(57)【要約】【課題】燃料噴射の精度を高めるとともに処理負荷を軽減する。【解決手段】プランジャ３０を有する燃料ポンプ１２で圧送された燃料をコモンレール２に蓄え、コモンレール２に蓄えられた燃料をインジェクタ４で内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射システムに用いられる燃料噴射制御装置であって、燃料ポンプ１２が燃料の圧送を開始する圧送開始時点ｔ０におけるコモンレール２の圧力検出値Ｐｃ０と、圧送開始時点ｔ０におけるプランジャ３０の位置と、インジェクタ４が燃料の噴射を開始する噴射開始時点ｔ１におけるプランジャ３０の位置とに基づいて、噴射開始時点ｔ１におけるコモンレール２の圧力Ｐｃ１を推定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャ（３０）を有する燃料ポンプ（１２）で圧送された燃料をコモンレール（２）に蓄え、前記コモンレール（２）に蓄えられた前記燃料をインジェクタ（４）で内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射システムに用いられる燃料噴射制御装置であって、
前記燃料ポンプ（１２）が前記燃料の圧送を開始する圧送開始時点（ｔ０）における前記コモンレール（２）の圧力検出値（Ｐｃ０）と、前記圧送開始時点（ｔ０）における前記プランジャ（３０）の位置と、前記インジェクタ（４）が前記燃料の噴射を開始する噴射開始時点（ｔ１）における前記プランジャ（３０）の位置とに基づいて、前記噴射開始時点（ｔ１）における前記コモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記圧送開始時点（ｔ０）における前記プランジャ（３０）の位置と、前記噴射開始時点（ｔ１）における前記プランジャ（３０）の位置とに基づいて、前記圧送開始時点（ｔ０）から前記噴射開始時点（ｔ１）までの前記コモンレール（２）の圧力上昇量（ΔＰｃ）を求め、
前記圧力上昇量（ΔＰｃ）を前記圧力検出値（Ｐｃ０）に加算することで前記噴射開始時点（ｔ１）における前記コモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定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】
前記圧送開始時点（ｔ０）における前記プランジャ（３０）の位置と、前記噴射開始時点（ｔ１）における前記プランジャ（３０）の位置とに基づいて、前記圧送開始時点（ｔ０）から前記噴射開始時点（ｔ１）までにおける前記燃料ポンプ（１２）から前記コモンレール（２）への前記燃料の圧送量（Ｑｐｕｍｐ）を求め、
前記圧送量（Ｑｐｕｍｐ）に基づいて前記圧力上昇量（ΔＰｃ）を求めることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前回噴射が前記圧送開始時点（ｔ０）から前記噴射開始時点（ｔ１）までの間に行われる場合には、前記圧送量（Ｑｐｕｍｐ）から前記前回噴射時の要求噴射量（Ｑｉｎｊ）を減算することによって前記圧送開始時点（ｔ０）から前記噴射開始時点（ｔ１）までの前記コモンレール（２）の燃料変化量（ΔＱ）を求め、前記燃料変化量（ΔＱ）に基づいて前記圧力上昇量（ΔＰｃ）を求めることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記圧力上昇量（ΔＰｃ）に対して前記燃料噴射システムにおける前記燃料のリーク量に相当する補正を行うことによって補正後の圧力上昇量（ΔＰｃ’）を求め、
前記補正後の圧力上昇量（ΔＰｃ’）を前記圧力検出値（Ｐｃ０）に加算することで前記噴射開始時点（ｔ１）における前記コモンレール（２）の圧力を推定することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
プランジャ（３０）を有する燃料ポンプ（１２）で圧送された燃料をコモンレール（２）に蓄え、前記コモンレール（２）に蓄えられた前記燃料をインジェクタ（４）で内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射システムに用いられる燃料噴射制御装置であって、
前記燃料ポンプ（１２）が前記燃料の圧送を開始する圧送開始時点（ｔ０）における前記コモンレール（２）の圧力検出値（Ｐｃ０）と、前記圧送開始時点（ｔ０）から前記インジェクタ（４）が前記燃料の噴射を開始する噴射開始時点（ｔ１）までの前記コモンレール（２）の圧力上昇量（ΔＰｃ）とに基づいて、前記噴射開始時点（ｔ１）における前記コモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定することを特徴とする燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプで圧送された高圧燃料をコモンレールに蓄え、コモンレールに蓄えられた高圧燃料を噴射する燃料噴射システムに用いられる燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料噴射制御装置は、インジェクタから燃料を噴射させる期間である指令噴射期間を、要求される噴射量である要求噴射量と、コモンレール内の燃料圧力であるレール圧とに基づいて決定する。
【０００３】
ここで、指令噴射期間を的確に決定して燃料噴射の制御精度を高めるためには、実際の噴射開始時点におけるレール圧を精度良く把握することが重要となる。しかるに、燃料ポンプからコモンレールに燃料が圧送されているときには燃料の圧送に伴ってレール圧が上昇するため、インジェクタからの燃料噴射時期が燃料ポンプからの燃料圧送時期と重複する場合には実際の噴射開始時点におけるレール圧を精度良く把握することが困難になる。
【０００４】
この点に鑑みて、特許文献１の従来技術では、指令噴射開始時期にレール圧を検出するとともに、指令噴射開始時期から実際の噴射開始時点までのレール圧上昇量を燃料ポンプのプランジャの変位態様に基づいて算出し、算出されたレール圧上昇量を指令噴射開始時期におけるレール圧検出値に加算することによって、実際の噴射開始時点におけるレール圧を推定するようになっている。なお、指令噴射開始時期とは、インジェクタに対して燃料噴射の開始を指令する時期である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２６９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の従来技術では、レール圧を指令噴射開始時期に検出するので、レール圧検出時点と実際の噴射開始時点との間に、インジェクタの応答遅れに相当する極めて短い時間差があるに過ぎない。ここで、インジェクタの応答遅れとは、インジェクタに噴射開始を指令してから実際に噴射が開始されるまでに遅延が生じることを言う（後述する図３（ａ）、（ｂ）を参照）。
【０００７】
そのため、上記特許文献１の従来技術では、レール圧の検出結果に基づく実際の噴射開始時におけるレール圧の算出、およびその算出結果に基く指令噴射期間の決定といった一連の演算処理を、実際の燃料噴射とほぼ同時に行わなければならない。換言すれば、指令噴射期間の決定処理を実際の燃料噴射に対して時間的余裕を持って行うことができない。
【０００８】
その結果、上記特許文献１の従来技術では、指令噴射期間の決定処理を極めて短い期間に行わなければならないので、処理負荷が高くなってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、燃料噴射の精度を高めるとともに処理負荷を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、プランジャ（３０）を有する燃料ポンプ（１２）で圧送された燃料をコモンレール（２）に蓄え、コモンレール（２）に蓄えられた燃料をインジェクタ（４）で内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射システムに用いられる燃料噴射制御装置であって、
燃料ポンプ（１２）が燃料の圧送を開始する圧送開始時点（ｔ０）におけるコモンレール（２）の圧力検出値（Ｐｃ０）と、圧送開始時点（ｔ０）におけるプランジャ（３０）の位置と、インジェクタ（４）が燃料の噴射を開始する噴射開始時点（ｔ１）におけるプランジャ（３０）の位置とに基づいて、噴射開始時点（ｔ１）におけるコモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定することを特徴とする。
【００１１】
これによると、上記従来技術と同様に、コモンレール（２）の圧力検出値（Ｐｃ０）とプランジャ（３０）の位置とに基づいて噴射開始時点（ｔ１）におけるコモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定するので、燃料噴射の精度を高めることができる。
【００１２】
さらに、コモンレール（２）の圧力検出値（Ｐｃ０）として圧送開始時点（ｔ０）のものを用いるので、指令噴射開始時期（ｔｉ）での圧力検出値を用いる上記従来技術と比較して、噴射開始時点（ｔ１）におけるコモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定するための処理負荷を軽減することができる（後述する図３を参照）。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、圧送開始時点（ｔ０）におけるプランジャ（３０）の位置と、噴射開始時点（ｔ１）におけるプランジャ（３０）の位置とに基づいて、圧送開始時点（ｔ０）から噴射開始時点（ｔ１）までのコモンレール（２）の圧力上昇量（ΔＰｃ）を求め、
前記圧力上昇量（ΔＰｃ）を前記圧力検出値（Ｐｃ０）に加算することで噴射開始時点（ｔ１）におけるコモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定することを特徴とする。これにより、燃料噴射の精度をより高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の燃料噴射制御装置において、圧送開始時点（ｔ０）におけるプランジャ（３０）の位置と、噴射開始時点（ｔ１）におけるプランジャ（３０）の位置とに基づいて、圧送開始時点（ｔ０）から噴射開始時点（ｔ１）までにおける燃料ポンプ（１２）からコモンレール（２）への燃料の圧送量（Ｑｐｕｍｐ）を求め、
前記圧送量（Ｑｐｕｍｐ）に基づいて前記圧力上昇量（ΔＰｃ）を求めることを特徴とする。
【００１５】
これにより、圧送開始時点（ｔ０）から噴射開始時点（ｔ１）までのコモンレール（２）の圧力上昇量（ΔＰｃ）を精度良く求めることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の燃料噴射制御装置において、前回噴射が圧送開始時点（ｔ０）から噴射開始時点（ｔ１）までの間に行われる場合には、圧送量（Ｑｐｕｍｐ）から前回噴射時の要求噴射量（Ｑｉｎｊ）を減算することによって圧送開始時点（ｔ０）から噴射開始時点（ｔ１）までのコモンレール（２）の燃料変化量（ΔＱ）を求め、前記燃料変化量（ΔＱ）に基づいて前記圧力上昇量（ΔＰｃ）を求めることを特徴とする。
【００１７】
これにより、燃料噴射を複数回行う際に燃料ポンプ（１２）が燃料圧送を１回行う場合においても、燃料噴射の精度を高めることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置において、前記圧力上昇量（ΔＰｃ）に対して燃料噴射システムにおける燃料のリーク量に相当する補正を行うことによって補正後の圧力上昇量（ΔＰｃ’）を求め、
補正後の圧力上昇量（ΔＰｃ’）を前記圧力検出値（Ｐｃ０）に加算することで噴射開始時点（ｔ１）におけるコモンレール（２）の圧力を推定することを特徴とする。
【００１９】
これにより、噴射開始時点（ｔ１）におけるコモンレール（２）の圧力の推定精度を向上することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、プランジャ（３０）を有する燃料ポンプ（１２）で圧送された燃料をコモンレール（２）に蓄え、コモンレール（２）に蓄えられた燃料をインジェクタ（４）で内燃機関の気筒内に噴射する燃料噴射システムに用いられる燃料噴射制御装置であって、
燃料ポンプ（１２）が燃料の圧送を開始する圧送開始時点（ｔ０）におけるコモンレール（２）の圧力検出値（Ｐｃ０）と、圧送開始時点（ｔ０）からインジェクタ（４）が燃料の噴射を開始する噴射開始時点（ｔ１）までのコモンレール（２）の圧力上昇量（ΔＰｃ）とに基づいて、噴射開始時点（ｔ１）における前記コモンレール（２）の圧力（Ｐｃ１）を推定することを特徴とする。これにより、上記した請求項１に記載の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態における燃料噴射システムの全体構成図である。
【図２】図１の高圧ポンプの断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における作動を示すタイムチャートである。
【図４】噴射開始時期におけるレール圧を求める演算処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態における作動を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１は本実施形態におけるコモンレール式燃料噴射システムを示す全体構成図である。図１に示すように、コモンレール式燃料噴射システムは、車両用ディーゼルエンジン（図示せず）に燃料を噴射するものであり、燃料供給ポンプ１、コモンレール２、ＥＤＵ３、インジェクタ４、燃料噴射制御装置としてのエンジンＥＣＵ５等を備えている。
【００２４】
燃料供給ポンプ１は、コモンレール２に高圧燃料を圧送するものである。具体的には、燃料供給ポンプ１は、燃料フィルタ６を介して燃料タンク７から燃料を汲み上げる低圧ポンプ１１、低圧ポンプ１１から供給される燃料を加圧してコモンレール２へ圧送する燃料ポンプとしての高圧ポンプ１２、低圧ポンプ１１から高圧ポンプ１２へ供給される燃料流量を調整する吸入調量弁１３等を備えている。
【００２５】
燃料供給ポンプ１は、低圧ポンプ１１、高圧ポンプ１２、および吸入調量弁１３が共通の本体ハウジングに収容されて集合体となっている。燃料タンク７および燃料フィルタ６は、本体ハウジングの外部に配置されている。
【００２６】
図２に示すように、燃料供給ポンプ１の筐体は、アルミ製のハウジング２０、アルミ製のベアリングカバー２１、および鉄系金属製の一対のシリンダヘッド２２とからなる。ハウジング２０内の中央部には、後述するカムリングが収容されるカム室２３が形成され、ハウジング２０内においてカム室２３の両側には、後述するシリンダが収容されるシリンダ室２４が形成されている。
【００２７】
シリンダヘッド２２は、ハウジング２０の外部に位置してシリンダ室２４を閉塞するシリンダヘッド本体部２２０、およびシリンダヘッド本体部２２０から突出してシリンダ室２４内に収容される円筒状のシリンダ２２１とを備えている。なお、以下の説明においては、必要に応じて、天地方向上側に位置するシリンダ室２４を第１シリンダ室２４ａ、天地方向下側に位置するシリンダ室２４を第２シリンダ室２４ｂという。
【００２８】
カム軸２５は、鉄系金属製で、ジャーナル２６を介してハウジング２０およびベアリングカバー２１に回転可能に支持され、図示しないディーゼル機関に駆動されて回転する。このカム軸２５とベアリングカバー２１との間はオイルシール２７によりシールされている。カム軸２５における軸方向中間部には、断面円形状のカム２８がカム軸２５に対して偏心して一体に形成されている。
【００２９】
カム２８の外周には、カム軸２５の周りを公転するカムリング２９が嵌合されている。このカムリング２９は、カムリング本体２９０と、このカムリング本体２９０に一体化されたブッシュ２９１とからなる。より詳細には、カムリング本体２９０は、鉄系金属製よりなり、外形が四角柱形状で、円形状の貫通穴が形成されている。また、ブッシュ２９１は、銅系やアルミ系金属または樹脂にて円筒状に形成され、カムリング本体２９０の貫通穴に圧入されており、カム２８と摺動自在になっている。なお、カム２８およびカムリング２９は、カム室２３に収容されている。
【００３０】
カムリング２９の両側には、カムリング２９の公転に追従して往復動する鉄系金属製のプランジャ３０が配置されている。このプランジャ３０は、シリンダ２２１内に往復動自在に挿入された円柱部３００と、カム室２３に配置されてカムリング２９と対向配置された鍔状のプランジャヘッド３０１とを備えている。なお、以下の説明においては、必要に応じて、天地方向上側に位置するプランジャ３０を第１プランジャ３０ａ、天地方向下側に位置するプランジャ３０を第２プランジャ３０ｂという。
【００３１】
シリンダ２２１の外周側に配置されたスプリング３１は、シリンダヘッド本体部２２０とプランジャヘッド３０１とによって挟持されている。そして、このスプリング３１により、プランジャ３０がカムリング２９側に付勢されて、プランジャヘッド３０１がカムリング２９に押し付けられている。カムリング２９とプランジャヘッド３０１の当接面は平面状に形成されており、これによりカムリング２９の自転が阻止されるため、カム２８の回転に伴いカムリング２９はプランジャヘッド３０１と摺動しながら自転することなく公転する。
【００３２】
シリンダヘッド２２内には、プランジャ３０の往復動に伴って容積が変化する燃料加圧室３２、後述する低圧ポンプから燃料加圧室３２への燃料の流れのみを許容する入口側逆止弁３３、および、燃料加圧室３２からコモンレール２への燃料の流れのみを許容する出口側逆止弁３４が設けられている。
【００３３】
したがって、プランジャ３０が下死点に達して上死点に向かって変位を開始すると、高圧ポンプ１２からコモンレール２への燃料の圧送が開始される。ここで、下死点とは、プランジャ３０が最もカムリング２９側に変位して燃料加圧室３２が最大容積になったときの位置のことである。
【００３４】
このように、本実施形態では、高圧ポンプ１２からコモンレール２への燃料の圧送が開始される圧送開始時点は、プランジャ３０が下死点に達する下死点時点と一致することとなる。
【００３５】
カム軸２５の一端側には、インナギア式トロコイドポンプにて構成された低圧ポンプ１１が結合されている。この低圧ポンプ１１は、ポンプカバー３５内に回転自在に収納されている。低圧ポンプ１１は、カム軸２５に回転駆動されることにより燃料タンクから吸入した燃料を加圧して吐出するようになっており、その吐出圧は内燃機関の回転速度上昇に伴って上昇する。
【００３６】
低圧ポンプ１１から吐出された燃料は、図示しない燃料通路および入口側逆止弁３３を介して燃料加圧室３２に供給されるようになっている。なお、その燃料通路の途中には、燃料加圧室３２に供給される燃料量を内燃機関の運転状態に応じて調量する吸入調量弁１３（図２では図示せず）が設けられている。吸入調量弁１３としては、ノーマリーオープン式およびノーマリークローズ式のいずれであってもよい。
【００３７】
また、低圧ポンプ１１から吐出された燃料の一部は、ハウジング２０に形成された潤滑用燃料供給通路３６を介してカム室２３に供給される。この潤滑用燃料供給通路３６の端部は、カム室２３に臨む位置に開口している。
【００３８】
ハウジング２０には、第１シリンダ室２４ａに臨む位置に開口するリターン燃料通路（図示せず）が形成され、このリターン燃料通路には、オーバーフローパイプ（図示せず）が圧入されている。また、オーバーフローパイプは、図１に示すリターン配管１４を介して燃料タンク７に接続されている。
【００３９】
なお、カム軸２５はディーゼルエンジンによって駆動される。本実施形態では、カム軸２５は、エンジンのクランク軸８の回転を１／２に減速する減速機構（図示せず）を介してクランク軸８に連結されている。このため、クランク軸８が１回転（３６０°ＣＡ）するとカム軸２５が１／２回転する。
【００４０】
図１に示すコモンレール２は、燃料供給ポンプ１より供給された高圧燃料を目標圧力（以下、目標レール圧と言う。）に保持して蓄える畜圧手段である。この目標レール圧は、例えば、アクセル開度信号、エンジン回転数信号といったディーゼルエンジンの運転状態に基づいて、エンジンＥＣＵ５によって決定される。
【００４１】
また、コモンレール２には、コモンレール２内の燃料圧力（以下、レール圧と言う。）が予め定めた上限値を超えたときに開弁してレール圧を逃がすプレッシャリミッタ（図示せず）が取り付けられている。プレッシャリミッタより流出した燃料は、図示しない燃料配管を介して燃料タンク７に戻される。
【００４２】
さらに、コモンレール２にはレール圧センサ４０が取り付けられており、実際のレール圧（以下、実レール圧と言う。）に応じた信号がエンジンＥＣＵ５に入力されるようになっている。
【００４３】
ＥＤＵ３は、エンジンＥＣＵ５から入力される駆動信号に基づいて、インジェクタ４の噴孔を開閉させる開閉信号（駆動電流）をインジェクタ４に出力する駆動装置である。
【００４４】
インジェクタ４には、燃料配管１５を介してコモンレール２から高圧燃料が導入され、インジェクタ４内部の余剰燃料は燃料配管１６を介して燃料タンク７に戻される。そして、このインジェクタ４は、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドに取り付けられ、ＥＤＵ３から入力される開閉信号に基づいて噴孔が開閉され、噴孔が開かれたときにディーゼルエンジンの燃焼室内に噴孔から燃料を噴射するようになっている。
【００４５】
インジェクタ４は、ディーゼルエンジンの各気筒（本実施形態では４気筒）にそれぞれ装着されており、各燃料配管１５を介して各インジェクタ４に高圧燃料が供給されるようになっている。
【００４６】
エンジンＥＣＵ５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。
【００４７】
このエンジンＥＣＵ５には、センサ類から信号が入力されるようになっており、エンジンＥＣＵ５は、これらの入力信号等に基づいて、ディーゼルエンジンの運転状態に応じた最適な噴射時期や噴射量等を決定して各インジェクタ４を駆動する。
【００４８】
また、エンジンＥＣＵ５は、レール圧センサ４０により検出されるコモンレール２の実レール圧が、噴射圧力に相当する目標レール圧に追従するように、高圧ポンプ１２の目標吐出量を算出し、吸入調量弁１３を駆動してレール圧をフィードバック制御する。
【００４９】
ここで、センサ類として、例えば、上述のレール圧センサ４０の他に、エンジンのクランク軸８の回転角度を検出するクランク角センサ４１、車速を検出する車速センサ４２、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ４３、燃料供給ポンプ１内の燃料の温度を検出する燃料温度センサ４４、および車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下アクセル開度という）を検出するアクセル開度センサ４５等を備えている。
【００５０】
図３は、上記構成における作動を示すタイムチャートである。エンジンＥＣＵ５は、エンジンの運転状態から以下のように燃料噴射量制御を気筒毎に行う。まず、エンジンＥＣＵ５は、クランク角センサ４１から入力したパルス信号から求めたエンジン回転数と、アクセル開度センサ４５から入力したアクセル開度と、冷却水温度センサ４３から入力したエンジン冷却水の温度と、燃料温度センサ４４から入力した燃料の温度とを用いて、エンジンの運転状態から必要とされる噴射量である要求噴射量（図３（ｂ）のハッチング領域Ｑｉｎｊを参照）を算出する。
【００５１】
続いて、エンジンＥＣＵ５は、クランク角センサ４１から入力したパルス信号から求めたエンジン回転数と、アクセル開度センサ４５から入力したアクセル開度とを用いて指令噴射開始時期（図３（ａ）の時期ｔｉを参照）を算出し、実際の噴射開始時点（図３（ｂ）の時点ｔ１を参照）におけるレール圧（図３（ｅ）の圧力Ｐｃ１を参照）と要求噴射量とを用いて、インジェクタ４に対する駆動電流の通電時間に相当する指令噴射期間（図３（ａ）の期間Ｔｉｎｊを参照）を算出する。
【００５２】
ここで、指令噴射開始時期は、インジェクタ４に対して燃料噴射の開始を指令する時期である。実際の噴射開始時点は、インジェクタ４からの燃料噴射が実際に開始される時点である。インジェクタ４には応答遅れがあることから、実際の噴射開始時点は指令噴射開始時期に対して遅延することとなる（図３（ａ）、（ｂ）を参照）。
【００５３】
そして、エンジンＥＣＵ５は、指令噴射開始時期および指令噴射期間に応じてパルス状の駆動電流をＥＤＵ３に出力する（図３（ａ）を参照）。ＥＤＵ３が各インジェクタ４を開閉すると、各インジェクタ４からエンジンの気筒内に燃料が噴射され、エンジンが作動する。
【００５４】
本実施形態では、上述のごとく、ディーゼルエンジンが４気筒であり、高圧ポンプ１２が２気筒であり、ディーゼルエンジンのクランク軸８が１回転すると高圧ポンプ１２のカム軸２５が１／２回転する。このため、インジェクタ４が燃料噴射を２回行う際に高圧ポンプ１２が燃料圧送を１回行うという２噴射１圧送の作動を行うこととなる。
【００５５】
ここで、上述した指令噴射期間の算出の際に用いられる「指令噴射開始時期におけるレール圧」は、図４のフローチャートに示す演算処理によって求められる。図４の演算処理は、エンジンＥＣＵ５において実行されるものであり、ディーゼルエンジンの始動時に図示しないキースイッチの操作によりエンジンＥＣＵ５に電源が投入されると開始され、ディーゼルエンジンの停止時にキースイッチの操作によりエンジンＥＣＵ５への電力供給が停止されると終了する。
【００５６】
まずステップＳ１００において、下死点時点ｔ０（図３）における実レール圧Ｐｃ０（図３）をレール圧センサ４０の圧力検出値に基づいて取得する。ここで、下死点時点ｔ０は、第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂのうちいずれか一方のプランジャが下死点に達したときのことを言う。上述のごとく、本実施形態では、下死点時点ｔ０は圧送開始時点でもある。プランジャ３０が下死点にあるか否かは、クランク角センサ４１によって検出されるエンジンのクランク軸８の回転角度に基づいて判定可能である。
【００５７】
続いてステップＳ１１０において、前回噴射時（１噴射目）に算出された要求噴射量Ｑｉｎｊ（図３）を取得する。続いてステップＳ１２０において、下死点時点ｔ０から次回（２噴射目）の実際の噴射開始時点ｔ１（図３）までの時間Ｔｐｕｍｐ（図３）を求める。実際の噴射開始時点ｔ１は、指令噴射開始時期ｔｉにインジェクタ４の応答遅れ時間を加算することで求めることができる。指令噴射開始時期ｔｉは、上述のごとく、エンジン回転数とアクセル開度とを用いて算出される。
【００５８】
インジェクタ４の応答遅れ時間は、指令噴射開始時期に対する実際の噴射開始時点の遅延時間のことである。インジェクタ４の応答遅れ時間はレール圧に依存する。また、インジェクタ４の応答遅れ時間は、前回噴射によって生じる圧力脈動によって変化する。したがって、インジェクタ４の応答遅れ時間は、前回噴射から次回噴射までの時間間隔と、実レール圧Ｐｃ０とに基づいて算出することができる。
【００５９】
続いてステップＳ１３０において、下死点時点ｔ０から時間Ｔｐｕｍｐ経過したときまで（すなわち実際の噴射開始時点ｔ１まで）のコモンレール２への燃料の圧送量である燃料圧送量Ｑｐｕｍｐ（図３）を求める。具体的には、下死点時点ｔ０における第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂの位置と、下死点時点ｔ０から時間Ｔｐｕｍｐ経過したとき（すなわち実際の噴射開始時点ｔ１）における第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂの位置とを求め、第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂの当該位置に基づいて燃料圧送量Ｑｐｕｍｐを求める。
【００６０】
ここで、下死点時点ｔ０から時間Ｔｐｕｍｐ経過したときにおける第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂの位置は、時間Ｔｐｕｍｐに対応するカム軸２５の回転角度に基づいて求めることができる。時間Ｔｐｕｍｐに対応するカム軸２５の回転角度は、時間Ｔｐｕｍｐとエンジン回転数とに基づいて求めることができる。
【００６１】
また、燃料圧送量Ｑｐｕｍｐは、第１プランジャ３０ａによる送油量と第２プランジャ３０ｂによる送油量との和であり、図３の例では、図３（ｄ）のハッチング領域の面積に相当する。
【００６２】
続いてステップＳ１４０において、燃料圧送量Ｑｐｕｍｐおよび前回噴射時の要求噴射量Ｑｉｎｊに基づき、下死点時点ｔ０から時間Ｔｐｕｍｐ経過したときまで（すなわち実際の噴射開始時点ｔ１まで）のコモンレール２の圧力上昇量であるレール圧上昇量ΔＰｃ（図３）を求める。具体的には、まず、燃料圧送量Ｑｐｕｍｐから前回噴射時の要求噴射量Ｑｉｎｊを減算することによって、下死点時点ｔ０から時間Ｔｐｕｍｐ経過したときまで（すなわち実際の噴射開始時点ｔ１まで）のコモンレール２内の燃料変化量ΔＱ＝Ｑｐｕｍｐ−Ｑｉｎｊを求め、この燃料変化量ΔＱと、ＥＣＵ５に予め記憶されたマップまたは計算式とに基づいて、レール圧上昇量ΔＰｃを求める。
【００６３】
ここで、ＥＣＵ５に予め記憶されたマップまたは計算式は、燃料変化量ΔＱとレール圧上昇量ΔＰｃとの関係を示すものである。なお、燃料圧送量Ｑｐｕｍｐよりも要求噴射量Ｑｉｎｊが上回るような場合には、燃料変化量ΔＱおよびレール圧上昇量ΔＰｃは負の値となる。
【００６４】
続いてステップＳ１５０において、インジェクタ４や高圧ポンプ１２における機械的損失（燃料のリーク量）に相当する補正をレール圧上昇量ΔＰｃに対して行い、補正後のレール圧上昇量ΔＰｃ’を求める。なお、ステップＳ１５０において、各配管部等における圧力損失に相当する補正を行ってもよい。
【００６５】
そして、ステップＳ１６０において、下死点時点ｔ０における実レール圧Ｐｃ０に補正後レール圧上昇量ΔＰｃ’を加算することによって、次回の実際の噴射開始時点ｔ１におけるレール圧Ｐｃ１（図３）を求める。
【００６６】
本実施形態によると、上記従来技術と同様に、コモンレール２の圧力検出値Ｐｃ０とプランジャ３０の位置とに基づいて噴射開始時点ｔ１におけるレール圧Ｐｃ１を推定するので、燃料噴射の精度を高めることができる。
【００６７】
さらに、コモンレール２の圧力検出値Ｐｃ０として圧送開始時点すなわち下死点時点ｔ０のものを用いるので、指令噴射開始時期ｔｉでの圧力検出値を用いる上記従来技術と比較して、噴射開始時点ｔ１におけるレール圧Ｐｃ１を推定するための処理負荷を軽減することができる（図３を参照）。
【００６８】
特に、本実施形態では、ステップＳ１４０、Ｓ１６０のごとく、圧送開始時点ｔ０におけるプランジャ３０の位置と、実際の噴射開始時点ｔ１におけるプランジャ３０の位置とに基づいて、圧送開始時点ｔ０から実際の噴射開始時点ｔ１までのレール圧上昇量ΔＰｃを求め、レール圧上昇量ΔＰｃを圧力検出値Ｐｃ０に加算することで実際の噴射開始時点ｔ１におけるレール圧Ｐｃ１を推定するので、燃料噴射の精度をより高めることができる。
【００６９】
しかも、本実施形態では、ステップＳ１３０、Ｓ１４０のごとく、圧送開始時点ｔ０におけるプランジャ３０の位置と、実際の噴射開始時点ｔ１におけるプランジャ３０の位置とに基づいて、圧送開始時点ｔ０から実際の噴射開始時点ｔ１までにおける燃料圧送量Ｑｐｕｍｐを求め、燃料圧送量Ｑｐｕｍｐに基づいて圧力上昇量ΔＰｃを求めるので、圧送開始時点ｔ０から実際の噴射開始時点ｔ１までのコモンレール２の圧力上昇量ΔＰｃを精度良く求めることができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、ステップＳ１５０、Ｓ１６０のごとく、圧力上昇量ΔＰｃに対して、燃料噴射システムにおける燃料のリーク量に相当する補正を行い、補正後の圧力上昇量ΔＰｃ’を、圧送開始時点ｔ０における圧力検出値Ｐｃ０に加算することで噴射開始時点ｔ１におけるコモンレール２の圧力を推定するので、噴射開始時点ｔ１におけるコモンレール２の圧力の推定精度を向上することができる。
【００７１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、２噴射１圧送の作動を行うが、本実施形態では、図５に示すように、１噴射１圧送の作動を行う。すなわち、本実施形態では、ディーゼルエンジンのクランク軸８が１回転（３６０°ＣＡ）すると高圧ポンプ１２のカム軸２５が１回転するように構成されている。
【００７２】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、圧送開始時点である下死点時点ｔ０における実レール圧Ｐｃ０に基づいて次回の実際の噴射開始時点ｔ１におけるレール圧Ｐｃ１を推定できるので、エンジンＥＣＵ５における指令噴射期間の演算処理の負荷を軽減することができる。
【００７３】
因みに、本実施形態では、前回の噴射が下死点時点ｔ０よりも前に完了することとなるので、ステップＳ１４０において燃料圧送量Ｑｐｕｍｐから減算される要求噴射量Ｑｉｎｊは零となる。
【００７４】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、ステップＳ１３０において、第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂの位置のみに基づいて燃料圧送量Ｑｐｕｍｐを求めているが、第１、第２プランジャ３０ａ、３０ｂの位置と吸入調量弁１３の開度とに基づいて燃料圧送量Ｑｐｕｍｐを求めてもよい。
【００７５】
また、上記各実施形態では、高圧ポンプ１２の燃料入口部に吸入調量弁１３を設け、低圧ポンプ１１から高圧ポンプ１２へ供給される燃料流量を吸入調量弁１３で調整することによって、高圧ポンプ１２からコモンレール２へ圧送する燃料流量を調整しているが、高圧ポンプ１２の燃料出口部に吐出量制御弁を設け、高圧ポンプ１２からコモンレール２へ圧送する燃料流量を吐出量制御弁によって調整するようにしてもよい。この場合には、吐出量制御弁が開かれた時点が圧送開始時点となる。
【００７６】
また、上記各実施形態では、ステップＳ１３０、Ｓ１４０において、プランジャ３０の位置に基づいて燃料圧送量Ｑｐｕｍｐを求め、燃料圧送量Ｑｐｕｍｐに基づいてレール圧上昇量ΔＰｃを求めるが、必ずしも燃料圧送量Ｑｐｕｍｐを求める必要はなく、プランジャ３０の位置と予めエンジンＥＣＵ５に記憶されたマップとに基づいてレール圧上昇量ΔＰｃを求めてもよい。ここで、予めエンジンＥＣＵ５に記憶されたマップは、プランジャ３０の位置とレール圧上昇量ΔＰｃとの関係を示すものであればよい。
【００７７】
また、上記各実施形態では、要求噴射量の燃料を一度に噴射する燃料噴射システムに本発明を適用しているが、要求噴射量の燃料をプレ噴射、メイン噴射、アフタ噴射というように分割して噴射する燃料噴射システムにも本発明を適用可能である。
【００７８】
また、上記各実施形態では、ディーゼルエンジンに本発明を適用しているが、これに限定されることなく、例えば筒内噴射式ガソリンエンジン等の種々の内燃機関に本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
２          コモンレール
４          インジェクタ
１２        高圧ポンプ（燃料ポンプ）
３０        プランジャ
Ｐｃ０      圧送開始時点における実レール圧（圧力検出値）
Ｐｃ１      噴射開始時点におけるレール圧
Ｑｐｕｍｐ  燃料圧送量
ｔ０        圧送開始時点
ｔ１        噴射開始時点
ΔＰｃ      圧力上昇量
【図１】
2011106414.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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