(57)【要約】【課題】変動を抑制して圧力降下量を適切に取得することができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】燃料噴射弁（１０）に供給される燃料の圧力を検出する圧力センサ（２０）を備えた燃料噴射システム（１００）に適用される燃料噴射制御装置（３０）であって、圧力センサにより検出された圧力波形のうち、降下区間（Ｔｄ）の終了タイミングと、上昇区間（Ｔｕ）の開始タイミングと、の間の基準区間（Ｔａ）を算出する基準区間算出部（Ｓ７０）と、基準区間から、対象噴射による燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間（Ｔｆ）を設定する積分区間設定部（Ｓ８２）と、対象噴射による燃料の圧力降下量を、積分区間において積分した積分値に基づいて、対象噴射における燃料の最大噴射率（Ｑｍａｘ）に対応する燃料の圧力降下量である対応圧力降下量（Ｐｄ）を算出する降下量算出部（Ｓ８４）と、を備える。【選択図】      図６
2019100299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁（１０）に供給される燃料の圧力を検出する圧力センサ（２０）を備えた燃料噴射システム（１００）に適用され、
前記圧力センサにより検出された圧力波形のうち、燃料の噴射率上昇に伴い圧力降下する降下区間（Ｔｄ）の終了タイミングと、燃料の噴射率降下に伴い圧力上昇する上昇区間（Ｔｕ）の開始タイミングと、の間の基準区間（Ｔａ）を算出する基準区間算出部（Ｓ７０）と、
前記基準区間から、対象噴射による前記燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間（Ｔｆ）を設定する積分区間設定部（Ｓ８２）と、
前記対象噴射による前記燃料の圧力降下量を、前記積分区間において積分した積分値に基づいて、前記対象噴射における前記燃料の最大噴射率（Ｑｍａｘ）に対応する前記燃料の圧力降下量である対応圧力降下量（Ｐｄ）を算出する降下量算出部（Ｓ８４）と、
を備える燃料噴射制御装置（３０）。
【請求項２】
前記燃料噴射システムは、１燃焼サイクル内で燃料を複数回噴射する多段噴射を行うものであり、
前記多段噴射における前段噴射（Ｄｚ）に続く後段噴射（Ｄｋ）が前記対象噴射であり、
前記積分区間設定部は、前記積分区間の長さを、前記前段噴射により生じる圧力脈動波形の１周期（Ｔｋ）以上の長さに設定する請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記対象噴射において前記圧力センサにより検出された圧力波形から、前記前段噴射により生じる圧力脈動波形をモデル化したモデル波形を差し引く波形処理部（Ｓ３８）を備え、
前記降下量算出部は、前記波形処理部により前記モデル波形を差し引かれた圧力波形を用いて、前記対応圧力降下量を算出する請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記積分区間設定部は、前記積分区間の長さを、前記圧力脈動波形のＮ周期（Ｎ：自然数）の長さに設定する請求項２または３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記燃料噴射システムは、前記燃料を高圧状態で貯留する蓄圧容器（４０）を備え、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁に前記燃料が供給される請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記積分区間設定部は、前記降下区間の終了タイミングと、前記燃料噴射弁の開放に伴い前記降下区間後に生じる前記圧力波形の最初の極大点（Ｘａ）に対応するタイミングと、の間の開放外乱区間（Ｔｂ）を、前記基準区間から除外して前記積分区間を設定する請求項５に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記積分区間設定部は、前記対象噴射が継続されることにより前記燃料の噴射率が最大噴射率から低下し始める所定タイミングと、前記上昇区間の開始タイミングと、の間の噴射率低下区間（Ｔｃ）を、前記基準区間から除外して前記積分区間を設定する請求項５又は６に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記積分区間設定部は、前記燃料噴射弁を駆動している駆動区間（Ｔｍｋ）を、前記基準区間から除外して前記積分区間を設定する請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記降下量算出部により算出された前記対応圧力降下量が、前記燃料噴射弁の経年変化に伴い変化する度合いを表した、経年変化指数（Ｋ）を算出する変化指数算出部（Ｓ５４）と、
前記燃料噴射弁の経年変化前の初期状態における最大噴射率である初期最大噴射率（ＱＡｍａｘ）と前記経年変化指数とを用いて、前記対応圧力降下量に対応する前記最大噴射率を算出する噴射率算出部（Ｓ５６）と、
を備える請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記経年変化指数に基づいて、前記燃料噴射弁の異常を判定する異常判定部（Ｓ５８）を備える請求項９に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
前記燃料噴射システムは、車両に搭載され、
前記対応圧力降下量は、前記車両の走行距離が所定の規定走行距離（Ｌｔｇ）に達する毎に算出される請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する圧力センサを備えた燃料噴射システムに適用される、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料噴射に伴い生じた供給燃料の圧力変化（圧力波形）を検出する圧力センサを備え、検出した圧力波形から噴射率を算出する技術が開示されている。具体的には、噴射率上昇に伴い生じた圧力降下量ΔＰと噴射率ｄＱとは相関が高いことから、圧力波形から検出される圧力降下量ΔＰに流量係数Ｃｄ等の係数が掛けられることで噴射率ｄＱが算出される。そして、最大噴射率ｄＱｍａｘとしては、任意のタイミングにおける瞬時の噴射率ｄＱを採用することができ、例えば、圧力波形において供給燃料の圧力値がほぼ一定となるタイミングにおける噴射率ｄＱを採用することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７０４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、圧力波形は、多段噴射の前段噴射による圧力脈動や、燃料噴射弁の開放に伴う開弁脈動など、対象噴射以外の外乱に起因して変動する。そのため、圧力波形において供給燃料の圧力値がほぼ一定となるタイミングを選択しようとしても、実際には供給燃料の圧力値がばらつくこととなる。したがって、従来技術のように瞬時の圧力降下量を取得し、取得された瞬時の圧力降下量から最大噴射率を算出すると、圧力降下量を取得するタイミングによって取得される圧力降下量が変動してしまい、最大噴射率を精度よく算出することができない。
【０００５】
本発明は、変動を抑制して圧力降下量を適切に取得することができる燃料噴射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】
本発明の燃料噴射制御装置は、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出する圧力センサを備えた燃料噴射システムに適用され、前記圧力センサにより検出された圧力波形のうち、燃料の噴射率上昇に伴い圧力降下する降下区間の終了タイミングと、燃料の噴射率降下に伴い圧力上昇する上昇区間の開始タイミングと、の間の基準区間を設定する基準区間設定部と、前記基準区間から、対象噴射による前記燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間を設定する積分区間設定部と、前記対象噴射による前記燃料の圧力降下量を、前記積分区間において積分した積分値に基づいて、前記対象噴射における前記燃料の最大噴射率に対応する前記燃料の圧力降下量である対応圧力降下量を算出する降下量算出部と、を備える。
【０００７】
本発明によれば、基準区間から積分区間を設定し、この積分区間で対象噴射による燃料の圧力降下量を積分し、算出された積分値に基づいて対象噴射における燃料の最大噴射率に対応する対応圧力降下量を算出する。そして、積分区間は、対象噴射による燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間に設定されている。
【０００８】
上記外乱には、例えば、多段噴射の前段噴射による圧力脈動や、燃料噴射弁の開放に伴う開弁脈動が存在する。これらの外乱に起因して、対象噴射による燃料の圧力降下量にばらつきが生じると、対応圧力降下量を適切に取得することができない。
【０００９】
そこで、本発明では、積分区間を、対象噴射による燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間に設定する。これにより、対象噴射による燃料の圧力降下量に生じるばらつき等の変動を抑制することができ、対応圧力降下量を適切に算出することができる。
【００１０】
また、対応圧力降下量は、対象噴射による燃料の圧力降下量を、積分区間において積分した積分値に基づいて算出される。そのため、瞬時の圧力降下量が採用される構成に比べて、変動を好適に抑制して対応圧力降下量を適切に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】燃料噴射システムの構成を示す模式図。
【図２】第１実施形態の（ａ）駆動信号、（ｂ）噴射率、及び（ｃ）圧力波形を示すタイムチャート。
【図３】噴射率取得装置の構成を示す模式図。
【図４】初期噴射量取得処理の手順を示すフローチャート。
【図５】噴射制御処理の手順を示すフローチャート。
【図６】第１実施形態の圧力降下量算出処理の手順を示すフローチャート。
【図７】噴孔異常判定処理の手順を示すフローチャート。
【図８】（ａ）モデル波形除去前の圧力波形Ｐｗ、（ｂ）モデル波形、及び（ｃ）モデル波形除去後の圧力波形Ｐｗを示すタイムチャート。
【図９】最大噴射率Ｑｍａｘの変化率を示すグラフ。
【図１０】（ａ）駆動信号、（ｂ）噴射率、（ｃ）レール圧、及び（ｄ）圧力波形を示すタイムチャート。
【図１１】開弁脈動の発生メカニズムを説明する模式図。
【図１２】第２実施形態の（ａ）駆動信号、（ｂ）噴射率、及び（ｃ）圧力波形を示すタイムチャート。
【図１３】第２実施形態の圧力降下量算出処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る燃料噴射制御装置を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。以下に説明する燃料噴射制御装置は、車両用のエンジン（内燃機関）に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒＃１〜＃４について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、上記エンジンの各気筒に搭載された燃料噴射弁１０、各々の燃料噴射弁１０に搭載された圧力センサ２０、及び燃料噴射制御装置であるＥＣＵ３０等を備えた燃料噴射システム１００を示す模式図である。燃料噴射システム１００は、車両用のエンジンに搭載されている。
【００１４】
燃料噴射システム１００は、コモンレール式の燃料噴射システムであり、燃料タンク４０内の燃料が、燃料ポンプ４１により汲み上げられてコモンレール４２に圧送されて高圧状態で貯留され、コモンレール４２のオリフィス４２ａから燃料配管４２ｂを介して各気筒の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）に分配供給される。複数の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）は、予め設定された順番で燃料の噴射を順次行う。なお、燃料ポンプ４１にはプランジャポンプが用いられているため、プランジャの往復動に同期して燃料は圧送される。本実施形態において、コモンレール４２が「蓄圧容器」に相当する。
【００１５】
燃料噴射弁１０は、以下に説明するボデー１１、ニードル形状の弁体１２及びアクチュエータ１３等を備えて構成されている。ボデー１１は、内部に高圧通路１１ａを形成するとともに、燃料を噴射する噴孔１１ｂを形成する。弁体１２は、ボデー１１内に収容されて噴孔１１ｂを開閉する。
【００１６】
ボデー１１内には弁体１２に背圧を付与する背圧室１１ｃが形成されており、高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄは背圧室１１ｃと接続されている。高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄと背圧室１１ｃとの連通状態は制御弁１４により切り替えられており、電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ１３に通電して制御弁１４を図１の下方に押し下げ駆動させると、背圧室１１ｃは低圧通路１１ｄと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は低下する。その結果、弁体１２に付与される背圧力が低下して弁体１２はリフトアップ（開弁駆動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面１１ｅから離座して、噴孔１１ｂから燃料が噴射される。
【００１７】
一方、アクチュエータ１３への通電をオフして制御弁１４を図１の上方に駆動させると、背圧室１１ｃは高圧通路１１ａと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は上昇する。その結果、弁体１２に付与される背圧力が上昇して弁体１２はリフトダウン（閉弁駆動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面１１ｅに着座して、噴孔１１ｂからの燃料噴射が停止される。
【００１８】
したがって、ＥＣＵ３０がアクチュエータ１３への通電を制御することで、弁体１２の開閉駆動が制御される。これにより、コモンレール４２から高圧通路１１ａに供給された高圧燃料は、弁体１２の開閉駆動に応じて噴孔１１ｂから噴射される。
【００１９】
圧力センサ２０は、各々の燃料噴射弁１０に搭載されており、燃料噴射弁１０に供給される燃料の圧力を検出する。圧力センサ２０は、以下に説明するステム２１（起歪体）及び圧力センサ素子２２を備える。ステム２１はボデー１１に取り付けられており、ステム２１に形成されたダイヤフラム部２１ａが、高圧通路１１ａを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子２２はダイヤフラム部２１ａに取り付けられており、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じて圧力検出信号をＥＣＵ３０に出力する。
【００２０】
ＥＣＵ３０は、アクセルペダルの操作量やエンジン負荷、エンジン回転速度等に基づき目標噴射状態（例えば噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を算出する。例えば、ＥＣＵ３０は、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態が記憶された噴射状態マップを記憶している。ＥＣＵ３０は、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。ＥＣＵ３０は、算出した目標噴射状態に対応する目標噴射量Ｊｋを実現する駆動信号Ｓｍ（図２（ａ）参照）を生成し、燃料噴射弁１０に出力することで燃料噴射弁１０の駆動を制御する。
【００２１】
また、ＥＣＵ３０は、圧力センサ２０の検出値に基づき、燃料圧力の変化を圧力波形Ｐｗ（図２（ｃ）参照）として検出し、対象噴射に伴い生じた燃料の圧力降下量に基づき燃料の最大噴射率Ｑｍａｘ（図２（ｂ）参照）を算出する。圧力降下量は、所定の基準圧力値Ｐｋからの圧力の降下量であり、基準圧力値Ｐｋについて後述する。
【００２２】
ところで、圧力波形Ｐｗは、対象噴射以外の外乱に起因して変動する。外乱には、例えば噴射段数が複数である多段噴射の前段噴射による圧力脈動や、燃料噴射弁１０の開放に伴う開弁脈動が存在する。そのため、圧力波形Ｐｗにおいて供給燃料の圧力値がほぼ一定となるタイミングを選択しようとしても、実際には供給燃料の圧力値がばらつくこととなる。したがって、瞬時の圧力降下量を取得し、取得された瞬時の圧力降下量から最大噴射率Ｑｍａｘを算出すると、圧力降下量を取得するタイミングによって取得される圧力降下量が変動してしまい、最大噴射率Ｑｍａｘを精度よく算出することができない。
【００２３】
本実施形態のＥＣＵ３０は、上記問題を解決するために噴射制御処理を実行する。噴射制御処理は、対象噴射による燃料の圧力降下量を、対象噴射による燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間Ｔｆにおいて積分した積分値に基づいて、対象噴射における燃料の最大噴射率Ｑｍａｘに対応する燃料の圧力降下量（以下、対応圧力降下量という）Ｐｄを算出する処理である。これにより、変動を抑制して対応圧力降下量Ｐｄを適切に算出することができる。
【００２４】
本実施形態では、噴射制御処理が初期噴射量取得処理の後に実行される。以下では、初期噴射量取得処理、噴射制御処理の順に説明する。
【００２５】
まず、初期噴射量取得処理について説明する。初期噴射量取得処理は、燃料噴射弁１０の経年変化前の初期状態における最大噴射率Ｑｍａｘである初期最大噴射率ＱＡｍａｘを取得する処理である。初期噴射量取得処理は、燃料噴射弁１０をエンジンに搭載する前に、例えば燃料噴射弁１０の出荷前検査において、専用の噴射率取得装置６０（図３参照）を用いて実行される。
【００２６】
図３に示すように、噴射率取得装置６０は、以下に説明する制御装置７０、検査用燃料ポンプ７１及び流量センサ７２等を備えて構成されている。制御装置７０は、駆動信号Ｓｍを生成し、燃料噴射弁１０に出力する。制御装置７０は、検査用燃料ポンプ７１に圧力指定信号Ｓｐを出力し、複数の指定圧力から任意の指定圧力を指定する。検査用燃料ポンプ７１は、圧力指定信号Ｓｐにおいて指定された指定圧力で、燃料噴射弁１０に燃料を供給する。流量センサ７２は、噴孔１１ｂが形成された燃料噴射弁１０の先端部分から延びる配管７３に取り付けられている。流量センサ７２は、燃料噴射弁１０から噴射されて配管７３を流れる燃料の流量を検出し、流量検出信号Ｓｊを制御装置７０に出力する。制御装置７０は、流量センサ７２の検出値に基づき、単位時間当たりの燃料噴射弁１０の噴射量である噴射率Ｑを算出し、その最大値を初期最大噴射率ＱＡｍａｘとして取得する。なお、検査用燃料ポンプ７１は、燃料噴射弁１０に必要とされる高圧状態の燃料を供給可能なポンプである。そのため、初期噴射量取得処理では、コモンレール４２が接続されている場合と同様に、燃料噴射弁１０に十分な高圧状態の燃料が供給される。
【００２７】
図４は、初期噴射量取得処理の手順を示すフローチャートである。制御装置７０は、初期噴射量取得処理を開始すると、まずステップＳ１０において、噴射回数Ｎｐ（Ｎｐ：自然数）を「１」に設定する。制御装置７０は、指定圧力毎に噴射回数Ｎｐを有しており、ステップＳ１０では、その全ての噴射回数Ｎｐを「１」に設定する。
【００２８】
ステップＳ１２において、制御装置７０は、検査用燃料ポンプ７１に圧力指定信号Ｓｐを出力する。次に、ステップＳ１４において、制御装置７０は、燃料噴射弁１０に駆動信号Ｓｍを出力し、ステップＳ１６において、駆動信号Ｓｍの出力を終了する。これにより、燃料噴射弁１０は、駆動信号Ｓｍの出力区間に亘って駆動し、燃料を噴射する。以下、駆動信号Ｓｍの出力区間を、燃料噴射弁１０の駆動区間Ｔｍという。流量センサ７２は、この駆動区間Ｔｍ及びその後の所定区間に亘って、配管７３を流れる燃料の流量を検出する。
【００２９】
ステップＳ１８において、制御装置７０は、流量センサ７２の検出値に基づき、初期最大噴射率ＱＡｍａｘを算出する。次に、ステップＳ２０において、制御装置７０は、ステップＳ１２で指定した指定圧力に対応する噴射回数Ｎｐが所定の規定回数Ｎｔｇよりも大きいかを判定する。
【００３０】
制御装置７０は、ステップＳ２０で肯定判定すると、ステップＳ２２で、ステップＳ１８で算出されたＮｐ個の初期最大噴射率ＱＡｍａｘの平均値を算出し、この平均値を初期最大噴射率ＱＡｍａｘとして、ステップＳ１２で指定した指定圧力に関連付けて初期状態の学習マップに記憶する。一方、制御装置７０は、ステップＳ２０で否定判定すると、ステップＳ２４で、ステップＳ１２で指定した指定圧力に対応する噴射回数Ｎｐを１増加させる。
【００３１】
続くステップＳ２６において、制御装置７０は、全指定圧力において初期最大噴射率ＱＡｍａｘが学習されたかを判定する。制御装置７０は、ステップＳ２６で否定判定すると、ステップＳ１２に戻る。一方、制御装置７０は、ステップＳ２６で肯定判定すると、初期噴射量取得処理を終了する。
【００３２】
次に噴射制御処理について説明する。ＥＣＵ３０は、エンジンの駆動中、所定時間毎に噴射制御処理を繰り返し実行する。
【００３３】
図５は、噴射制御処理の手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、噴射制御処理を開始すると、まずステップＳ３０において、噴射回数Ｎｐを「１」に設定する。次に、ステップＳ３２において、ＥＣＵ３０は、検査用燃料ポンプ７１に圧力指定信号Ｓｐを出力する。次に、ステップＳ３４において、ＥＣＵ３０は、燃料噴射弁１０に駆動信号Ｓｍを出力し、ステップＳ３６において、駆動信号Ｓｍの出力を終了する。
【００３４】
図２に示すように、ＥＣＵ３０は、騒音や排気エミッションを抑制することを目的として、１燃焼サイクル内で燃料を複数回噴射する多段噴射を行っており、前段噴射Ｄｚの駆動信号Ｓｍと、前段噴射Ｄｚに続く後段噴射Ｄｋの駆動信号Ｓｍを出力している。本実施形態では、ＥＣＵ３０は、後段噴射Ｄｋを対象噴射として、後段噴射Ｄｋの対応圧力降下量Ｐｄを算出する。
【００３５】
ステップＳ３８において、ＥＣＵ３０は、波形除去処理を実行する。波形除去処理は、非噴射気筒波形除去処理と前段脈動波形除去処理とを含む。
【００３６】
非噴射気筒波形除去処理は、前段噴射Ｄｚ前の圧力波形Ｐｗに含まれる非噴射気筒波形を検出し、圧力波形Ｐｗから非噴射気筒波形を差し引く処理である。非噴射気筒波形は、対象とする燃料噴射弁１０（＃１）以外の燃料噴射弁１０（＃２〜＃４）の噴射による圧力脈動が、コモンレール４２を介して対象とする燃料噴射弁１０に伝わることにより生じる。なお、前段噴射Ｄｚ前の圧力波形Ｐｗから非噴射気筒波形が差し引かれ、略一定値となった圧力波形Ｐｗの圧力値が、基準圧力値Ｐｋである。
【００３７】
前段脈動波形除去処理は、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形をモデル化したモデル波形（以下、単にモデル波形という）を算出し、前段噴射Ｄｚ後の圧力波形Ｐｗからモデル波形を差し引く処理である。なお、モデル波形としては、例えば数式１、２に示すように、規定周期Ｔｋで振動しつつ、その振幅が前段噴射Ｄｚからの経過時間が長くなるほど小さくなる波形を採用することができる。本実施形態において、ステップＳ３８の処理のうち、前段脈動波形除去処理が「波形処理部」に相当する。
【数１】
2019100299.tif 000003
【数２】
2019100299.tif 000004
【００３８】
次にステップＳ４０において、ＥＣＵ３０は、後段噴射Ｄｋの圧力降下終了タイミングｔｇｄ及び圧力上昇開始タイミングｔｇｕを検出する。図２に示すように、ＥＣＵ３０は、まず、後段噴射Ｄｋの圧力波形Ｐｗのうち、燃料の噴射率Ｑの上昇に伴い圧力降下する降下区間Ｔｄと、燃料の噴射率降下に伴い圧力上昇する上昇区間Ｔｕとを設定する。本実施形態では、燃料の噴射率Ｑの上昇に伴い圧力波形Ｐｗが基準圧力値Ｐｋから単調減少する区間を降下区間Ｔｄに設定し、燃料の噴射率Ｑの下降に伴い圧力波形Ｐｗが基準圧力値Ｐｋまで単調増加する区間を上昇区間Ｔｕに設定する。
【００３９】
次に、ＥＣＵ３０は、降下区間Ｔｄの圧力波形Ｐｗを直線近似した降下近似直線Ｌｄと、上昇区間Ｔｕの圧力波形Ｐｗを直線近似した上昇近似直線Ｌｕと、を算出する。なお、圧力波形Ｐｗの直線近似には、公知の直線近似演算法を用いることができる。
【００４０】
最後に、ＥＣＵ３０は、圧力降下終了タイミングｔｇｄに圧力センサ２０により検出される圧力値である最小圧力値Ｐｍｉｎを検出し、降下近似直線Ｌｄが最小圧力値Ｐｍｉｎとなるタイミングを圧力降下終了タイミングｔｇｄとして検出する。また、ＥＣＵ３０は、上昇近似直線Ｌｕが最小圧力値Ｐｍｉｎとなるタイミングを圧力上昇開始タイミングｔｇｕとして検出する。
【００４１】
続くステップＳ４２において、ＥＣＵ３０は、現在の車両の走行距離を検出し、前回、対応圧力降下量Ｐｄの学習を完了した走行距離Ｋｚからの走行距離Ｋｎが、所定の規定走行距離Ｋｔｇよりも大きいかを判定する。ＥＣＵ３０は、ステップＳ４２で否定判定すると、噴射制御処理を終了する。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ４２で肯定判定すると、ステップＳ４４に進む。
【００４２】
ステップＳ４４において、ＥＣＵ３０は、後段噴射Ｄｋの目標噴射量Ｊｋが、所定の規定噴射量Ｊｔｇよりも大きいかを判定する。規定噴射量Ｊｔｇは、燃料噴射弁１０による燃料の噴射率Ｑが最大噴射率Ｑｍａｘに達する噴射量に設定されている。ＥＣＵ３０は、ステップＳ４４で否定判定すると、ステップＳ６０に進む。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ４４で肯定判定すると、ステップＳ４６に進み、対応圧力降下量Ｐｄを算出する圧力降下量算出処理を実行する。
【００４３】
図６は、圧力降下量算出処理の手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、圧力降下量算出処理を開始すると、まずステップＳ７０において、基準区間Ｔａを算出する。図２に示すように、ＥＣＵ３０は、ステップＳ４０で検出された圧力降下終了タイミングｔｇｄと、圧力上昇開始タイミングｔｇｕとの間の基準区間Ｔａを算出する。本実施形態において、ステップＳ７０の処理が「基準区間算出部」に相当する。
【００４４】
ステップＳ７２において、ＥＣＵ３０は、後段噴射Ｄｋの駆動区間Ｔｍｋを算出する。図２に示すように、ＥＣＵ３０は、燃料噴射弁１０に後段噴射Ｄｋの駆動信号Ｓｍを出力する出力区間を、駆動区間Ｔｍｋとして算出する。
【００４５】
ステップＳ７４において、ＥＣＵ３０は、開弁脈動の影響が大きい開放外乱区間Ｔｂを算出する。図２に示すように、ＥＣＵ３０は、圧力降下終了タイミングｔｇｄと、燃料噴射弁１０の開放に伴い、降下区間Ｔｄ後に生じる圧力波形Ｐｗの最初の極大点Ｘａに対応する極大タイミングｔｇｘと、の間を開放外乱区間Ｔｂとして算出する。
【００４６】
ステップＳ７６において、ＥＣＵ３０は、後段噴射Ｄｋの噴射率低下区間Ｔｃを算出する。コモンレール式の燃料噴射システムでは、後段噴射Ｄｋが継続されることにより、コモンレール４２内の圧力低下に起因して、燃料の噴射率Ｑが最大噴射率Ｑｍａｘから低下する。
【００４７】
燃料の噴射率Ｑが最大噴射率Ｑｍａｘから低下し始める低下点Ｘｑは、コモンレール４２内の容積及び燃料噴射弁１０の噴射圧等から予め設定することができる。本実施形態では、低下点Ｘｑに対応する低下タイミングｔｇｑが、圧力降下終了タイミングｔｇｄから所定の規定時間Ｔｙ経過後のタイミングに設定されている。ＥＣＵ３０は、低下タイミングｔｇｑと圧力上昇開始タイミングｔｇｕとの間を噴射率低下区間Ｔｃとして算出する。本実施形態において、低下タイミングｔｇｑが「所定タイミング」に相当する。
【００４８】
ステップＳ７８において、ＥＣＵ３０は、対応圧力降下量Ｐｄを算出するために、圧力降下量を積分する積分区間Ｔｆを仮設定する。図２に示すように、ＥＣＵ３０は、ステップＳ７０で算出された基準区間Ｔａから、ステップＳ７２〜Ｓ７６で算出された駆動区間Ｔｍｋ、開放外乱区間Ｔｂ及び噴射率低下区間Ｔｃを除外した区間を、積分区間Ｔｆとして仮設定する。
【００４９】
ステップＳ８０において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ７８で仮設定された積分区間Ｔｆの長さが、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形における規定周期Ｔｋ（以下、単に規定周期Ｔｋという）の１周期以上の長さであるかを判定する。ＥＣＵ３０は、ステップＳ７０で否定判定すると、圧力降下量算出処理を終了する。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ８０で肯定判定すると、ステップＳ８２において、仮設定された積分区間Ｔｆを本設定し、ステップＳ８４に進む。本実施形態において、ステップＳ８２の処理が「積分区間設定部」に相当する。
【００５０】
ステップＳ８４において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ８２において設定された積分区間Ｔｆを用いて対応圧力降下量Ｐｄを算出し、圧力降下量算出処理を終了する。ＥＣＵ３０は、後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下量を、積分区間Ｔｆにおいて積分し、算出された積分値を積分区間Ｔｆの長さで割ることによって、後段噴射Ｄｋにおける対応圧力降下量Ｐｄを算出する。つまり、ＥＣＵ３０は、積分区間Ｔｆにおける燃料の圧力降下量の平均値を、対応圧力降下量Ｐｄとして算出する。本実施形態において、ステップＳ８４の処理が「降下量算出部」に相当する。
【００５１】
図５に戻り、ステップＳ４６で圧力降下量算出処理を終えると、ステップＳ４８において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ３２で指定した指定圧力に対応する噴射回数Ｎｐが規定回数Ｎｔｇよりも大きいかを判定する。
【００５２】
ＥＣＵ３０は、ステップＳ４８で否定判定すると、ステップＳ５０で、ステップＳ３２で指定した指定圧力に対応する噴射回数Ｎｐを１増加させ、ステップＳ６０に進む。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ４８で肯定判定すると、ステップＳ５２で、ステップＳ４６で算出されたＮｐ個の対応圧力降下量Ｐｄの平均値を算出する。そして、ＥＣＵ３０は、この平均値を対応圧力降下量Ｐｄとして、ステップＳ３２で指定した指定圧力、及び、現在の車両の走行距離に関連付けて駆動状態の学習マップに記憶する。
【００５３】
続くステップＳ５４において、ＥＣＵ３０は、駆動状態の学習マップを用いて、対応圧力降下量Ｐｄが燃料噴射弁１０の経年変化に伴い変化する度合いを表した経年変化指数Ｋを算出する。ＥＣＵ３０は、まず、駆動状態の学習マップにおいて、ステップＳ３２で指定した指定圧力に関連付けられており、かつ、最も短い走行距離に関連付けられた対応圧力降下量Ｐｄを、初期対応圧力降下量ＰＡｄとして選出する。例えば、ＥＣＵ３０は、車両の使用開始時の対応圧力降下量Ｐｄを、初期対応圧力降下量ＰＡｄとして選出する。
【００５４】
次に、ＥＣＵ３０は、現在の噴射制御処理において学習された対応圧力降下量Ｐｄを、初期対応圧力降下量ＰＡｄで割ることによって経年変化指数Ｋを算出する。本実施形態において、ステップＳ５４の処理が「変化指数算出部」に相当する。
【００５５】
続くステップＳ５６において、ＥＣＵ３０は、経年変化指数Ｋを用いて最大噴射率Ｑｍａｘを算出する。ＥＣＵ３０には、噴射率取得装置６０の制御装置７０（図３参照）により学習された初期状態の学習マップが記憶されている。ＥＣＵ３０は、初期状態の学習マップにおいて、ステップＳ３２で指定した指定圧力に関連付けられた初期最大噴射率ＱＡｍａｘに、ステップＳ５０で算出された経年変化指数Ｋを掛けることによって最大噴射率Ｑｍａｘを算出する。本実施形態において、ステップＳ５６の処理が「噴射率算出部」に相当する。
【００５６】
ステップＳ５２において、ＥＣＵ３０は、経年変化指数Ｋに基づいて、燃料噴射弁１０の異常を判定する噴孔異常判定処理を実行する。本実施形態において、ステップＳ５２の処理が「異常判定部」に相当する。
【００５７】
図７は、噴孔異常判定処理の手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、噴孔異常判定処理を開始すると、まずステップＳ９０において、ステップＳ５０で算出された経年変化指数Ｋが異常拡大判定閾値Ｋｅよりも大きいかを判定する。経年変化指数Ｋが異常拡大判定閾値Ｋｅよりも大きいと、噴孔１１ｂの開口断面積が摩耗等により上限値を超えて拡大し、最大噴射率Ｑｍａｘが増加する。そのため、燃料噴射弁１０が搭載されたエンジンでは、１燃焼サイクルにおける燃料の噴射量の増加により、騒音や振動が増加する。
【００５８】
そこで、ＥＣＵ３０は、ステップＳ９０で肯定判定すると、ステップＳ９２で、噴孔異常拡大ダイアグフラグをオンに切り替え、異常警告灯等でユーザに異常を通知し、噴孔異常判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ９２で否定判定すると、ステップＳ９４に進む。
【００５９】
ステップＳ９４において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ５０で算出された経年変化指数Ｋが、異常拡大判定閾値Ｋｅよりも小さい異常縮小判定閾値Ｋｒよりも小さいかを判定する。経年変化指数Ｋが異常縮小判定閾値Ｋｒよりも小さいと、燃料のデポジット等により噴孔１１ｂの開口断面積が下限値を超えて縮小し、最大噴射率Ｑｍａｘが減少する。そのため、燃料噴射弁１０から燃料が噴射されるエンジンでは、１燃焼サイクルにおける燃料の噴射量の減少を補うために、後段噴射Ｄｋの駆動区間Ｔｍｋを延長する必要があり、エミッションが悪化する。
【００６０】
そこで、ＥＣＵ３０は、ステップＳ９４で肯定判定すると、ステップＳ９６で、噴孔異常縮小ダイアグフラグをオンに切り替え、異常警告灯等でユーザに異常を通知し、噴孔異常判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ９４で否定判定すると、噴孔異常拡大ダイアグフラグ及び噴孔異常縮小ダイアグフラグをオンすることなく噴孔異常判定処理を終了する。
【００６１】
図５に戻り、ステップＳ５８で噴孔異常判定処理を終えると、ステップＳ６０に進む。
【００６２】
ステップＳ６０において、ＥＣＵ３０は、全指定圧力において対応圧力降下量Ｐｄが学習されたかを判定する。制御装置７０は、ステップＳ６０で否定判定すると、ステップＳ３２に戻る。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ６０で肯定判定すると、ステップＳ６２で、走行距離Ｋｚを現在の車両の走行距離に更新し、噴射制御処理を終了する。
【００６３】
続いて、図８及び図９を用いて、前段脈動波形除去処理の一例を示す。ここで、図８（ａ）は、モデル波形除去前の圧力波形Ｐｗを示し、図８（ｂ）は、モデル波形を示し、図８（ｃ）は、モデル波形除去後の圧力波形Ｐｗを示す。なお、図８（ｃ）には、モデル波形除去前の圧力波形Ｐｗが、破線で示されている。また、図９は、モデル波形除去後の圧力波形Ｐｗを用いて算出された最大噴射率Ｑｍａｘの変化率を示すグラフであり、図９（ａ）は、瞬時の圧力降下量を用いて算出された最大噴射率Ｑｍａｘを示し、図９（ｂ）は、対応圧力降下量Ｐｄを用いて算出された最大噴射率Ｑｍａｘを示す。
【００６４】
図８（ａ）に示すように、モデル波形除去前の圧力波形Ｐｗには前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形が含まれる。そのため、図８（ｂ）に示すように、前段噴射Ｄｚが終了する終了タイミングｔｇｆ後において、上述した式１を用いて、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形をモデル化したモデル波形を算出し、これをモデル波形除去前の圧力波形Ｐｗから差し引くことで、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動の影響は抑制される。
【００６５】
しかし、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形とモデル波形との間には誤差が含まれる。誤差の原因には、温度補正を行う場合にエンジンに設けられる燃温センサの誤差、コモンレール４２のオリフィス径の製造誤差、燃料密度のばらつきによる生じる誤差等が含まれる。
【００６６】
そのため、図８（ｃ）に示すように、モデル波形除去前の圧力波形Ｐｗにも前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動の影響が残る。したがって、図９（ａ）に示すように、前段噴射Ｄｚと後段噴射Ｄｋとの間のインターバルを変化させて取得した瞬時の圧力降下量を用いて最大噴射率Ｑｍａｘを算出すると、最大噴射率Ｑｍａｘが最大１２％変化する。なお、瞬時の圧力降下量の取得は、４つのサンプルを用いて、基準区間Ｔａから駆動区間Ｔｍｋ、開放外乱区間Ｔｂ及び噴射率低下区間Ｔｃが除外された区間内の特定のタイミングで行われた。
【００６７】
本実施形態では、対応圧力降下量Ｐｄを算出する際に積分区間Ｔｆを設定し、積分区間Ｔｆの長さを、規定周期Ｔｋの１周期以上の長さとする。これにより、図９（ｂ）に示すように、最大噴射率Ｑｍａｘの変化が最大４％に抑制され、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００６８】
続いて、図１０及び１１を用いて、後段噴射Ｄｋに伴う燃料噴射弁１０及びコモンレール４２内の圧力変動について説明する。ここで、図１０（ａ）は、後段噴射Ｄｋの駆動信号Ｓｍを示し、図１０（ｂ）は、後段噴射Ｄｋによる燃料の噴射率Ｑを示し、図１０（ｃ）は、コモンレール４２内の圧力であるレール圧Ｐｒを示し、図１０（ｄ）は、後段噴射Ｄｋの圧力波形Ｐｗを示す。また、図１１は、開弁脈動の発生メカニズムを説明する模式図であり、図１０（ａ）は、降下区間Ｔｄにおける圧力変動を説明する模式図を示し、図１０（ｂ）は、開放外乱区間Ｔｂにおける圧力変動を説明する模式図を示す。
【００６９】
図１０（ａ）に示すように、後段噴射Ｄｋの駆動信号Ｓｍの出力が開始されると、燃料噴射弁１０の噴孔１１ｂから燃料噴射が開始される。噴孔１１ｂからの燃料噴射が開始されると、図１１（ａ）に示すように、高圧通路１１ａのうち噴孔１１ｂの近傍部分では、燃圧低下の脈動（以下、低下脈動Ｍａという）が発生する。その後、発生した低下脈動Ｍａは、高圧通路１１ａ内をコモンレール４２へ向けて伝播していく。そして、圧力センサ２０の搭載部分に低下脈動Ｍａが到達した到達タイミングｔｇｔ（図１０（ｄ）参照）で、圧力波形Ｐｗは下降を開始する。
【００７０】
その後、コモンレール４２のオリフィス４２ａに低下脈動Ｍａが到達したタイミングで、コモンレール４２内の高圧燃料が燃料配管４２ｂへ供給され始める。このように燃料供給が開始されると、図１１（ｂ）に示すように、燃料配管４２ｂ内のうちオリフィス４２ａの近傍部分では、燃圧上昇の脈動（上昇脈動Ｍｂ）が発生する。その後、発生した上昇脈動Ｍｂは、高圧通路１１ａ内を噴孔１１ｂへ向けて伝播していく。そして、圧力センサ２０の搭載部分に上昇脈動Ｍｂが到達した圧力降下終了タイミングｔｇｄで、噴射時波形は上昇を開始する。
【００７１】
その後、高圧通路１１ａ内のうち圧力センサ２０近傍部分において、コモンレール４２から供給される燃料の流量と、噴孔１１ｂから噴射される燃料の流量とが釣り合う極大タイミングｔｇｘで、圧力波形Ｐｗの上昇は停止する。
【００７２】
そのため、圧力降下終了タイミングｔｇｄと極大タイミングｔｇｘとの間の開放外乱区間Ｔｂには、燃料噴射弁１０の開放に伴う開弁脈動波形が含まれる。本実施形態では、積分区間Ｔｆから開放外乱区間Ｔｂが除外されている。これにより、開弁脈動が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００７３】
また、図１０（ｃ）に示すように、コモンレール４２内の高圧燃料が燃料配管４２ｂへ供給され始めると、レール圧Ｐｒが低下し始める。レール圧Ｐｒの低下は、後段噴射Ｄｋの噴射期間が長いほど大きくなる。そして、レール圧Ｐｒが所定の圧力閾値Ｐｃを超えて低下した低下タイミングｔｇｑで、噴射率Ｑが最大噴射率Ｑｍａｘから下降を開始する（図１０（ｂ）参照）。
【００７４】
そのため、低下タイミングｔｇｑと圧力上昇開始タイミングｔｇｕとの間の噴射率低下区間Ｔｃの圧力降下量を用いても、最大噴射率Ｑｍａｘを正確に算出することができない。本実施形態では、積分区間Ｔｆから噴射率低下区間Ｔｃが除外されている。これにより、レール圧Ｐｒの低下が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００７５】
また、図１０（ａ）に示すように、本実施形態では、燃料噴射弁１０を駆動させる駆動信号Ｓｍとしてパルス信号が用いられている。パルス信号では電圧値が変動するため、この変動に伴って圧力センサ２０の検出値にノイズが重畳することがある。また、弁体１２や制御弁１４の移動や衝突に伴って機械的振動が生じ、この振動が圧力センサ２０の検出値に影響を与えるおどれがある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、積分区間Ｔｆから駆動区間Ｔｍｋが除外されている。これにより、燃料噴射弁１０の駆動開弁脈動が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００７７】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７８】
ＥＣＵ３０は、基準区間Ｔａから積分区間Ｔｆを設定し、この積分区間Ｔｆで対象噴射である後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下量を積分し、算出された積分値に基づいて、後段噴射Ｄｋにおける燃料の最大噴射率Ｑｍａｘに対応する対応圧力降下量Ｐｄを算出する。そして、積分区間Ｔｆは、後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下に及ぼす外乱の影響を抑制可能な積分区間に設定されている。これにより、後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下量に生じる変動を抑制して、対応圧力降下量Ｐｄを適切に算出することができる。
【００７９】
具体的には、積分区間Ｔｆの長さを規定周期Ｔｋの１周期以上の長さとする。積分区間Ｔｆの長さが規定周期Ｔｋの１周期以上の長さであると、積分区間Ｔｆには、該圧力脈動波形の極大点と極小点とが含まれる。そのため、この積分区間Ｔｆにおいて後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下量を積分することで、極大点及び極小点の影響を相殺することができる。したがって、積分区間Ｔｆの長さが規定周期Ｔｋの１周期よりも短く、極大点及び極小点の影響を相殺することができない構成に比べて、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００８０】
本実施形態では、前段脈動波形除去処理により前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動が抑制されているが、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形をモデル化したモデル波形には、誤差が含まれる。そのため、モデル波形を差し引かれた圧力波形Ｐｗにも、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動の影響が残っている。本実施形態では、積分区間Ｔｆの長さを規定周期の１周期以上の長さとすることで、この誤差が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００８１】
また、圧力降下終了タイミングｔｇｄと極大タイミングｔｇｘとの間の開放外乱区間Ｔｂを積分区間Ｔｆから除外する。これにより、コモンレール４２から燃料噴射弁１０へ流れ込む燃料の流れによる開弁脈動が、対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００８２】
さらに、低下タイミングｔｇｑと圧力上昇開始タイミングｔｇｕとの間の噴射率低下区間Ｔｃを、積分区間Ｔｆから除外する。これにより、レール圧Ｐｒの低下が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を抑制することができる。
【００８３】
さらに、後段噴射Ｄｋの駆動区間Ｔｍｋを積分区間Ｔｆから除外する。これにより、駆動信号Ｓｍ、または燃料噴射弁１０の駆動に伴い発生するノイズ等、燃料噴射弁１０の駆動が圧力降下量に与える影響を抑制することができる。
【００８４】
ＥＣＵ３０は、対応圧力降下量Ｐｄから経年変化指数Ｋを算出し、算出された経年変化指数Ｋに基づいて最大噴射率Ｑｍａｘを算出する。対応圧力降下量Ｐｄと最大噴射率Ｑｍａｘとは相関が高いため、対応圧力降下量Ｐｄの経年変化指数Ｋは、最大噴射率Ｑｍａｘの経年変化指数を表す。そのため、最大噴射率Ｑｍａｘを直接算出することができない場合でも、初期最大噴射率ＱＡｍａｘと経年変化指数Ｋとを用いて最大噴射率Ｑｍａｘを算出することができる。
【００８５】
また、ＥＣＵ３０は、算出された経年変化指数Ｋに基づいて最大噴射率Ｑｍａｘを算出する。経年変化指数Ｋは、最大噴射率Ｑｍａｘに対応する対応圧力降下量Ｐｄの経年変化に伴い変化する度合いを表す。そのため、経年変化指数Ｋに基づいて燃料噴射弁１０の異常を判定することで、経年変化に伴う対応圧力降下量Ｐｄの相対変化に基づいて、燃料噴射弁１０の異常を判定することができる。
【００８６】
ＥＣＵ３０は、対応圧力降下量Ｐｄを規定走行距離Ｋｔｇ毎に算出する。そのため、規定走行距離Ｋｔｇに対応する経年変化に伴い対応圧力降下量Ｐｄが変化する度合いである経年変化指数Ｋを取得することができる。
【００８７】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８８】
本実施形態では、噴射制御処理の波形除去処理（ステップＳ３８）において、前段脈動波形除去処理が含まれない点で異なる。本実施形態では、波形除去処理に非噴射気筒波形除去処理のみが含まれる。
【００８９】
また、本実施形態では、図１２に示すように、圧力降下量算出処理が異なる。図１２において、先の図２に示した内容と同一の内容については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９０】
図１３は、本実施形態の圧力降下量算出処理の手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ３０は、圧力降下量算出処理において噴射率低下区間Ｔｃの算出を終えると（ステップＳ７６）、ステップＳ１００で、規定周期Ｔｋを算出する。規定周期Ｔｋは、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形において、例えば隣接する２つの極大値の間の区間として算出することができる。
【００９１】
続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ７０で算出された基準区間Ｔａから、ステップＳ７２〜Ｓ７６で算出された駆動区間Ｔｍｋ、開放外乱区間Ｔｂ及び噴射率低下区間Ｔｃを除外した区間を、残区間Ｔｅとして設定する。
【００９２】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０２で設定された残区間Ｔｅの長さが、規定周期Ｔｋの１周期以上の長さであるかを判定する。ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０４で否定判定すると、圧力降下量算出処理を終了する。一方、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０４で肯定判定すると、ステップＳ１０６に進む。
【００９３】
ステップＳ１０６において、ＥＣＵ３０は、残区間Ｔｅから、規定周期ＴｋのＮ周期（Ｎ：自然数）の長さの区間を選出し、選出された区間を積分区間Ｔｆとして設定する。そのため、積分区間Ｔｆは、残区間Ｔｅの長さ以下の区間となる。なお、図１２では、規定周期Ｔｋの１周期の長さの区間が、積分区間Ｔｆとして設定されている。
【００９４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００９５】
ＥＣＵ３０は、積分区間Ｔｆの長さを規定周期ＴｋのＮ周期の長さとする。そのため、積分区間Ｔｆには、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形の極大点と極小点とが同数含まれる。したがって、この積分区間Ｔｆにおいて、対象噴射である後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下量を積分することで、極大点及び極小点の影響がほぼ相殺され、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を好適に抑制することができる。
【００９６】
特に本実施形態では、前段脈動波形除去処理が実行されていないため、圧力波形Ｐｗに前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動が残っている。本実施形態では、積分区間Ｔｆの長さを規定周期のＮ周期の長さとすることで、前段脈動波形除去処理を実行することなく、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動が対応圧力降下量Ｐｄに与える影響を好適に抑制することができる。
【００９７】
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。
【００９８】
規定周期Ｔｋは、前段噴射Ｄｚにより生じる圧力脈動波形をモデル化したモデル波形から取得する内容に限定されず、前段噴射Ｄｚ後の圧力波形Ｐｗを周波数解析して算出してもよい。
【００９９】
燃料噴射システム１００は、ディーゼルエンジンに用いられるコモンレール式の燃料噴射システムに限られず、ガソリンエンジンに用いられるデリバリパイプ式の燃料噴射システムでもよい。
【０１００】
圧力降下量算出処理では、駆動区間Ｔｍｋ、開放外乱区間Ｔｂ及び噴射率低下区間Ｔｃの全てが算出される形態を例示したが、これに限られず、これらの区間のうちの少なくとも一部が算出されなくてもよい。これらの区間のうちの少なくとも一部が算出されなくても、基準区間Ｔａの長さが、規定周期Ｔｋの１周期以上の長さであることにより、後段噴射Ｄｋによる燃料の圧力降下量に生じる変動を抑制して、対応圧力降下量Ｐｄを適切に算出することができる。
【０１０１】
噴射制御処理において、最大噴射率Ｑｍａｘの算出は必須ではなく、最大噴射率Ｑｍａｘは算出されなくてもよい。
【０１０２】
基準区間Ｔａは、降下近似直線Ｌｄ、上昇近似直線Ｌｕ、及び最小圧力値Ｐｍｉｎを用いて算出される内容に限られない。例えば、後段噴射Ｄｋの圧力波形Ｐｗのうち、所定の閾値以上、圧力降下した後の最初の極小点となるタイミングと、所定の閾値以上、圧力上昇する前の最後の極小点となるタイミングと、の間の区間を基準区間Ｔａとして算出してもよい。この場合、降下区間Ｔｄ、降下近似直線Ｌｄ、上昇区間Ｔｕ、上昇近似直線Ｌｕ、及び最小圧力値Ｐｍｉｎの算出は必ずしも必要ない。
【０１０３】
また、降下区間Ｔｄ及び上昇区間Ｔｕを算出する内容も、上記実施形態に限られない。例えば、降下区間Ｔｄは、燃料の噴射率Ｑの上昇に伴い圧力波形Ｐｗが圧力降下され始めるタイミングから、一定の区間に設定されていてもよく、上昇区間Ｔｕは、燃料の噴射率Ｑの上昇に伴い圧力波形Ｐｗが圧力上昇され始めるタイミングから、一定の区間に設定されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１０…燃料噴射弁、２０…圧力センサ、３０…ＥＣＵ、１００…燃料噴射システム、Ｐｄ…対応圧力降下量、Ｑｍａｘ…最大噴射率、Ｔａ…基準区間、Ｔｄ…降下区間、Ｔｆ…積分区間、Ｔｕ…上昇区間、ｔｇｄ…圧力降下終了タイミング、ｔｇｕ…圧力上昇開始タイミング。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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