(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動の低圧ポンプ（１２）から供給される燃料を高圧ポンプ（２０）で加圧する加圧開始タイミングを調量弁（２４）で制御して前記高圧ポンプの圧送量を調量し、前記高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧室（４０）で蓄圧して燃料噴射弁（５０）から噴射する燃料噴射システム（２）に適用される燃料噴射制御装置（６０）であって、
前記低圧ポンプと前記高圧ポンプとの間の低圧系の燃料圧力または前記燃料圧力に関連する物理量のいずれかの検出値を電気的な信号として取得する検出値取得手段（Ｓ４００
、Ｓ４２０）と、
前記検出値取得手段が取得する前記検出値に基づいて前記高圧ポンプの前記圧送量を推定する圧送量推定手段（Ｓ４０８、Ｓ４２６）と、
前記圧送量推定手段が推定する前記圧送量に基づいて前記調量弁を制御することにより前記加圧開始タイミングを調整して前記高圧ポンプの圧送量を調量する制御手段（Ｓ４１４、Ｓ４３２）と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射システムは前記蓄圧室の燃料圧力を検出する蓄圧室センサ（４２）を備えており、
前記制御手段（Ｓ４１０、Ｓ４１２、Ｓ４１４、Ｓ４２８、Ｓ４３０、Ｓ４３２）は、前記蓄圧室センサが正常な場合は前記蓄圧室センサが検出する前記蓄圧室の燃料圧力に基づいて前記調量弁を制御し、前記蓄圧室センサが異常になると前記圧送量推定手段が推定する前記圧送量に基づいて前記調量弁を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記検出値取得手段（Ｓ４００）は、前記低圧ポンプの駆動電流の検出値を前記物理量の検出値として取得することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記検出値取得手段（Ｓ４２０）は、前記低圧系に設置された圧力センサから前記低圧系の前記燃料圧力の検出値を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
電動の低圧ポンプと、
前記低圧ポンプから供給される燃料を加圧する加圧開始タイミングを調量弁で制御して圧送量を調量する高圧ポンプと、
前記高圧ポンプから供給される燃料を蓄圧するコモンレールと、
前記コモンレールで蓄圧された燃料を噴射する燃料噴射弁と、
請求項１から４のいずれか一項に記載された燃料噴射制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動の低圧ポンプから供給される燃料を加圧して圧送する高圧ポンプの圧送量を調量弁により調量する燃料噴射システムに適用される燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動の低圧ポンプから供給される燃料を加圧して圧送する高圧ポンプの圧送量を調量弁で調量し、高圧ポンプで加圧された燃料を蓄圧室で蓄圧して燃料噴射弁から噴射する燃料噴射システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。圧送量の調量方式としては、高圧ポンプへの吸入量を調量弁で制御して圧送量を調量する吸入調量方式と、圧送行程における加圧開始タイミングを調量弁で制御して圧送量を調量する吐出調量方式のいずれかが採用されている。
【０００３】
このような燃料噴射システムでは、高圧系の蓄圧室の燃料圧力を圧力センサで検出し、検出した実圧力と目標圧力との差圧に基づいて調量弁への通電をフィードバック制御して高圧ポンプの圧送量を調量することにより、実圧力を目標圧力に追随させることが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５５５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
吐出調量方式の場合、高圧ポンプの取り付け角度の誤差、ならびに機差および経時変化による通電制御に対する調量弁の応答性のばらつきのために、目標の加圧開始タイミングとなるように調量弁を通電制御しても加圧開始タイミングがずれることがある。加圧開始タイミングがずれると、目標圧送量に対して高圧ポンプの圧送量がずれる。
【０００６】
高圧系の実圧力と目標圧力との差圧に基づいて調量弁への通電をフィードバック制御して高圧ポンプの圧送量を調量する場合、目標圧送量に対して高圧ポンプの圧送量がずれると、目標圧力に実圧力が追随する応答性が低下する。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、高圧ポンプの圧送量を目標圧送量に高精度に調量する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
高圧ポンプで加圧する加圧開始タイミングを調量弁で制御して高圧ポンプの圧送量を調量する燃料噴射システムでは、高圧ポンプの圧送行程において調量弁が開弁している間は加圧室の燃料を低圧系に戻し、調量弁が閉弁すると加圧室において燃料の加圧が開始されることにより高圧ポンプの圧送量を調量することが行われている。
【０００９】
この調量方式の場合、調量弁が開弁して低圧系から高圧ポンプに燃料を吸入している吸入行程においては低圧系の燃料圧力は低く、圧送行程において調量弁が開弁して加圧室の燃料を低圧系に戻している間は低圧系の燃料圧力が上昇し、圧送行程において調量弁が閉弁し加圧された燃料を高圧側に圧送している間は低圧系の燃料圧力が低下する。したがって、低圧系の燃料圧力の変化を検出すれば、燃料噴射システムにおいてエンジンに対する高圧ポンプの組み付け角度の誤差、通電制御に対する調量弁の応答性のばらつきに関わらず、高圧ポンプの圧送量を決定する加圧期間を検出できる。
【００１０】
そこで、本発明の燃料噴射制御装置によると、電動低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧系の燃料圧力または燃料圧力に関連する物理量の検出値を電気信号として取得し、検出値に基づいて推定する高圧ポンプの圧送量に基づいて調量弁を制御することにより加圧開始タイミングを調整して高圧ポンプの圧送量を調量する。
これにより、燃料噴射システムにおいてエンジンに対する高圧ポンプの組み付け角度の誤差、通電制御に対する調量弁の応答性のばらつきに関わらず、高圧ポンプの圧送量を決定する加圧期間を検出し、この加圧期間に基づいて推定する高圧ポンプの圧送量に基づいて調量弁を制御して加圧開始タイミングを調整することにより、高圧ポンプの圧送量を目標圧送量に高精度に調量できる。
【００１１】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組合せにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。
【図２】高圧ポンプの構成を示す模式図。
【図３】調量弁電流、低圧ポンプ駆動電流、低圧系燃料圧力、カムリフトの関係を示すタイムチャート。
【図４】高圧ポンプの圧送量制御処理１を示すフローチャート。
【図５】高圧ポンプの圧送量制御処理２を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（燃料噴射システム）
図１に示す燃料噴射システム２は、例えば、自動車用の多気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）に燃料を噴射するためのものである。燃料噴射システム２は、フィードポンプ（Feed Pump：ＦＰ）１２と、高圧ポンプ２０と、コモンレール４０と、燃料噴射弁５０と、電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）６０とから主に構成されている。尚、図１では、複数の気筒のうち一つの気筒に対応する燃料噴射弁５０だけを図示し、他の気筒の燃料噴射弁５０の図示を省略している。
【００１４】
ＦＰ１２は、円板状の回転体の外周に複数の羽根を形成したインペラをモータにより回転させる電動ポンプである。ＦＰ１２は、インペラが回転することにより燃料タンク１０内の燃料を吸入し高圧ポンプ２０側に供給する。ＦＰ１２は、バッテリと直接接続されて駆動電流を供給されている。したがって、ＦＰ１２の回転速度が一定であれば、ＦＰ１２の駆動電流はほぼ一定になる。
【００１５】
図２に示すように、高圧ポンプ２０は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャ２２が往復移動することにより、ＦＰ１２から低圧配管１００を通って供給される燃料を加圧室２００に吸入して加圧する公知のポンプである。
【００１６】
調量弁２４は通電をオフされると開弁し、燃料入口２６を開放する。これにより、プランジャ２２が上死点から下死点に向けて下降する吸入行程において低圧配管１００と加圧室２００とが連通し、加圧室２００に燃料が吸入される。
【００１７】
調量弁２４は通電をオンされると閉弁し、燃料入口２６を閉じる。プランジャ２２が下死点から上死点に向けて上昇する圧送行程において、調量弁２４が閉弁して燃料入口２６を閉じ低圧配管１００と加圧室２００との連通を遮断することにより、加圧室２００の燃料の加圧が開始される。
【００１８】
吐出弁２８は、加圧室２００の燃料が加圧され所定の開弁圧以上になると開弁し、加圧室２００の燃料が高圧配管１０４に圧送される。したがって、高圧ポンプ２０の圧送量は、調量弁２４が閉弁するときに加圧室２００に残っている燃料量によって決定される。言い換えれば、高圧ポンプ２０の圧送量は、圧送行程において調量弁２４が閉弁される加圧開始タイミングによって決定される。
【００１９】
図１に示すレギュレート弁３０は、ＦＰ１２から高圧ポンプ２０に燃料を供給する低圧配管１００と、高圧ポンプ２０の余剰燃料を燃料タンク１０にリターンするリターン配管１０２とを接続する配管に設置されている。レギュレート弁３０は、所定の開弁圧で開弁することにより、低圧配管１００の過剰燃料をリターン配管１０２から燃料タンク１０にリターンする。これにより、レギュレート弁３０と高圧ポンプ２０との間の低圧配管１００の燃料圧力の変動を抑制する。
【００２０】
本実施形態のように調量弁２４が閉弁することにより加圧開始タイミングを決定して高圧ポンプ２０の圧送量を調量する吐出調量式の調量弁２４を使用する構成では、高圧ポンプ２０の上流側の低圧系の燃料圧力は、吸入行程において加圧室２００の容量分の燃料を吸入できる圧力以上であればよいので、吸入調量式の調量弁を使用する構成に比べ、レギュレート弁３０の開弁圧は高く、流量は少なく、開閉応答性は遅くてもよい。
【００２１】
圧力センサ３２はレギュレート弁３０と高圧ポンプ２０との間の低圧配管１００に設置されている。レギュレート弁３０と高圧ポンプ２０との間で高圧ポンプ２０の上流側直近に圧力センサ３２を設置することにより、ＦＰ１２から供給される燃料による圧力の変動を排除しつつ、高圧ポンプ２０の作動に伴う低圧系の燃料圧力の変化を圧力の減衰による影響を極力排除して高精度に検出できる。
【００２２】
コモンレール４０は、高圧ポンプ２０から圧送される燃料を蓄圧する蓄圧室を形成する中空の部材である。コモンレール４０には、コモンレール内の燃料圧力を検出する高圧用の圧力センサ４２が設置されている。
【００２３】
ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を中心とするマイクロコンピュータにて主に構成されている。ＥＣＵ６０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、ＦＰ１２の駆動電流の電流値、圧力センサ３２、４２等のエンジン運転状態を表わす各種情報を入力し、燃料噴射システム２の各種制御を実行する。
【００２４】
例えば、ＥＣＵ６０は、圧力センサ４２が検出するコモンレール圧力が目標圧力になるように調量弁２４の閉弁タイミングを制御し、高圧ポンプ２０の圧送量を調量する。
また、ＥＣＵ６０は、燃料噴射弁５０の噴射量、噴射時期、ならびに、メイン噴射の前にパイロット噴射、プレ噴射、パイロット噴射の後にアフター噴射、ポスト噴射等を実施する多段噴射のパターンを制御する。
【００２５】
ＥＣＵ６０は、燃料噴射弁５０に噴射を指令する噴射指令信号のパルス幅（Ｔ）と噴射量（Ｑ）との相関を示す所謂ＴＱマップを、コモンレール圧力の所定の圧力領域毎にＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶している。そして、ＥＣＵ６０は、エンジン回転数およびアクセル開度に基づいて燃料噴射弁５０の目標噴射量が決定されると、圧力センサ４２が検出するコモンレール圧力に応じて該当する圧力領域のＴＱマップを参照し、目標噴射量を燃料噴射弁５０に指令する噴射指令信号のパルス幅をＴＱマップから取得する。
【００２６】
（高圧ポンプ２０の作動）
次に、高圧ポンプ２０の作動、ならびに高圧ポンプ２０の作動に伴うＦＰ１２の駆動電流、低圧系の燃料圧力の変化について説明する。
【００２７】
図３に示すように、ＥＣＵ６０は、高圧ポンプ２０のプランジャ２２がカムのプロフィールに応じて上死点から下死点に下降する吸入行程においては、調量弁２４への通電をオフにする。これにより燃料入口２６が開放されるので、低圧配管１００の低圧燃料が燃料入口２６を通り加圧室２００に吸入される。このとき、圧力センサ３２が検出する低圧系の燃料圧力は低下する。
【００２８】
低圧系の燃料圧力が低下すると、ＦＰ１２の回転を妨げる力が低下するのでＦＰ１２の回転数が上昇し、ＦＰ１２のモータに発生する逆起電力が増加する。これにより、ＦＰ１２を流れる駆動電流が低下する。
【００２９】
プランジャ２２が下死点から上死点に向けて上昇する圧送行程において、ＥＣＵ６０は途中まで調量弁２４への通電をオフにする。すると、加圧室２００の燃料は、プランジャ２２の上昇により燃料入口２６から低圧配管１００に戻される。このとき、圧力センサ３２が検出する低圧系の燃料圧力は上昇する。
【００３０】
低圧系の燃料圧力が上昇すると、ＦＰ１２の回転を妨げる力が増加するのでＦＰ１２の回転数が低下し、ＦＰ１２のモータに発生する逆起電力が低下する。これにより、駆動電流が上昇する。
【００３１】
圧送行程の途中で調量弁２４への通電がオンにされ調量弁２４が閉弁すると燃料入口２６が閉じるので、プランジャ２２の上昇により加圧室２００の燃料が加圧される。調量弁２４が閉弁すると低圧配管１００に加圧室２００の燃料が戻されなくなるので、圧力センサ３２が検出する低圧系の燃料圧力は急激に低下する。
【００３２】
低圧系の燃料圧力が低下すると、ＦＰ１２の回転数が上昇し、ＦＰ１２のモータに発生する逆起電力が増加する。これにより、駆動電流が低下する。
加圧室２００の燃料圧力が吐出弁２８の開弁圧以上になると吐出弁２８が開弁し、加圧室２００の燃料が高圧配管１０４を通りコモンレール４０に圧送される。
【００３３】
ＥＣＵ６０は、調量弁２４への通電をオンにして所定時間が経過すると、プランジャ２２が圧送行程の上死点に達する前に調量弁２４への通電をオフにする。この場合、加圧室２００の燃料圧力により調量弁２４の弁部材は燃料入口２６を閉じる閉弁方向に力を受けるので、調量弁２４は閉弁状態を保持する。
【００３４】
調量弁２４への通電がオフされた状態でプランジャ２２が上死点に達すると圧送行程は終了する。そして、プランジャ２２が上死点から下降を開始すると、通電がオフにされている調量弁２４が開弁し吸入行程が開始されるので、加圧室２００に燃料が吸入される。
【００３５】
次に、低圧系の燃料圧力、または低圧系の燃料圧力に関連する物理量の変化を検出して高圧ポンプ２０の圧送量を推定する推定方法について説明する。
（圧送量推定）
高圧ポンプ２０の圧送量は、圧送行程において調量弁２４が閉弁し加圧室２００の燃料の加圧が開始されて吐出弁２８が開弁してから、プランジャ２２が上死点に達して圧送が終了するまでの加圧期間により決定される。
【００３６】
前述したように、圧送行程において、プランジャ２２が下死点から上死点に向けて上昇を開始すると低圧系の燃料圧力が上昇し、調量弁２４が閉弁して燃料圧送が開始すると低圧系の燃料圧力は急激に低下する。したがって、圧送行程において、低圧系の燃料圧力が上昇を開始してから急激に低下するまでの期間を圧力上昇期間とすると、加圧期間は、圧送行程の期間を表わす圧送行程期間から圧力上昇期間を減算した値である。
【００３７】
カムシャフトを駆動するクランク軸の回転角度を表わすクランク角度で判断すると、圧力上昇期間は調量弁２４の閉弁タイミングにより変化するが、圧送行程期間はエンジン回転速度に関わらず一定の固定値である。したがって、圧力上昇期間が分かれば加圧期間が決定され、加圧期間から高圧ポンプ２０の圧送量を推定できる。圧送行程期間が固定値であるから、圧力上昇期間から高圧ポンプ２０の圧送量を推定することもできる。
【００３８】
圧送量は、（１）圧力センサ３２の検出圧力、または（２）ＦＰ１２の駆動電流により次のようにして推定できる。
（１）圧力センサ３２の検出圧力
圧力センサ３２が低圧系の燃料圧力を検出することにより、低圧系の燃料圧力が上昇を開始してから上昇が終了し急激に低下するまでの圧力上昇期間Ｔｐを直接求めることができる。低圧系の燃料圧力の上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとはＥＣＵ６０がサンプリングするときの時間で検出され、圧力上昇期間Ｔｐも時間で求められる。
【００３９】
具体的には、高圧ポンプ２０の圧送量Ｑは、燃料圧力の上昇開始タイミングをＴＧ、上昇終了タイミングをＴＲとすると次式（１）から求められる。
Ｑ＝Ｆ（ＴＧ−ＴＲ）    ・・・（１）
（ＴＧ−ＴＲ）は圧力上昇期間Ｔｐを表わすパラメータである。前述したように、圧力上昇期間が分かれば加圧期間が決定される。関数Ｆは、（ＴＧ−ＴＲ）をパラメータとして、カムのプロフィールにより決定される圧送量を求める数式またはマップデータである。
【００４０】
ただし、時間で表わされた圧力上昇期間Ｔｐのままでは圧送量を求めることができないので、時間で表わされた圧力上昇期間Ｔｐをエンジン回転数に基づいてクランク角度に換算し、角度で表わされた圧力上昇期間Ｔｐから圧送量を求める。
【００４１】
ここで、高圧ポンプ２０の取付け角度に誤差がある場合、正常に高圧ポンプ２０が取り付けられた場合のクランク角度に対して上昇開始タイミングＴＧと上昇終了タイミングＴＲとはずれていることがある。また、検出した上昇開始タイミングＴＧと上昇終了タイミングＴＲとは、圧力センサ３２が検出する燃料圧力の伝播遅れにより実際の上昇開始タイミングＴＧと上昇終了タイミングＴＲとからずれていることがある。
【００４２】
しかし、式（１）のように上昇開始タイミングＴＧと上昇終了タイミングＴＲとの差分（ＴＧ−ＴＲ）を圧力上昇期間を表わすパラメータとして高圧ポンプ２０の圧送量を求めることにより、高圧ポンプ２０の取り付け角度の誤差および圧力の伝播遅れを相殺して圧送量を高精度に推定できる。
【００４３】
尚、高圧ポンプ２０の取付け角度の誤差、ならびに圧力センサ３２が検出する燃料圧力の伝播遅れが無視できる程度であれば、上昇終了タイミングＴＲから圧送行程の上死点までの期間が加圧期間を表わすので、上昇終了タイミングＴＲだけから高圧ポンプ２０の圧送量を推定してもよい。
【００４４】
（２）駆動電流
ＦＰ１２の駆動電流は、圧力センサ３２が検出する低圧系の燃料圧力に対して時間遅れはあるものの、前述したように低圧系の燃料圧力に応じて変化する。駆動電流が上昇を開始する上昇開始タイミングＴＧと上昇を終了する上昇終了タイミングＴＲとの期間である電流上昇期間Ｔｉは、圧力上昇期間Ｔｐと同じ長さである。したがって、駆動電流の上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとから電流上昇期間Ｔｉを求めることにより、圧力センサ３２で低圧系の燃料圧力を検出する場合と同様に、式（１）から高圧ポンプ２０の圧送量Ｑを求めることができる。
【００４５】
尚、高圧ポンプ２０の作動により生じる低圧系の燃料圧力の変化は、高圧ポンプ２０からＦＰ１２に伝播する間に配管長のために減衰する。この減衰が大きいと、ＦＰ１２の駆動電流の変化から電流上昇期間Ｔｉを高精度に求めることが困難になる。そこで、ＦＰ１２に伝播する燃料圧力の減衰を極力低下させるために、低圧配管１００に弾性係数の高い材質を使用することが望ましい。
【００４６】
また、圧力センサ３２が検出する低圧系の燃料圧力の値は、レギュレート弁３０の機差、高圧ポンプ２０の回転数、燃料噴射弁５０の噴射量、低圧系に設置された燃料フィルタの異物捕集による圧損の程度、燃料性状、燃料温度等により変化する。したがって、圧力センサ３２が検出する燃料圧力の値と固定の閾値とを比較しても、燃料圧力の上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを高精度に求めることはできない。
【００４７】
そこで、低圧系の燃料圧力の微分値、傾き、変化幅等、あるいはこれらの組合せで、上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求めることにより、圧力上昇期間Ｔｐを高精度に求めることができる。
【００４８】
同様に、ＦＰ１２の駆動電流の上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求める場合も、駆動電流の微分値、傾き、変化幅等、あるいはこれらの組合せで、上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求めることにより、電流上昇期間Ｔｉを高精度に求めることができる。
【００４９】
ＦＰ１２の駆動電流の場合、ＦＰ１２が燃料を圧送するときにインペラの外周に形成された羽根により生じる圧力脈動、ならびにモータの周方向の磁気むらにより生じる回転速度むらにより、図３に示すようにノイズが生じる。したがって、バンドパスフィルタによりこのノイズを除去してから、駆動電流の上昇開始タイミングおよび上昇終了タイミングを求めることが望ましい。
【００５０】
次に、ＥＣＵ６０がＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムにより実行する高圧ポンプ２０の圧送量制御処理１、２について説明する。図４および図５のフローチャートにおいて「Ｓ」はステップを表わしている。
【００５１】
（圧送量制御処理１）
図４に示す圧送量制御処理１では、ＦＰ１２の駆動電流に基づいて高圧ポンプ２０の圧送量を推定する。
【００５２】
ＥＣＵ６０は、ＦＰ１２の駆動電流を所定の時間間隔でサンプリングしてＡＤ変換し（Ｓ４００）、ＦＰ１２の回転数とインペラの羽根の数、ならびにＦＰ１２のモータの磁気むらにより決定されるノイズ周波数帯域でＡＤ変換値にバンドパスフィルタをかける（Ｓ４０２）。
【００５３】
フィルタ通過後の駆動電流の前後の傾きと上昇幅との両方がそれぞれ所定の上昇範囲になったときに駆動電流の上昇開始タイミングＴＧであると判断し（Ｓ４０４）、フィルタ通過後の駆動電流の前後の傾きと減少幅との両方がそれぞれ所定の減少範囲になったときに駆動電流の上昇終了タイミングＴＲであると判断する（Ｓ４０６）。
【００５４】
Ｓ４０８においてＥＣＵ６０は、上昇開始タイミングＴＧおよび上昇終了タイミングＴＲに基づき式（１）から高圧ポンプ２０の推定圧送量を求める。
Ｓ４１０においてＥＣＵ６０は、レール圧センサとしての圧力センサ４２が正常であるか否かを判定する。圧力センサ４２が正常であるか否かは、圧力センサ４２の出力信号のレベルで判定する。圧力センサ４２の出力信号が所定の出力レベルの範囲で変化すれば圧力センサ４２は正常であり、出力レベルが「ハイ」または「ロー」に固定されていれば圧力センサ４２は異常であると判定する。
【００５５】
圧力センサ４２が正常であれば（Ｓ４１０：Ｙｅｓ）、例えば圧力センサ４２が検出するコモンレール圧力がエンジン運転状態から決定した目標圧力に追随するように目標圧送量を決定し、目標圧送量となるように調量弁２４を通電制御して加圧開始タイミングを制御する（Ｓ４１２）。
【００５６】
この場合、高圧ポンプ２０の実際の圧送量を考慮せず、目標圧力と実圧力との差圧に基づいて決定された目標圧送量となるように調量弁２４を通電制御してもよいし、式（１）から求める推定圧送量が目標圧力と実圧力との差圧に基づいて決定された目標圧送量となるように調量弁２４に対する通電をフィードバック制御してもよい。
【００５７】
圧力センサ４２が異常であれば（Ｓ４１０：Ｎｏ）、式（１）から求める推定圧送量に基づいて、高圧ポンプ２０の圧送量がエンジン運転状態から要求される目標圧送量となるように調量弁２４を通電制御する（Ｓ４１４）。このときの調量弁２４に対する通電制御は、オープン制御でもよいし、フィードバック制御でもよい。
【００５８】
（圧送量制御処理２）
図５に示す圧送量制御処理２では、圧力センサ３２が検出する低圧系の燃料圧力に基づいて高圧ポンプ２０の圧送量を推定する。
【００５９】
ＥＣＵ６０は、低圧系の燃料圧力を検出する圧力センサ３２の出力信号を所定の時間間隔でサンプリングしてＡＤ変換する（Ｓ４２０）。そして、低圧系の燃料圧力の前後の傾きと上昇幅との両方がそれぞれ所定の上昇範囲になったときに低圧系の燃料圧力の上昇開始タイミングＴＧであると判断し（Ｓ４２２）、低圧系の燃料圧力の前後の傾きと減少幅との両方がそれぞれ所定の減少範囲になったときに低圧系の燃料圧力の上昇終了タイミングＴＲであると判断する（Ｓ４２４）。Ｓ４２６以降の処理は、図４のＳ４０８以降の処理と実質的に同一であるから説明を省略する。
【００６０】
図５の圧送量制御処理２では、圧力センサ３２で検出した低圧系の燃料圧力に基づいて高圧ポンプ２０の圧送量を推定するので、より高精度に高圧ポンプ２０の圧送量を制御できる。
【００６１】
以上説明した本実施形態によると、低圧系の燃料圧力に関連して変化するＦＰ１２の駆動電流または低圧系の燃料圧力自体により高圧ポンプ２０の圧送量を推定するので、推定した圧送量に基づいて、高圧ポンプ２０の圧送量を目標圧送量に高精度に調量できる。
【００６２】
また、コモンレール４０の燃料圧力を検出する高圧用の圧力センサがなくても高圧ポンプ２０の圧送量を高精度に調量できる。低圧系の燃料圧力を圧力センサで検出する場合にも、高圧用の燃料圧力センサを使用するよりも安価な圧力センサを使用できる。
【００６３】
ＦＰ１２の駆動電流に基づいて高圧ポンプ２０の圧送量を推定する場合は、高圧用および低圧用の両方の圧力センサを不要にしてもよい。
［他の実施形態］
上記実施形態では、低圧系の燃料圧力に関連する物理量としてＦＰ１２の駆動電流を検出した。これ以外にも、ＦＰ１２の回転数または低圧配管１００の流量等を検出できるのであれば、これらを低圧系の燃料圧力に関連する物理量として検出してもよい。
【００６４】
上記実施形態では、駆動電流または低圧系の燃料圧力の傾きと上昇幅または下降幅が表わす変化幅との両方に基づいて上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出した。これに対し、駆動電流または低圧系の燃料圧力の傾きまたは変化幅だけに基づいて上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出してもよい。また、傾きに代えて微分値を用いてもよい。
【００６５】
上記実施形態では、ＦＰ１２の駆動電流または低圧系の燃料圧力を所定の時間間隔でサンプリングし、上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出した。これに対し、ＦＰ１２の駆動電流または低圧系の燃料圧力をクランク角度に同期してサンプリングし、上昇開始タイミングと上昇終了タイミングとを検出してもよい。
【００６６】
本発明は、ディーゼルエンジン用のコモンレールシステムに限らず、デリバリパイプが形成する蓄圧室で燃料を蓄圧する直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムに適用してもよい。
【００６７】
上記実施形態では、検出値取得手段、制御手段および圧送量推定手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ６０により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。
【００６８】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２：燃料噴射システム、１２：ＦＰ（低圧ポンプ）、２０：高圧ポンプ、２４：調量弁、３２：圧力センサ、４０：コモンレール、５０：燃料噴射弁、６０：ＥＣＵ（燃料噴射制御装置、検出値取得手段、制御手段、圧送量推定手段）
【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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