、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ２で検出した水温Ｔｗに基づいて、不揮発性メモリ１００Ｂにおいて所定の噴射期間Ｄの下に始動前目標供給燃圧と水温とを予め関連付けて記憶した水温供給燃圧マップを参照することで、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇを設定することができる。

ステップＳ４では、プロセッサ１００Ａは、供給燃圧が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ以上となるまでに必要なプランジャ６２の往復回数である始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔを設定する。始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔは、吸入弁６３が全閉状態でプランジャ６２が１回往復動したときに昇圧する供給燃圧の最大昇圧量と、ステップＳ３で設定した始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇと、に基づいて演算される。具体的には、始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔは、プランジャ６２をＭ_ｓｔ回往復動させたときに、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ以上の近傍値となるように設定される。なお、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ２で検出した水温Ｔｗに基づいて、不揮発性メモリ１００Ｂにおいて、所定の噴射期間Ｄ及びプランジャ６２の１回往復動による最大昇圧量の下に始動前目標往復回数と水温とを予め関連付けて記憶した水温往復回数マップを参照することで、始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔを設定することができる。

ステップＳ５では、プロセッサ１００Ａは、スタータースイッチ１０２がオン操作されたか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、スタータースイッチ１０２がオン操作されたと判定した場合には（ＹＥＳ）、スターターモータ２０が内燃機関１０のクランキングを行うことで、プランジャ６２が往復動を開始しているので、処理をステップＳ６へ進める。一方、プロセッサ１００Ａは、スタータースイッチ１０２がオン操作されていないと判定した場合には（ＮＯ）、スターターモータ２０が内燃機関１０のクランキングを開始していないので、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ及び始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔを再度設定すべく、処理をステップＳ２へ戻す。なお、ステップＳ２へ処理を戻した場合には、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍは再び零に初期化される。

ステップＳ６では、プロセッサ１００Ａは、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔ以下であるか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔ以下であると判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ７へ進める。一方、プロセッサ１００Ａは、現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔ以上であると判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ９へ進める。

ステップＳ７では、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧として推定した後述の推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ未満であるか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ未満であると判定した場合には（ＹＥＳ）、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧の昇圧を行うべく処理をステップＳ８へ進める。一方、プロセッサ１００Ａは、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ以上であると判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ９へ進める。これは、プランジャ６２による供給燃圧の最大昇圧量によっては、プランジャ６２をＭ_ｓｔ回往復動させる前に、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇよりも高くなることが有り得るので、ステップＳ８における吸入弁６３の全閉状態固定によって供給燃圧をさらに上昇させないようにするためである。

ステップＳ８では、プロセッサ１００Ａは、入出力部１００Ｄを介して、ソレノイドアクチュエータ６４に対して吸入弁６３を全閉状態に固定するように制御信号を出力する。これにより、プランジャ６２の上昇時に昇圧された昇圧室６１Ｃ内の燃料は、吸入弁６３を介して低圧ダンパ６１Ａへ戻されず、吐出弁６５から高圧燃料配管７０へ略全て吐出されるので、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧は最大昇圧量で上昇する。

ステップＳ９では、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧として推定した後述の推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇとなるように供給燃圧のフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を行う。具体的には、プロセッサ１００Ａは、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）と始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇとの偏差に応じて吸入弁６３の閉弁タイミングを変更させる制御信号を、入出力部１００Ｄを介して、ソレノイドアクチュエータ６４へ出力する。例えば、プロセッサ１００Ａは、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇよりも高くなっていれば吸入弁６３の閉弁タイミングを遅くする一方、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇよりも低くなっていれば吸入弁６３の閉弁タイミングを早くする。

ステップＳ１０では、プロセッサ１００Ａは、カム角センサ１０７からの出力信号に基づいて、プランジャ６２が所定の位置まで上昇した所定リフト状態に到達したか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、プランジャ６２が所定リフト状態に到達したと判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１へ進める一方、プランジャ６２が所定リフト状態に到達していないと判定した場合には（ＮＯ）、再度ステップＳ１０を実行する。

ステップＳ１１では、プロセッサ１００Ａは、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍに１を加算して、現在の往復回数Ｍのカウントアップを行う。これにより、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ１０によりプランジャ６２が所定リフト状態に到達したと判定した後にはじめて、プランジャ６２が１回往復動したものとして、現在の往復回数Ｍを１とすることになる。

ステップＳ１２では、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が、プランジャ６２のＭ回目の往復動によって、どのような圧力になっているかを推定し、この圧力を推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）として演算する。推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の演算方法の詳細については後述する。

ステップＳ１３では、プロセッサ１００Ａは、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔ以上であるか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔ以上であると判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４へ進める。一方、プロセッサ１００Ａは、現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔ未満であると判定した場合には（ＮＯ）、さらにプランジャ６２に往復動を行わせるべく、処理をステップＳ５へ戻す。

ステップＳ１４では、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧として推定した後述の推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ以上であるか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ以上であると判定した場合には（ＹＥＳ）、供給燃圧が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇに到達していると推定されるので、処理をステップＳ１５へ進める。一方、プロセッサ１００Ａは、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）が始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ未満であると判定した場合には（ＮＯ）、供給燃圧がまだ始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇに到達していないと推定されるので、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧の昇圧を行うべく、処理をステップＳ５へ戻す。

ステップＳ１５では、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８から所定の噴射期間Ｄ及び所定の噴射タイミングで燃料噴射を行うように、入出力部１００Ｄを介して燃料噴射弁１８へ制御信号を出力する。また、プロセッサ１００Ａは、点火栓１９から所定の点火時期で火花放電を行うように、入出力部１００Ｄを介して点火栓１９へ制御信号を出力する。

ステップＳ１６では、プロセッサ１００Ａは、内燃機関１０が燃焼を開始したか否かを判定する。すなわち、プロセッサ１００Ａは、内燃機関１０が完爆状態となっているか否かを判定する。内燃機関１０が完爆状態となっているか否かは、機関回転速度Ｎｅが完爆判定用の閾値Ｎ１以上となっているか否かによって判定できる。閾値Ｎ１は、スターターモータ２０による内燃機関１０のクランキングを停止しても、内燃機関１０が燃料の燃焼によって自力で回転を継続させることができると判断可能な回転速度である。閾値Ｎ１は、クランキングによる機関回転速度ＮＣよりも高く、かつ、アイドル回転速度Ｎ_ｉｄよりも低い値である（ＮＣ＜Ｎ１＜Ｎ_ｉｄ）。

なお、ステップＳ１６において、内燃機関１０が初爆状態となったことにより、内燃機関１０が燃焼を開始したと判定してもよい。内燃機関１０が初爆状態となっているか否かは、機関回転速度Ｎｅが初爆判定用の閾値Ｎ２以上となっているか否かによって判定できる。閾値Ｎ２は、内燃機関１０における複数の気筒のうちの１つの燃焼室Ｓで最初の爆発が発生したと判断できる回転速度である。閾値Ｎ２は、内燃機関１０のクランキングによる機関回転速度ＮＣよりも高く、かつ、閾値Ｎ１よりも低い回転速度である（ＮＣ＜Ｎ２＜Ｎ１）。したがって、完爆状態を判定するよりも早期に、内燃機関１０の燃焼開始を検知できる。

そして、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ１６において、内燃機関１０が燃焼を開始したと判定した場合には（ＹＥＳ）、内燃機関１０が始動したと判断して、処理をステップＳ１７へ進める一方、内燃機関１０が燃焼を開始していないと判定した場合には（ＮＯ）、内燃機関１０が始動していないと判断して、再び燃料噴射弁１８に対する供給燃圧の昇圧を行うべく、処理をステップＳ５へ戻す。

ステップＳ１７では、プロセッサ１００Ａは、吸入弁６３を全開状態に固定するように、入出力部１００Ｄを介してソレノイドアクチュエータ６４へ制御信号を出力する。吸入弁６３を全開状態に固定すると、プランジャ６２が上昇したときに昇圧室６１Ｃ内の燃料は常時開弁している吸入弁６３を介して低圧ダンパ６１Ａへ戻される。これにより、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧をフィードポンプ４０のフィード圧Ｐｆまで低下させる。

ステップＳ１８では、プロセッサ１００Ａは、水温センサ１０４、負荷センサ１０５及び回転速度センサ１０６の出力信号を入出力部１００Ｄで入力して検出した、水温、負荷Ｑ及び機関回転速度Ｎｅと、フィード圧Ｐｆとみなした供給燃圧と、に基づいて、燃料噴射弁１８から燃料を噴射する噴射期間及び噴射タイミング、及び、点火栓１９の点火タイミングを決定する。そして、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８が、決定した噴射期間及び噴射タイミングで燃料を噴射し、点火栓１９が、決定した点火タイミングで火花放電を行うように、入出力部１００Ｄを介して燃料噴射弁１８及び点火栓１９へ制御信号を出力する。ステップＳ１８の燃焼制御は、イグニッションスイッチ１０１がオフ操作されるまで、あるいは、アイドリングストップ機能を有する自動車であれば、アイドリングストップ機能によって内燃機関１０を自動的に停止するまで、繰り返し実行される。

図４は、異常時制御処理における推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の演算についてのサブルーチンを示す。

ステップＳ１０１では、プロセッサ１００Ａは、プランジャ６２のＭ回目の往復動によって吐出弁６５から吐出されて高圧燃料配管７０に流入した燃料の燃料流入体積Ｖ_ｉｎを演算する。燃料流入体積Ｖ_ｉｎは、プランジャ６２のＭ回目のストロークにおける吸入弁６３の閉弁タイミングと、プランジャ６２が最も下降した位置にある最小リフト状態から最も上昇した位置にある最大リフト状態へ変化したときの昇圧室６１Ｃの最大体積変化量ΔＶと、に基づいて演算可能である。燃料流入体積Ｖ_ｉｎは、吸入弁６３が全閉状態であれば、プランジャ６２が最小リフト状態から最大リフト状態へ変化したときの昇圧室６１Ｃの最大体積変化量ΔＶとすることができ、吸入弁６３の閉弁タイミングが遅くなるに従って最大体積変化量ΔＶから減少する。

ステップＳ１０２では、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８から燃料が噴射されて高圧燃料配管７０から流出した燃料の燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔを演算する。具体的には、プロセッサ１００Ａは、燃料噴射弁１８の流路特性（内部圧力損失）、所定の噴射期間Ｄ、及び前回の演算によって算出した推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ−１）に基づいて燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔを演算する。燃料噴射弁１８の流路特性（内部圧力損失）を考慮しているのは、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が燃料噴射弁１８の内部圧力損失によって低下して、燃料噴射弁１８から実際に噴射される燃料噴射量が低下することにより、無損失の場合と比較して、燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔが目減りするからである。

ステップＳ１０３では、プロセッサ１００Ａは、前回の演算によって算出した推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ−１）と、高圧燃料配管７０における圧力変化ΔＰと、に基づいて、プランジャ６２がＭ回往復動したときの供給燃圧として推定される推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）を演算する。推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）は以下の関係式で示される。
Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）＝Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ−１）＋ΔＰ…（１）

高圧燃料配管７０における圧力変化ΔＰは、高圧燃料配管７０の内部体積Ｖ_ｐｉｐｅ、燃料流入体積Ｖ_ｉｎ及び燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔに基づいて演算される。なお、高圧燃料配管７０の内部体積Ｖ_ｐｉｐｅには、高圧燃料ポンプ６０における高圧燃料通路６１Ｅの内部体積や燃料噴射弁１８における流路体積を含んでもよい。高圧燃料配管７０における圧力変化ΔＰは以下の関係式で示される。
ΔＰ＝（Ｖ_ｐｉｐｅ＋Ｖ_ｉｎ−Ｖ_ｏｕｔ）／Ｖ_ｐｉｐｅ…（２）

プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔとなるまでは、燃料噴射弁１８から燃料を噴射しないので、燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔは零のままである一方、吸入弁６３が全閉状態であるので、燃料流入体積Ｖ_ｉｎは昇圧室６１Ｃの最大体積変化量ΔＶとなる。したがって、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔとなるまでの推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）は、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが１回増えるたびに、すなわち、プランジャ６２が往復動するたびに、以下の圧力変化ΔＰで段階的に上昇していく。
ΔＰ＝（Ｖ_ｐｉｐｅ＋ΔＶ）／Ｖ_ｐｉｐｅ…（３）

プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔとなってからは、燃料噴射弁１８からの燃料噴射により燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔは零よりも大きくなる一方、推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）と始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇとの偏差に応じた吸入弁６３の閉弁タイミングの変更により、燃料流入体積Ｖ_ｉｎは最大体積変化量ΔＶ以下で変動する。したがって、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔとなってからの推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）は、プランジャ６２の現在の往復回数Ｍが１回増えるたびに、すなわち、プランジャ６２が往復動するたびに、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇを中心として上下する。

このようなＥＣＵ１００によれば、燃圧センサ１０３の異常を検知している場合に、内燃機関１０を始動する際には、燃料噴射弁１８からの燃料噴射を停止させた状態で、フィードポンプ４０から圧送された燃料を高圧燃料ポンプ６０によって昇圧させ、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧が水温Ｔｗに応じて内燃機関１０の始動に必要となる圧力（始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇ）に到達したと推定したときに、燃料噴射弁１８に燃料噴射を開始させて点火栓１９による火花放電を行わせている。したがって、ＥＣＵ１００によれば、氷点下の極低温環境であっても、燃圧センサ１０３が故障している状態における内燃機関１０の始動性を向上させることができる。

また、ＥＣＵ１００によれば、内燃機関１０の始動後においては、高圧燃料ポンプ６０による燃料の昇圧を停止させて、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧をフィード圧Ｐｆまで低下させている。したがって、ＥＣＵ１００によれば、供給燃圧がフィード圧Ｐｆであるものとして燃料噴射弁１８の噴射期間を演算できるので、供給燃圧の推定値に基づいて噴射期間を演算するよりも、内燃機関１０の運転状態に応じて必要となる燃料噴射量を良好な精度で噴射することができる。

ここで、異常時制御処理の変形例について説明する。先ず、異常時制御処理において、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ１６において内燃機関１０が燃焼を開始したと判定した場合、すなわち内燃機関１０が始動したと判断した場合には、ステップＳ１７において吸入弁６３の閉弁タイミングを全開状態に固定し、ステップＳ１８において、燃料噴射弁１８に対する供給燃圧がフィード圧Ｐｆであるものとして噴射期間を演算している。しかし、吸入弁６３を全開状態に固定してから、実際の供給燃圧がフィード圧Ｐｆまで低下するまでには、時間的なずれ（応答遅れ）が発生することが想定される。このような応答遅れが発生しているときに、ステップＳ１８において供給燃圧がフィード圧Ｐｆであるものとして噴射期間を演算すると、演算された噴射期間は実際の供給燃圧に対応した噴射期間よりも長くなってしまうので、燃料噴射弁１８から噴射される燃料の噴射量が、内燃機関１０の運転状態に応じて必要な範囲を超えて過大となるおそれがある。

そこで、異常時制御処理の変形例では、ステップＳ１７において吸入弁６３の閉弁タイミングを全開状態に固定してから、ステップＳ１８においてフィード圧Ｐｆに基づいて演算された噴射期間で燃焼制御を開始するまでの間において、プランジャ６２が往復動するたびに供給燃圧として推定される推定燃圧を演算し、推定燃圧がフィード圧Ｐｆまで低下したと判定されるまで、推定燃圧に基づいて噴射期間を演算して燃焼制御を行っている。

図５は、内燃機関１０の始動後における異常時制御処理の変形例を示す。なお、異常時制御処理の開始時において、内燃機関１０の始動後におけるプランジャ６２の往復回数である始動後往復回数Ｋは零として設定されている（Ｋは０以上の自然数）。

ステップＳ１７１では、プロセッサ１００Ａは、内燃機関１０の始動後における供給燃圧として推定される推定燃圧の初期値を設定する。内燃機関１０の始動後にプランジャ６２がＫ回往復動したときの供給燃圧として推定される推定燃圧を始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）とすると、その初期値ＰＰ_ｅｓｔ（０）は、ステップＳ１２で最後に演算されて揮発性メモリ１００Ｃに記憶された推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の値Ｐ_ＬＡＳＴとなる。

ステップＳ１７２では、プロセッサ１００Ａは、始動後往復回数Ｋに１を加算して、始動後往復回数Ｋのカウントアップを行う。

ステップＳ１７３では、プロセッサ１００Ａは、始動後往復回数Ｋに応じた始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）を演算する。始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）の演算方法は、ステップＳ１２における推定燃圧Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）の演算方法と同様である。すなわち、始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）は、前回の演算によって算出した始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ−１）と、高圧燃料配管７０における圧力変化ΔＰと、に基づいて、上記の関係式（１）と同様に演算される。高圧燃料配管７０における圧力変化ΔＰは、上記の関係式（２）を用いて、高圧燃料配管７０の内部体積Ｖ_ｐｉｐｅ、燃料流入体積Ｖ_ｉｎ及び燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔに基づいて演算される。

例えば、内燃機関１０の始動後にプランジャ６２が１回目の往復動を行うときの始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（１）は、以下の関係式を用いて演算される。
ＰＰ_ｅｓｔ（１）＝Ｐ_ＬＡＳＴ＋ΔＰ…（４）

上記の式（４）の圧力変化ΔＰでは、燃料流入体積Ｖ_ｉｎ及び燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔは以下のようになる。すなわち、吸入弁６３が全開状態に固定されているので、高圧燃料配管７０に流入する燃料流入体積Ｖ_ｉｎは、フィード圧Ｐｆに応じて吐出弁６５が開弁することで流入する体積となる。また、ステップＳ１５において燃料噴射弁１８から燃料を噴射しているので、燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔは、ステップＳ１５において燃料噴射弁１８から噴射された燃料の噴射量と燃料噴射弁１８の流路特性とに基づいて演算される。なお、プランジャ６２が２回目以降の往復動を行うときには、燃料流入体積Ｖ_ｉｎは、１回目と同様に、フィード圧Ｐｆに応じて吐出弁６５が開弁することで流入する体積となり、燃料流出体積Ｖ_ｏｕｔは、ステップＳ１７６において燃料噴射弁１８から噴射された燃料の噴射量と燃料噴射弁１８の流路特性とに基づいて演算される。

ステップＳ１７４では、プロセッサ１００Ａは、始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）がフィード圧Ｐｆより高いか否かを判定する。そして、プロセッサ１００Ａは、始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）がフィード圧Ｐｆより高いと判定した場合には（ＹＥＳ）、処理をステップＳ１７５へ進める一方、始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）がフィード圧Ｐｆ以下であると判定した場合には（ＮＯ）、処理をステップＳ１８へ進める。

ステップＳ１７５では、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ１７３の演算で算出した始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）に基づいて、燃料噴射弁１８の噴射期間を演算する。これにより、燃料噴射弁１８の噴射期間は、フィード圧Ｐｆに基づいて演算した噴射期間よりも短くなる。

ステップＳ１７６では、プロセッサ１００Ａは、所定のタイミングで、燃料噴射弁１８に燃料を噴射させ、点火栓１９に火花放電を行わせるように、燃料噴射弁１８及び点火栓１９へ制御信号を出力する。本ステップの終了後、処理をステップＳ１７２へ戻す。

なお、前述の異常時制御処理の変形例では、プロセッサ１００Ａは、ステップＳ１７において、吸入弁６３を直ちに全開状態に固定しているが、これに代えて、吸入弁６３の閉弁タイミングを段階的に遅くして、最終的に全開状態に固定してもよい。これにより、供給燃圧の変化が緩やかになって、始動後推定燃圧ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）の推定精度を向上させることができる。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明である。

前述の異常時制御処理において、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇは水温センサ１０４で検出した水温Ｔｗに応じて設定されたが、これに限らず、内燃機関１０の機関温度又はその周囲温度に応じて設定することができる。例えば、内燃機関１０の潤滑オイルの温度や自動車周囲の外気温度に応じて始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇを設定してもよい。

前述の異常時制御処理において、吸入弁６３を全開状態に固定して供給燃圧をフィード圧Ｐｆ相当にするとともに噴射期間を設定可能な上限値に設定することで、内燃機関１０を始動させることができる水温の最低値を所定温度とすると、水温センサ１０４で検出された水温Ｔｗが所定温度になるまでは、ステップＳ１〜ステップＳ１７の処理を省略してもよい。

前述の高圧燃料ポンプ６０では、低圧ダンパ６１Ａと昇圧室６１Ｃとを連通する低圧燃料通路６１Ｄに配設された吸入弁６３の閉弁タイミングをソレノイドアクチュエータ６４によって変更することで、供給燃圧の制御を行う構成を説明したが、フィードポンプ４０から圧送された燃料を昇圧して所望の供給燃圧に調整できるものであれば、構成の如何は問わない。高圧燃料ポンプ６０の他の例として、プランジャ６２のリフト量を変更可能なリフト量可変機構を備え、かかるリフト量可変機構によって供給燃圧の制御を行うものであってもよい。かかるリフト量可変機構では、リフト量を零にする機能も併せて備えていることはいうまでもない。

前述の異常時制御処理のステップＳ４において、始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔは、吸入弁６３が全閉状態でプランジャ６２が１回往復動したときに吐出弁６５から吐出される燃料によって昇圧する供給燃圧の最大昇圧量と、始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇと、に基づいて演算するものとして説明した。しかし、始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔの設定では、プランジャ６２の１回往復動による昇圧量が最大であることを前提としなくてもよい。例えば、プランジャ６２がＭ_ｓｔ回の往復動で燃料を昇圧したときに、供給燃圧がちょうど始動前目標供給燃圧Ｐ_ｔａｇとなるように、かつ、始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔが最小となるように、始動前目標往復回数Ｍ_ｓｔを設定することができる。

回転速度センサ１０６としてのクランク角センサによって、プランジャ６２の所定リフト状態を検出できる場合には、カム角センサ１０７を省略してもよい。

１０…内燃機関、１８…燃料噴射弁、１９…点火栓、３０…燃料タンク、４０…フィードポンプ（低圧燃料ポンプ）、６０…高圧燃料ポンプ、６２…プランジャ、６３…吸入弁、６４…ソレノイドアクチュエータ、６６…カム機構、６７…タペット、１００…ＥＣＵ（制御装置）、１００Ａ…プロセッサ、１０３…燃圧センサ、１０４…水温センサ、Ｐｆ…フィード圧、Ｐ_ｔａｇ…始動前目標供給燃圧、Ｐ_ｅｓｔ（Ｍ）…推定燃圧、ＰＰ_ｅｓｔ（Ｋ）…始動後推定燃圧、Ｔｗ…水温、Ｍ…プランジャの往復回数、Ｋ…始動後におけるプランジャの往復回数

Claims (5)

1. 燃料タンクから燃料を圧送する低圧燃料ポンプと、前記低圧燃料ポンプから圧送された燃料を外部制御可能に昇圧する機関回転駆動の高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプで昇圧された燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁と、を備えた内燃機関の制御装置であって、
   前記高圧燃料ポンプから前記燃料噴射弁へ供給される供給燃圧を検出する燃圧センサが異常であることを検知している場合に前記内燃機関を始動するときには、前記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させた状態で、前記低圧燃料ポンプから圧送された燃料を前記高圧燃料ポンプによって昇圧させ、前記供給燃圧が前記内燃機関の始動に必要な圧力に到達したと推定されたときに、前記燃料噴射弁からの燃料噴射を開始させ、その後、前記高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧を停止させて、前記低圧燃料ポンプの吐出圧に基づいて前記燃料噴射弁の噴射期間を演算する、内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の始動に必要な圧力は、機関温度又は外気温度が低下するに従って増大する、請求項１に記載された内燃機関の制御装置。
3. 前記燃料噴射弁からの燃料噴射を停止した状態で前記低圧燃料ポンプから圧送された燃料を前記高圧燃料ポンプによって昇圧させるときには、前記高圧燃料ポンプは所定の吐出状態に固定される、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧を停止するのは、前記燃料噴射弁から燃料を噴射させて点火したときに、前記内燃機関が燃焼を開始したことを条件とする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記高圧燃料ポンプによる燃料の昇圧を停止してから、前記供給燃圧の推定値である推定燃圧を演算し、前記推定燃圧が前記低圧燃料ポンプから前記高圧燃料ポンプに供給された燃料の圧力に低下するまで、前記推定燃圧に基づいて前記燃料噴射弁の噴射期間を演算する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。