JP2013011245A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のアクチュエータへの電圧供給用としてコンデンサを有する昇圧回路を用いて、複数のアクチュエータによる内燃機関の適切な制御を実行できるとともに、製造コスト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を目的とする。
【解決手段】 車両Ｖに搭載された内燃機関２を、電源ＶＢから供給された電圧により駆動される複数のアクチュエータ４〜６によって制御する内燃機関の制御装置１であって、検出された車両Ｖの運転状態に応じて、複数のアクチュエータ４〜６の優先順位を決定し、決定した優先順位に応じて、複数のアクチュエータ４〜６への電圧供給用としてコンデンサＣ２を有する昇圧回路１５により昇圧された電圧を、複数のアクチュエータ４〜６のうちの少なくとも１つに供給し、複数のアクチュエータ４〜６の少なくとも１つを駆動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電源から昇圧回路を介して供給される電圧でアクチュエータを駆動することによって、内燃機関を制御する内燃機関の制御装置に関するものである。

車両には、内燃機関を駆動するために、例えばインジェクタ、減圧弁および高圧ポンプなどの複数のアクチュエータが搭載されており、また、これらのアクチュエータを駆動して内燃機関の運転状態を制御するための電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）が搭載されている。ＥＣＵには、上記の複数のアクチュエータを駆動するために、コンデンサを有する昇圧回路が設けられており、ＥＣＵは、電源から供給される電圧によって昇圧回路のコンデンサを充電する一方、車両の運転状態に応じて、充電したコンデンサから駆動すべきアクチュエータに放電させることによりアクチュエータを駆動することによって、内燃機関が制御される。

また、従来の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この制御装置は、エンジンの気筒に配設された電磁弁（インジェクタ）を制御するためのものであり、ＥＣＵと、ＥＣＵで決定された噴射信号に応じて電磁弁を駆動する駆動ユニットを備えている。駆動ユニットは、バッテリに接続されたコンデンサを有する昇圧部を備えており、ＥＣＵからの噴射信号に応じて、バッテリの電圧を昇圧して電磁弁に供給する。コンデンサは、電磁弁制御部による制御により、バッテリから充電されてバッテリよりも高い電圧を生成する一方、噴射信号に応じて電磁弁に放電することによって、電磁弁を駆動する。

特開２００８−２９１７７８号公報

しかし、上述した従来の内燃機関の制御装置では、例えば複数のアクチュエータを同時に駆動した直後など、コンデンサに充電された電荷量が大きく減少したときに、他のアクチュエータの駆動要求がさらにあった場合、駆動すべき他のアクチュエータに十分な電圧を供給できず、内燃機関を適切な運転状態に制御できないおそれがある。これを回避するためには、容量のより大きなコンデンサを用ることが考えられるが、基板上でのコンデンサの専有面積がより大きくなってしまうので、小型化の妨げになり、製造コストが増大してしまう。また、上述した特許文献に係る制御装置のように、インジェクタの駆動用に専用のコンデンサを設けるなど、アクチュエータごとに個別のコンデンサを設けることも考えられるが、その場合は、アクチュエータへの電圧供給用に多数のコンデンサを用いることになり、容量の大きなコンデンサを用いる場合と同様の問題が生じてしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、複数のアクチュエータへの電圧供給用としてコンデンサを有する昇圧回路を用いて、複数のアクチュエータによる内燃機関の適切な制御を実行できるとともに、製造コスト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を目的としている。

上記の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載の請求項１に係る内燃機関の制御装置は、車両Ｖに搭載された内燃機関２を、電源ＶＢから供給された電圧により駆動される複数のアクチュエータ（実施形態における（以下、本項において同じ）インジェクタ４、高圧ポンプ５および減圧弁６）によって制御する内燃機関の制御装置１であって、電源ＶＢから充電される一方、複数のアクチュエータへの放電を行うコンデンサ（チャージコンデンサＣ２）を有し、電源ＶＢの電圧を昇圧して複数のアクチュエータに供給するための昇圧回路１５と、車両Ｖの運転状態を検出する運転状態検出手段（ＥＣＵ１０、クランク角センサ２１、圧力センサ２２、水温センサ２３、アクセル開度センサ２４、車速センサ２５、燃料温度センサ２６）と、検出された運転状態に応じて、複数のアクチュエータのうちの駆動すべきアクチュエータの優先順位を決定する優先順位決定手段（ＥＣＵ１０）と、決定された優先順位に応じて、昇圧回路１５により昇圧された電圧を複数のアクチュエータのちの少なくとも１つに供給することによって、複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを駆動する駆動手段（ＥＣＵ１０、図３のステップ２）と、を備えていることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、昇圧回路のコンデンサに電源から電圧が供給され、電源からコンデンサへの充電およびコンデンサから複数のアクチュエータへの放電が行われる。それにより、昇圧された電源の電圧が、内燃機関の複数のアクチュエータに供給され、各アクチュエータが駆動されることによって、内燃機関が制御される。その際、複数のアクチュエータは、運転状態判別手段によって判別された車両の運転状態に応じ、優先順位決定手段によって決定された優先順位に応じて、駆動手段により駆動される。

以上のように、複数のアクチュエータのうち、駆動すべきアクチュエータの優先順位を決定することによって、優先して駆動すべきアクチュエータを駆動可能な適切な容量のコンデンサを用いることができ、より小さな容量のコンデンサを採用できる結果、昇圧回路のサイズをより低減することができる。同じ理由により、昇圧回路の製造コストを低減でき、ひいては内燃機関の制御装置の製造コストを低減することができる。また、駆動すべきアクチュエータの優先順位の決定は、車両の運転状態に応じて行われるので、車両の運転への影響を抑制しながら、上記の効果を得ることができる。

請求項２に係る内燃機関の制御装置は、請求項１に記載の電子制御装置において、複数のアクチュエータの駆動に伴って消費されるコンデンサから供給された電荷量を、予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶとして複数のアクチュエータごとに算出する予測電荷消費量算出手段（ＥＣＵ１０、図３のステップ５）と、算出される予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶを、複数のアクチュエータの経年変化に応じて補正するための学習補正値（第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３）を設定する学習補正値設定手段（ＥＣＵ１０、図５のステップ３８）と、をさらに備え、駆動手段は、予測電荷消費量算出手段によって算出された複数のアクチュエータごとの予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶに基づいて、複数のアクチュエータを駆動することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、コンデンサから供給され、各アクチュエータの駆動に伴って消費される電荷量が、予測電荷消費量算出手段によって、予測電荷消費量としてアクチュエータごとに算出される。その際、予測電荷消費量は、各アクチュエータの経年変化に応じて設定された学習補正値によって補正される。そして、複数のアクチュエータの優先順位に応じ、算出されたアクチュエータごとの予測電荷消費量に基づいて、各アクチュエータが駆動される。このように、運転状態に応じて決定されたアクチュエータの優先順位に加え、アクチュエータの経年変化を反映させた精度の高い予測電荷消費量に基づいて、各アクチュエータが駆動されるので、各アクチュエータの経年変化により、同じ運転状態のもとで消費される電荷量が変化しても、その変化に追随して複数のアクチュエータを適切に駆動させることができる。

請求項３に係る内燃機関の制御装置は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、駆動手段は、複数のアクチュエータのうちの優先順位決定手段によって決定された最も優先して駆動すべき最優先のアクチュエータ以外の他のアクチュエータを駆動しても、最優先のアクチュエータを駆動可能な電荷量がコンデンサに残存するときに、他のアクチュエータを駆動することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、優先順位決定手段によって決定された最も優先して駆動すべき最優先のアクチュエータ以外の他のアクチュエータを駆動しても、最優先のアクチュエータを駆動可能な電荷量がコンデンサに残存する場合に、他のアクチュエータが駆動される。すなわち、最優先で駆動させるべきアクチュエータを駆動可能な電荷量が、常時、コンデンサに確保されるように制御され、内燃機関の運転への影響を抑制できるので、低容量のコンデンサを採用しても、車両の運転に支障を来すのを回避することができる。

請求項４に係る内燃機関の制御装置は、請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置において、学習補正値設定手段は、複数のアクチュエータを互いに異なる複数の駆動パターンでそれぞれ駆動し、複数の駆動パターンごとにコンデンサから供給された電荷量に基づいて、学習補正値を設定することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、各アクチュエータの学習補正値を設定する際、複数の駆動パターンでの駆動をアクチュエータごとに実行し、各アクチュエータの駆動パターンごとに消費した電荷量に基づいて、各アクチュエータの学習補正値が設定される。これにより、アクチュエータの駆動パターンと消費される電荷量との関係が、アクチュエータやその制御回路などの経年変化に応じて変化しても、その変化を反映させた学習補正値が駆動パターンごとに設定される。このように、単一の駆動パターンではなく、複数の駆動パターンでの電荷消費量に基づいて学習補正値が設定されるので、この学習補正値による補正によって、より精度の高い予測電荷消費量を算出することができる。

請求項５に係る内燃機関の制御装置は、請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、学習補正値設定手段は、複数のアクチュエータを複数の駆動パターンごとに複数回、それぞれ駆動し、複数の駆動パターンごとにコンデンサから供給された電荷量の平均値（第１〜第３平均電荷消費量ＱＡＶＧ１〜ＱＡＶＧ３）に基づいて、学習補正値を設定することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、各アクチュエータを、複数の駆動パターンごとに複数回、駆動し、複数の駆動パターンごとの消費電荷量の平均値に基づいて学習補正値が設定される。したがって、運転状態の変動などによる電荷消費量のばらつきの影響が、平均値の算出により低減されるので、この学習補正値による補正によって、より精度の高い予測電荷消費量を算出することができる。

請求項６に係る内燃機関の制御装置は、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、学習補正値設定手段は、運転状態検出手段によって検出された車両Ｖの運転状態が、アイドル運転状態、または一定の速度での走行を継続する定速運転状態のときに、学習補正値を設定することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、車両がアイドル運転状態または一定の速度で走行中の定速運転状態において、学習補正値が設定される。すなわち、内燃機関が安定した運転状態にあり、アクチュエータでの電荷の消費量の変動が小さいときに学習補正値が設定されるので、運転状態の変化による電荷消費量への影響を回避しながら、より精度の高い学習補正値を設定することができる。

請求項７に係る内燃機関の制御装置は、請求項２ないし６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、学習補正値設定手段は、車両Ｖの総走行距離ＭＩＬＥが大きいほど、学習補正値を設定したときから次回に学習補正値を設定するまでの走行距離（判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤ）を大きくすることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、車両の稼働開始時からの総走行距離が大きいほど、学習補正値を設定したときから学習補正値を次回に設定するまでの走行距離が拡大される。一般に、アクチュエータやその制御回路などの一定の走行距離あたりの経年変化の度合いは、総走行距離が少ないほど大きく、総走行距離が大きくなるにしたがって次第に小さくなり、やがてほぼ変化しなくなる。したがって、総走行距離がまだ小さく、経年変化の影響が学習補正値に大きく反映されやすいときには、学習補正値を設定する間隔を小さくし、設定の頻度を高くすることによって、学習補正値の精度を確保することができる。一方、総走行距離が大きく、経年変化の影響が小さいと考えられるときには、設定の間隔を大きくすることによって、学習補正値の精度を確保しながら、設定の際の演算により制御装置に生じる負荷を抑制することができる。

請求項８に係る内燃機関の制御装置は、請求項２ないし７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、学習補正値設定手段は、学習補正値を前回、設定した直後に予測電荷消費量算出手段によって算出された予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶに対する予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶの今回値の変化割合が小さいほど、次回に前記学習補正を設定するまでの走行距離を大きくすることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、学習補正値を前回設定した直後に算出された予測電荷消費量に対し、予測電荷消費量の今回値の変化割合が小さいほど、学習補正値を次回に設定するまでの走行距離が拡大される。前述したように、アクチュエータなどの経年変化の度合いは、基本的に、総走行距離が少ないほど大きく、総走行距離が大きくなるほど小さくなるので、経年変化を反映した予測電荷消費量の変化割合もまた、総走行距離が少ないほど大きく、総走行距離が大きいほど小さくなる。したがって、予測電荷消費量の変化割合が小さいほど、学習補正値の設定の間隔を大きくすることによって、学習補正値の精度を確保しながら、総走行距離が大きくなるほど、設定の際の負荷を抑制することができる。

請求項９に係る内燃機関の制御装置は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、内燃機関は、コモンレール３を有するディーゼルエンジンで構成され、複数のアクチュエータとして、コモンレール３内の燃料を噴射するためのインジェクタ４と、コモンレール３に燃料を圧送するための高圧ポンプ５と、コモンレール３内の圧力（レール圧ＲＰ）を減圧するための減圧弁６を有し、運転状態検出手段によって検出された運転状態が、内燃機関の冷間始動時のときには、優先順位決定手段は、インジェクタ４、高圧ポンプ５および減圧弁６の順に優先順位を決定することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、検出された運転状態が内燃機関の冷間始動時であるときには、優先順位設定手段は、コモンレール内の燃料を噴射するためのインジェクタ、コモンレールに燃料を圧送するための高圧ポンプ、およびコモンレール内の圧力を減圧するための減圧弁の順に、駆動すべきアクチュエータの優先順位を決定する。

内燃機関の冷間始動時において、高圧ポンプを減圧弁よりも優先して駆動することにより、コモンレール内の圧力が上昇しやすくなる結果、その内部の燃料の温度が、より早く上昇する。それにより、内燃機関の暖機に要する時間を短縮でき、より効率的な運転状態に早期に移行させることができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置、およびこれを適用した車両の概略構成を模式的に示す図である。 内燃機関の制御装置の概略構成を示すブロック図である。 アクチュエータ駆動制御処理を示すフローチャートである。 車両の運転状態と駆動すべきアクチュエータの優先順位との対応を示している。 ＱＲＥＶ設定処理を示すフローチャートである。 ＱＲＥＶ設定時期決定処理を示すフローチャートである。 総走行距離と、アクチュエータで実際に消費される電荷量および予測電化消費量の間の誤差との関係を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明を適用した内燃機関の制御装置（以下、単に「制御装置」という）１および内燃機関（以下「エンジン」という）２などを備える車両Ｖを模式的に示している。

エンジン２は、車両Ｖのエンジンルーム（図示せず）内に配置された例えば４気筒のディーゼルエンジンである。このエンジン２は、燃料噴射装置の一部として、コモンレール３およびインジェクタ４（アクチュエータ）を有している。また、エンジンルーム内には、エンジン２を制御するためのＥＣＵ１０が設けられている。

コモンレール３は管状に形成され、高温・高圧に耐えうるように構成されている。このコモンレール３には燃料タンク７が接続されており、これらの間には高圧ポンプ５（アクチュエータ）が設けられている。高圧ポンプ５は、ＥＣＵ１０からの駆動信号で制御されることによって、燃料タンク７の燃料を昇圧してコモンレール３に供給する。それにより、コモンレール３内には高圧の燃料が貯蔵される。

また、コモンレール３には減圧弁６（アクチュエータ）が設けられており、この減圧弁６は燃料タンク７に接続されている。減圧弁６は、ＥＣＵ１０による制御により、コモンレール３内の燃料の圧力（以下、「レール圧」という）ＲＰが過大にならないように適宜、開弁され、それにより、燃料がコモンレール３から燃料タンク７に還流する。上記の高圧ポンプ５および減圧弁６は、エンジン２の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥや負荷に応じて、レール圧ＲＰが所定の目標圧力になるように制御される。

また、インジェクタ４は、エンジン２の気筒（図示せず）ごとに設けられており（１つのみ図示）、燃焼室（図示せず）の天壁中央部に配置され、燃焼室に臨んでいる。また、各インジェクタ４は、コモンレール３に接続されている。インジェクタ４による燃料噴射時間は、車両の運転状態に応じてＥＣＵ１０によって算出され、インジェクタ４は、ＥＣＵ１０からの要求により、燃料噴射時間に応じたパルス幅の駆動信号を印加されることによって、コモンレール３内の高圧の燃料を燃焼室内に噴射する。

また、エンジン３のクランクシャフトには、マグネットロータが取り付けられており（いずれも図示せず）、このマグネットロータとＭＲＥピックアップによって、クランク角センサ２１（運転状態検出手段）が構成されている。クランク角センサ２１は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ１０に出力する。

ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ１０は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン回転数ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、４気筒タイプの本例では、クランク角１８０゜ごとに出力される。

また、コモンレール３には、例えば歪みゲージ型の燃料圧力センサ２２（運転状態検出手段）が設けられており、図２に示すように、この燃料圧力センサ２２は、レール圧ＲＰを表す検出信号をＥＣＵ１０に出力する。ＥＣＵ１０にはさらに、水温センサ２３（運転状態検出手段）からエンジン２のシリンダブロック（図示せず）内を循環する冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷを表す検出信号が、アクセル開度センサ２４（運転状態検出手段）から、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が、車速センサ２５（運転状態検出手段）から、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号が、それぞれ出力される。また、コモンレール３には、燃料温度センサ２６（運転状態検出手段）が設けられており、この燃料温度センサ２６は、コモンレール３内の燃料の温度（以下「燃料温度」という）ＴＲを表す検出信号を、ＥＣＵ１０に出力する。

ＥＣＵ１０は、本実施形態において、運転状態検出手段、優先順位決定手段、駆動手段、予測電荷消費量設定手段、および学習補正値設定手段を構成するものであり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータ（以下、単に「マイコン」という）１１を有している。前述した各種センサ２１〜２６からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換や整形がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、後述するインジェクタ駆動制御処理やＱＲＥＶ設定処理などのエンジン２の制御を実行する。

また、ＥＣＵ１０は、昇圧回路１５を有している。この昇圧回路１５は、バッテリ（図示せず）に接続された電源ＶＢから供給された電圧を昇圧し、インジェクタ４、高圧ポンプ５および減圧弁６に供給することにより、これらを駆動するためのものであり、各アクチュエータへの電圧供給用として単一のチャージコンデンサＣ２（コンデンサ）を有している。

また、昇圧回路１５は、電源ＶＢに一方の電極が接続され、他方の電極が接地された電源電圧安定化用コンデンサＣ１を有している。また、電源ＶＢとこの昇圧回路１５の出力端子１５ａとの間には、電源ＶＢ側から順に、コイルＬおよびダイオードＤが直列に接続されており、ダイオードＤのカソード側が出力端子１５ａに接続されている。また、コイルＬとダイオードＤの中間には、トランジスタＴｒが接続されている。このトランジスタＴｒは、例えばＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴで構成されており、そのドレインがコイルＬ側に接続され、ソースが第１抵抗Ｒ１を介して接地されている。また、ダイオードＤのカソードには、チャージコンデンサＣ２の一方の電極が接続されており、他方の電極は、第２抵抗Ｒ２を介して接地されている。さらに、ダイオードＤのカソードには、コンデンサＣ２よりも出力端子１５ａ側において、第３および第４抵抗Ｒ３、Ｒ４が設けられている。第３および第４抵抗Ｒ３、Ｒ４は、互いに直列に接続されており、第４抵抗Ｒ４は接地されている。

昇圧回路１５には、これを駆動するための駆動回路１６が接続されており、この駆動回路１６には、上述したトランジスタＴｒのゲートが接続されている。また、上述した第４抵抗Ｒ４に生じる電圧は、チャージコンデンサＣ２の電圧を監視するための監視電圧ＶＭＯＮとして駆動回路１６に入力され、そのレジスタに保持されている。

昇圧回路１５では、駆動回路１６から出力される電圧信号に応じてトランジスタＴｒがオン／オフされる。それに伴い、コイルＬに起電力が生じ、この起電力がダイオードＤで整流されてチャージコンデンサＣ２に充電され、電源ＶＢの電圧よりも高い電圧が生成される。

また、ＥＣＵ１０は、インジェクタ制御回路１２、高圧ポンプ制御回路１３、および減圧弁制御回路１４を有しており、これらは、インジェクタ４、高圧ポンプ５および減圧弁６にそれぞれ接続されている。また、これら３者１２〜１４は、昇圧回路１５の出力端子１５ａおよびマイコン１１の双方にそれぞれ接続されており、マイコン１１からの制御信号に応じて、昇圧回路１５で昇圧された電圧を、コンデンサＣ２から各アクチュエータに放電させることによって、各アクチュエータをそれぞれ駆動する。

また、ＥＣＵ１０には、通信バス１７が設けられている。この通信バス１７には、インジェクタ制御回路１２、高圧ポンプ制御回路１３、減圧弁制御回路１４、駆動回路１６およびマイコン１１が接続されており、これらは、通信バス１７を介して制御信号や記憶された各種のデータを相互に送受信可能に構成されている。

制御装置１は、以上のようなインジェクタ４、高圧ポンプ５、減圧弁６およびＥＣＵ１０で構成されている。

図３は、ＥＣＵ１０のマイコン１１で実行されるインジェクタ駆動制御処理を示している。本処理は、車両Ｖの運転状態に応じて設定された、インジェクタ４、高圧ポンプ５および減圧弁６の駆動の優先順位に応じて、インジェクタ４の駆動を制御するものであり、インジェクタ４の駆動要求に応じて実行される。この処理では、まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）において、インジェクタ４を、高圧ポンプ５および減圧弁６よりも優先して駆動すべきか否かを判別する。アクチュエータの駆動の優先順位は、優先順位決定処理（図示せず）において、以下のように決定する。

図４は、車両Ｖの運転状態と、アクチュエータの駆動の優先順との対応関係を示している。検出された燃料温度ＴＲまたはエンジン水温ＴＷから推定された燃料温度ＴＲが、所定の基準温度よりも低いときには、車両Ｖが冷間始動時にあると判別する。そして、レール圧ＲＰを上昇させるために、同図に示すように、高圧ポンプ５の駆動を減圧弁６よりも優先させ、インジェクタ４＞高圧ポンプ５＞減圧弁６の順に優先順位を決定する。また、エンジン２の始動時において、単位時間あたりのアクセル開度ＡＰの変化量が、所定の基準変化量よりも大きいときには、停車状態からの急発進を実行する急始動時であると判別する。そして、エンジン２をエンジンストール状態から急速に始動させるために、高圧ポンプ５＞インジェクタ４＞減圧弁６の順に優先順位を決定する。

また、アクセル開度ＡＰが値０で、車速ＶＰが値０よりも大きく且つエンジン回転数ＮＥが所定のアイドル回転数以上のときには、下り坂走行時であると判別し、レール圧ＲＰを調整して燃料カットを実行するために、減圧弁６＞高圧ポンプ５＞インジェクタ４の順に優先順位を決定する。また、レール圧ＲＰが所定の第１の基準圧力よりも高いときには、異常高圧時であると判別し、レール圧ＲＰを減圧するために、減圧弁６＞インジェクタ４＞高圧ポンプ５の順に優先順位を決定する。

また、第１の基準圧力よりも低い所定の第２の基準圧力よりも、レール圧ＲＰが低いときには、異常低圧時であると判別し、レール圧ＲＰを昇圧するために、高圧ポンプ５＞インジェクタ４＞減圧弁６の順に優先順位を決定する。また、上述した運転状態以外の通常の運転状態のときには、インジェクタ４＞減圧弁６＞高圧ポンプ５の順に優先順位を決定する。なお、上記の運転状態が重複して発生した場合は、例えば運転状態にさらに優先順位を付けることによって、重複した運転状態のうちのいずれかの状態を選択して、各アクチュエータの優先順位を決定する。

前記ステップ１の答がＹｅｓで、インジェクタ４の優先順位が第１位に決定されており、高圧ポンプ５および減圧弁６よりもインジェクタ４を優先して駆動すべきときには、ＥＣＵ１０で算出された燃料噴射時間に従ってインジェクタ４を駆動し（ステップ２）、本処理を終了する。

一方、上記ステップ１の答がＮｏで、高圧ポンプ５および減圧弁６の少なくとも一方をインジェクタ４よりも優先して駆動すべきときには、残存電荷量ＱＡＣＴを算出する（ステップ３）。この残存電荷量ＱＡＣＴは、チャージコンデンサＣ２に残存する電荷量を表すものであり、コンデンサに充電された電荷量Ｑ、コンデンサの静電容量Ｃおよび電極間の電圧Ｖの関係を表すＱ＝ＣＶの関係に基づき、前述した監視電圧ＶＭＯＮに応じて算出される。

次いで、補正値ＱＡＤＪを算出する（ステップ４）。この補正値ＱＡＤＪは、後述するＱＲＥＶ設定処理において設定する第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３（学習補正値）に基づいて、後述するように算出される。

次いで、予測電荷消費量ＱＩＮＪを、次式（１）によって算出する（ステップ５）。
ＱＩＮＪ＝ＶＦＩＴ＋ＱＡＤＪ ・・・（１）

ここで、予測電荷消費量ＱＩＮＪは、インジェクタ４を駆動したときにインジェクタ４で実際に消費される電荷量の予測値であり、適合値ＶＦＩＴは、インジェクタ４を駆動して燃料を噴射させたときに、インジェクタ４で消費される電荷量を、インジェクタ４に印加される駆動信号のパルス幅に応じて、あらかじめ記憶したものである。また、上記ステップ４で設定された補正値ＱＡＤＪは、適合値ＶＦＩＴを補正してより精度の高い予測電荷消費量ＱＩＮＪを算出するためのものである。

次いで、上記ステップ３で算出した残存電荷量ＱＡＣＴが、インジェクタ４の予測電荷消費量ＱＩＮＪと、車両Ｖの運転状態に応じて決定されたインジェクタ４よりも優先して駆動すべきアクチュエータの予測電荷消費量との合計値以上であるか否かを判別する（ステップ６）。なお、この判別で用いられる高圧ポンプ５および減圧弁６のそれぞれの予測電荷消費量ＱＰＭＰおよびＱＰＲＶは、上述したインジェクタ４の予測電荷消費量ＱＩＮＪと同様の算出方法によって算出される。

この答がＹｅｓで、インジェクタ４を駆動して予測電荷消費量ＱＩＮＪが消費されたとしても、より優先して駆動すべきアクチュエータ、すなわち高圧ポンプ５および減圧弁６の一方または双方を駆動するのに必要な電荷量がチャージコンデンサＣ２に残存する場合には、前述したようにステップ２を実行し、本処理を終了する。

一方、上記ステップ６の答がＮｏで、インジェクタ４を駆動して予測電荷消費量ＱＩＮＪが消費されると、インジェクタ４よりも優先して駆動すべきアクチュエータを駆動できなくなる場合には、インジェクタ４の駆動を中止し（ステップ７）、そのまま本処理を終了する。

なお、図示しないが、ＥＣＵ１０は、このアクチュエータ駆動制御処理と同様の制御処理を、高圧ポンプ５および減圧弁６についても、実行する。上述した高圧ポンプ５および減圧弁６の予測電荷消費量ＱＰＭＰおよびＱＰＲＶは、高圧ポンプ５および減圧弁６の駆動制御処理において、それぞれ算出される。

図５は、ＱＲＥＶ設定処理を示している。このＱＲＥＶ設定処理は、上述したインジェクタ駆動制御処理などのステップ４において補正値ＱＡＤＪを算出するために、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を設定するためのものであり、所定の周期で実行される。

この処理では、まず、ステップ１１において、設定許可フラグＦ＿ＳＥＴＯＫが「１」であるか否かを判別する。この設定許可フラグＦ＿ＳＥＴＯＫは、後述するＱＲＥＶ設定時期決定処理において、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定条件の１つが成立したときに「１」にセットされるものである。この答がＮｏで、設定条件が成立していないときには、ステップ１２において、後述する第１駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ１、第２駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ２をそれぞれ「１」にセットするとともに、実行カウンタＣＯＵＮＴを値０にセットし、本処理を終了する。

一方、上記ステップ１１の答がＹｅｓで、設定条件の１つが成立しているときには、車両Ｖが安定した運転状態にあるか否かを判別する（ステップ１３）。具体的には、アイドル運転状態のとき、すなわち、アクセル開度ＡＰがほぼ値０であり、且つエンジン回転数ＮＥが所定のアイドル回転数以下のときに、安定した運転状態にあると判別する。なお、一定の速度での走行が所定時間、継続したときに、車両Ｖが定速運転状態にあり、この定速運転状態のときに、車両Ｖが安定した運転状態にあると判別してもよい。

このステップ１３の答がＮｏで、車両Ｖが安定した運転状態にないと判別されたときには、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定条件が成立していないものとして、上記ステップ１２を実行し、本処理を終了する。

一方、上記ステップ１３の答がＹｅｓのときには、設定条件が成立しているものとして、第１駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ１が「１」であるか否かを判別する（ステップ１４）。この第１の駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ１は、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を算出するために実行されるインジェクタ４の複数の駆動パターン（本実施形態においては３つの駆動パターン）のうち、第１の駆動パターンを実行すべきときに「１」にセットされるものである。

この答がＹｅｓのときには、第１の駆動パターンでインジェクタ４を駆動する（ステップ１５）。具体的には、インジェクタ４に印加される駆動信号の所定の第１のパルス幅に応じて、高圧ポンプ５および減圧弁６を制御することによって、アイドル運転状態または定速運転状態において要求される燃料噴射量に対応するレール圧ＲＰに制御する。そして、所定の第１のパルス幅でインジェクタ４を駆動することによって、アイドル運転状態または定速運転状態のときに要求される燃料噴射量どおりの量の燃料が噴射される。

次いで、実行カウンタＣＯＵＮＴをインクリメントし（ステップ１６）、この実行カウンタＣＯＵＮＴが所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦ（例えば３）であるか否かを判別する（ステップ１７）。この答がＮｏで、上述したインジェクタ４の第１の駆動パターンによる駆動の実行回数が所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦよりも少ないときには、そのまま本処理を終了する。一方、上記ステップ１７の答がＹｅｓで、第１の駆動パターンによる駆動回数が所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦに達したときには、第１の駆動パターンの実行中にインジェクタ４で消費された電荷量を所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦで除算することによって、消費された電荷量の平均値を、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１として算出する（ステップ１８）。

次いで、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１が適正であるか否かを判別する（ステップ１９）。具体的には、上述した所定の第１のパルス幅でインジェクタ４を駆動した場合の適合値ＶＦＩＴと、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１とを比較し、その差異が所定の第１の閾値よりも小さいときには、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１が適正であると判別する。

なお、例えば以下のように第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１が適正か否かを判別してもよい。すなわち、ＱＲＥＶ設定処理を前回、実行したときに算出された第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１の前回値と、今回、直前のステップ１８で算出した第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１の今回値とを比較し、前回値に対する今回値の変化の割合が所定の閾値よりも小さいときに、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１が適正であると判別してもよい。

上記ステップ１９の答がＹｅｓで、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１が適正であると判別されたときには、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１を、第１学習補正値ＱＲＥＶ１として設定する（ステップ２０）。一方、上記ステップ１９の答がＮｏのときには、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１が適正な値として算出されていないものとして、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１の平滑化処理を実行する（ステップ２１）。この平滑化処理では、第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１を適合値ＶＦＩＴにより近づけるように例えばなまし処理を行い、なまし処理を施した第１平均電荷消費量ＱＡＶＧ１を、上記ステップ２０で第１学習補正値ＱＲＥＶ１として設定する。

次いで、前述した第１駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ１をリセットするとともに、実行カウンタＣＯＵＮＴを値０にセットする（ステップ２１）。これにより、本処理の次回以降のループでは、前述したステップ１４の答がＮｏになり、以下に述べるステップ２２以降が実行される。

このステップ２２では、第２駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ２が「１」であるか否かを判別する。この第２駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ２は、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を設定するために実行されるインジェクタ４の複数の駆動パターンのうち、第２の駆動パターンを実行すべきときに「１」にセットされるものである。

この答がＹｅｓのときには、第２の駆動パターンでインジェクタ４を駆動する（ステップ２３）。具体的には、インジェクタ４に印加される前述した所定の第１のパルス幅よりも短い所定の第２のパルス幅に応じて、前記ステップ１５と同様に、アイドル運転状態または定速運転状態において要求される燃料噴射量に対応するレール圧ＲＰに制御する。これにより、所定の第２のパルス幅でインジェクタ４を駆動することによって、要求された燃料噴射量どおりの量の燃料が噴射される。

そして、以上のようなインジェクタ４の第２駆動パターンによる駆動を、前述した第１の駆動パターンの実行時と同様に所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦと同じ回数だけ実行し（ステップ２３〜２５）、その際にインジェクタ４で消費される電荷量の平均値である第２平均電荷消費量ＱＡＶＧ２を算出し（ステップ２６）、この第２平均電荷消費量ＱＡＶＧ２が適正であるか否かを判別し（ステップ２７）、この判別結果に応じて平滑化処理（ステップ２９）を実行し、第２学習補正値ＱＲＥＶ２を設定する（ステップ２８）。

次いで、第２駆動パターン実行フラグＦ＿ＰＡＴ２をリセットするとともに実行カウンタＣＯＵＮＴを値０にセットし（ステップ３０）、本処理を終了する。このステップ３０の実行により、次回以降のループにおいて、前記ステップ２２の答がＮｏになり、以下に述べるステップ３１以降が実行される。

このステップ３１では、第３の駆動パターンでインジェクタ４を駆動する。具体的には、インジェクタ４に印加される前述した所定の第２のパルス幅よりもさらに短い所定の第３のパルス幅に応じて、前記ステップ１５およびステップ２３と同様に、アイドル運転状態または定速運転状態において要求される燃料噴射量に対応するレール圧ＲＰに制御する。これにより、所定の第３のパルス幅でインジェクタ４を駆動することによって、要求された燃料噴射量どおりの量の燃料が噴射される。

次いで、第１および第２の駆動パターンで駆動したときと同様に、インジェクタ４の第３の駆動パターンによる駆動を所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦに達するまで実行し（ステップ３１〜３３）、その際に消費される電荷量の平均値である第３平均電荷消費量ＱＡＶＧ３を算出し（ステップ３４）、第３平均電荷消費量ＱＡＶＧ３が適正であるか否かの判別（ステップ３５）、およびその判別結果に応じて平滑化処理（ステップ３７）を実行し、第３学習補正値ＱＲＥＶ３を設定する（ステップ３６）。

次いで、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の前回値を、上記ステップ２０、２８および３６で設定した第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の今回値でそれぞれ更新し（ステップ３８）、前述した算出許可フラグＦ＿ＳＥＴＯＫをリセットし（ステップ３９）、本処理を終了する。

上記ステップ３８で第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を更新したことにより、前述したインジェクタ駆動制御処理のステップ４では、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の今回値に基づいて、補正値ＱＡＤＪが算出される。例えば、要求された燃料噴射量に応じてインジェクタ４に印加される駆動信号のパルス幅と、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を設定したときの第１〜第３の所定のパルス幅とを比較し、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を用いて補完計算を行うことにより、パルス幅に応じた補正値ＱＡＤＪを算出する。そして、このように算出された補正値ＱＡＤＪは、前述したステップ５において、予測電荷消費量ＱＩＮＪの算出に用いられる。

以上のようなＱＲＥＶ設定処理は、前述した各アクチュエータの駆動制御処理と同じく、高圧ポンプ５および減圧弁６についても実行され、インジェクタ４を含めた３者４〜６ごとに第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３が設定され、各アクチュエータの駆動制御処理において、補正値ＱＡＤＪの算出に用いられる。なお、高圧ポンプ５を複数の駆動パターンで駆動する際には、運転状態に応じた所要のレール圧ＲＰが維持されるように、高圧ポンプに印加される駆動信号のパルス幅に応じて、減圧弁６を連動して駆動する。同様に減圧弁６を複数の駆動パターンで駆動する際には、減圧弁６の駆動に連動して高圧ポンプ５を駆動する。

図６は、ＱＲＥＶ設定時期決定処理を示している。この処理は、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定の可否を判定するためのものであり、所定の間隔で実行される。

この処理では、まず、設定許可フラグＦ＿ＳＥＴＯＫが「１」であるか否かを判別する（ステップ４１）。この答がＹｅｓのときには、ＱＲＥＶ設定処理の実行中で、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定時期を決定する必要がないものとして、本処理を終了する。

一方、上記ステップ４１の答がＮｏのときには、車両Ｖの総走行距離ＭＩＬＥが、所定の基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ（例えば１００００ｋｍ）以下であるか否かを判別する（ステップ４２）。基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦを車両Ｖの総走行距離ＭＩＬＥが超えると、燃料噴射量に影響を及ぼすインジェクタ４およびインジェクタ制御制御回路１２などの経年変化の度合いが、非常に小さくなるような値に、基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦは設定されている。

この答がＹｅｓで、総走行距離ＭＩＬＥが、まだ基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ以下のときには、予測電荷消費量ＱＩＮＪの変化割合が、所定の第１の基準変化割合ＣＨＲＥＦ１（例えば５％）以上であるか否かを判別する（ステップ４３）。具体的には、前述したステップ３８において第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を最後に更新した直後に、前述したステップ５において算出した予測電荷消費量ＱＩＮＪを基準値として、この基準値を算出したときと同じ運転状態のもとで直前に算出した予測電荷消費量ＱＩＮＪの今回値と、基準値とを比較する。

この答がＹｅｓで、基準値に対する直前に算出した予測電荷消費量ＱＩＮＪの変化割合が所定の第１の基準変化割合ＣＨＲＥＦ１以上のときには、インジェクタ４などの経年変化の度合いが大きく、燃料噴射量の変化に及ぼす影響が大きいものとして、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが第１判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ１（例えば５００ｋｍ）以上であるか否かを判別する（ステップ４４）。この判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤは、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定が許可されたとき、すなわち、前回、設定許可フラグＦ＿ＳＥＴＯＫが「１」にセットされたときからの走行距離であり、この答がＮｏのときには、そのまま本処理を終了する一方、Ｙｅｓのときには、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤを値０にセットするとともに、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定条件の１つが成立したものとして、設定許可フラグＦ＿ＳＥＴＯＫを「１」にセットし（ステップ４５）、本処理を終了する。これにより、前述したステップ１１の答がＹｅｓになり、ステップ１３以降が実行されることによって、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３が設定される。

一方、前記ステップ４３の答がＮｏで、予測電荷消費量ＱＩＮＪの基準値に対する今回値の変化割合が、第１の基準変化割合ＣＨＲＥＦ１よりも小さいときには、総走行距離ＭＩＬＥの増大に伴ってアクチュエータ４などの経年変化の度合いがより小さくなっているものとして、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが、第２判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ２（例えば１０００ｋｍ）以上であるか否かを判別する（ステップ４６）。この答がＮｏのときにはそのまま本処理を終了する一方、Ｙｅｓのときには、前述したステップ４５を実行し、本処理を終了する。

一方、前記ステップ４２の答がＮｏで、総走行距離ＭＩＬＥが基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦを超えているときには、前記ステップ４３と同様に、予測電荷消費量ＱＩＮＪの基準値と今回値との比較を行い、前回値に対する今回値の変化割合が、所定の第２の基準変化割合ＣＨＲＥＦ２（例えば１％）以上であるか否かを判別する（ステップ４７）。この第２の基準変化割合ＣＨＲＥＦ２は、車両Ｖの総走行距離ＭＩＬＥが基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦを超えたことにより、インジェクタ４などの経年変化の度合いが小さくなり、燃料噴射量の変化に及ぼす影響が非常に小さくなることを反映して、第１の基準変化割合ＣＨＲＥＦ１よりも小さな値に設定されている。

この答がＹｅｓのときには、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが第３判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ３（例えば３０００ｋｍ）以上であるか否かを判別する（ステップ４４）。この答がＮｏのときには、そのまま本処理を終了する一方、Ｙｅｓのときには、前述したステップ４５を実行し、本処理を終了する。

一方、前記ステップ４７の答がＮｏで、予測電荷消費量ＱＩＮＪの基準値に対する今回値の変化割合が、第２の基準変化割合ＣＨＲＥＦ２よりも小さいときには、総走行距離ＭＩＬＥの増大に伴ってアクチュエータ４などの経年変化の度合いがさらに小さくなっているものとして、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが、第４判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ４（例えば１００００ｋｍ）以上であるか否かを判別する（ステップ４６）。この答がＮｏのときにはそのまま本処理を終了する一方、Ｙｅｓのときには、前述したステップ４５を実行し、本処理を終了する。なお、このＱＲＥＶ設定時期決定処理もまた、高圧ポンプ５および減圧弁６のそれぞれについて実行される。

図７は、車両Ｖの総走行距離ＭＩＬＥと、インジェクタ４で消費される実際の電荷量および予測電荷消費量ＱＩＮＪの間の誤差（以下、「消費量誤差」という）との関係を示している。同図に示すように、総走行距離ＭＩＬＥがまだ小さいときには、インジェクタ４などの経年変化の度合いが大きく、総走行距離ＭＩＬＥが増大するのに伴い、消費量誤差が急に増大し、予測電荷消費量ＱＩＮＪの基準値に対する今回値の変化割合が早期に所定の第１の基準変化割合ＣＨＲＥＦ１以上になる（ステップ４３：Ｙｅｓ）。そして、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが、第１判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ１に達する（ステップ４４：Ｙｅｓ）と、前述したＱＲＥＶ設定処理が実行され、更新された第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３を反映した予測電荷消費量ＱＩＮＪが算出され、この予測電荷消費量ＱＩＮＪに基づいたインジェクタ４の制御が行われる。それにより、消費量誤差は、一旦、消失する。

総走行距離ＭＩＬＥがさらに増大するのに伴い、ＱＲＥＶ設定処理が実行されるごとに消費量誤差は一時的に消失する。そして、インジェクタ４などの経年変化の度合いが低下し始めると、予測電荷消費量ＱＩＮＪの変化割合が所定の第１の基準変化割合ＣＨＲＥＦ１に達する前（ステップ４４：Ｎｏ）に、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが第２判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ２に達し（ステップ４６：Ｙｅｓ）ＱＲＥＶ設定処理により、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３が更新される。

総走行距離ＭＩＬＥが基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦを超える（ステップ４３：Ｎｏ）と、総走行距離ＭＩＬＥの増大に伴う消費量誤差の増大がより緩慢になるので、予測電荷消費量ＱＩＮＪの基準値に対する今回値の変化割合が、より小さな所定の第２の基準変化割合ＣＨＲＥＦ２と比較され、第２の基準変化割合ＣＨＲＥＦ２を超える（ステップ４７：Ｙｅｓ）とともに、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが第３判定走行距離ＭＩＬＥＪＵＤ３に達する（ステップ４８：Ｙｅｓ）と、ＱＲＥＶ設定処理により、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の更新が行われる。

また、総走行距離がＭＩＬＥがさらに増大し、インジェクタ４などの経年変化の度合いがさらに小さくなると、予測電荷消費量ＱＩＮＪが所定の第２の基準変化割合ＣＨＲＥＦ２に達する前（ステップ４７：Ｎｏ）に、判定用走行距離ＭＩＬＥＪＵＤが第４判定走行距離ＭＩＬＥＲＥＦ４に達し（ステップ４９：Ｙｅｓ）ＱＲＥＶ設定処理により、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３が更新される。

なお、以上のような総走行距離ＭＩＬＥと消費量誤差の関係は、高圧ポンプ５および減圧弁６についても同様である。

以上のように、本実施形態による内燃機関の制御装置１によれば、インジェクタ４、高圧ポンプ５および減圧弁６のうち、駆動すべきアクチュエータの優先順位を、車両Ｖの運転状態に応じて決定するので、優先して駆動すべきアクチュエータを駆動可能な適切な容量のチャージコンデンサＣ２を用いることができ、チャージコンデンサＣ２としてより小さな容量のものを採用できる結果、昇圧回路１５のサイズをより低減することができる。同じ理由により、昇圧回路１５の製造コストを低減でき、ひいては制御装置１の製造コストを低減することができる。

また、インジェクタ４の優先順位が第１位でないとき（ステップ１：Ｎｏ）には、車両Ｖがアイドル運転状態または定速運転状態のとき（ステップ１３：Ｙｅｓ）に、車両Ｖの補正値ＱＲＥＶの総走行距離ＭＩＬＥに応じて設定された第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３に基づいて、インジェクタ４で消費される予測電荷消費量ＱＩＮＪが算出される（ステップ５）。そして、算出された予測電荷消費量ＱＩＮＪに応じて、インジェクタ４を駆動するか否かが決定される。同様に、高圧ポンプ５および減圧弁６の予測電荷消費量ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶにそれぞれ応じて、高圧ポンプ５および減圧弁６を駆動するか否かが決定される（ステップ６）。このように、車両の総走行距離ＭＩＬＥを反映させたアクチュエータごとの予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰおよびＱＰＲＶを算出をした上で、優先順位を決定するので、各アクチュエータやその制御回路などの経年変化により、実際の電荷消費量が変化しても、その変化に追随して車両Ｖの運転状態に応じた優先順位づけを各アクチュエータに行うことができ、車両Ｖの運転に支障を来すのを確実に回避することができる。

また、インジェクタ４の優先順位が１位ではない場合には、インジェクタ４よりも優先して駆動すべきアクチュエータを駆動可能な電荷量がチャージコンデンサＣ２に残存しているとき（ステップ６：Ｙｅｓ）に、インジェクタ４が駆動される。高圧ポンプ５および減圧弁６もまた、インジェクタ４と同様に、より優先して駆動すべきアクチュエータを駆動可能な電荷量がチャージコンデンサＣ２に残存していることを条件として、駆動される。したがって、チャージコンデンサＣ２には、最優先で駆動させるべきアクチュエータを駆動可能な電荷量が確保されるので、低容量のチャージコンデンサＣ２を採用しても、車両Ｖの運転に支障を来すのを回避することができる。

また、第１〜第３駆動パターンでの駆動をそれぞれ所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦと同じ回数だけ実行し（ステップ１５〜１７、ステップ２３〜２５、ステップ３１〜３３）、駆動パターンごとに消費した電荷量の平均値である第１〜第３平均電荷消費量ＱＡＶＧ１〜ＱＡＶＧ３に応じて設定された第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３に基づいて、予測電荷消費量ＱＩＮＪが算出される（ステップ５）。これにより、インジェクタ４に印加される駆動信号のパルス幅と、インジェクタ４で消費される電荷量の関係が、インジェクタ４やインジェクタ制御回路１２などの経年変化に応じて変化しても、その変化に追随して精度の高い予測電荷消費量ＱＩＮＪを算出することができる。同様に、高圧ポンプ５および減圧弁６についても、精度の高い予測電化消費量ＱＰＭＰおよびＰＰＲＶをそれぞれ算出することができる。

また、車両Ｖがアイドル運転状態または定速運転状態のとき（ステップ１３：Ｙｅｓ）に、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３が設定される。すなわち、インジェクタ４での電荷の消費量の変動が小さいときに設定が行われるので、運転状態の変動による電荷消費量への影響を回避しながら、より精度の高い予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶの算出を行うことができる。

また、車両Ｖの総走行距離ＭＩＬＥが大きいほど、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定を実行する時期の間隔が拡大される。したがって、総走行距離ＭＩＬＥがまだ小さく（ステップ４２：Ｙｅｓ）、経年変化の影響が大きく反映されやすいときには、より高い頻度で設定が行われる（ステップ４４、４６）ので、予測電荷消費量ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＱＰＲＶの精度を確保することができる。一方、総走行距離ＭＩＬＥが基準走行距離ＭＩＬＥＲＥＦよりも大きく、経年変化の影響が小さいと考えられるとき（ステップ４２：Ｎｏ）は、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定の頻度を低くする（ステップ４８、ステップ４９）ことによって、予測電荷消費量ＱＩＮＪの精度を確保しながら、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＥＶ３の設定の際、ＥＣＵ１０に生じる負荷を抑制することができる。

また、インジェクタ４などの経年変化の度合いは、総走行距離ＭＩＬＥが小さいほど大きく、大きいほど小さくなるので、経年変化を反映した予測電荷消費量ＱＩＮＪの変化割合もまた、総走行距離ＭＩＬＥが少ないほど大きく、大きいほど小さくなる。したがって、予測電荷消費量ＱＩＮＪの基準値と今回値の変化割合が小さいほど、第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３の設定の間隔を大きくする（ステップ４３：Ｎｏ、ステップ４７：Ｎｏ）ことによって、より精度の高い予測電荷消費量ＱＩＮＪを算出できるとともに、総走行距離ＭＩＬＥが大きくなるほど、予測電荷消費量ＱＩＮＪの算出によるＥＣＵ１０の負荷を抑制することができる。

また、エンジン２の冷間始動時において、高圧ポンプ５を減圧弁６よりも優先して駆動することにより、レール圧ＲＰが上昇しやすくなる結果、燃料温度ＴＲがより早く上昇する。それにより、エンジン２の暖機に要する時間を短縮でき、より効率的な運転状態に早期に移行させることができる。

なお、上述した実施形態では、３つの駆動パターンを実行して設定した第１〜第３学習補正値ＱＲＥＶ１〜ＱＲＥＶ３に基づいて、補正値ＱＡＤＪを設定しているが、これに限定されることなく、より多くの駆動パターンを実行し、より多くの学習補正値に基づいて補正値ＱＡＤＪを設定してもよい。それにより、さらに精度の高い予測電荷消費量を算出することができる。また、所定値ＣＯＵＮＴＲＥＦとしてより大きな値を設定し、各駆動パターンでの駆動回数をより増大させることにより、予測電荷消費量の精度をさらに向上させてもよい。

また、実施形態では、複数のアクチュエータとして、エンジン２の制御に用いられるインジェクタ４、高圧ポンプ５および燃料タンク６を挙げて説明したが、これに限定されることなく、コンデンサを有する昇圧回路から電圧を供給されることにより駆動される他のアクチュエータを用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

１ 制御装置
２ 内燃機関
３ コモンレール
４ インジェクタ（アクチュエータ）
５ 高圧ポンプ（アクチュエータ）
６ 減圧弁（アクチュエータ）
１０ ＥＣＵ（運転状態検出手段、優先順位決定手段、駆動手段、電荷消費量測定手段
、駆動判別手段）
１５ 昇圧回路
２１ クランク角センサ（運転状態検出手段）
２２ 燃料圧力センサ（運転状態検出手段）
２３ 水温センサ（運転状態検出手段）
２４ アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
２５ 車速センサ（運転状態検出手段）
２６ 燃料温度センサ（運転状態検出手段）
Ｖ 車両
ＶＢ 電源
Ｃ２ チャージコンデンサ（コンデンサ）
ＱＩＮＪ、ＱＰＭＰ、ＰＰＲＶ 予測電荷消費量
ＱＲＥＶ１ 第１学習補正値（学習補正値）
ＱＲＥＶ２ 第２学習補正値（学習補正値）
ＱＲＥＶ３ 第３学習補正値（学習補正値）
ＭＩＬＥ 総走行距離
ＭＩＬＥＪＵＤ 判定用走行距離
ＲＰ レール圧（コモンレール内の圧力）

Claims (9)

1. 車両に搭載された内燃機関を、電源から供給された電圧により駆動される複数のアクチュエータによって制御する内燃機関の制御装置であって、
   前記電源から充電される一方、前記複数のアクチュエータへの放電を行うコンデンサを有し、前記電源の電圧を昇圧して前記複数のアクチュエータに供給するための昇圧回路と、
   前記車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   当該検出された運転状態に応じて、前記複数のアクチュエータのうちの駆動すべきアクチュエータの優先順位を決定する優先順位決定手段と、
   当該決定された優先順位に応じて、前記昇圧回路により昇圧された電圧を前記複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つに供給することによって、当該複数のアクチュエータのうちの少なくとも１つを駆動する駆動手段と、
   を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記複数のアクチュエータの駆動に伴って消費される前記コンデンサから供給された電荷量を、予測電荷消費量として前記複数のアクチュエータごとに算出する予測電荷消費量算出手段と、
   当該算出される予測電荷消費量を、前記複数のアクチュエータの経年変化に応じて補正するための学習補正値を設定する学習補正値設定手段と、
   をさらに備え、
   前記駆動手段は、前記予測電荷消費量算出手段によって算出された前記複数のアクチュエータごとの予測電荷消費量に基づいて、当該複数のアクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記駆動手段は、前記複数のアクチュエータのうちの前記優先順位決定手段によって決定された最も優先して駆動すべき最優先のアクチュエータ以外の他のアクチュエータを駆動しても、前記最優先のアクチュエータを駆動可能な電荷量が前記コンデンサに残存するときに、前記他のアクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記学習補正値設定手段は、前記複数のアクチュエータを互いに異なる複数の駆動パターンでそれぞれ駆動し、当該複数の駆動パターンごとに前記コンデンサから供給された電荷量に基づいて、前記学習補正値を設定することを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記学習補正値設定手段は、前記複数のアクチュエータを前記複数の駆動パターンごとに複数回、それぞれ駆動し、当該複数の駆動パターンごとに前記コンデンサから供給された電荷量の平均値に基づいて、前記学習補正値を設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記学習補正値設定手段は、前記運転状態検出手段によって検出された前記車両の運転状態が、アイドル運転状態、または一定の速度での走行を継続する定速運転状態のときに、前記学習補正値を設定することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記学習補正値設定手段は、前記車両の総走行距離が大きいほど、前記学習補正値を設定したときから次回に当該学習補正値を設定するまでの走行距離を大きくすることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記学習補正値設定手段は、前記学習補正値を前回、設定した直後に前記予測電荷消費量算出手段によって算出された予測電荷消費量に対する予測電荷消費量の今回値の変化割合が小さいほど、次回に前記学習補正を設定するまでの走行距離を大きくすることを特徴とする請求項２ないし７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記内燃機関は、コモンレールを有するディーゼルエンジンで構成され、前記複数のアクチュエータとして、
   前記コモンレール内の燃料を噴射するためのインジェクタと、
   前記コモンレールに燃料を圧送するための高圧ポンプと、
   前記コモンレール内の圧力を減圧するための減圧弁と、
   を有し、
   前記運転状態検出手段によって検出された運転状態が、前記内燃機関の冷間始動時のときには、前記優先順位決定手段は、前記インジェクタ、前記高圧ポンプおよび前記減圧弁の順に優先順位を決定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

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