(57)【要約】【課題】目標燃圧到達から気筒判別完了までの期間の燃圧の低下を防止することにより燃料噴射精度の低下を防止し、ひいては始動性悪化やエミッション悪化を防止した内燃機関の高圧ポンプ制御装置を提供すること。【解決手段】気筒判別前段階において、燃圧変化量を用いて通電時間を設定することにより、気筒判別が完了しているタイミングでコモンレール内の燃圧を目標燃圧に到達させる。これにより、目標燃圧到達から気筒判別完了までの期間となくすことが可能となり、この期間での燃圧の低下を防止することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の吸入口と吐出口を有するポンプ室と前記吸入口側を開閉する燃圧制御弁と前記吐出口から吐出された燃料の逆流を防止する逆止弁とからなる高圧ポンプと、
前記高圧ポンプから圧送された高圧燃料を蓄圧する高圧燃料通路と、
前記高圧燃料通路内の燃料圧力（以下「燃圧」）を検出する燃圧検出手段と、
エンジン始動時の気筒判別完了前段階において、前記高圧燃料通路の燃圧を昇圧すべく前記燃圧制御弁への通電時間を制御する圧送制御手段と、
前記高圧ポンプの吐出により変化する前記高圧燃料通路内の燃圧変化量を検出する燃圧変化量検出手段と、
エンジンの気筒判別完了前段階において、前記燃圧変化量に応じて前記通電時間を設定する通電時間制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【請求項２】
前記通電時間制御手段は、前記圧送制御手段によって変化する初回の燃圧変化量に基づき次回の燃圧変化量又は次回以降の燃圧変化量を推定し（推定燃圧変化量）、推定燃圧変化量に応じて前記燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【請求項３】
前記通電時間制御手段は、気筒判別が完了しているタイミングにおいて、前記高圧燃料通路内の燃圧が目標燃圧に到達するように前記燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【請求項４】
前記気筒判別が完了しているタイミングは、所定クランク角によって定められ、前記所定クランク角は、始動開始からクランク軸が２回転の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【請求項５】
燃料の吸入口と吐出口を有するポンプ室と前記吸入口側を開閉する燃圧制御弁と前記吐出口から吐出された燃料の逆流を防止する逆止弁とからなる高圧ポンプと、
前記高圧ポンプから圧送された高圧燃料を蓄圧する高圧燃料通路と、
前記高圧燃料通路内の燃料圧力（以下「燃圧」）を検出する燃圧検出手段と、
エンジン始動時の気筒判別完了前段階において、前記高圧燃料通路の燃圧を昇圧すべく前記燃圧制御弁への通電時間を制御する圧送制御手段と、
燃料温度を検出する燃料温度検出手段又は燃料温度を推定する燃料温度推定手段と、
エンジンの気筒判別前段階においては、前記燃料温度推定手段又は燃料温度検出手段によって求められた燃料温度に応じて前記燃圧制御弁への通電時間を設定する通電時間制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【請求項６】
前記通電時間制御手段は、前記燃料温度が低下するにつれて前記高圧燃料通路への燃料供給量が少なくなるように前記燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【請求項７】
前記通電時間制御手段は、気筒判別が完了しているタイミングにおいて、前記高圧燃料通路内の燃圧が目標燃圧に到達するように、前記燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の内燃機関の高圧ポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧配管を介して高圧燃料をインジェクタに供給する内燃機関の高圧ポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等に適用される燃料噴射装置の１つとして蓄圧式燃料噴射装置が知られている。この装置では、高圧ポンプにより昇圧された燃料がコモンレールに蓄えられ、気筒判別完了後に高圧燃料がインジェクタから噴射される。そのため、エンジン始動時には、気筒判別完了までに速やかにコモンレール内の燃料圧力（以下「燃圧」という）を上げ、目標燃圧を確保する必要がある。そこで、従来は気筒判別前段階において、高圧ポンプからコモンレールへの燃料供給量が最大となるように、高圧ポンプに設けられた圧力制御弁を見込みでオンオフ制御している。（以下「全圧送制御」という）。この全圧送制御により目標燃圧を確保することができるものの、気筒判別完了前に目標燃圧に到達してしまう場合があり、気筒判別完了まで全圧送制御を続けると燃圧が上がりすぎてしまうことがある。この過度の燃圧上昇を防止する技術として特許文献１に、コモンレール内の燃圧が目標燃圧に到達した時点で全圧送制御を停止する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３１７２０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、目標燃圧に到達した時点で全圧送制御を停止するため、気筒判別完了前に目標燃圧に到達した場合であっても全圧送制御を停止する。そのため、目標燃圧到達から気筒判別完了までの期間にコモンレール内の燃圧が低下してしまうという問題があった。特に、燃料温度が低い場合に全圧送制御を実施すると、気筒判別完了に対して早い段階で目標燃圧に到達することが多い。その理由は、燃料温度が低い場合には燃料の体積弾性率や粘性が高いため、高圧ポンプのプランジャーからの漏れ量が減少し昇圧速度が速くなるからである。そのため、目標燃圧到達後に燃圧が低下する期間が長くなってしまう。この期間の燃圧低下によって、気筒判別後に実施される燃料噴射の精度（噴射量、霧化等）が低下し、ひいては始動性悪化やエミッションの悪化を招く恐れがあった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、気筒判別完了時に目標燃圧を確保することができ、ひいては始動性悪化やエミッション悪化を防止することが可能な内燃機関の高圧ポンプ制御装置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】
【０００６】
上記問題を解決するために請求項１に記載の発明は、燃料の吸入口と吐出口を有するポンプ室と吸入口側を開閉する燃圧制御弁と吐出口から吐出された燃料の逆流を防止する逆止弁とからなる高圧ポンプと、高圧ポンプから圧送された高圧燃料を蓄圧する高圧燃料通路と、高圧燃料通路内の燃料圧力（以下「燃圧」）を検出する燃圧検出手段と、エンジン始動時の気筒判別完了前段階において、高圧燃料通路の燃圧を昇圧すべく燃圧制御弁への通電時間を制御する圧送制御手段と、高圧ポンプの吐出により変化する高圧燃料通路内の燃圧変化量を検出する燃圧変化量検出手段と、エンジンの気筒判別前段階において、燃圧変化量に応じて通電時間を設定する通電時間制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、エンジンの気筒判別前段階において、燃圧変化量に基づき燃圧制御弁への通電時間を設定することにより、高圧燃料通路内の燃圧の昇圧速度を変更することができる。つまり、通電時間の制御によって目標燃圧に到達するまでの期間を調整することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、通電時間制御手段は、圧送制御手段によって変化する初回の燃圧変化量に基づき次回の燃圧変化量又は次回以降の燃圧変化量を推定し（推定燃圧変化量）、推定燃圧変化量に応じて燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、初回の燃圧変化量に基づき次回の燃圧変化量、又は次回以降の燃圧変化量を推定し、この推定燃圧変化量に基づき燃圧制御弁への通電時間を設定している。従って、初回の燃圧変化量から得られる燃料情報、例えば、体積弾性率や粘性等を考慮して、次回、又は次回以降の燃圧変化量を推定することができる。この結果、例えば、気筒判別が完了する前に燃圧が目標燃圧を上回ってしまうと推定された場合には、燃圧制御弁への通電時間を変更することにより燃圧変化量を調整し、所望の昇圧速度で燃圧を目標燃圧に到達させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、通電時間制御手段は、気筒判別が完了しているタイミングにおいて、高圧燃料通路内の燃圧が目標燃圧に到達するように燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、気筒判別が完了しているタイミングにおいて目標燃圧に到達するように通電時間を設定する。この結果、従来のように毎回全圧送制御を行うことによる過剰な燃圧の上昇を抑制することができる。さらに、目標燃圧到達から気筒判別完了までの期間をなくすことが可能となるため、この期間に燃圧が低下することもない。従って、気筒判別完了後に実施される燃料噴射時に精度が低下することがなく、始動性悪化やエミッションの悪化を防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、気筒判別が完了しているタイミングは、所定クランク角によって定められ、所定クランク角は始動開始からクランク軸が２回転の範囲内であることを特徴とする。
【００１３】
気筒判別の技術として、クランク軸の回転に応じてクランク角センサから出力される基準信号と、カム軸の回転に応じてカム角センサから出力されるカム角信号とを用いる方法が広く知られている。この方法では、エンジン始動から基準信号及びカム角信号が検出されるまでの期間によって気筒判別が完了するタイミングが変化する。具体的にはクランク角センサから出力される基準信号はクランク軸の１回転、つまり３６０°ＣＡに１回出力され、カム角センサから出力されるカム角信号は、クランク軸の２回転、つまり７２０°ＣＡに１回出力される。そのため、気筒判別が完了するタイミングは遅くとも７２０°ＣＡ以内となる。これに対し上記構成によれば、気筒判別が完了しているタイミングを始動開始からクランク軸が２回転する範囲内における所定クランク角によって定めているため、目標燃圧に到達させるタイミングを、気筒判別が確実に完了しているタイミングに設定することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、燃料の吸入口と吐出口を有するポンプ室と吸入口側を開閉する燃圧制御弁と吐出口から吐出された燃料の逆流を防止する逆止弁とからなる高圧ポンプと、高圧ポンプから圧送された高圧燃料を蓄圧する高圧燃料通路と、高圧燃料通路内の燃料圧力（以下「燃圧」）を検出する燃圧検出手段と、エンジン始動時の気筒判別完了前段階において、高圧燃料通路の燃圧を昇圧すべく燃圧制御弁への通電時間を制御する圧送制御手段と、燃料温度を検出する燃料温度検出手段又は燃料温度を推定する燃料温度推定手段と、エンジンの気筒判別前段階においては、燃料温度推定手段又は燃料温度検出手段によって求められた燃料温度に応じて燃圧制御弁への通電時間を設定する通電時間制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成では、燃圧変化量ではなく、燃料温度に基づき燃圧制御弁への通電時間を設定している。このような態様であっても請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、通電時間制御手段は、燃料温度が低下するにつれて高圧燃料通路への燃料供給量が少なくなるように燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする。
【００１７】
燃料温度が低い場合には、燃料の体積弾性率及び粘性が低下するため高圧ポンプの吐出量が増加し昇圧速度が速くなる。これに対し上記構成によれば、燃料温度が低下するにつれて高圧ポンプから高圧燃料通路への燃料供給量が少なくなるように燃圧制御弁への通電時間を設定する。この結果、燃料温度が低く昇圧速度が速い場合であっても、目標燃圧に対して過剰な燃圧の上昇を招くことなく昇圧を行うことができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、通電時間制御手段は、気筒判別が完了しているタイミングにおいて、高圧燃料通路内の燃圧が目標燃圧に到達するように、燃圧制御弁への通電時間を設定することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、気筒判別が完了しているタイミングにおいて目標燃圧に到達するように通電時間を設定している。そのため、請求項３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】高圧ポンプ制御システム全体の概略構成図
【図２】始動時における高圧ポンプ制御の処理手順を示すフローチャート
【図３】圧送制御の処理手順を示すフローチャート
【図４】図３の処理手順に対応する遷移状態を示すタイムチャート
【図５】第２実施形態における圧送制御の処理手順を示すフローチャート
【図６】吐出量を算出する制御マップ
【図７】第３実施形態における圧送制御の処理手順を示すフローチャート
【図８】通電時間を算出する制御マップ
【図９】図７の処理手順に対応する遷移状態を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１は高圧ポンプ制御システム全体の概略構成を示す図である。本実施例では、４気筒ディーゼルエンジンに適用される高圧ポンプを制御対象とする。
【００２２】
図１に示すようにエンジン１の各気筒には燃料を噴射するインジェクタ２と、インジェクタ２から噴射される高圧の燃料を蓄積するコモンレール３（請求項でいう高圧燃料通路）と、コモンレール３に燃料を圧送する高圧ポンプ４と、インジェクタ２や高圧ポンプ４を電子制御する電子制御装置５（以下、「ＥＣＵ」という）と、燃料タンク６とを備えている。
【００２３】
燃料タンク６内の燃料は、電磁駆動式の低圧ポンプ７により汲み上げられることにより、燃料配管８を介して機関駆動式の高圧ポンプ４に導入される。導入された燃料は、高圧ポンプ４で高圧化されコモンレール３に圧送される。コモンレール３に圧送された高圧燃料は、コモンレール３内に高圧状態で蓄えられた後、エンジン１の各気筒の上部に取り付けられたインジェクタ２から気筒内に直接噴射される。なお、図１中の矢示は燃料の流れを示している。
【００２４】
以下、図１に基づき高圧ポンプ４の構成について説明する。高圧ポンプ４には、ポンプ本体にシリンダ４１が設けられており、シリンダ４１内においてプランジャ４２が往復動自在に挿入されている。プランジャ４２の一端は、スプリング４３の付勢力によりカム４４に当接している。カム４４は、クランク軸９にベルトを介して接続されたカム軸１０に固定されており、エンジン駆動に伴うクランク軸９の回転により回転駆動される。この回転によりプランジャ４２がシリンダ４１内を往復動する。
【００２５】
また、プランジャ４２の他端（反カム側）には加圧室４５（請求項でいうポンプ室）が設けられている。加圧室４５には、プランジャ４２の動きに合わせて燃料が吸入され、この吸入された燃料が加圧室４５から吐出される。具体的には、プランジャ４２が、加圧室４５の容積を大きくする側に（下方向に）移動すると、その移動に伴い、低圧ポンプ７によって燃料タンク６から汲み上げられた燃料が、低圧通路４６（請求項でいう吸入口）を通って加圧室４５に吸入される。一方、プランジャ４２が、加圧室４５の容積を小さくする側に（上方向に）移動すると、その移動に伴い加圧室４５内の燃料が加圧され加圧室４５から吐出される。
【００２６】
本実施形態ではカム４４は４方向に突出した円形に形成されている。前述したようにプランジャ４２は、スプリング４３によってカム４５に当接しており、カム軸１０に固定されたカム４４が回転することによってプランジャ４２の往復運動が行われる。カム４４に形成された１つの突出部がプランジャ４２と接触し、離間するまでをプランジャ４２の１往復とすると、カム軸１０の１回転に対してプランジャ４２は４往復する。つまりコモンレール３に対して４回の燃料の吐出を行う。
【００２７】
プランジャ４２の軸線方向において加圧室４５を挟んでプランジャ４２とは反対側には電磁弁１１（請求項でいう燃圧制御弁）が取り付けられている。電磁弁１１は、加圧室４５に連通する連通部４７を開閉する弁体４８と、弁体４８に固定されたアーマチャ４９と、アーマチャ４９を加圧室４５側に付勢するスプリング５０と、通電時にアーマチャ４９を吸引するコイル５１とから構成されている。この電磁弁１１によって加圧室４５と低圧通路４６との開閉が行われる。具体的には、コイル５１に通電がされていないときは、スプリング５０の付勢力によって弁体４８は加圧室４５側に付勢されており、低圧通路４６から加圧室４５への燃料の流入が可能な状態である。一方、コイル５１に対して通電がされているときは、アーマチャ４９がコイル５１に吸引されるため、連通部４７は弁体４８によって閉塞されるため、低圧通路４６から加圧室４５への燃料の流入が停止される。
【００２８】
加圧室４５から吐出された燃料は高圧通路５２（請求項でいう吐出口）を介してコモンレール３に供給される。高圧通路５１の途中、つまり加圧室４５とコモンレール３との間には、加圧室４５から吐出された燃料の逆流を防止する逆止弁５３が設けられている。逆止弁５３は、燃料の逆流を防止するだけではなく、加圧室４５内の燃料圧力が所定圧以上になった場合に開弁するように構成されている。これにより所定圧以上の燃料をコモンレール３に供給することが可能となっている。  コモンレール３には各気筒に燃料を噴射する複数のインジェクタ２が接続されており、コモンレール３に蓄圧された高圧燃料は各インジェクタ２に供給される。コモンレール３には、燃圧センサ１２が設けられており、同センサ１２によりコモンレール３内の燃料圧力が検出される。
【００２９】
また、エンジン１のクランク軸９にはエンジン１の所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）クランク角信号を出力するクランク角センサ１３が設けられ、このクランク角の経過速度によってエンジン１の回転数ＮＥを検出している。また、クランク軸９と同期して回転するカム軸１０にはカム角センサ１４が設けられ、カム角度を検出している。さらに、燃料配管８には、燃料の温度を検出する燃料温度センサ１５が設けられている。
【００３０】
ＥＣＵ５は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種制御プログラム及びデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）を含んだ周知の構造のマイクロコンピュータを主体として構成されている。そしてＥＣＵ５は、前述した各種センサからの信号に基づき前述したインジェクタ２や高圧ポンプ４を制御する。
【００３１】
また、ＥＣＵ５は高圧ポンプ４の吐出により変化するコモンレール内の燃圧変化量ΔＰ（ｉ）を算出する燃圧変化量算出手段を備えている。具体的には、吐出前の燃圧センサ１２の検出値と吐出後の検出値との差分から燃圧の変化量を算出する。
【００３２】
また、エンジン１の気筒判別は、前述したクランク角センサ１３及びカム角センサ１４の両出力値に基づいて行われる。具体的には、特定気筒の特異点（例えば上死点）に対応してクランク角センサ１３から出力される基準信号と、クランク軸９の２回転に１回カム角センサ１４から出力されるカム角信号とによって気筒判別が行われる。従って、エンジン始動から基準信号及びカム角信号が検出されるまでの期間によって気筒判別が完了するタイミングが変わってくる。クランク角センサ１３から出力される基準信号はクランク軸９の１回転、つまり３６０°ＣＡに１回出力され、カム角センサ１４から出力されるカム角信号は、クランク軸９の２回転、つまり７２０°ＣＡに１回出力される。そのため、気筒判別が完了するタイミングは遅くとも７２０°ＣＡ以内となる。
【００３３】
ここで、気筒判別前に実施される全圧送制御について説明する。前述したように、全圧送制御とは高圧ポンプ４からコモンレール３への燃料供給量が最大となるように、高圧ポンプ４に設けられた電磁弁１１を制御するものである。具体的には、プランジャ４２が上死点となるタイミングで電磁弁１１を開弁（通電ＯＦＦ）し、プランジャ４２が下死点となるタイミングで電磁弁１１を閉弁（通電ＯＮ）することで、加圧室４５に吸入する燃料量と加圧室４５から吐出する燃料量とが最大となる。しかし、プランジャ４２が上死点・下死点となるタイミングは気筒判別が完了するまで正確に検出することはできない。そのため、本実施形態では、気筒判別前においてプランジャ４２が上死点・下死点となるタイミングを見込みで制御し、高圧ポンプ４からコモンレールへの燃料供給量が最大となるようにすることを全圧送制御という。
【００３４】
次に、エンジン始動時にＥＣＵ５にて実行される処理について図２に基づき説明する。
【００３５】
エンジン始動時は、前回のエンジン停止時に、各気筒がどの行程で停止したのかわからないため、クランキング開始後どの気筒に燃料を噴射してよいのかを判別する必要がある。そのため、まずステップ１００において、前述した気筒判別を開始する。次にステップ２００において、気筒判別が完了したかを判定する。気筒判別が完了していないと判定された場合には、ステップ３００においてコモンレール内の燃圧を昇圧すべく電磁弁１１へ通電時間を制御する圧送制御（請求項でいう圧送制御手段）が行われる。一方、ステップ２００で気筒判別が完了していると判定された場合にはステップ４００に移行し、燃圧ＦＢ制御によってコモンレール内の昇圧が行われる。ステップ３００の圧送制御によりコモンレール内の燃圧が目標燃圧Ｐｔに到達した場合、又はステップ４００の燃圧ＦＢ制御によりコモンレール内の燃圧が目標燃圧Ｐｔに到達した場合にはステップ５００に移行する。ステップ５００では、ステップ３００又はステップ４００で昇圧された高圧燃料がインジェクタ２から各気筒へ噴射される。このような処理によってエンジン１の始動が行われる。
【００３６】
次にステップ３００で行われる圧送制御の処理手順について図３に基づいて説明する。
【００３７】
まずステップ３０１では、前述した高圧ポンプ４による初回の圧送（全圧送制御）が行われる。次にステップ３０２に移行し、初回の圧送が行われる前の燃圧Ｐ（０）と、初回圧送後の燃圧（１）から、燃圧変化量ΔＰ（１）を算出する。
【００３８】
次にステップ３０３において、圧送によりコモンレール内に供給された燃料量、換言すると高圧ポンプ４の吐出量Ｑ（１）を求める。具体的には、吐出量Ｑ（１）は、圧送前の燃圧Ｐ（０）とクランク角センサ１３から検出される圧送前の回転数ＮＥ（０）とのマップ演算により求められる。
【００３９】
そして、ステップ３０４に移行し、初回圧送時における燃料の体積弾性率Ｅ（１）を算出する。体積弾性率はＥ（１）は、下記理論式に基づいて算出される。
【００４０】
ΔＰ（ｉ）＝Ｅ（ｉ）×Ｑ（ｉ）／Ｖ
なお、Ｖはコモンレールの容積を示す固定値である。この理論式に、ステップ３０２で求められた燃圧変化量ΔＰ（１）と、ステップ３０３で求められた吐出量Ｑ（１）とを代入することで体積弾性率Ｅ（１）が算出される。
【００４１】
次に、ステップ３０５において、次回の吐出量Ｑ（２）を算出する。ステップ３０３と同様に、吐出量Ｑ（２）は、初回圧送後の燃圧Ｐ（１）とクランク角センサ１３から検出される圧送前の回転数ＮＥ（１）とのマップ演算により求められる。
【００４２】
そして、ステップ３０６では、次回の吐出により変化する推定燃圧変化量ΔＰｅ（２）を推定する。前記理論式において、ステップ３０４で得られた体積弾性率Ｅ（１）を固定し、ステップ３０５で得られた次回吐出量Ｑ（２）を代入する。これにより次回の燃料変化量ΔＰｅ（２）を推定する。
【００４３】
そして、ステップ３０７において、推定燃圧変化量ΔＰｅ（２）に応じて、次回吐出時における電磁弁１１への通電時間（ＤＵＴＹ）を決定する。このＤＵＴＹに基づき、ステップ３０８において電磁弁１１への通電がなされ、コモンレール内の昇圧が行われる。
【００４４】
そして、ステップ３０９に移行し、２回目の吐出後の燃圧Ｐ（２）を検出する。次にステップ３１０において、燃圧Ｐ（２）が目標燃圧Ｐｔに到達したかどうかを判定する。目標燃圧Ｐｔに到達している場合は、本ルーチンを終了する。一方、目標燃圧Ｐｔに到達していない場合には、３回目の吐出を行うためステップ３１１にてｉ＝ｉ＋１（本例ではｉ＝３）とし、ステップ３０３に移行する。そして、以降、燃圧Ｐ（ｉ）が目標燃圧Ｐｔに到達するまでステップ３０３〜ステップ３１０が繰り返し行われる。以上の処理手順によって圧送制御が行われる。
【００４５】
なお、本実施形態では、コモンレール内の燃圧が目標燃圧Ｐｔに到達するまでは、燃料噴射は実行しない。つまり、圧送制御（ステップ３００）による昇圧中（ステップ３０１〜ステップ３０９）に気筒判別が完了した場合であっても、目標燃圧Ｐｔに到達していない場合は燃料噴射制御（ステップ５００）を実行せず、昇圧を優先して行う。
【００４６】
次に、圧送制御の処理手順に対応する遷移状態を図４に基づき説明する。
【００４７】
前述したように気筒判別は、始動開始から遅くとも７２０°ＣＡ以内に完了する。図４では、気筒判別が完了しているタイミングを始動開始から５４０°ＣＡ経過時とする。つまり、高圧ポンプ４からコモンレール３への燃料の圧送が３回行われた時点で、燃圧が目標燃圧Ｐｔに到達するように通電時間を設定している。
【００４８】
初期状態（ｔ０）にて、クランキングが開始され、エンジン始動と共に、図２の気筒判別（ステップ１００）が開始される。このときの燃圧Ｐ（０）は低圧であり電磁弁１１に対する通電は行われていない。そして、ｔ０〜ｔ１間において、低圧ポンプ７によって、高圧ポンプ４の加圧室４５に燃料が供給される。
【００４９】
そして、ｔ１〜ｔ２間では図３に記載の初回圧送（ステップ３０１）が実施され、燃圧はＰ（０）からＰ（１）へと昇圧される。次にｔ２〜ｔ３間において、ステップ３０２〜３０７の処理が実施される。そして、ｔ３〜ｔ４間において、ステップ３０７にて算出された通電時間（ＤＵＴＹ）に基づき電磁弁１１に対する通電が実施され（ステップ３０８）、燃圧はＰ（１）からＰ（２）へと昇圧される。ｔ４において燃圧Ｐ（２）はまだ目標燃圧Ｐｔに到達していないため、ｔ４〜ｔ５間において、再度ステップ３０２〜３０７の処理が実施される。そして、ｔ５〜ｔ６間において、ステップ３０７にて算出された通電時間に基づき電磁弁１１に対する通電が実施される。この３回目の圧送により燃圧はＰ（２）からＰ（３）へと昇圧され、ｔ６において、燃圧Ｐ（３）は目標燃圧Ｐｔに到達する。ｔ６は、気筒判別が完了しているタイミングであるから、ｔ６以後、すぐに燃料噴射制御（図１中ステップ５００）を行うことができる。
【００５０】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００５１】
前述したように、気筒判別後に行われる噴射燃圧を確保するために、気筒判別完了までに燃圧を急速に高める必要がある。そのため、従来は気筒判別前段階においては毎回全圧送制御を実施し、目標燃圧に到達したら全圧送制御を停止する方式をとっていた。これに対し上記構成によれば、エンジン１の気筒判別前段階において、燃圧変化量に基づき電磁弁１１への通電時間を設定することにより、コモンレール内の燃圧の昇圧速度を変更している。さらに、気筒判別が完了しているタイミングにおいて目標燃圧に到達するように通電時間を設定している。
【００５２】
この結果、従来のように毎回全圧送制御を行うことによる過剰な燃圧の上昇を抑制できる。さらに、目標燃圧到達から気筒判別完了までの期間をなくすことが可能なため、この期間に燃圧が低下することもない。従って、気筒判別完了後に実施される燃料噴射の精度が低下することがないため、始動性悪化やエミッション悪化を防止することができる。
【００５３】
また、今回の電磁弁への通電時間を算出するパラメータとして、前回の燃圧変化量ΔＰ（ｉ―１）を用いている。具体的には、前回の燃圧変化量ΔＰ（ｉ―１）から算出される体積弾性率Ｅ（ｉ）に応じて、次回の燃圧変化量ΔＰｅ（ｉ＋１）を推定している。そして、この推定燃圧変化量ΔＰｅ（ｉ＋１）に基づき通電時間を算出している。このように、次回の圧送時に最も近い燃料状態を示す体積弾性率Ｅ（ｉ）を用いているため、燃料の温度変化による吐出量の変化を反映して通電時間を算出することができる。また、前回の燃圧変化量ΔＰ（ｉ−１）から体積弾性率Ｅ（ｉ）を算出しているため、燃料温度を検出する燃料温度センサ１５を用いる必要がない。
【００５４】
［第２実施形態］
第２実施形態を含む以下の実施形態においては、既に説明した実施形態の構成と同一構成又は相当する構成については、同一番号を付しその重複説明を省略する。
【００５５】
第２実施形態で第１実施形態と異なる点は通電時間の算出回数及びタイミングであり、具体的には以下の通りである。
【００５６】
第１実施形態で電磁弁１１への通電時間の算出のタイミングは、初回圧送後、２回目の圧送後、３回目の圧送後というように圧送後に毎回行っていた。気筒判別が完了するタイミングは、遅くともクランク軸９の２回転（７２０°ＣＡ）であるので、クランク軸９に対して１／２回転するカム軸１０によって駆動される高圧ポンプ４のプランジャ４２は最大４回の圧送を行う。つまり、目標燃圧Ｐｔに到達する４回目の圧送後を除くと、最大で３回の通電時間の算出を行う。これに対し、第２実施形態では、通電時間を算出するタイミングを初回圧送後の１回のみとしている。
【００５７】
以下、第２実施形態における圧送制御の処理手順について、図５に基づき説明する。
【００５８】
図５に示す様にステップ３０１〜ステップ３０４は第１実施形態と同様の処理が実施される。端的に述べると、高圧ポンプ４による初回の圧送（ステップ３０１）が行われ、圧送前後の燃圧センサ１２の検出値に基づき燃圧変化量ΔＰ（１）を算出する（ステップ３０２）。そして、圧送前の燃圧Ｐ（０）とクランク角センサ１３から検出される圧送前の回転数ＮＥ（０）とのマップ演算により高圧ポンプ４の吐出量Ｑ（１）を求め（ステップ３０３）、初回圧送時における燃料の体積弾性率Ｅ（１）を算出する（ステップ３０４）。
【００５９】
体積弾性率Ｅ（１）の算出後、ステップ６０１において、次回以降の燃圧変化量ΔＰｅ（２）、ΔＰｅ（３）を推定する。具体的には、前述した理論式の体積弾性率Ｅ（ｉ）を初回圧送時の体積弾性率Ｅ（１）に固定し、Ｑ（２）、Ｑ（３）を変化させる。燃圧変化量ΔＰｅ（２）については、第１実施形態と同様に、Ｅ（１）とＱ（２）から算出することができる。また、燃圧変化量ΔＰｅ（３）については、Ｅ（１）とＱ（３）から算出することができる。なお、Ｑ（３）は、燃圧Ｐ（２）をＰ（１）＋ΔＰｅ（２）とすることにより、図６に示す燃圧と回転数ＮＥのマップを用いて算出することができる。
【００６０】
推定燃圧変化量ΔＰｅ（２）及びΔＰｅ（３）の算出後、ステップ６０２に移行し、目標燃圧Ｐｔ＝Ｐ（１）＋ΔＰｅ（２）＋ΔＰｅ（３）となるように、２回目、３回目の通電時間を算出する。つまり、１回目の通電時間に対して、２回目及び３回目の通電時間をどれだけ減らせば目標燃圧に到達するかを算出する。
【００６１】
そして、ステップ６０３に移行し、ステップ６０２において算出された通電時間に基づき、２回目及び３回目の圧送が行われる。そして、ステップ６０４において、燃圧センサ１２により現在の燃圧Ｐ（３）を検出し、ステップ６０５にて燃圧Ｐ（３）が目標燃圧Ｐｔに到達しているかが判定され、本ルーチンを終了する。
【００６２】
次に第２実施形態における作用効果について説明する。
【００６３】
上記構成によれば、通電時間を算出する回数が第１実施形態と異なり、初回圧送後の１回の算出によって、以後行われる電磁弁１１への複数回の通電時間をまとめて算出している。
【００６４】
任意に定めた気筒判別が完了しているタイミングに対応する圧送回数は、例えば気筒判別が完了しているタイミングを５４０°ＣＡと定めた場合には、圧送回数は３回であるし、７２０°ＣＡと定めた場合には４回である。つまり、初回圧送後、５４０°ＣＡの場合は２回の圧送が行われ、７２０°ＣＡの場合は３回の圧送が行われる。この初回圧送以後に行われる複数回の圧送時の通電時間を初回圧送後にまとめて算出している。
【００６５】
これにより、目標燃圧Ｐｔに到達するまでの複数回の通電時間を総合的に決定することができる。つまり、２回目、３回目、及び４回目の通電時間の配分の自由度を向上させることができる。また、燃圧変化量ΔＰｅ（ｉ）を用いて通電時間を設定し、気筒判別が完了しているタイミングで目標燃圧に到達させるため第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
［第３実施形態］
第１実施形態及び第２実施形態では、燃料変量に基づき電磁弁１１への通電時間を設定していた。これに対し第３実施形態では、燃料温度に基づき電磁弁１１への通電時間を設定する。
【００６７】
以下、第３実施形態における圧送制御の処理手順について、図７に基づき説明する。
【００６８】
まずステップ７０１において、燃料温度センサ１５から燃料温度Ｔ（０）の検出、及び燃圧Ｐ（０）を検出する。次いでステップ７０２に移行し、図８に示す燃料温度Ｔ（０）と燃圧Ｐ（０）とのマップを用いて電磁弁１１への通電時間を算出する。前述したように、燃料温度Ｔが低い場合には、燃料の体積弾性率Ｅ及び粘性が低下するため高圧ポンプ４の吐出量が増加し昇圧速度が速くなる。一方、燃料温度Ｔが高い場合には、燃料の体積弾性率Ｅ及び粘性が増加するため高圧ポンプ４の吐出量は低下し昇圧速度が遅くなる。そのため、図８に示す様に、通電時間は燃料温度Ｔが低いほど短くなり、燃料温度Ｔが高いほど長くなるように設定されている。また、燃料温度Ｔが所定値よりも高くなると通電時間は最長、つまり全ての期間（圧送時）に亘って全圧送制御が行われる。燃料温度Ｔが所定値以上となると昇圧速度の低下により、電磁弁１１への通電時間を最長にしなければ目標燃圧Ｐｔに到達しない、又は、通電時間を最長にしても目標燃圧Ｐｔに到達できない場合が生じる。このような場合において、可能な限りコモンレール内の燃圧を高めるため通電時間は最長に設定されている。
【００６９】
次に、ステップ７０２で算出された通電時間に基づき、ステップ７０３において電磁弁１１への通電が行われる。そして、ステップ７０４にて現在の燃圧Ｐ（ｉ＋１）を検出し、ステップ７０５へ移行する。ステップ７０５では検出した現在の燃圧Ｐ（ｉ＋１）が目標燃圧Ｐｔに到達したかが判定される。目標燃圧Ｐｔに到達した場合は本ルーチンを終了する。一方、目標燃圧Ｐｔに到達していない場合には、ステップ７０６にて、ｉ＝ｉ＋１としステップ７０１に移行する。そして、燃圧が目標燃圧Ｐｔに到達するまでステップ７０１〜ステップ７０５の処理が繰り返される。
【００７０】
次に、圧送制御の処理手順に対応する遷移状態を図９に基づき説明する。第１実施形態と同様に気筒判別が完了しているタイミングを始動開始から５４０°ＣＡ経過時とし、高圧ポンプ４からコモンレール３への圧送が３回行われた時点で、燃圧Ｐが目標燃圧Ｐｔに到達するように通電時間を設定した例を示している。
【００７１】
初期状態（ｔ０）にて、クランキングが開始され、エンジン始動と共に、図２の気筒判別（ステップ１００）が開始される。このときの燃圧Ｐ（０）は低圧であり高圧ポンプ４の電磁弁１１に対する通電は行われていない。そして、ｔ０〜ｔ１間において、燃料温度Ｔの検出（ステップ７０１）が行われ、図８に示したマップに基づき通電時間の算出が行われる（ステップ７０２）。そして、ｔ１〜ｔ２間では算出された通電時間に基づき電磁弁に対する通電が実施される（ステップ７０３）。次にｔ２〜ｔ３間において、現在の燃圧Ｐ（１）の検出（ステップ７０３）、目標燃圧Ｐｔとの比較が行われる。本例では目標燃圧に到達していないため、再度、燃料温度の検出、通電時間の算出され、ｔ３〜ｔ４において電磁弁への通電が行われ、燃圧はＰ（１）からＰ（２）へと昇圧される。そして、ｔ４〜ｔ５において、現在の燃圧Ｐ（２）の検出、及び目標燃圧Ｐｔとの比較が行われる。ｔ４において燃圧Ｐ（２）はまだ目標燃圧に到達していないため、ｔ４〜ｔ５間において、再度ステップ７０１、ステップ７０２の処理が実施される。そして、ｔ５〜ｔ６間において、ステップ７０２にて算出された通電時間に基づき電磁弁１１に対する通電が実施される。この３回目の圧送により燃圧はＰ（２）からＰ（３）へと昇圧され、ｔ６において、燃圧Ｐは目標燃圧Ｐｔに到達する。本例では、ｔ６は気筒判別が完了しているタイミングであるから、燃圧の低下を招くことなく、燃料噴射制御（ステップ５００）を行うことができる。
【００７２】
次に第３実施形態の作用効果について説明する。
【００７３】
上記構成によれば、理論式に基づいて検出した燃圧変化量から次回の通電時間を算出する第１実施形態と異なり、現在の燃料温度を検出し、予め設定されたマップ演算をすることで通電時間を算出することができる。これにより、第１実施形態と比較して、簡易に通電時間を算出することができる。具体的には、第１実施形態では、燃圧変化量算出後、理論式に基づき高圧ポンプ吐出量Ｑ及び体積弾性率Ｅを求めたのち、次回の燃圧変化量を推定し、さらに通電時間へ変換するという処理手順であったのに対して、第３実施形態では、燃料温度の検出後、予め設定されたマップ演算のみによって通電時間を算出することができる。また、通電時間を設定し、気筒判別が完了しているタイミングで目標燃圧に到達させるため第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
本発明は、気筒判別が完了しているタイミングでコモンレール内の燃圧を目標燃圧に到達させるという技術的思想に基づき、その手段として、第１実施形態及び第２実施形態において燃圧変化量を用いて通電時間を設定する方法を示し、第３実施形態において燃料温度を用いて通電時間を設定する方法を示した。上記各実施形態によれば、目標燃圧到達から気筒判別完了までの期間の燃圧の低下を防止することにより燃料噴射精度の低下を防止し、ひいては始動性悪化やエミッション悪化を防止した内燃機関の高圧ポンプ制御装置を提供することができる。
【００７５】
［他の実施形態］
・第１実施形態及び第２実施形態では、体積弾性率を求めるために、燃圧変化量ΔＰとポンプ吐出量Ｑを理論式に代入することにより算出していた。これにより、燃料温度センサを用いることなく体積弾性率Ｅを求めることができた。しかし、燃料温度センサを用いて燃料温度を検出し、燃料温度と燃圧とのマップ演算により体積弾性率Ｅを求めるような構成にしてもよい。このような構成にした場合は、燃圧変化量ΔＰと体積弾性率Ｅを理論式に代入することによりポンプ吐出量Ｑを算出することができる。
【００７６】
また、第３実施形態では、各圧送前のタイミングで燃料温度を検出し、その都度通電時間を算出していた。要するに、第１実施形態と同様に複数回の通電時間の算出を行っていた。しかし、第２実施形態に示したように、以後行われる複数回の通電時間を１度にまとめて推定することも可能である。つまり、第３実施形態においても、初回圧送前のタイミングで、目標燃圧到達までの複数回の通電時間をまとめて算出する態様とすることができる。
【００７７】
・第３実施形態では、燃料温度センサ１２を用いて直接燃料温度を検出していたが、燃料温度は水温センサ（請求項でいう燃料温度推定手段）によって得られる冷却水温を用いて推定する態様としてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  エンジン（内燃機関）
３  コモンレール（高圧燃料通路）
４  高圧ポンプ
５  ＥＣＵ
９  クランク軸
１１  電磁弁（燃圧制御弁）
１２  燃圧センサ（燃圧検出手段）
１５  燃料温度センサ（燃料温度検出手段）
４６  低圧通路（吸入口）
５２  高圧通路（吐出口）
５３  逆止弁
【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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