JP4894492B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射制御装置に関し、特に、燃料の噴射量を制御する燃料噴射制御装置に関する。

内燃機関（エンジン）の燃料噴射装置に供給される燃料を加圧するためにポンプが設けられることがある。例えば、筒内に直接燃料が噴射されるエンジンにおいては、高圧となる筒内に燃料を噴射するために、高圧ポンプで燃料が圧送される。この場合、高圧ポンプから圧送される燃料はコモンレール（あるいはデリバリパイプ）と呼ばれる燃料分配管に貯留される。各気筒に設けられた燃料噴射装置には、コモンレールから高圧の燃料が供給される。

燃料を圧送するポンプが設けられた場合、燃料の圧力（燃圧）を目標値に制御するために、コモンレール等の燃料配管における燃圧の検出値と目標値との差圧に基づいてポンプの吐出量が制御される。

しかしながら、燃料配管内では圧力のうねりが生じており、燃圧が正しく検出されないことがある。上記うねりは、燃料の噴射等により発生する圧力波が燃料配管内で反射したり、反射波により燃料配管等に共振が発生したりすることにより生じると考えられる。燃圧の検出値には上記うねりの成分が含まれているため、実際の燃圧を正しく反映していない場合がある。この場合、燃圧を目標値に精度良く収束させることができずにハンチングが生じることがある。

上記のようにハンチングが生じるなど、燃圧が精度良く制御されない場合には、燃料の噴射量の制御における精度が低下する。その結果、燃焼に悪影響を及ぼす虞がある。

特許第２６８９６９３号公報 特開２００１−２９５７２５号公報 特開２００５−２４８７５７号公報 特開２００３−４９６９０号公報

燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を精度良く制御できることが望まれている。

本発明の目的は、燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を精度良く制御することが可能な燃料噴射制御装置を提供することである。

本発明の燃料噴射制御装置は、燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、前記噴射装置に供給される前記燃料を蓄圧する蓄圧部における前記燃料の圧力を目標の圧力となるように制御し、前記蓄圧部において検出される前記燃料の圧力の検出値になまし処理を施して算出されるなまし燃圧に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力を制御することを特徴としている。

本発明の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧部に前記燃料を供給する圧送手段を備え、前記燃料の圧力の検出値が検出されるタイミングが、前記圧送手段による前記燃料の圧送の周期に基づいて設定されることを特徴としている。

本発明の燃料噴射制御装置において、前記燃料の圧力の検出値が検出されるタイミングが、前記圧送手段により前記燃料の圧送が行われてから最初に前記噴射装置により前記燃料が噴射されるまでの間に設定されることを特徴としている。

本発明の燃料噴射制御装置において、前記燃料の圧送の周期であって、前記圧送手段により前記燃料の圧送が行われてから次に前記燃料の圧送が行われるまでの期間である設定期間において、前記噴射装置により前記燃料の噴射が複数回行われ、前記設定期間において最初に前記噴射装置により前記燃料が噴射される際には、前記なまし燃圧に基づいて前記燃料の噴射時間が補正され、前記設定期間において２回目以降に前記噴射装置により前記燃料が噴射される際には、前記なまし燃圧に加えて、前記燃料の噴射量に基づいて前記燃料の噴射時間が補正されることを特徴としている。

本発明の燃料噴射制御装置において、前記燃料の圧力の検出値と前記目標の圧力との差分の絶対値が予め定められた所定値以上である場合には、前記なまし燃圧ではなく、前記燃料の圧力の検出値に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力が制御されることを特徴としている。

本発明の燃料噴射制御装置において、前記燃料の噴射量の変化割合が予め定められた設定値以上である場合には、前記なまし燃圧ではなく、前記燃料の圧力の検出値に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力が制御されることを特徴としている。

本発明の燃料噴射制御装置によれば、燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を精度良く制御することが可能となる。

以下、本発明の燃料噴射制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１から図５及び図１１から図１４を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を制御する燃料噴射制御装置に関する。

本実施形態では、燃料の噴射装置（図１の符号７参照）に供給される燃料の圧力（燃圧）がフィードバック制御される。燃圧が目標値（以下、目標燃圧Ｐtrgとする、図３参照）となるように、燃料を圧送する高圧ポンプ（圧送手段、図１の符号１参照）の吐出量が操作される。高圧ポンプ１の吐出量は、デューティ制御により調節される。

本実施形態のデューティ制御では、後述するように、高圧ポンプ１の１回の吐出における最大吐出可能時間に対する実際の吐出時間の割合（以下、デューティ比Ｄとする、図２参照）を調節することにより、高圧ポンプ１による燃料の吐出量が制御される。

本実施形態では、圧力センサ（図１の符号８参照）による燃圧の検出値（以下、実燃圧Ｐとする、図２参照）そのものではなく、実燃圧Ｐになまし処理が施されて算出される値（以下、なまし燃圧ＰＮとする、図２参照）に基づいて燃圧のフィードバック制御が行われる。なまし燃圧ＰＮと目標燃圧Ｐtrgとの差圧に基づいて高圧ポンプ１のデューティ比Ｄが設定される。

これにより、以下に詳しく説明するように、実燃圧Ｐに含まれる反射波等によるうねり成分の影響が抑制されて、精度良く燃圧が制御されることができる。

図１は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。図１において、符号１は高圧ポンプを示す。符号２は、燃料タンクを示す。燃料タンク２には、フィードポンプ３が設けられている。高圧ポンプ１は、燃料供給管４を介してフィードポンプ３と接続されている。フィードポンプ３により、燃料タンク２から高圧ポンプ１へ向けて燃料が送られる。高圧ポンプ１は、高圧燃料供給管５を介してコモンレール（蓄圧部）６と接続されている。コモンレール６に高圧の燃料が蓄えられる。コモンレール６には、インジェクター（燃料の噴射装置）７が接続されている。コモンレール６からインジェクター７へ燃料が供給される。

コモンレール６には、圧力センサ８及びリリーフバルブ９が設けられている。リリーフバルブ９は、リリーフ通路１１を介して燃料供給管４に接続されている。圧力センサ８によりコモンレール６内の燃圧が検出される。本実施形態の装置が搭載された車両（図示せず）には、車両の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）を有する車両制御部１０が設けられている。圧力センサ８は、車両制御部１０に接続されている。圧力センサ８の計測結果は車両制御部１０に入力される。

コモンレール６内の燃圧が予め設定された圧力を超えた場合には、リリーフバルブ９が開く。この場合、コモンレール６内の燃料はリリーフ通路１１を経て燃料供給管４に戻される。これにより、コモンレール６内の燃圧が設定された圧力を超えて上昇することが抑制される。

車両には、インジェクター７に高電圧の電流を供給するインジェクター駆動回路（ＥＤＵ）１２が設けられている。ＥＤＵ１２は、車両制御部１０からの噴射指令信号に基づいてインジェクター７に電流を供給する。電流がインジェクター７に供給されると、インジェクター７の弁が開かれて燃料が噴射される。

ここで、本実施形態の燃圧制御の方法について説明する。図１１は、従来の燃圧制御の流れの一例を示す図である。図１２は、従来の燃圧制御が行われた場合の燃圧の推移を示す図である。図２は、本実施形態の燃圧制御の流れを示す図である。

図１１において、符号ＤＢは、従来の高圧ポンプ１のデューティ比を示す。符号ＰＢ及びＰＮＢは、それぞれ従来の実燃圧及びなまし燃圧を示す。符号ＫＦＢは、燃料の噴射時間を補正するための補正係数（後述する燃圧補正係数）を示す。

図１１に符号Ｙ１で示すように、従来は実燃圧ＰＢに基づいて高圧ポンプ１のデューティ比ＤＢが算出され、算出されたデューティ比ＤＢに基づいて燃圧のフィードバック制御Ｙ２が行われる。フィードバック制御Ｙ２が行われる一方で、符号Ｙ３に示すように、各気筒のＴＤＣ毎に実燃圧ＰＢになまし処理が施されてなまし燃圧ＰＮＢが算出される。従来は、符号Ｙ４に示すように、燃圧補正係数ＫＦＢを求める際になまし燃圧ＰＮＢが用いられていた。

実燃圧ＰＢには、反射波等によるうねり成分が含まれている。上記反射波は、例えば燃料の噴射時に発生する圧力波が反射したものである。燃料の噴射時には、インジェクター７の内部で燃料の圧力が急激に変動することで圧力波が生じる。その圧力波が、コモンレール６等の燃料配管内で反射して伝播するものが上記反射波である。上記うねり成分は、上記反射波が伝播することにより、あるいは上記反射波に燃料配管が共振することにより生じると考えられる。

実燃圧ＰＢには、上記のようなうねり成分が含まれており、実際の燃圧を正しく反映していない場合がある。この場合、実燃圧ＰＢと目標燃圧Ｐtrgとの差圧に基づいて上記デューティ比ＤＢが算出された場合、高圧ポンプ１による燃料の吐出量が必要とされる量に比べて多すぎたり、少なすぎたりすることとなる。その結果、以下に図１２を参照して説明するように、燃圧が目標燃圧Ｐtrgに収束することなく上昇と下降を繰り返すハンチングが生じる。

図１２において、符号２０１は、燃圧の検出値（実燃圧ＰＢ）を示す。実燃圧ＰＢの値２０１において、符号２０３に示す圧力の変動は、高圧ポンプ１による燃料の圧送に伴う圧力の上昇、及び燃料の噴射に伴う圧力の低下により生じる周期的なものである。符号２０５は、実燃圧ＰＢの値２０１に基づいて算出されるなまし燃圧ＰＮＢを示す。なまし燃圧ＰＮＢの値２０５には、実燃圧ＰＢの値２０１の推移の傾向があらわれている。

実燃圧ＰＢの値２０１には、燃料の圧送等に伴う周期的な燃圧の変動２０３とは別に、小刻みに変動するうねり成分も含まれている。うねり成分がフィードバック制御Ｙ２（図１１参照）に与える影響により、実燃圧ＰＢの値２０１は、なまし燃圧ＰＮＢの値２０５に表れているように、全体として波打つように上昇と低下を繰り返してハンチングしてしまっている。

上記のようにハンチングが生じた場合には、燃料の噴射が行われるタイミングによって燃料の噴射圧にばらつきが生じる。符号２０７に示すように、実燃圧ＰＢの値２０１が上昇したときと低下したときとを比べると値に大きな差が生じる。このため、燃料の噴霧特性（粒径、ペネトレーション）にばらつきが生じ、燃焼に悪影響を及ぼす。

これに対して、本実施形態では、高圧ポンプ１のデューティ比Ｄが算出される際には、図２に符号Ｙ５で示すように、まず実燃圧Ｐからなまし燃圧ＰＮが算出される。高圧ポンプ１のデューティ比Ｄは、符号Ｙ６に示すように、なまし燃圧ＰＮに基づいて算出される。従来の燃圧制御（図１１）では、なまし燃圧ＰＮＢは、燃圧補正係数ＫＦＢを求める際に用いられているが、本実施形態では、なまし燃圧ＰＮが、燃圧補正係数ＫＦの算出（符号Ｙ８参照）だけでなく、燃圧のフィードバック制御（符号Ｙ７参照）にも用いられる。なお、本実施形態のなまし処理Ｙ５では、従来のなまし処理Ｙ３（図１１参照）と同じ数式が用いられることができるが、後述するように、なまし処理Ｙ５に用いられる実燃圧Ｐの検出タイミングが従来と異なる。

実燃圧Ｐになまし処理Ｙ５が施されることで、なまし燃圧ＰＮにおいて、実燃圧Ｐに含まれるうねり成分が平均化されて値が小さくなる。なまし燃圧ＰＮから算出されるデューティ比Ｄに基づいて燃圧のフィードバック制御Ｙ７が行われることで、フィードバック制御Ｙ７におけるうねり成分の影響が抑制される。

また、なまし燃圧ＰＮが算出される周期は、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期と同じ周期に設定される。これにより、以下に説明するように、なまし燃圧ＰＮが、高圧ポンプ１による燃料の圧送及び燃料の噴射等による周期的な燃圧の変動２０３（図１２参照）の影響を受けることが抑制される。

以上により、本実施形態のフィードバック制御Ｙ７では、上記うねり成分及び上記周期的な燃圧の変動２０３の影響を受けることが抑制される。その結果、燃圧がハンチングすることが抑制されて精度良く燃圧が制御される。図３は、本実施形態の制御が行われた場合の実燃圧Ｐの推移を示す図である。図３において、符号２０２は実燃圧Ｐを示す。符号２０６は、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期と同じ周期で算出されたなまし燃圧ＰＮを示す。なまし燃圧ＰＮの値２０６は、うねり成分の影響、及び周期的な燃圧の変動２０３の影響を受けることが抑制されており、従来制御（図１２）におけるなまし燃圧ＰＮＢの値２０５に比べて変動が小さくなっている。その結果、なまし燃圧ＰＮの値２０６に基づいてフィードバック制御（Ｙ７）される実燃圧Ｐの値２０２は、従来制御の実燃圧ＰＢの値２０１（図１２）に比べて変動が小さくなり、ハンチングが抑制されている。

次に、高圧ポンプ１の動作及び高圧ポンプ１のデューティ制御について説明する。

図４−１から図４−３は、高圧ポンプ１の動作を説明するための図である。図４−１から図４−３に示すように、高圧ポンプ１は、シリンダ１ｙ、スピル弁１ｓ、プランジャ１ｐ及びチェック弁１ｃを有する。プランジャ１ｐは、シリンダ１ｙ内に設けられており、シリンダ１ｙ内を往復運動する。シリンダ１ｙにおけるプランジャ１ｐの上方には、加圧室１５が形成されている。

スピル弁１ｓは、燃料供給管４と加圧室１５との間に設けられている。スピル弁１ｓが開閉されることにより、燃料供給管４と加圧室１５との間の燃料の流れが制御される。以下に説明するように、加圧室１５で加圧される燃料のコモンレール６（図１）への圧送量（吐出量）は、スピル弁１ｓの開閉動作により制御される。

チェック弁１ｃは、加圧室１５と高圧燃料供給管５との間に設けられている。チェック弁１ｃは、加圧室１５内の圧力が予め定められた開弁圧力を超えた場合に開き、加圧室１５内の高圧の燃料を高圧燃料供給管５へ供給する。

高圧ポンプ１は、エンジン（図示せず）のカムシャフト１３に設けられたポンプカム１４により駆動される。プランジャ１ｐは、ポンプカム１４に駆動されてシリンダ１ｙ内を往復運動する。プランジャ１ｐが往復運動することにより、加圧室１５への燃料の吸引、及び加圧室１５内の燃料の加圧が行われる。

図４−１は、燃料供給管４から加圧室１５へ燃料を吸引する場合の動作を示す図である。加圧室１５へ燃料を吸引する場合には、プランジャ１ｐが符号Ｙ１０で示すように吸引側へストロークしている期間において、スピル弁１ｓが開かれる。プランジャ１ｐが加圧室１５の容積を拡大させることで、燃料供給管４から燃料が加圧室１５へ吸引される。

図４−２は、加圧室１５で加圧された燃料が高圧燃料供給管５へ吐出される場合の動作を示す図である。加圧された燃料を高圧燃料供給管５へ吐出する場合には、プランジャ１ｐが符号Ｙ１２に示すように吐出側へストロークしている期間において、スピル弁１ｓが閉じられる。プランジャ１ｐが加圧室１５の容積を縮小させることで、加圧室１５内の圧力が上昇する。加圧室１５内の圧力がチェック弁１ｃの上記開弁圧力よりも高くなると、チェック弁１ｃが開き、加圧室１５内で加圧された燃料が高圧燃料供給管５へ吐出される。高圧燃料供給管５へ吐出された燃料は、コモンレール６（図１）に圧送される。

図４−３は、加圧室１５内の燃料が燃料供給管４に排出される場合の動作を示す図である。加圧室１５内の燃料を燃料供給管４に排出する場合には、プランジャ１ｐが符号Ｙ１１で示すように吐出側へストロークしている期間において、スピル弁１ｓが開かれる。プランジャ１ｐが加圧室１５の容積を縮小させることで、加圧室１５内の燃料は燃料供給管４に押し出される。

ここで、高圧ポンプ１のデューティ制御について説明する。本実施形態の燃圧のフィードバック制御Ｙ７では、コモンレール６内の燃圧を目標燃圧Ｐtrgとするように、高圧ポンプ１からコモンレール６への燃料の供給量の設定値（高圧ポンプ１の吐出量の設定値）が算出される。高圧ポンプ１の吐出量が上記吐出量の設定値となるように、高圧ポンプ１のデューティ比Ｄが設定される。

高圧ポンプ１のデューティ比Ｄは、高圧ポンプ１の１回の吐出における最大吐出可能時間に対する実際の吐出時間（スピル弁１ｓの閉弁時間）の割合であり、０％から１００％の値に設定される。デューティ比Ｄが０％に設定された場合には、実際の吐出時間はゼロとなる。即ち、プランジャ１ｐにより加圧室１５内の燃料が加圧される間、スピル弁１ｓは開かれたまま（図４−３に示す状態）とされる。この場合、加圧室１５内の燃料は燃料供給管４に排出されるので、高圧ポンプ１によるコモンレール６への燃料の供給量はゼロとなる。

デューティ比Ｄが１００％に設定された場合には、実際の吐出時間が上記最大吐出可能時間と同じ値となる。即ち、プランジャ１ｐにより加圧室１５内の燃料が加圧される間、スピル弁１ｓは閉じられた状態（図４−２に示す状態）のままとされる。これにより、高圧ポンプ１によるコモンレール６への１回あたりの燃料の供給量は最大値となる。

上記のように高圧ポンプ１がデューティ制御されて必要量の燃料がコモンレール６に供給される。これにより、コモンレール６内の燃圧が制御される。

本実施形態の燃圧制御では、上述したように、なまし燃圧ＰＮと目標燃圧Ｐtrgとの差圧に基づいて、高圧ポンプ１のデューティ比Ｄが算出される。実燃圧Ｐになまし処理Ｙ５（図２）が施されることで、実燃圧Ｐに含まれるうねり成分が除去される。これにより、うねり成分による影響が抑制されたフィードバック制御Ｙ７が行われることが可能となる。

ここで、燃圧のなまし処理Ｙ５の方法について説明する。なまし燃圧ＰＮは、例えば次の式により算出される。
ＰＮ（ｉ） ＝ ＰＮ（ｉ−１）＋｛Ｐ（ｉ）−Ｐ（ｉ−１）｝×ＫＮ
ここで、ＰＮ（ｉ）はなまし燃圧ＰＮ、ＰＮ（ｉ−１）は前回のなまし処理Ｙ５において算出されたなまし燃圧ＰＮ、Ｐ（ｉ）は実燃圧Ｐ、Ｐ（ｉ−１）は前回なまし処理Ｙ５が行われた際の実燃圧Ｐ（以下、前回の実燃圧とする）、ＫＮはなまし係数である。

なまし係数ＫＮは、実燃圧Ｐ（ｉ）の変動が小さい場合には小さな値に設定され、実燃圧Ｐ（ｉ）の変動が大きい場合には、大きな値に設定される。具体的には、実燃圧Ｐ（ｉ）と前回の実燃圧Ｐ（ｉ−１）との差が、予め定められた所定値よりも小さい場合には、なまし係数ＫＮは、例えば１／８に設定される。一方、実燃圧Ｐ（ｉ）と前回の実燃圧Ｐ（ｉ−１）との差が、上記所定値以上である場合には、なまし係数ＫＮは、例えば１／２に設定される。これにより、実燃圧Ｐ（ｉ）の変動が大きい場合には、変動が小さい場合に比べて、実燃圧Ｐ（ｉ）の変動がなまし燃圧ＰＮ（ｉ）に反映されやすくなる。よって、実燃圧Ｐ（ｉ）が大きく変化した場合に、なまし燃圧ＰＮ（ｉ）が実燃圧Ｐ（ｉ）に追随しやすくなる。

なお、なまし処理Ｙ５の方法は上記の方法には限定されない。実燃圧Ｐ（ｉ）に含まれるうねり成分が平均化されてうねり成分の影響が小さくされるような様々ななまし処理Ｙ５の方法が採用されることができる。例えば、なまし処理Ｙ５の方法として、実燃圧Ｐ（ｉ）の移動平均をなまし燃圧ＰＮ（ｉ）とすることができる。

上記のように求められるなまし燃圧ＰＮに基づいて燃圧のフィードバック制御Ｙ７が行われることで、実燃圧Ｐに含まれるうねり成分の影響により燃圧がハンチングしてしまうことが抑制される。

なまし燃圧ＰＮに基づく燃圧のフィードバック制御Ｙ７により、うねり成分の影響は抑制されるものの、なまし燃圧ＰＮを算出する周期の設定によっては、燃圧のフィードバック制御Ｙ７が周期的な燃圧の変動２０３（図３、図１２参照）の影響を受けてしまうことがある。

そこで、本実施形態では、なまし燃圧ＰＮが算出される周期が、高圧ポンプ１により燃料が圧送される周期と同じ周期とされる。これにより、以下に説明するように、周期的な燃圧の変動２０３が燃圧のフィードバック制御Ｙ７に影響することが抑制される。

まず、従来制御において、なまし燃圧ＰＮＢが算出される周期が、高圧ポンプ１により燃料が圧送される周期と異なる周期に設定された場合に、なまし燃圧ＰＮＢが周期的な燃圧の変動２０３の影響を受けてしまうことについて説明する。

図１３及び図１４は、高圧ポンプ１により燃料が圧送される周期と異なる周期でなまし燃圧ＰＮＢの算出が行われた場合のなまし燃圧ＰＮＢの一例を示す図である。図５は、高圧ポンプ１により燃料が圧送される周期と同じ周期でなまし燃圧ＰＮの算出が行われた場合のなまし燃圧ＰＮを示す図である。

図１３において、符号１０４は、実燃圧ＰＢの時間的な推移を示す。符号１０５は、なまし燃圧ＰＮＢを示す。符号ｔ２、ｔ３、ｔ５、ｔ６等は、各気筒の膨張行程のＴＤＣ（以下、単にＴＤＣとする）を示す。それぞれの気筒において、ＴＤＣのタイミングでインジェクター７により燃料が噴射される。図１３に示す例では、なまし燃圧ＰＮＢの値１０５が算出されるタイミングは、各気筒のＴＤＣに設定されている。

各気筒に対して、燃料の噴射が行われる順番に、第１の気筒、第２の気筒、第３の気筒、第４の気筒と名付ける。時刻ｔ２、時刻ｔ３、時刻ｔ５、時刻ｔ６において、第１の気筒から第４の気筒がそれぞれＴＤＣを迎えて、インジェクター７から燃料が噴射される。このときに、それぞれのＴＤＣのタイミングで、なまし燃圧ＰＮＢの値１０５が、実燃圧ＰＢの値１０４に基づいて算出される。符号ｔ１及び符号ｔ４は、高圧ポンプ１により燃料の圧送が行われる点を示す。以下、図１３を模式的に表した図１４を参照して詳しく説明する。

図１４の符号ｔ１からｔ６は、図１３の符号ｔ１からｔ６とそれぞれ同じタイミングを示す。図１４において、符号１００は、実燃圧ＰＢの時間的な推移を模式的に示したものである。符号１０１は、なまし燃圧ＰＮＢの時間的な推移を模式的に示したものである。符号Ｃｓは、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期であって、高圧ポンプ１により燃料が圧送されて（時刻ｔ１）から、次に燃料が圧送される（時刻ｔ４）までの期間（設定期間）を示す。符号Ｃｐは、設定期間Ｃｓに限定されない、燃料の圧送の周期を示す。本実施形態の装置では、設定期間Ｃｓにおいて、２つの気筒に順に１回ずつ燃料が噴射される。この場合、実燃圧ＰＢの値１００は、以下のように推移する。

時刻ｔ１において、高圧ポンプ１により燃料が圧送されて実燃圧ＰＢの値１００が上昇する。符号Ｐ４は、燃料が圧送された後の実燃圧ＰＢの値１００を示す。時刻ｔ２において圧送後１回目の燃料の噴射（第１の気筒の燃料の噴射）が行われて、実燃圧ＰＢの値１００が符号Ｐ５で示す圧力まで低下する。時刻ｔ３において圧送後２回目の燃料の噴射（第２の気筒の燃料の噴射）が行われることでさらに実燃圧ＰＢの値１００が低下して符号Ｐ６で示す圧力となる。燃料の噴射が２回行われた後、時刻ｔ４において燃料が圧送されて実燃圧ＰＢの値１００は上昇する。

実燃圧ＰＢの値１００は、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐで値が変動している。このため、燃料の圧送の周期Ｃｐと異なる周期でなまし燃圧ＰＮＢの値１０１が算出された場合には、以下に説明するように、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１の値が安定せずに変動してしまうこととなる。

図１４に示す例では、符号ｔ２、ｔ３、ｔ５及びｔ６等に示す各気筒のＴＤＣごとに実燃圧ＰＢの値１００が検出され、検出された実燃圧ＰＢの値１００に基づいてなまし燃圧ＰＮＢの値１０１が算出される。この場合、燃料の圧送の周期Ｃｐにおいて２回なまし燃圧ＰＮＢの値１０１が更新される。例えば、設定期間Ｃｓにおいて、２回のＴＤＣ（時刻ｔ２、時刻ｔ３）のそれぞれにおいて、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１が計算される。これにより燃料の圧送の周期Ｃｐの間隔でサンプリングすれば実燃圧ＰＢの値１００の変動がほとんどない場合であっても、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１の値が上昇と低下を繰り返してしまう。

上記の例では、時刻ｔ２において、符号ａに示すように、実燃圧ＰＢの値１００として、燃料の圧送の周期Ｃｐにおける最も高い値Ｐ４が検出される。なまし燃圧ＰＮＢの値１０１は、最も高い値Ｐ４に基づいて算出される。時刻ｔ３では、符号ｂに示すように、実燃圧ＰＢの値１００として、第１の気筒への燃料の噴射後の値Ｐ５が検出される。なまし燃圧ＰＮＢの値１０１は、符号Ｐ５に示す圧力に基づいて算出される。このように、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１の算出において、燃料の圧送の周期Ｃｐにおける最も高い実燃圧ＰＢの値１００（Ｐ４）と比較的低い実燃圧ＰＢの値１００（Ｐ５）が交互に用いられることとなる。よって、燃料の圧送の周期Ｃｐにおける変動を除けばほとんど実燃圧ＰＢの値１００が変化していない場合、例えば圧送後１回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ２と時刻ｔ５で比較すればほとんど実燃圧ＰＢの値１００に変動が生じていない場合であっても、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１が上下に変動してしまう。

上記のように、燃料の圧送の周期Ｃｐと異なる周期でなまし燃圧ＰＮＢの値１０１が算出された場合には、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１は、燃料の噴射等による燃圧の変動の影響を受けて値が安定しないことがある。値が安定しないなまし燃圧ＰＮＢの値１０１に基づいて燃圧のフィードバック制御Ｙ７が行われた場合には、高圧ポンプ１からコモンレール６への燃料の供給量の設定値が必要とされる値に正しく設定されなくなる。その結果、燃圧を目標燃圧Ｐtrgに精度良く収束させることができなくなる。

これに対して、本実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０３（図５参照）の算出が行われる周期は、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期に設定される。これにより、以下に図５を参照して説明するように、なまし燃圧ＰＮの値１０３の変動が小さくなり、値が安定する。

図５において、符号１０２は、実燃圧Ｐの時間的な推移を示す。符号１０３は、本実施形態のなまし燃圧ＰＮを示す。符号ｔ１０及びｔ２０は、高圧ポンプ１による１回の燃料の圧送が開始される時刻を示す。符号ｔ１１及びｔ１５は、高圧ポンプ１による１回の燃料の圧送が終了する時刻を示す。符号ｔ１２及びｔ１６は、燃料の圧送が行われてから、最初に燃料の噴射が行われる時刻を示す。時刻ｔ１２及びｔ１６において、第１の気筒及び第３の気筒にそれぞれ燃料が噴射される。符号ｔ１４及びｔ１８は、燃料の圧送が行われてから２回目に燃料の噴射が行われる時刻を示す。時刻ｔ１４及びｔ１８において、第２の気筒及び第４の気筒にそれぞれ燃料が噴射される。

符号Ｐ１は、燃料の圧送が終了したときの実燃圧Ｐの値１０２を示す。符号Ｐ２は、圧送後１回目の燃料の噴射が終了したときの実燃圧Ｐの値１０２を示す。符号Ｐ３は、圧送後２回目の燃料の噴射が終了したときの実燃圧Ｐの値１０２を示す。

なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されるタイミングは、例えば、符号ｔ１３及びｔ１７に示すように、圧送後１回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１２（ｔ１６）から、圧送後２回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１４（ｔ１８）までの間に設定される。この場合、各回のなまし処理Ｙ５（図２参照）において、なまし燃圧ＰＮの値１０３の算出は、圧送後１回目の燃料の噴射が終了したときの実燃圧Ｐの値１０２（Ｐ２）に基づいて行われる。このように各回のなまし燃圧ＰＮの値１０３の算出が、燃料の圧送の周期Ｃｐにおける同様の圧力条件の下で行われることで、なまし燃圧ＰＮの値１０３が燃料の圧送や噴射による圧力変動の影響を受けることが抑制される。その結果、燃圧が精度良く制御されることが可能となる。

なお、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されるタイミングは、上記のタイミングには限定されない。高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期でなまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されていればよい。この場合、なまし燃圧ＰＮの値１０３が燃料の圧送や噴射による圧力変動の影響を受けてしまうことをより効果的に抑制するために、実燃圧Ｐの値１０２の変動が比較的小さい期間になまし燃圧ＰＮの値１０３の算出タイミングが設定されることができる。

実燃圧Ｐの値１０２の変動が比較的小さい期間とは、例えば、燃料の圧送が終了する時刻ｔ１１から圧送後１回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１２までの間、時刻ｔ１２において圧送後１回目の燃料の噴射が行われてから２回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１４までの間、及び時刻ｔ１４において圧送後２回目の燃料の噴射が行われてから次の燃料の圧送Ｙ２１が開始される時刻ｔ２０までの間等である。上記の期間になまし燃圧ＰＮの値１０３の算出タイミングが設定された場合には、燃料の噴射中や圧送中など実燃圧Ｐの値１０２の変動が大きいときになまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されるのに比べて、なまし燃圧ＰＮの値１０３が燃料の圧送や噴射による圧力変動の影響を受けにくい。

本実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される周期が、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期とされたが、両者が完全に一致していない場合であっても、概ね同じ周期に設定されていれば、なまし燃圧ＰＮの値１０３が実燃圧Ｐの値１０２の周期的な変動の影響を受けることが抑制される。

（燃料の噴射時間の補正）
燃料の圧送の周期Ｃｐにおける特定のタイミングでなまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されることで、なまし燃圧ＰＮの値１０３には、各回の燃料の圧送の周期Ｃｐの特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２が反映される。このため、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて、燃料の圧送の周期Ｃｐの特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２を、うねり成分の影響を受けることなく正確に把握することが可能となる。よって、燃料の噴射時における実燃圧Ｐの値１０２が、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて精度良く推定されることができる。その結果、以下に説明するように、燃圧に基づいて行われる燃料の噴射時間の補正がより正確に行われることができる。

ここでは、上記において図５を参照して説明したように圧送後１回目の燃料の噴射と２回目の燃料の噴射との間のタイミングでなまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される場合を例に、燃料の噴射時間の補正方法について説明する。

まず、燃料の噴射時間の算出方法について説明する。インジェクター７から噴射される燃料の噴射量は、エンジンの運転状況等に基づいて車両制御部１０により設定される。設定された燃料の噴射量だけ燃料を噴射するために必要な噴射時間ＴＡＵが、車両制御部１０により算出される。燃料の噴射量が同じであっても、必要な噴射時間ＴＡＵは燃圧により変化する。このため、噴射時間ＴＡＵは、燃圧に基づいて補正される。

目標燃圧Ｐtrgで燃料が噴射される場合の噴射時間ＴＡＵを基本噴射時間とする。噴射時の燃圧が目標燃圧Ｐtrgに比べて低い場合には、噴射時間ＴＡＵは、基本噴射時間よりも大きな値に補正される。一方、噴射時の燃圧が目標燃圧Ｐtrgに比べて高い場合には、噴射時間ＴＡＵは、基本噴射時間よりも小さな値に補正される。上記の補正を行うための燃圧補正係数ＫＦは、噴射時の燃圧に基づいて設定される。

従来から、燃圧補正係数ＫＦＢ（図１１参照）が算出される際の燃圧の値としては、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１（図１４参照）が用いられている。従来は、燃料が噴射されるタイミングに合わせて、ＴＤＣごとに実燃圧ＰＢの値１００が検出され、検出された実燃圧ＰＢの値１００に基づいてなまし燃圧ＰＮＢの値１０１が算出される。この場合、以下に説明するように、燃料の噴射時において必ずしもなまし燃圧ＰＮＢの値１０１と実燃圧ＰＢの値１００とが一致しないため、燃料の噴射時間ＴＡＵが精度良く補正できないという問題があった。

図１４には、前述したように、ＴＤＣごとに実燃圧ＰＢの値１００に基づいてなまし燃圧ＰＮＢの値１０１が算出される場合のなまし燃圧ＰＮＢの値１０１が示されている。

上記において図１４を参照して説明したように、燃料の圧送の周期Ｃｐにおいて２回なまし燃圧ＰＮＢの値１０１が算出されることで、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１は、実燃圧ＰＢの値１００の周期的な変動の影響を受けてしまい、値が安定しなくなる。このため、第１の気筒への噴射のタイミング（時刻ｔ２）において、噴射前の実燃圧ＰＢの値１００となまし燃圧ＰＮＢの値１０１とは一致せず、両者の間には符号Ｙ１３に示す値の開きがある。また、第２の気筒の噴射のタイミング（時刻ｔ３）においても、噴射前の実燃圧ＰＢの値１００となまし燃圧ＰＮＢの値１０１との間には符号Ｙ１４に示す値の開きがある。

上記のように、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１がＴＤＣごとに算出された場合、噴射のタイミングにおける実燃圧ＰＢの値１００となまし燃圧ＰＮＢの値１０１との間には値の開きがある。従って、なまし燃圧ＰＮＢの値１０１に基づいて燃圧補正係数ＫＦＢが設定された場合には、精度良く燃料の噴射時間ＴＡＵが補正されない場合がある。

これに対して、本実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０３（図５参照）を安定させることが優先されて、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される回数は、燃料の圧送の周期Ｃｐの特定のタイミングにおける１回とされる。これにより、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて、燃料の圧送の周期Ｃｐの特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２を正確に把握することができる。特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２から、推定技術に基づいて燃料の噴射時における実燃圧Ｐの値１０２が求められることができるので、燃料の噴射時間ＴＡＵが精度良く補正されることができる。

例えば、図５を参照して説明した例では、なまし燃圧ＰＮの値１０３は、圧送後１回目の燃料の噴射（時刻ｔ１２、ｔ１６）から２回目の燃料の噴射（時刻ｔ１４、ｔ１８）までの間のタイミング（時刻ｔ１３、ｔ１７）において検出される実燃圧Ｐの値１０２に基づいて算出される。このため、なまし燃圧ＰＮの値１０３は、圧送後１回目の燃料の噴射（時刻ｔ１２、ｔ１６）が終了したときの実燃圧Ｐの値１０２（Ｐ２）に近い値となる。よって、圧送後２回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１４（ｔ１８）では、燃圧補正係数ＫＦの算出においてなまし燃圧ＰＮの値１０３がそのまま用いられることができる。

また、圧送後１回目の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１６（ｔ１２）における実燃圧Ｐの値１０２（符号ｇ）は、計算により推定されることができる。この場合、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて、圧送後１回目の燃料の噴射時（時刻ｔ１６）の実燃圧Ｐの値１０２が推定され、推定された実燃圧Ｐの値１０２（以下、推定燃圧ＰＥ１とする）に基づいて燃圧補正係数ＫＦが求められる。推定燃圧ＰＥ１は、次に説明する方法で求められる。

推定燃圧ＰＥ１は、圧送後２回目の燃料の噴射（時刻ｔ１４）に伴う燃圧の低下量（符号Δｐ１参照）、及びそれに続く燃料の圧送に伴う燃圧の上昇量（符号Δｐ２参照）がなまし燃圧ＰＮの値１０３からそれぞれ減算及び加算されて求められる。

図５において、符号Δｐ１は、圧送後２回目の燃料の噴射（時刻ｔ１４）における実燃圧Ｐの値１０２の低下量を示す。時刻ｔ１４において圧送後の２回目の噴射が行われると、実燃圧Ｐの値１０２は、燃圧の低下量Δｐ１だけ低下する。このため、実燃圧Ｐの値１０２は、２回目の噴射が行われる前の圧力Ｐ２から燃圧の低下量Δｐ１低下して、２回目の噴射が行われた後の圧力Ｐ３となる。符号Ｙ２１は、時刻ｔ１４において圧送後２回目の燃料の噴射が行われた後の燃料の圧送を示す。符号Δｐ２は、燃料の圧送Ｙ２１による実燃圧Ｐの値１０２の上昇量を示す。

推定燃圧ＰＥ１は、圧送後２回目の燃料の噴射（時刻ｔ１４）の噴射前におけるなまし燃圧ＰＮの値１０３（Ｐ２）から、燃圧の低下量Δｐ１が減算されると共に、燃圧の上昇量Δｐ２が加算されて求められる。

図６は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３１０において、高圧ポンプ１により燃料が圧送される（図５の符号Ｙ２０、Ｙ２１の矢印参照）。次のステップＳ３２０からステップＳ３５０までが、圧送後の１回目の燃料の噴射手順である。

ステップＳ３２０では、前回の設定期間Ｃｓにおける２回目の燃料の噴射（時刻ｔ１４、ｔ１８）に伴う燃圧の低下量Δｐ１、及び直前の燃料の圧送に伴う燃圧の上昇量Δｐ２が推定される。燃圧の低下量Δｐ１は、例えば以下に示す計算式により求められる。
Δｐ１ ＝ −Ｋ×ΔＶ／Ｖ
ここで、Ｋは体積弾性率、ΔＶは燃料噴射量、Ｖは高圧容積（図１において、高圧ポンプ１からインジェクター７までの間の高圧燃料の経路の容積）である。体積弾性率Ｋは、燃圧によって変化する。このため、例えば圧送後の２回目の噴射時におけるなまし燃圧ＰＮの値１０３（図５）に基づいて体積弾性率Ｋが算出される。また、体積弾性率Ｋは、燃料の温度によっても値が変わるため、さらに噴射時の燃料の温度に基づいて体積弾性率Ｋが補正されることができる。

燃圧の低下量Δｐ１が求められる際に、上記のように計算による方法に代えて、予め定められた、燃圧及び燃料の噴射量ΔＶと燃圧の低下量Δｐ１との関係を定めたマップが参照されることができる。図７は、上記マップの一例である。図７には、ある所定の燃圧における、燃料の噴射量ΔＶと燃圧の低下量Δｐ１との対応関係が示されている。図７において、符号３０１は、上記計算式により求められた燃料の噴射量ΔＶと燃圧の低下量Δｐ１との対応関係を示す。符号３０２は、実験の結果に基づいて設定された燃料の噴射量ΔＶと燃圧の低下量Δｐ１との対応関係の一例を示す。なお、上記マップにおいて、燃圧の低下量Δｐ１を決定するパラメータとして、上記に加えて燃料の温度が採用されることができる。

燃圧の上昇量Δｐ２は、高圧ポンプ１のデューティ比Ｄに基づいて算出されることができる。

次にステップＳ３３０において、燃圧補正係数ＫＦが算出される。まず、最新のなまし燃圧ＰＮの値１０３から、ステップＳ３２０で求められた燃圧の低下量Δｐ１が減算されると共に、燃圧の上昇量Δｐ２が加算されて推定燃圧ＰＥ１が求められる。次に、求められた推定燃圧ＰＥ１に基づいて燃圧補正係数ＫＦが算出される。

次に、ステップＳ３４０において、噴射時間ＴＡＵが決定される。エンジンの運転状況に基づいて車両制御部１０により設定された燃料の噴射量及びステップＳ３３０において算出された燃圧補正係数ＫＦに基づいて噴射時間ＴＡＵが算出される。

次に、ステップＳ３５０において、インジェクター７により圧送後の１回目の燃料の噴射が行われる（図５の時刻ｔ１２、ｔ１６）。

続くステップＳ３６０からステップＳ３９０までが、圧送後の２回目の燃料の噴射手順である。

ステップＳ３６０において、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される。なまし燃圧ＰＮの値１０３は、時刻ｔ１３及びｔ１７のそれぞれにおいて、圧力センサ８により検出された実燃圧Ｐの値１０２に基づいて算出される。

次に、ステップＳ３７０において、ステップＳ３６０で求められたなまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて燃圧補正係数ＫＦが算出される。次に、ステップＳ３８０において、噴射時間ＴＡＵが決定される。エンジンの運転状況に基づいて車両制御部１０により設定された燃料の噴射量及びステップＳ３７０において算出された燃圧補正係数ＫＦに基づいて噴射時間ＴＡＵが算出される。

次に、ステップＳ３９０において、圧送後の２回目の燃料の噴射が行われる。燃料の噴射指令に応答して、インジェクター７により、噴射時間ＴＡＵだけ燃料の噴射が行われる。

なお、本例では、推定燃圧ＰＥ１を算出する方法について、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されるタイミングが、圧送後１回目の燃料の噴射（図５の時刻ｔ１２、ｔ１６）から２回目の燃料の噴射（図５の時刻ｔ１４、ｔ１８）までの間のタイミング（図５の時刻ｔ１３、ｔ１７）に設定される場合を例に説明したが、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されるタイミングについては上記に限定されない。

上記のタイミングと異なるタイミングでなまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される場合であっても、燃料の圧送の周期Ｃｐの特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２がなまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて精度良く把握される点は同様である。よって、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて、以下に説明するように、推定燃圧ＰＥ１が精度良く算出されることが可能となる。なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出されるタイミングは、燃料の圧送の周期Ｃｐにおける特定のタイミングに設定されており、その特定のタイミングから燃料の噴射タイミングまでの間の実燃圧Ｐの値１０２の変動は計算等により推定されることが可能である。よって、推定された実燃圧Ｐの値１０２の変動及びなまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて推定燃圧ＰＥ１が精度良く算出されることができる。

以下、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて燃圧のフィードバック制御Ｙ７が行われる。これにより、実燃圧Ｐの値１０２に含まれるうねり成分の影響が抑制されて、実燃圧Ｐの値１０２が精度良く目標燃圧Ｐtrgに制御されることが可能となる。その結果、燃料の噴射量が精度良く制御される。

また、なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される周期は、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期に設定される。これにより、燃料の圧送や噴射に伴う実燃圧Ｐの値１０２の変動がなまし燃圧ＰＮの値１０３に反映されてしてしまうことが抑制される。その結果、実燃圧Ｐの値１０２が精度良く目標燃圧Ｐtrgに制御されることが可能となる。よって、燃料の噴射量が精度良く制御される。

なまし燃圧ＰＮの値１０３が算出される周期が、燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期とされることで、なまし燃圧ＰＮの値１０３には、燃料の圧送の周期Ｃｐの特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２が反映される。このため、なまし燃圧ＰＮの値１０３に基づいて、うねり成分の影響を受けることなく、上記特定のタイミングにおける実燃圧Ｐの値１０２を把握することが可能となる。よって、燃圧に基づいて行われる燃料の噴射時間の補正をより正確に行うことが可能となる。その結果、噴射ごとの燃料の噴射量にばらつきが生じることが抑制されるので、気筒間で燃焼状態にばらつきが生じることが効果的に抑制される。

（第２実施形態）
図８及び図９を参照して第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記第１実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０３、及びなまし燃圧ＰＮの値１０３から算出される推定燃圧ＰＥ１に基づいて、燃料の噴射時間ＴＡＵが精度良く補正された。本実施形態では、上記第１実施形態に比べて燃料の噴射時間ＴＡＵの補正手順が簡素化される。

本実施形態では、上記第１実施形態（図５）と同様に、なまし燃圧ＰＮは、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期で算出される。図８は、本実施形態のなまし燃圧ＰＮの求め方を説明するための図である。本実施形態では、なまし燃圧ＰＮが算出されるタイミングが上記第１実施形態（図５）と異なる。

図８において、符号１０２は実燃圧Ｐ、符号１０６はなまし燃圧ＰＮをそれぞれ示す。本実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０６が算出されるタイミングは、燃料が圧送された後の最も実燃圧Ｐの値１０２が高い時期に設定される。即ち、なまし燃圧ＰＮの値１０６が算出されるタイミングは、燃料の圧送が終了した時刻ｔ１１（ｔ１５）から、圧送後最初の燃料の噴射が行われる時刻ｔ１２（ｔ１６）までの間に設定される。この場合、図８に示すように、なまし燃圧ＰＮの値１０６は、燃料の圧送後の最も実燃圧Ｐの値１０２が高い状態における圧力（符号Ｐ１で示す圧力）に近い値となる。

このように、なまし燃圧ＰＮの値１０６が、燃料の圧送後の実燃圧Ｐの値１０２（Ｐ１）に近い値となるので、燃料の圧送後の１回目の噴射時（時刻ｔ１２、ｔ１６）において、燃圧補正係数ＫＦがなまし燃圧ＰＮの値１０６に基づいて設定されることで、燃料の噴射時間ＴＡＵが精度良く補正されることができる。

圧送後の２回目の燃料の噴射が行われる際（時刻ｔ１４、ｔ１８）には、１回目の燃料の噴射時に比べて実燃圧Ｐの値１０２が低下している。

図８において、符号Δｐは、圧送後１回目の燃料の噴射に伴う実燃圧Ｐの値１０２の低下量を示す。時刻ｔ１４において２回目の燃料の噴射が行われる際には、噴射が開始される時点（符号ｆ）における実燃圧Ｐの値１０２が推定され、推定された実燃圧Ｐの値１０２（以下、推定燃圧ＰＥとする）に基づいて燃圧補正係数ＫＦが設定される。推定燃圧ＰＥが求められる際には、まず、燃圧の低下量Δｐが求められる。求められた燃圧の低下量Δｐがなまし燃圧ＰＮの値１０６から減算されて、推定燃圧ＰＥが求められる。次に、推定燃圧ＰＥに基づいて燃圧補正係数ＫＦが設定される。

上記第１実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０３（図５）から推定燃圧ＰＥ１が求められる際に、燃圧の低下量Δｐ１（図５）及び燃圧の上昇量Δｐ２（図５）が必要とされたが、本実施形態では、燃圧の上昇量Δｐ２を求めることなく、燃圧の低下量Δｐに基づいてなまし燃圧ＰＮの値１０６から推定燃圧ＰＥが求められることができる。よって、燃料の噴射時間ＴＡＵを補正する手順が簡素化される。

図９は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１０において、高圧ポンプ１により燃料が圧送される（図８の符号Ｙ２０、Ｙ２１の矢印）。次のステップＳ２２０からステップＳ２５０までが、圧送後の１回目の燃料の噴射手順である。ステップＳ２２０において、なまし燃圧ＰＮの値１０６が算出される。なまし燃圧ＰＮの値１０６は、例えば、時刻ｔ１１及びｔ１５のそれぞれにおいて、圧力センサ８により検出された実燃圧Ｐの値１０２に基づいて算出される。

次に、ステップＳ２３０では、ステップＳ２２０において算出されたなまし燃圧ＰＮの値１０６に基づいて、燃圧補正係数ＫＦが算出される。

次に、ステップＳ２４０において、噴射時間ＴＡＵが決定される。エンジンの運転状況に基づいて車両制御部１０により設定された燃料の噴射量及びステップＳ２３０において算出された燃圧補正係数ＫＦに基づいて噴射時間ＴＡＵが算出される。

次に、ステップＳ２５０において、インジェクター７により圧送後の１回目の燃料の噴射が行われる（図８の時刻ｔ１２）。

続くステップＳ２６０からステップＳ２９０までが、圧送後の２回目の燃料の噴射手順である。

ステップＳ２６０において、１回目の燃料の噴射による燃圧の低下量Δｐ（図８参照）が求められる。燃圧の低下量Δｐの求め方については、上記第１実施形態と同様であることができる。

次に、ステップＳ２７０では、ステップＳ２６０において求められた燃圧の低下量Δｐに基づいて、燃圧補正係数ＫＦが算出される。まず、ステップＳ２２０において算出されたなまし燃圧ＰＮの値１０６から燃圧の低下量Δｐが減算されて、推定燃圧ＰＥが計算される。次に、推定燃圧ＰＥに基づいて燃圧補正係数ＫＦが算出される。その他の動作については、上記第１実施形態と同様である。

本実施形態では、なまし燃圧ＰＮの値１０６（図８）が算出される周期は、高圧ポンプ１による燃料の圧送の周期Ｃｐと同じ周期に設定される。さらに、なまし燃圧ＰＮの値１０６が算出されるタイミングが、高圧ポンプ１により燃料が圧送されてから１回目の燃料の噴射が行われるまでの間に設定される。これにより、なまし燃圧ＰＮの値１０６は、燃料の圧送後の最も実燃圧Ｐの値１０２が高い状態における圧力（図８の圧力Ｐ１）に近い値となる。このため、燃料の圧送後の１回目の噴射時（図８の時刻ｔ１２）において、なまし燃圧ＰＮの値１０６に基づいて燃料の噴射時間ＴＡＵが精度良く補正されることができる。

また、本実施形態では、燃料が圧送されてから２回目以降の燃料の噴射時において、燃圧の低下量Δｐが推定され（ステップＳ２６０）、推定された燃圧の低下量Δｐに基づいて噴射時間ＴＡＵが補正される（ステップＳ２８０）。よって、燃料の圧送に伴う燃圧の上昇量Δｐ２を求めることなく、簡素な手順で燃料の噴射時間ＴＡＵが補正される。

（第３実施形態）
図１０を参照して第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態と異なる点についてのみ説明する。

上記各実施形態では、なまし燃圧ＰＮに基づいて燃圧のフィードバック制御Ｙ７が行われた。これにより、実燃圧Ｐに含まれるうねり成分が除去されて、燃圧の制御が精度良く行われた。

ここで、燃圧が変動する場合に、なまし燃圧ＰＮは、実際の燃圧の変動に遅れて値が変化するという性質がある。このため、なまし燃圧ＰＮに基づく燃圧のフィードバック制御Ｙ７では、燃圧が急激に変化する際の過渡特性（応答性）が低下することがある。上記のような過渡特性の低下を抑制するためには、燃圧が大きく変化した場合に、速やかにその燃圧の変化に対応して高圧ポンプ１の吐出量が操作される必要がある。

そこで、本実施形態では、燃圧が大きく変化する場合には、なまし燃圧ＰＮではなく、燃圧の検出値（実燃圧Ｐ）に基づいてフィードバック制御Ｙ７が行われる。本実施形態の機械的な構成は、上記第１実施形態（図１）と同様である。

図１０は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１０において、圧力センサ８により実燃圧Ｐが検出される。

次に、ステップＳ１２０では、燃圧が大きく変化しているか否かが判定される。上記判定は、ステップＳ１１０において検出された実燃圧Ｐと目標燃圧Ｐtrgとの差分の絶対値が予め定められた所定値以上であるか否かに基づいて判定される。

ステップＳ１２０の判定の結果、上記差分の絶対値が上記所定値以上であると判定された（ステップＳ１２０肯定）場合、ステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１３０では、ステップＳ１１０において検出された実燃圧Ｐに基づいて、燃圧のフィードバック制御が行われる。この場合、実燃圧Ｐと目標燃圧Ｐtrgとの差圧に基づいて、高圧ポンプ１のデューティ比Ｄが算出される。

一方、ステップＳ１２０の判定の結果、上記差分の絶対値が上記所定値よりも小さいと判定された（ステップＳ１２０否定）場合には、ステップＳ１４０へ移行する。

ステップＳ１４０では、上記実施形態と同様に、なまし燃圧ＰＮに基づいて燃圧のフィードバック制御が行われる。

本実施形態によれば、実燃圧Ｐと目標燃圧Ｐtrgとの差分の絶対値が上記所定値以上である場合（ステップＳ１２０肯定）には、実燃圧Ｐに基づいて燃圧のフィードバック制御が行われる。燃圧が急激に変動した場合に、実燃圧Ｐは、なまし燃圧ＰＮよりも早くその燃圧の変動に対応して値が変化する。このため、上記のように制御が行われることで、燃圧が急激に変動した場合の燃圧制御の過渡特性が低下することが抑制される。これにより、燃圧が精度良く制御されることが可能となる。その結果、燃料の噴射量が精度良く制御されることができる。

本実施形態では、実燃圧Ｐ及びなまし燃圧ＰＮのいずれに基づいてフィードバック制御が行われるかが、実燃圧Ｐと目標燃圧Ｐtrgとの差分の絶対値の大きさに基づいて判定された（ステップＳ１２０）。これに代えて、燃料の噴射量における変化割合の大きさに基づいて上記判定が行われることができる。この場合、例えば燃料の噴射量の指令値における変化割合が予め定められた設定値以上である場合に、実燃圧Ｐに基づいて燃圧のフィードバック制御が行われる。

例えば、エンジンの負荷が急増した場合など、燃料の噴射量の指令値が前回の指令値に比べて急増した場合には、燃料の噴射に伴って燃圧が大きく低下する。このため、その後に検出される実燃圧Ｐが目標燃圧Ｐtrgから大きく離れる可能性が高い。このような場合に、実燃圧Ｐに基づいて燃圧のフィードバック制御が行われることで、燃圧制御の過渡特性が低下することが抑制される。

なお、上記において説明した２つの判定条件を組み合わせて、燃圧のフィードバック制御を実燃圧Ｐ及びなまし燃圧ＰＮのいずれに基づいて行うかが判定されることができる。この場合、実燃圧Ｐと目標燃圧Ｐtrgとの差分の絶対値が上記所定値以上であることを第１条件とし、燃料の噴射量の指令値における変化割合が上記変化割合の設定値以上であることを第２条件として、上記第１条件及び上記第２条件の少なくともいずれか一方が満たされた場合に、実燃圧Ｐに基づいて燃圧のフィードバック制御が行われる。

本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態に係る装置の概略構成図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の燃圧制御の流れを示す図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の制御が行われた場合の燃圧の様子を示す図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の高圧ポンプの燃料吸引動作を説明するための図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の高圧ポンプの燃料吐出動作を説明するための図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の高圧ポンプの燃料排出動作を説明するための図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態におけるなまし燃圧の求め方を説明するための図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の燃料噴射制御装置の第１実施形態の燃料の噴射量と燃圧の低下量との関係を示す図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第２実施形態におけるなまし燃圧の求め方を説明するための図である。 本発明の燃料噴射制御装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の燃料噴射制御装置の第３実施形態の動作を示すフローチャートである。 従来の燃圧制御の流れの一例を示す図である。 従来の燃圧制御においてハンチングが生じた場合の一例を示す図である。 従来の実燃圧となまし燃圧との関係の一例を示す図である。 図１３を模式的に示した図である。

符号の説明

１ 高圧ポンプ
１ｃ チェック弁
１ｐ プランジャ
１ｓ スピル弁
１ｙ シリンダ
２ 燃料タンク
３ フィードポンプ
４ 燃料供給管
５ 高圧燃料供給管
６ コモンレール
７ インジェクター
８ 圧力センサ
９ リリーフバルブ
１０ 車両制御部
１１ リリーフ通路
１２ ＥＤＵ
１３ カムシャフト
１４ ポンプカム
１５ 加圧室
１００ 実燃圧
１０１ なまし燃圧
１０２ 実燃圧
１０３ なまし燃圧
１０４ 実燃圧
１０５ なまし燃圧
１０６ なまし燃圧
２０１ 実燃圧
２０２ 実燃圧
２０３ 周期的な燃圧の変動
２０５ なまし燃圧
２０６ なまし燃圧
３０１ 燃圧の低下量の計算値
３０２ 燃圧の低下量の実測値
Ｃｐ 圧送の周期
Ｄ 高圧ポンプのデューティ比
ＫＦ 燃圧補正係数
Ｐ１ 圧送後の実燃圧
Ｐ２ １回目の噴射後の実燃圧
Ｐ３ ２回目の噴射後の実燃圧
Ｐ 実燃圧
ＰＮ なまし燃圧
Ｐtrg 目標燃圧
Δｐ 燃圧の低下量
Δｐ１ 燃圧の低下量
Δｐ２ 燃圧の上昇量
ｔ１、ｔ４ 高圧ポンプによる燃料の圧送時刻
ｔ２、ｔ５ 圧送後１回目の噴射時刻
ｔ３、ｔ６ 圧送後２回目の噴射時刻
ｔ１１、ｔ１５ 燃料の圧送が終了するタイミング
ｔ１３、ｔ１７ なまし燃圧の算出タイミング
ｔ１２ 圧送後１回目の噴射時刻
ｔ１４ 圧送後２回目の噴射時刻
Ｙ１ デューティ比の算出
Ｙ２ フィードバック制御
Ｙ３ なまし処理
Ｙ４ 燃圧補正係数の算出
Ｙ５ なまし処理
Ｙ６ デューティ比の算出
Ｙ７ フィードバック制御
Ｙ１０ 吸引側
Ｙ１１ 吐出側
Ｙ１２ 吐出側
Ｙ１３ 燃圧の差
Ｙ１４ 燃圧の差
Ｙ２０ 燃料の圧送
Ｙ２１ 燃料の圧送

Claims (4)

1. 燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、
   前記噴射装置に供給される前記燃料を蓄圧する蓄圧部における前記燃料の圧力を目標の圧力となるように制御し、
   前記蓄圧部において検出される前記燃料の圧力の検出値に前記燃料の圧力の検出値に含まれるうねり成分を除去するなまし処理を施して算出されるなまし燃圧に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力を制御し、
   前記蓄圧部に前記燃料を供給する圧送手段を備え、
   前記燃料の圧力の検出値が検出されるタイミングが、前記圧送手段による前記燃料の圧送の周期に基づいて設定され、
   前記燃料の圧力の検出値が検出されるタイミングが、前記圧送手段により燃料噴射圧力までの前記燃料の圧送が終了してから最初に前記噴射装置により前記燃料が噴射されるまでの間に設定される
   ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 請求項１記載の燃料噴射制御装置において、
   前記燃料の圧送の周期であって、前記圧送手段により前記燃料の圧送が行われてから次に前記燃料の圧送が行われるまでの期間である設定期間において、前記噴射装置により前記燃料の噴射が複数回行われ、
   前記設定期間において最初に前記噴射装置により前記燃料が噴射される際には、前記なまし燃圧に基づいて前記燃料の噴射時間が補正され、
   前記設定期間において２回目以降に前記噴射装置により前記燃料が噴射される際には、前記なまし燃圧に加えて、前記燃料の噴射量に基づいて前記燃料の噴射時間が補正される
   ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
3. 燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、
   前記噴射装置に供給される前記燃料を蓄圧する蓄圧部における前記燃料の圧力を目標の圧力となるように制御し、
   前記蓄圧部において検出される前記燃料の圧力の検出値に前記燃料の圧力の検出値に含まれるうねり成分を除去するなまし処理を施して算出されるなまし燃圧に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力を制御し、
   前記燃料の圧力の検出値と前記目標の圧力との差分の絶対値が予め定められた所定値以上である場合には、前記なまし燃圧ではなく、前記燃料の圧力の検出値に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力が制御される
   ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
4. 燃料の噴射装置により噴射される燃料の噴射量を制御する燃料噴射制御装置であって、
   前記噴射装置に供給される前記燃料を蓄圧する蓄圧部における前記燃料の圧力を目標の圧力となるように制御し、
   前記蓄圧部において検出される前記燃料の圧力の検出値に前記燃料の圧力の検出値に含まれるうねり成分を除去するなまし処理を施して算出されるなまし燃圧に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力を制御し、
   前記燃料の噴射量の変化割合が予め定められた設定値以上である場合には、前記なまし燃圧ではなく、前記燃料の圧力の検出値に基づいて前記蓄圧部における前記燃料の圧力が制御される
   ことを特徴とする燃料噴射制御装置。

Images