(57)【要約】【課題】高圧ポンプを制御する際の消費電力を抑える。【解決手段】燃料タンクからの燃料を加圧してインジェクタへの燃料供給用通路に吐出すると共に、燃料吐出量を制御するための調量弁を有した高圧ポンプを制御する装置は、前記燃料供給用通路内の燃料圧力（実燃圧）を検出する実燃圧取得部５１と、検出された実燃圧と目標燃圧と噴射量とから、実燃圧を目標燃圧にするための高圧ポンプの要求吐出量を算出する要求吐出量算出部５４と、要求吐出量を実現するのに必要な調量弁への通電時間を算出する通電時間算出部５５ｃと、算出された通電時間だけ調量弁に通電する通電実行部５５ｄとに加え、検出された実燃圧と要求吐出量とに基づいて、その要求吐出量を実現するのに必要な通電時間に対する当該要求吐出量の比率である電力効率を算出する電力効率算出部５５ａを備える。そして、通電実行部５５ｄは、電力効率が閾値未満の場合には調量弁への通電を禁止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（５）から供給される燃料をエンジンの駆動力により加圧してインジェクタ（１〜４）への燃料供給用通路（１７，１９）に吐出すると共に、前記燃料の吐出量を制御するための電磁式の調量弁（１５）を有し、前記調量弁への通電時間と前記燃料供給用通路内の燃料圧力とに応じて前記燃料供給用通路への燃料の吐出量が決まる高圧ポンプ（７）、を制御する高圧ポンプ制御装置であって、
前記燃料供給用通路内の燃料圧力を検出する検出手段（４１，５１，Ｓ１２０）と、
少なくとも前記検出手段による前記燃料圧力の検出結果に基づいて、前記燃料圧力を該燃料圧力の目標値である目標燃圧にするための、前記吐出量の要求値である要求吐出量を算出する要求吐出量算出手段（４１，５４，Ｓ１３０〜Ｓ１５０）と、
前記算出された要求吐出量を実現するのに必要な前記通電時間を算出する通電時間算出手段（４１，５５ｃ，Ｓ１９０）と、
前記算出された通電時間だけ前記調量弁に通電する通電実施手段（４１，５５ｄ，Ｓ２００，５６，２９）と、
前記燃料圧力の検出結果と前記算出された要求吐出量とに基づいて、その要求吐出量を実現するのに必要な前記通電時間に対する当該要求吐出量の比率である電力効率を算出する電力効率算出手段（４１，５５ａ，Ｓ１６０）と、
前記算出された電力効率と所定の閾値とを比較し、前記電力効率が前記閾値未満の場合には、前記通電実施手段が前記調量弁に通電するのを禁止する通電禁止手段（４１，５５ｄ，Ｓ１８０，Ｓ２１０）と、
を備えることを特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値を、前記エンジンの制御に関する情報に応じて可変設定する閾値設定手段（４１，５５ｂ，Ｓ１７０）を備えること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記閾値を、前記算出された要求吐出量に応じて変化させること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記閾値を、前記要求吐出量が大きくなることに伴い、小さい値に変化させること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４の何れか１項に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記閾値を、前記燃料圧力の検出結果に応じて変化させること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記閾値を、前記燃料圧力の検出結果が低くなることに伴い、小さい値に変化させること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６の何れか１項に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記閾値を、前記エンジンの冷却水温に応じて変化させること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記閾値設定手段は、前記閾値を、前記冷却水温が低くなることに伴い、小さい値に変化させること、
を特徴とする高圧ポンプ制御装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の高圧ポンプ制御装置において、
前記要求吐出量算出手段は、前記目標燃圧と前記燃料圧力の検出結果との差分と、前記インジェクタに噴射させる燃料量である燃料噴射量とに基づいて、前記要求吐出量を算出すること、
を特徴とする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、燃料タンクから供給される燃料を加圧してインジェクタに供給する高圧ポンプの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インジェクタから気筒（シリンダ）内に燃料を直接噴射する筒内噴射型エンジンにおいては、所望の燃焼状態を実現するために、インジェクタへ燃料を分配供給する燃料供給用通路（燃料分配管）内の燃料圧力を高圧に調整する必要がある。
【０００３】
そのため、筒内噴射型エンジンでは、燃料タンクから低圧ポンプで汲み上げた燃料を、エンジンのカム軸で駆動する高圧ポンプにより加圧して、インジェクタへの燃料供給用通路に圧送するようになっている。更に、その燃料供給用通路内の燃料圧力（以下、燃圧ともいう）を燃圧センサで検出して、その検出燃圧を目標燃圧に一致させるように、高圧ポンプから燃料供給用通路への燃料吐出量を制御している。
【０００４】
この種の高圧ポンプには、燃料吐出量を制御するための電磁式として、通電により閉弁する調量弁（燃圧制御弁やスピル弁とも呼ばれる）が備えられている。そして、高圧ポンプの加圧行程において、その調量弁が閉弁した期間だけ、高圧ポンプからインジェクタへの燃料供給用通路に燃料が吐出される。このため、高圧ポンプを制御する制御装置は、高圧ポンプの加圧行程における調量弁への通電時間（閉弁時間）を制御することで、高圧ポンプからの燃料吐出量（延いては燃圧）を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また一般に、筒内噴射型エンジンは、高圧ポンプの吐出１回当たりにインジェクタの噴射が２〜３回行われるため、高圧ポンプの吐出量制御（燃圧制御）をフィードバック制御だけで行ったのでは、目標燃圧の変化に対する実燃圧（実際の燃圧）の追従性を十分に確保できない可能性がある。そこで、特許文献１では、目標燃圧と実燃圧との偏差に応じて制御量を設定するフィードバック制御に加え、インジェクタから噴射させる燃料噴射量に応じて制御量を予測して設定するフィードフォワード制御を併用することで、目標燃圧の変化に対する実燃圧の追従性を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−５００９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、高圧ポンプを制御する従来の制御装置では、目標燃圧を低圧にした場合やインジェクタからの燃料噴射量が少ない場合など、高圧ポンプに要求される燃料吐出量が非常に小さい場合でも、高圧ポンプの加圧行程毎に調量弁への一定時間以上の通電を実施するようになっていた。例えば、燃料噴射量から制御量を予測して設定するフィードフォワード制御を用いる場合には、燃料噴射量が０にならない限り、燃料吐出量の制御量（要求値）が０にならず、その結果、高圧ポンプの加圧行程毎に調量弁への通電が短い通電時間であっても実施されることとなる。
【０００８】
このため、従来の制御装置では、高圧ポンプからの燃料吐出量に対する通電時間の比率が大きくなり（逆に言えば、通電時間に対する燃料吐出量の比率が小さくなり）、このことは、電力効率が悪くなる（小さくなる）ことを意味する。よって、消費電力の増大を招くこととなり、燃料から電力を発生させる車両においては燃費の悪化につながる。
【０００９】
そこで、本発明は、高圧ポンプを制御する際の消費電力を抑えることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明の高圧ポンプ制御装置が制御する高圧ポンプは、燃料タンクから供給される燃料をエンジンの駆動力により加圧してインジェクタへの燃料供給用通路に吐出すると共に、燃料の吐出量を制御するための電磁式の調量弁を有している。この高圧ポンプでは、調量弁への通電時間と燃料供給用通路内の燃料圧力とに応じて、燃料供給用通路への燃料の吐出量（燃料吐出量）が決まる。
【００１１】
そして、第１発明の高圧ポンプ制御装置は、前記燃料供給用通路内の燃料圧力を検出する検出手段と、少なくとも前記検出手段による燃料圧力の検出結果に基づいて、前記燃料圧力を該燃料圧力の目標値である目標燃圧にするための、前記吐出量の要求値である要求吐出量を算出する要求吐出量算出手段と、要求吐出量算出手段により算出された要求吐出量を実現するのに必要な前記通電時間を算出する通電時間算出手段と、通電時間算出手段により算出された通電時間だけ前記調量弁に通電する通電実施手段と、を備える。
【００１２】
更に、この高圧ポンプ制御装置は、電力効率算出手段と、通電禁止手段とを備える。
電力効率算出手段は、前記燃料圧力の検出結果と前記算出された要求吐出量とに基づいて、その要求吐出量を実現するのに必要な前記通電時間に対する当該要求吐出量の比率である電力効率（＝要求吐出量／通電時間）を算出する。そして、通電禁止手段は、前記算出された電力効率と所定の閾値とを比較し、電力効率が閾値未満の場合には、通電実施手段が調量弁に通電するのを禁止する。
【００１３】
このような高圧ポンプ制御装置によれば、電力効率が閾値以上である場合に調量弁への通電が実施され、電力効率が閾値未満である場合には調量弁への通電が実施されない。よって、高圧ポンプの燃料吐出特性として、電力効率が良い領域において、調量弁への通電を実施することができ、高圧ポンプを制御する際の消費電力を抑えることができる。また、算出される電力効率が閾値未満になって調量弁への通電が禁止されても、その後、算出される電力効率が閾値以上になれば、要求吐出量が実現されるように調量弁に通電されるため、燃圧制御（燃料圧力を目標燃圧にする制御）の性能を大きく損ねることもない。
【００１４】
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として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って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ）の構成を表す構成図である。
【図２】電子制御装置におけるソフトウェア構成を表す構成図である。
【図３】高圧ポンプの燃料吐出特性及び電力効率を説明する説明図である。
【図４】要求吐出量と閾値の関係を説明する説明図である。
【図５】実燃圧と閾値の関係を説明する説明図である。
【図６】冷却水温と閾値の関係を説明する説明図である。
【図７】制御処理を表すフローチャートである。
【図８】実施形態の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明が適用された実施形態の電子制御装置について説明する。本実施形態の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）は、例えば車両（自動車）に搭載されたエンジン（内燃機関）を制御する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態のＥＣＵ１１は、車両に搭載された多気筒（この例では４気筒）エンジンの各気筒内に燃料（この例ではガソリン）を噴射供給する４個のインジェクタ１〜４と、燃料タンク５から供給される燃料をエンジンの駆動力により加圧してインジェクタ１〜４に供給する高圧ポンプ７とを制御する。
【００１８】
燃料タンク５には、燃料を汲み上げる電動の低圧ポンプ９が設けられており、その低圧ポンプ９によって燃料タンク５から汲み上げられた燃料は、燃料配管１３を通して、高圧ポンプ７に供給される。
【００１９】
高圧ポンプ７は、内部に設けられているポンプ室（ポンプシリンダ）内でプランジャ（ピストン）が往復運動することで燃料を吸入／吐出するものであり、プランジャは、エンジンのカム軸によって回転駆動されるカムにより、上記ポンプ室内で往復運動するように駆動される。
【００２０】
高圧ポンプ７は、当該高圧ポンプ７の燃料吐出量（以下単に、吐出量ともいう）を制御するための電磁弁である調量弁１５を備えている。調量弁１５は、通電により（詳しくはコイルへの通電により）閉弁する常開型電磁弁である。
【００２１】
高圧ポンプ７において、調量弁１５は、例えば燃料タンク５からの燃料をポンプ室内に吸入する吸入口側に設けられている。
そして、高圧ポンプ７の吸入行程（プランジャの下降時）においては、調量弁１５が開弁していることで、燃料タンク５からの燃料がポンプ室内に吸入され、高圧ポンプ７の加圧行程（プランジャの上昇時）においては、調量弁１５が通電駆動されて閉弁することで、ポンプ室内の燃料が吐出される。つまり、調量弁１５は、高圧ポンプ７のプランジャが下死点から上死点へ向けて変位する加圧行程の期間において、閉弁状態となることで、高圧ポンプ７から燃料を吐出させる。このため、高圧ポンプ７の加圧行程における調量弁１５への通電時間（閉弁時間）を制御することで、高圧ポンプ７からの燃料吐出量を制御することができる。調量弁１５への通電時間（以下単に、通電時間ともいう）を長くすれば、燃料を吐出する時間が長くなるため、燃料吐出量が多くなる。
【００２２】
高圧ポンプ７から吐出される燃料（加圧燃料）は、高圧燃料配管１７を通して燃料分配管１９に送られ、その燃料分配管１９から各インジェクタ１〜４に高圧の燃料が分配供給される。高圧燃料配管１７及び燃料分配管１９は、高圧ポンプ７から吐出される燃料をインジェクタに供給するための燃料供給用通路に相当する。
【００２３】
また、燃料分配管１９には、その燃料分配管１９内の燃料圧力（高圧燃料配管１７内の燃料圧力でもあり、以下、燃圧ともいう）を検出するための燃圧センサ２１が設けられている。燃圧センサ２１は、例えば、検出対象の燃圧に応じた電圧のアナログ信号を出力する。
【００２４】
ＥＣＵ１１は、当該ＥＣＵ１１の動作を司るマイコン（マイクロコンピュータ）２５と、当該ＥＣＵ１１の外部から内部へ信号を取り込むための入力回路２７と、当該ＥＣＵ１１の外部へ信号を出力するための出力回路２９と、を備える。
【００２５】
出力回路２９は、マイコン２５からの制御信号に応じて、高圧ポンプ７の調量弁１５に該調量弁１５を閉弁させるための駆動電流を出力したり、インジェクタ１〜４に該インジェクタ１〜４を開弁させるための駆動電流を出力したりする。
【００２６】
入力回路２７は、燃圧センサ２１からの信号や、エンジンのクランク角を検出するためのクランク角センサ３１からの信号や、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ３２からの信号や、車両の運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ３３からの信号や、エンジンへの吸気量を検出する吸気量センサ３４からの信号や、吸気圧を検出する吸気圧センサ３５からの信号等、エンジンの制御に必要な各種信号を、マイコン２５に入力させる。クランク角センサ３１からの信号（以下、クランク角信号という）には、エンジンのクランク軸が所定角度回転する毎にパルス状のレベル変化エッジが生じる。
【００２７】
マイコン２５は、プログラムを実行するＣＰＵ４１と、ＣＰＵ４１によって実行されるプログラムやプログラムの実行時に参照されるデータ等が記憶されたＲＯＭ４２と、ＣＰＵ４１による演算結果等が記憶されるＲＡＭ４３と、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）４４と、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）４５と、を備える。
【００２８】
次に、ＥＣＵ１１におけるソフトウェア（詳しくは、マイコン２５のＣＰＵ４１が実行するＲＯＭ４２内のプログラム）の構成について説明する。
図２に示すように、ＲＯＭ４２内のプログラムは、機能毎のプログラムとして、実燃圧取得部５１と、目標燃圧算出部５２と、噴射量算出部５３と、要求吐出量算出部５４と、通電制御部５５と、ポンプドライバ５６と、を含む。そして、通電制御部５５は、電力効率算出部５５ａと、閾値算出部５５ｂと、通電時間算出部５５ｃと、通電実行部５５ｄと、を備える。
【００２９】
ＣＰＵ４１は、図２の各プログラム５１〜５６を実行することにより、その各プログラム５１〜５６に応じた機能手段として動作する。各プログラム５１〜５６の名称は、そのプログラムによって実現される機能手段の名称でもある。例えば、図２における実燃圧取得部５１は、ＣＰＵ４１を実燃圧取得部５１として機能させるためのプログラムであり、図２における目標燃圧算出部５２は、ＣＰＵ４１を目標燃圧算出部５２として機能させるためのプログラムである。このため、以下の説明において、各プログラム５１〜５６の名称は、そのプログラム５１〜５６をＣＰＵ４１が実行することで実現される機能手段の名称としても用いる。プログラムを主語として説明する動作内容は、そのプログラムをＣＰＵ４１が実行することで実現される機能手段の動作内容である。
【００３０】
実燃圧取得部５１は、燃圧センサ２１からの信号をＡ／Ｄ変換器４４によりＡ／Ｄ変換して読み取ると共に、その読み取った信号（電圧値）を実燃圧に換算することにより、実燃圧を検出する（換言すれば、計測する）。実燃圧とは、燃料分配管１９内の実際の燃料圧力（実際の燃圧）のことである。
【００３１】
目標燃圧算出部５２は、車両及びエンジンの運転状態に応じて適切な目標燃圧を算出する。目標燃圧とは、実燃圧の目標値である。例えば、目標燃圧算出部５２は、エンジン負荷に相当する吸気圧とエンジン回転数とに基づいて、目標燃圧を算出する。尚、ＣＰＵ４１は、クランク角信号に基づいてエンジン回転数を検出することができる。
【００３２】
噴射量算出部５３は、例えば、エンジン回転数や運転者によるアクセルペダルの操作量等に基づいて、インジェクタ１〜４に噴射させる燃料量である燃料噴射量（以下単に、噴射量ともいう）を算出する。
【００３３】
要求吐出量算出部５４は、実燃圧取得部５１で検出された実燃圧Ｐｒと、目標燃圧算出部５２で算出された目標燃圧Ｐｔと、噴射量算出部５３で算出された噴射量Ｆｑとに基づいて、高圧ポンプ７の要求吐出量を算出する。要求吐出量とは、実燃圧を目標燃圧にするための、燃料吐出量の要求値である。例えば、要求吐出量算出部５４は、目標燃圧Ｐｔと実燃圧Ｐｒとの差分から、要求吐出量のフィードバック項を算出し、噴射量Ｆｒから、要求吐出量のフィードフォワード項を算出する。そして、そのフィードバック項とフィードフォワード項とを加算することで、要求吐出量を算出する。要求吐出量算出部５４の詳細な処理内容については、後で図７に基づき説明する。
【００３４】
通電制御部５５は、要求吐出量算出部５４で算出された要求吐出量Ｄから、その要求吐出量Ｄを実現するのに必要な調量弁１５への通電時間を決定するが、高圧ポンプ７の燃料吐出特性を加味して、電力効率の良い領域だけで調量弁１５への通電が実施されるようにする。
【００３５】
ポンプドライバ５６は、通電制御部５５で決定された通電時間に応じて、出力回路２９に調量弁１５への通電を実施させるための制御信号を出力することにより、その通電時間だけ調量弁１５への通電が実施されるようにする。本実施形態において、調量弁１５への通電を開始する通電開始タイミングは、例えば、高圧ポンプ７の加圧行程の終了タイミングから通電時間だけ前のタイミングであるが、通電開始タイミングは、加圧行程における他のタイミング（例えば加圧行程の開始タイミング）であっても良い。
【００３６】
尚、図２では図示を省略しているが、ＲＯＭ４２内のプログラムとしては、噴射量算出部５３で算出された噴射量Ｆｑに応じてインジェクタ１〜４に駆動電流を出力することにより、その噴射量Ｆｑを実現する噴射ドライバ等も、含まれている。
【００３７】
ここで、通電制御部５５について更に説明する。
まず、高圧ポンプ７の燃料吐出特性として、前述したように、燃料吐出量は、調量弁１５への通電時間によって変わる。図３に示すように、燃料吐出量は、通電時間が長くなるほど、大きくなる（多くなる）傾向がある。図３においては、横軸が、通電時間であり、左側の実線の縦軸が、燃料吐出量であり、実線の波形が、燃料吐出量と通電時間との関係を表している。更に、燃料吐出量は、実燃圧によっても変わる。例えば、実燃圧が高い場合ほど、調量弁１５の弁体は燃圧に抗して閉弁位置へと移動しにくくなる。このため、燃料吐出量は、例えば、通電時間が同じであっても、実燃圧が高い場合ほど、小さくなる（少なくなる）傾向がある。
【００３８】
よって、高圧ポンプ７の燃料吐出量は、通電時間と実燃圧とに応じて決まる。つまり、図３における実線の波形（燃料吐出量と通電時間との関係）は、実燃圧によっても変わり、燃料吐出量と通電時間と実燃圧とには関係性がある。図３における実線の波形が、実燃圧毎に存在するイメージである。
【００３９】
そして、ＥＣＵ１１では、燃料吐出量と通電時間と実燃圧との関係を示すデータテーブル（以下、吐出特性テーブルという）が、例えばＲＯＭ４２に記憶されている。その吐出特性テーブルは、図３における実線の波形のデータが、複数通りの実燃圧毎に存在するイメージのデータテーブルである。また、吐出特性テーブルは、例えば、燃料吐出量と通電時間と実燃圧との関係を、車種毎あるいは車両毎に実測することで作成されている。
【００４０】
更に、本実施形態では、燃料吐出量と、その燃料吐出量を実現するのに必要な通電時間との比であって、燃料吐出量を通電時間で割った値（即ち、単位通電時間あたりの燃料吐出量）を、電力効率としている。図３においては、右側の点線の縦軸が、電力効率であり、点線の波形が、電力効率と通電時間との関係を表している。電力効率は、燃料吐出量と通電時間と実燃圧とから得られる値である。
【００４１】
以上のことを踏まえ、通電制御部５５では、図２の電力効率算出部５５ａが、実燃圧取得部５１で検出された実燃圧Ｐｒと、要求吐出量算出部５４で算出された要求吐出量Ｄとに基づいて、その要求吐出量Ｄを実現する際の電力効率Ｑ（＝要求吐出量Ｄ／その要求吐出量Ｄを実現するのに必要な通電時間）を算出する。
【００４２】
具体的には、電力効率算出部５５ａは、上記吐出特性テーブルから、実燃圧Ｐｒと要求吐出量Ｄとに対応する通電時間を、要求吐出量Ｄを実現するのに必要な通電時間（以下、要求通電時間という）として算出し、要求吐出量Ｄを、その要求通電時間で割った値を、電力効率Ｑとして算出する。
【００４３】
尚、要求通電時間は、図３に示すように、無効通電時間と有効通電時間とからなる。無効通電時間は、調量弁１５が開弁状態から閉弁状態へと移行するまでの時間と、調量弁１５が閉じてから燃料の吐出が始まるまでの時間との、和であり、その時間以下での通電では高圧ポンプ７から燃料が吐出されない時間である。そして、有効通電時間は、総通電時間のうち、無効通電時間を超える分の時間であり、高圧ポンプ７から実際に燃料が吐出される時間である。
【００４４】
一方、変形例として、実燃圧と要求吐出量と電力効率との関係を示すデータテーブルを、吐出特性テーブルと同様の手順で作成してＲＯＭ４２に記憶しておき、電力効率算出部５５ａは、そのデータテーブルから、実燃圧Ｐｒと要求吐出量Ｄとに対応する電力効率を、要求吐出量Ｄを実現する際の電力効率Ｑとして算出するように構成しても良い。また、別の変形例として、実燃圧と要求吐出量とから電力効率を算出するための計算式を作成してＲＯＭ４２に記憶しておき、電力効率算出部５５ａは、その計算式に、実燃圧Ｐｒと要求吐出量Ｄとを代入することで、要求吐出量Ｄを実現する際の電力効率Ｑを算出するように構成しても良い。その計算式も、車種毎あるいは車両毎に実測することで作成することができる。
【００４５】
更に、通電制御部５５では、図２の閾値算出部５５ｂが、高圧ポンプ７の電力効率が良い領域において調量弁１５への通電を実行するための閾値であって、調量弁１５への通電可否を決定するための閾値を、エンジンの制御に関する情報に応じて算出する。閾値算出部５５ｂが算出する閾値は、後述の通電実行部５５ｄにおいて電力効率Ｑと大小比較される閾値として設定される。よって、閾値算出部５５ｂは、通電実行部５５ｄで用いられる閾値を可変設定していることになる。尚、閾値算出部５５ｂの詳細な処理内容については、後で図４〜図６に基づき説明する。
【００４６】
また、通電制御部５５では、図２の通電時間算出部５５ｃが、実燃圧Ｐｒと要求吐出量Ｄとに基づいて、要求通電時間を算出する。通電時間算出部５５ｃは、要求吐出量Ｄを、要求通電時間に変換する部分である。具体的には、通電制御部５５は、上記吐出特性テーブルから、実燃圧Ｐｒと要求吐出量Ｄとに対応する通電時間を、要求通電時間として算出する。尚、図２では、通電時間算出部５５ｃで算出される要求通電時間を、単に「通電時間」と記載している。また、前述の電力効率算出部５５ａが、要求通電時間を算出してから電力効率Ｑを算出するのであれば、その電力効率算出部５５ａにおいて要求通電時間を算出する部分を、通電時間算出部５５ｃとすることもできる。その場合、通電時間算出部５５ｃは、電力効率算出部５５ａに含まれることとなる。
【００４７】
そして、通電制御部５５では、図２の通電実行部５５ｄが、電力効率算出部５５ａで算出された電力効率Ｑと、閾値算出部５５ｂで算出された閾値とを比較し、電力効率Ｑが閾値以上であれば、通電時間算出部５５ｃで算出された要求通電時間を、ポンプドライバ５６に指令する。
【００４８】
すると、ポンプドライバ５６は、指令された要求通電時間に応じて、出力回路２９に制御信号を出力することにより、その要求通電時間だけ調量弁１５への通電が実施されるようにする。例えば、ポンプドライバ５６は、高圧ポンプ７の加圧行程の終了タイミングから要求通電時間だけ前のタイミングから、その加圧行程の終了タイミングまでの間、調量弁１５に通電されるように、出力回路２９に制御信号を出力する。つまり、算出された電力効率Ｑが閾値以上であれば、調量弁１５への通電が実施される（図３参照）。尚、前述したように、通電開始タイミングは例えば加圧行程の開始タイミングであっても良い。
【００４９】
また、通電実行部５５ｄは、電力効率Ｑが閾値未満であると判定した場合には、ポンプドライバ５６に要求通電時間を指令せずに（換言すれば、通電時間として０を指令して）、ポンプドライバ５６及び出力回路２９による調量弁１５への通電を禁止する。つまり、電力効率Ｑが閾値未満の場合には、調量弁１５への通電カットが実施されることとなる（図３参照）。
【００５０】
次に、通電制御部５５における閾値算出部５５ｂの処理内容について説明する。
閾値算出部５５ｂは、エンジンの制御に関する情報として、例えば、要求吐出量Ｄと実燃圧Ｐｒとエンジンの冷却水温とに応じて、閾値を可変設定する。
【００５１】
閾値算出部５５ｂは、図４に示すように、要求吐出量Ｄに対しては、閾値を、要求吐出量Ｄが大きくなることに伴い、小さい値に変化させる。逆に言うと、閾値算出部５５ｂは、閾値を、要求吐出量Ｄが小さくなることに伴い、大きい値に変化させる。また、閾値算出部５５ｂは、図５に示すように、実燃圧Ｐｒに対しては、閾値を、実燃圧Ｐｒが低く（小さく）なることに伴い、小さい値に変化させる。逆に言うと、閾値算出部５５ｂは、閾値を、実燃圧Ｐｒが高く（大きく）なることに伴い、大きい値に変化させる。また、閾値算出部５５ｂは、図６に示すように、冷却水温に対しては、閾値を、冷却水温が低く（小さく）なることに伴い、小さい値に変化させる。逆に言うと、閾値算出部５５ｂは、閾値を、冷却水温が高く（大きく）なることに伴い、大きい値に変化させる。
【００５２】
例えば、本実施形態では、閾値設定用のデータマップとして、図４〜図６の関係を組み合わせた関係を示すデータマップがＲＯＭ４２に記憶されており、閾値算出部５５ｂは、その閾値設定用のデータマップに、要求吐出量Ｄと実燃圧Ｐｒと冷却水温とを当てはめることで、閾値を算出する（設定する）。
【００５３】
尚、閾値設定用のデータマップと同様の役割を果たす計算式を用意しておき、閾値算出部５５ｂは、その計算式に、要求吐出量Ｄと実燃圧Ｐｒと冷却水温とを代入することで、閾値を算出するようになっていても良い。
【００５４】
また、図４〜図６では、閾値が無段階に変化する場合を例示しているが、閾値は、複数通りの何れかに切り換えて設定（即ち、段階的に設定）されるようになっていても良い。例えば、閾値は、要求吐出量Ｄが複数通りの範囲の何れに入っているかに応じて、複数通りの値のうちの何れかに設定されても良い。このような段階的な設定については、実燃圧Ｐｒと冷却水温との各々と閾値との関係についても同様である。例えば、閾値算出部５５ｂは、要求吐出量Ｄと実燃圧Ｐｒと冷却水温との各々に、所定の重み付け係数を乗じた各値を加算して、その加算値が複数通りの範囲の何れに入っているかを判別し、閾値を、その判別した範囲に対応する値に設定するように構成しても良い。
【００５５】
また、閾値算出部５５ｂは、要求吐出量Ｄと実燃圧Ｐｒと冷却水温との、１つ又は２つに応じて、閾値を設定するように構成することもできる。また、実燃圧Ｐｒと目標燃圧Ｐｔとの差が小さいと考えられる場合（例えばエンジン回転数が一定である定常運転状態の場合）には、実燃圧Ｐｒの代わりに、目標燃圧Ｐｔに応じて、閾値を設定しても良い。
【００５６】
次に、以上のことを踏まえて、マイコン２５のＣＰＵ４１が高圧ポンプ７を制御するために実行する制御処理について、図７のフローチャートを用い説明する。
図７の制御処理は、図２に示した機能毎のプログラムのうち、噴射量算出部５３とポンプドライバ５６とを除いたプログラムによる処理である。そして、図７の制御処理は、例えば、高圧ポンプ７の加圧行程の開始タイミングよりも所定のクランク角だけ前のタイミング毎に実行される。また例えば、ＣＰＵ４１は、予め設定されているクランク角毎に、噴射量算出部５３のプログラムを実行することにより、その噴射量算出部５３として機能して、噴射量Ｆｑを算出する。そして、図７の制御処理では、その噴射量Ｆｑを参照する。
【００５７】
図７に示すように、ＣＰＵ４１は、制御処理を開始すると、Ｓ１１０にて、前述した目標燃圧算出部５２としての処理を行うことにより、エンジンの運転状態に応じた適切な目標燃圧Ｐｔを算出する。
【００５８】
ＣＰＵ４１は、次のＳ１２０にて、前述した実燃圧取得部５１としての処理を行うことにより、実燃圧Ｐｒを検出する。
ＣＰＵ４１は、次のＳ１３０〜Ｓ１５０にて、要求吐出量算出部５４としての処理を行う。
【００５９】
ＣＰＵ４１は、Ｓ１３０では、Ｓ１１０で算出した目標燃圧Ｐｔと、Ｓ１２０で検出した実燃圧Ｐｒとの差分である圧力偏差ΔＰ（＝Ｐｔ−Ｐｒ）から、要求吐出量Ｄのフィードバック項ＦＢを算出する。例えば、下記の式１〜式３により、フィードバック項ＦＢを算出する。
【００６０】
ＦＢｐ＝Ｋ１×ΔＰ…式１
ＦＢｉ＝ＦＢｉ＋Ｋ２×ΔＰ…式２
ＦＢ＝ＦＢｐ＋ＦＢｉ…式３
尚、ＦＢｐは、フィードバック項ＦＢのうちの比例項であり、式１におけるＫ１は、比例係数（比例ゲイン）である。そして、ＦＢｉは、フィードバック項ＦＢのうちの積分項であり、式２におけるＫ２は、積分係数（積分ゲイン）である。また、式２おける右辺の「ＦＢｉ」は、前回周期の当該Ｓ１３０で算出された積分項であり、それの初期値としては例えば０が設定される。つまり、式２で算出される積分項ＦＢｉ（式２の左辺）は、「Ｋ２×ΔＰ」の積算値（積分値）である。
【００６１】
ＣＰＵ４１は、次のＳ１４０では、噴射量算出部５３としての処理で算出している噴射量Ｆｑから、要求吐出量Ｄのフィードフォワード項ＦＦを算出する。例えば、下記の式４により、フィードフォワード項ＦＦを算出する。
【００６２】
ＦＦ＝Ｋ３×Ｆｑ…式４
尚、式４におけるＫ３は、噴射量Ｆｑをフィードフォワード項ＦＦに変換するための係数（フィードフォワード係数）である。また、係数Ｋ３とは異なる関数を用いて、フィードフォワード項ＦＦを算出しても良い。
【００６３】
ＣＰＵ４１は、次のＳ１５０にて、Ｓ１３０で算出したフィードバック項ＦＢと、Ｓ１４０で算出したフィードフォワード項ＦＦとから、要求吐出量Ｄを算出する。例えば、下記の式５により、要求吐出量Ｄを算出する。
【００６４】
Ｄ＝ＦＢ＋ＦＦ…式５
尚、例えば、「ＦＢ＋ＦＦ」に所定の係数を乗じた値を、要求吐出量Ｄとして算出するようになっていても良い。
【００６５】
ＣＰＵ４１は、次のＳ１６０にて、前述した電力効率算出部５５ａとしての処理を行うことにより、Ｓ１２０で検出した実燃圧Ｐｒと、Ｓ１５０で算出した要求吐出量Ｄとから、電力効率Ｑ（＝要求吐出量Ｄ／要求通電時間）を算出する。
【００６６】
ＣＰＵ４１は、次のＳ１７０にて、前述した閾値算出部５５ｂとしての処理を行うことにより、Ｓ１２０で検出した実燃圧Ｐｒと、Ｓ１５０で算出した要求吐出量Ｄと、別の処理で検出している冷却水温とから、電力効率Ｑの閾値を算出する。
【００６７】
ＣＰＵ４１は、次のＳ１８０とＳ２００，Ｓ２１０にて、前述した通電実行部５５ｄとしての処理を行い、またＳ１９０にて、前述した通電時間算出部５５ｃとしての処理を行う。
【００６８】
具体的には、ＣＰＵ４１は、Ｓ１８０では、Ｓ１６０で算出した電力効率Ｑと、Ｓ１７０で算出した閾値とを、大小比較する。
ＣＰＵ４１は、電力効率Ｑが閾値以上であると判定した場合には（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、Ｓ１９０にて、前述した通電時間算出部５５ｃとしての処理を行うことにより、Ｓ１２０で検出した実燃圧ＰｒとＳ１５０で算出した要求吐出量Ｄとから、要求通電時間（要求吐出量Ｄを実現する通電時間）を算出する。そして、ＣＰＵ４１は、次のＳ２００にて、Ｓ１９０で算出した要求通電時間をポンプドライバ５６に指令することにより、その要求通電時間だけ調量弁１５への通電が実施されるようにする。そして、ＣＰＵ４１は、このＳ２００の処理を行った後、当該制御処理を終了する。尚、Ｓ１９０の処理は、Ｓ１８０よりも前に（例えば、Ｓ１７０とＳ１８０との間で）実行しても良い。
【００６９】
また、ＣＰＵ４１は、Ｓ１８０にて、電力効率Ｑが閾値未満であると判定した場合には（Ｓ１８０：ＮＯ）、Ｓ２１０にて、ポンプドライバ５６に通電時間として０を指令することにより、ポンプドライバ５６及び出力回路２９による調量弁１５への今回の通電を禁止する。そして、ＣＰＵ４１は、このＳ２１０の処理を行った後、当該制御処理を終了する。
【００７０】
以上のようなＥＣＵ１１では、要求吐出量Ｄを実現する際の電力効率Ｑを、高圧ポンプ７の燃料吐出特性（燃料吐出量と通電時間と実燃圧との関係）に基づいて算出し、その電力効率Ｑが閾値以上であれば、調量弁１５への通電を実施するが、電力効率Ｑが閾値未満であれば、その回の通電を禁止して実施しない。よって、高圧ポンプ７の燃料吐出特性として、電力効率が良い領域において、調量弁１５への通電を実施することができ、高圧ポンプ７を制御する際の消費電力を抑えることができる。
【００７１】
例えば、図８は、目標燃圧が減少変化（この例では８［ＭＰａ（メガパスカル）］→４［ＭＰａ］に変化）した場合を例示している。また、図８において「通電パルス」とは、調量弁１５への通電電流をパルスとして表現したものであり、その通電パルスのハイ期間が、調量弁１５への通電期間を表している。また、図８において、「カム位相」は、高圧ポンプ７のプランジャを往復運動させるカムの位相を表しており、そのカム位相の波形が上昇している期間が、高圧ポンプ７における加圧行程の期間である。また、図８において、点線で示す波形は、従来技術の場合を表している。
【００７２】
図８における「従来技術での通電パルス」の段において、二点鎖線の楕円内に示すように、高圧ポンプ７を制御する従来の装置では、「目標燃圧＜実燃圧」の状態が継続する領域であって、要求吐出量Ｄが０又は極小になる領域においても、調量弁１５に対して一定時間以上の通電時間（例えば無効通電時間）での通電を実施するようになっていた。
【００７３】
一方、本実施形態のＥＣＵ１１では、そのような領域では、要求吐出量Ｄが０又は極小になることから、電力効率算出部５５ａで算出される電力効率Ｑも０又は極小となり、その電力効率Ｑは閾値よりも小さくなる（図３参照）。よって、図８における二点鎖線の楕円内に示すように、「目標燃圧＜実燃圧」の状態が継続する領域では、電力効率が悪い領域と判断して、調量弁１５への通電を連続してカット（禁止）することとなる。このように、要求吐出量Ｄが０又は極小の場合には調量弁１５への通電を行わない通電カット（通電禁止）により、消費電力を低減することができる。
【００７４】
また例えば、図８における右後半部に示すように、目標燃圧が低圧（この例では４［ＭＰａ］）の場合、従来の装置では、「従来技術での通電パルス」の段に例示するように、高圧ポンプ７の全ての加圧行程毎に、調量弁１５への通電が実施される。これに対して、本実施形態のＥＣＵ１１では、電力効率Ｑが閾値よりも小さい場合は通電を禁止するため、図８における一点鎖線の楕円内に示すように、調量弁１５に対して間欠通電を実施することになる。間欠通電とは、高圧ポンプ７の加圧行程毎に通電するのではなく、加圧行程の複数回に１回の割合で通電することである。このような間欠通電によっても消費電力を低減することができる。
【００７５】
例えば、ＥＣＵ１１では、算出される電力効率Ｑが閾値未満になって調量弁１５への通電を禁止しても、次回の制御処理において、圧力偏差ΔＰが大きくなることに伴い、要求吐出量Ｑが大きくなり電力効率Ｑが閾値以上になれば、調量弁１５に通電するため、結果として間欠通電が実現される。そして、このような間欠通電が実施される場合でも、実燃圧Ｐｒを目標燃圧Ｐｔにする燃圧制御の性能を大きく損ねることはない。このため、エンジンの良好な燃焼状態は維持することができ、延いては、エンジンの排気ガス性能を損なわずに消費電力を低減することができる。
【００７６】
また、電力効率Ｑの閾値は、例えば固定値でも良いが、閾値算出部５５ｂは、閾値を、エンジンの制御に関する情報に応じて可変設定するため、調量弁１５の通電禁止による消費電力の低減を、エンジンの排気ガス特性を悪化させない範囲で実施するのに有利である。例えば、排気ガスが悪化する（あるいは悪化し易い）状況の場合には、閾値を小さくすることにより、消費電力の低減よりも排気ガスの悪化回避を優先する（つまり、燃圧制御を優先する）ことができる。逆に、排気ガスが悪化しない（あるいは悪化し難い）状況の場合には、閾値を大きくすることにより、調量弁１５の通電禁止がされ易くして、消費電力の低減を優先することができる。
【００７７】
また、閾値算出部５５ｂは、エンジンの制御に関する情報として、要求吐出量Ｄと実燃圧Ｐｒと冷却水温との、少なくとも１つに応じて、閾値を可変設定するため、排気ガス特性を悪化させない範囲で調量弁１５の通電禁止を行うことを、容易に実現することができる。
【００７８】
前述したように、閾値算出部５５ｂは、閾値を、要求吐出量Ｄが大きくなることに伴い、小さい値に変化させるようになっている。このため、要求吐出量Ｄが大きい場合（即ち、圧力偏差ΔＰが大きい場合）は、排気ガスが悪化する状況であるため、閾値を小さくして、燃圧制御を優先することができる。つまり、電力効率が多少悪くても調量弁１５に通電することができる。逆に、要求吐出量Ｄが小さい場合は、圧力偏差ΔＰが小さく排気ガスへの影響が出ないため、閾値を大きくして、消費電力の低減を優先することができる。
【００７９】
また、閾値算出部５５ｂは、閾値を、燃圧の検出結果である実燃圧Ｐｒが低くなることに伴い、小さい値に変化させるようになっている。これは、燃圧が低い時には高い時と比べて、燃料の噴射による燃圧の変化（減少変化）への影響が大きい、ということに着目している。このため、実燃圧Ｐｒが低い場合であって、燃料噴射により燃圧が低下し易く排気ガスが悪化すると考えられる状況では、閾値を小さくして、燃圧制御を優先することができる。逆に、実燃圧Ｐｒが高い場合であって、燃料噴射による燃圧変化の影響が少なく排気ガスが悪化しないと考えられる状況では、閾値を大きくして、消費電力の低減を優先することができる。
【００８０】
また、閾値算出部５５ｂは、閾値を、冷却水温が低くなることに伴い、小さい値に変化させるようになっている。これは、冷却水温が低い時には高い時と比べて、インジェクタ１〜４からの噴射燃料が霧化し難く燃焼が悪くなる（延いては排気ガスが悪化する）、ということに着目している。このため、冷却水温が低くて燃料霧化の悪化により排気ガスが悪化すると考えられる状況では、閾値を小さくして燃圧制御を優先することにより、高燃圧を保って燃料を霧化し易くすることができる。逆に、冷却水温が高くて燃料霧化が良好な場合（即ち、排気ガス悪化の心配がない場合）には、閾値を大きくして、消費電力の低減を優先することができる。
【００８１】
また、要求吐出量算出部５４は、圧力偏差ΔＰにより算出するフィードバック項ＦＢだけでなく、噴射量Ｆｑにより算出するフィードフォワード項ＦＦも用いて、要求吐出量Ｄを算出するため、実燃圧の目標燃圧への追従性を高めることができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。また、前述の数値も一例であり他の値でも良い。
例えば、エンジンは、燃料が軽油のディーゼルエンジンでも良い。また、要求吐出量算出部５４は、要求吐出量Ｄを、噴射量Ｆｑに基づくフィードフォワード項ＦＦを用いずに算出する構成であっても良い。また、閾値算出部５５ｂは、前述した情報（要求吐出量Ｄ、実燃圧Ｐｒ、冷却水温）以外の情報（例えばエンジン回転数等）に応じて、閾値を可変設定するように構成することもできる。
【００８３】
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。また、上述したＥＣＵの他、当該ＥＣＵを構成要素とするシステム、当該ＥＣＵとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、高圧ポンプの制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【符号の説明】
【００８４】
１〜４…インジェクタ、５…燃料タンク、７…高圧ポンプ、１５…調量弁、１７…高圧燃料配管、１９…燃料分配管、４１…ＣＰＵ、５１…実燃圧取得部、５４…要求吐出量算出部、５５ａ…電力効率算出部、５５ｃ…通電時間算出部、５５ｄ…通電実行部
【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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