(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給ポンプ（１６）から供給される燃料を蓄圧する蓄圧容器（２０）と、
前記蓄圧容器の吐出口に接続される燃料配管（２０２）と、
前記燃料配管を通じて前記蓄圧容器から供給される燃料を噴射させる噴孔（４１）、及び前記噴孔を開閉する弁体を有する燃料噴射弁（４０）と、
前記吐出口から前記噴孔に至るまでの燃料供給経路（４０、２０２）に設けられて燃料圧力を検出し、燃料噴射に伴い生じる燃料圧力の変化を表したセンサ波形を出力する燃圧センサ（２０６）と、
を備えた燃料噴射システム（１０）に適用され、
前記燃料噴射弁から燃料が噴射されることによる前記燃料圧力の変動を表すパラメータと第一閾値との関係が所定関係となったことを条件として、前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定する燃料噴射判定部と、
前記燃料噴射判定部により前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定された場合に、燃料が噴射された期間内に前記燃圧センサから出力された前記センサ波形に基づいて、前記噴孔からの燃料の噴射段数、噴射開始点、噴射終了点又は噴射量である燃料噴射状態を推定する噴射状態推定部と、
前記噴射状態推定部により推定された前記燃料噴射状態に基づき、燃料の噴射を指令する噴射指令信号を補正する補正部と、
を備えた燃料噴射状態推定装置（５０）であって、
前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止する燃料カット状態であることを判定する燃料カット判定部と、
前記燃料圧力を目標圧力に制御する目標圧力制御部と、
前記燃料供給ポンプによる燃料供給を停止する燃料供給停止部と、
を備え、
前記燃料噴射判定部は、前記燃料カット判定部により前記燃料カット状態であると判定され、且つ前記燃料供給停止部により前記燃料供給ポンプによる燃料供給が停止され、且つ前記目標圧力制御部により前記燃料圧力が前記目標圧力に制御されたことを条件として、微小量の燃料を前記燃料噴射弁から単段噴射させ、前記単段噴射されることによる前記燃料圧力の変動を表す前記パラメータと前記第一閾値との関係が前記所定関係となったか否かに関係なく、当該パラメータと、前記第一閾値よりも燃料が噴射されたと判定され易く設定した第二閾値との関係が前記所定関係となったことを条件として、前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定し、
前記微小量の燃料が単段噴射されたことが前記燃料噴射判定部により判定され、前記噴射状態推定部により前記単段噴射時の前記燃料噴射状態が推定された場合には、それ以降前記単段噴射と略同じ噴射量の噴射を実行する際、前記噴射状態推定部による前記推定は実施せず、且つ、前記補正部は前記単段噴射時に推定された前記燃料噴射状態に基づいて前記補正を実施することを特徴とする燃料噴射状態推定装置。
【請求項２】
前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの前記燃料配管にはオリフィスが備えられており、
前記第二閾値は、前記蓄圧容器から前記燃料供給経路に燃料が供される際に通過する前記オリフィスの径のばらつきに由来する燃料圧力の変動誤差と、直前に実施された前記燃料噴射による前記燃料圧力への影響を除去する際に生じる誤差と、前記燃料供給ポンプから前記蓄圧容器に供給する際の都度の燃料供給量のばらつきと、が与える燃料圧力への影響を考慮せず、前記燃料噴射弁が有する個体差により生じる誤差を前記燃料圧力に影響を与える外乱要因の一つとして考慮して設定することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射状態推定装置。
【請求項３】
前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの前記燃料配管にはオリフィスが備えられており、
前記第一閾値は、前記蓄圧容器から前記燃料供給経路に燃料が供される際に通過する前記オリフィスの径のばらつきに由来する燃料圧力の変動誤差を前記燃料圧力に影響を与える外乱要因の一つとして考慮して設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射状態推定装置。
【請求項４】
前記第一閾値は、直前に実施された前記燃料噴射による前記燃料圧力への影響を除去する際に生じる誤差を前記燃料圧力に影響を与える外乱要因の一つとして考慮して設定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の燃料噴射状態推定装置。
【請求項５】
前記第一閾値は、前記燃料供給ポンプから前記蓄圧容器に供給する際の都度の燃料供給量のばらつきを前記燃料圧力に影響を与える外乱要因の一つとして考慮して設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の燃料噴射状態推定装置。
【請求項６】
前記第一閾値は、前記燃料噴射弁が有する個体差により生じる誤差を前記燃料圧力に影響を与える外乱要因の一つとして考慮して設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料噴射状態推定装置。
【請求項７】
前記燃圧センサにより検出された前記燃料圧力の微分値を演算する微分値演算部を備え、
前記パラメータとは、前記微分値演算部により算出された前記燃料圧力の微分値を示しており、
前記燃料噴射判定部は、前記第一閾値よりも前記燃料圧力の微分値が小さくなった場合又は前記第二閾値よりも前記燃料圧力の微分値が小さくなった場合に、前記所定関係となったと判定し、
前記第二閾値は、前記第一閾値よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料噴射状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁から燃料を噴射するにあたり、その燃料噴射状態を推定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力トルク及びエミッション状態を精度良く制御するには、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射開始時期、最大噴射率到達時期及び噴射量等、その噴射状態を精度良く制御することが重要である。そこで従来より、噴射に伴い変動する燃料供給経路内の燃料の圧力（燃圧）を検出することで、実際の噴射状態を検出する技術が提案されている。例えば、噴射開始に伴い燃圧が降下を開始した時期を検出することで実際の噴射開始時期を検出したり、その燃圧降下の量（最大圧力降下量）を検出することで実際の最大噴射率を検出したりしている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の発明では、燃圧センサを燃料噴射弁に取り付け、燃料噴射に伴い生じた燃圧変動を燃圧センサにより検出している。このとき検出される燃圧変動には、燃料噴射を実施することで生じる燃圧への影響のほか、様々な外乱要因が影響を与えている。外乱要因とは、例えば、燃料供給ポンプからコモンレールに燃料を圧送する際の都度の圧送量のばらつきに由来する圧力変動ばらつきや、コモンレールから燃料噴射弁に流れる際に通過するオリフィスの径のばらつきに由来する圧力変動ばらつきなどが挙げられる。したがって、燃料噴射に伴い生じた燃圧変動にはこのような外乱要因が影響しているため、外乱要因を考慮して燃料噴射による燃圧変動を検出することになる。具体的には、燃圧変動が噴射によるものとみなすための閾値を用いて、燃料噴射が実際に実施されたか判定している。この閾値は、複数の外乱要因を考慮して設定されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４４７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両の運転中において、走行速度が常に一定な定常走行よりも、走行速度が変動する過渡走行の方が日常的に実施される割合が多い。このような過渡走行時には、微小量の燃料噴射（微小噴射）が指令されることがある。微小噴射が実際に実施されたか否かを閾値を用いて判定する場合に、例えば燃料噴射弁の経年劣化などで微小噴射時の噴射量が減少すると、微小噴射により燃料圧力の変動を表すパラメータと閾値との関係が、実際に噴射されたと判定する所定関係（例えば、パラメータが燃料圧力値である場合には、微小噴射により減少した燃料圧力値が閾値を下回ること）となることができず、微小噴射が実際に実施されていても微小噴射が実施されなかったと判定されるおそれがある。この場合、微小噴射を実施した際の燃料噴射状態を燃料噴射状態推定装置は推定することができない。
【０００６】
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、その主たる目的は、微小噴射を実施した際の燃料噴射状態を、より微小量の噴射まで推定可能な燃料噴射状態推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、燃料噴射状態推定装置であって、燃料供給ポンプから供給される燃料を蓄圧する蓄圧容器と、前記蓄圧容器の吐出口に接続される燃料配管と、前記燃料配管を通じて前記蓄圧容器から供給される燃料を噴射させる噴孔、及び前記噴孔を開閉する弁体を有する燃料噴射弁と、前記吐出口から前記噴孔に至るまでの燃料供給経路に設けられて燃料圧力を検出し、燃料噴射に伴い生じる燃料圧力の変化を表したセンサ波形を出力する燃圧センサと、を備えた燃料噴射システムに適用され、前記燃料噴射弁から燃料が噴射されることによる前記燃料圧力の変動を表すパラメータと第一閾値との関係が所定関係となったことを条件として、前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定する燃料噴射判定部と、前記燃料噴射判定部により前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定された場合に、燃料が噴射された期間内に前記燃圧センサから出力された前記センサ波形に基づいて、前記噴孔からの燃料噴射状態を推定する噴射状態推定部と、を備えた燃料噴射状態推定装置であって、前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止する燃料カット状態であることを判定する燃料カット判定部と、前記燃料圧力を目標圧力に制御する目標圧力制御部と、前記燃料供給ポンプによる燃料供給を停止する燃料供給停止部と、を備え、前記燃料噴射判定部は、前記燃料カット判定部により前記燃料カット状態であると判定され、且つ前記燃料供給停止部により前記燃料供給ポンプによる燃料供給が停止され、且つ前記目標圧力制御部により前記燃料圧力が前記目標圧力に制御されたことを条件として、微小量の燃料を前記燃料噴射弁から単段噴射させ、前記単段噴射されることによる前記燃料圧力の変動を表す前記パラメータと、前記第一閾値よりも燃料が噴射されたと判定され易く設定した第二閾値との関係が前記所定関係となったことを条件として、前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定することを特徴とする。
【０００８】
本燃料噴射状態推定装置に備わる燃料噴射判定部では、複数の条件が成立したことを条件として、微小量の燃料を燃料噴射弁から単段噴射させる。単段噴射されることによる燃料圧力の変動を表すパラメータと、第一閾値よりも燃料が噴射されたと判定され易く設定した第二閾値との関係が所定関係となったことを条件として、燃料噴射弁から燃料が噴射されたと判定される。このとき、複数の条件とは、燃料カット判定部により燃料カット状態であると判定され、且つ燃料供給停止部により燃料供給ポンプによる燃料供給が停止され、且つ目標圧力制御部により燃料圧力が目標圧力に制御されることに該当する。第一閾値及び第二閾値は、燃料噴射以外に燃圧変動に影響を与える複数の外乱要因を考慮した閾値である。
【０００９】
ここで、本制御において微小量の単段噴射をする際には、複数の条件が成立した状況である為、考慮すべき外乱要因の数は通常の燃料噴射時に発生する外乱要因の数と比較して少なくて済む。具体的には、燃料供給ポンプによる燃料供給が停止されることで、燃料供給ポンプからの都度の燃料の圧送量のばらつきに由来する圧力変動のばらつきが生じないことになる。また、微小量の燃料を単段噴射させることで、直前に燃料噴射が実施されることで生じる燃料圧力への影響を補正する際の誤差が生じない。このように複数の外乱要因を抑制した状況で微小量の燃料噴射を実施することができるので、第一閾値よりも燃料が噴射されたと判定され易く設定した第二閾値を用いたとしても、燃料噴射が実施されたことの判定精度が低下することを抑制することができる。そして、第二閾値を用いることで燃料が噴射されたと判定され易くなり、より微小量の燃料で噴射されたことを判定することが可能となる。また、仮に経年劣化などで噴射量が減少する状況でも、上記制御により微小量の燃料噴射が実施されたことを判定することができ、微小量の燃料噴射時の燃料噴射状態を推定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る燃料噴射システムの概略構成図である。
【図２】通常走行時に実施される燃料噴射により生じる燃圧波形を示した図である。
【図３】過渡走行時にどれほどの頻度で微小噴射が指令されるかを示した図である。
【図４】本実施形態に係る微小単段噴射を実施することで生じる燃圧波形を示した図である。
【図５】本実施形態に係るＥＣＵにより実行される制御フローチャートである。
【図６】本実施形態に係る制御により微小噴射の検出率が向上したことを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態を図に基づいて説明する。図１に、本実施形態の燃料噴射システム１０を示す。
【００１２】
蓄圧式の燃料噴射システム１０は、燃料供給ポンプ１６、コモンレール（蓄圧容器に該当）２０、圧力センサ２０６、減圧弁３０、燃料噴射弁４０、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５０、電子駆動装置（ＥＤＵ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｒｉｖｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５２等から構成されており、内燃機関として図示しない４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンと呼称）の各気筒に燃料を噴射する。尚、図の煩雑さを避けるため、図１においては、ＥＤＵ５２から１個の燃料噴射弁４０への制御信号線、ならびにコモンレール２０から１個の燃料噴射弁４０への噴射配管２０２だけを示している。
【００１３】
燃料フィルタ１４は、燃料タンク１２から燃料供給ポンプ１６が吸入する燃料中の異物を除去する。燃料供給ポンプ１６は、燃料タンク１２から燃料を吸入するフィードポンプを内蔵しており、吸入した燃料を加圧し供給配管２００を通してコモンレール２０に吐出する。
【００１４】
燃料供給ポンプ１６は、カムシャフトのカムの回転にともないプランジャが往復移動することにより加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。ＥＣＵ５０が燃料供給ポンプ１６の調量弁１８を制御することにより、燃料供給ポンプ１６が吸入行程で吸入する燃料の吸入量が調量される。そして、吸入量が調量されることにより、燃料供給ポンプ１６からの燃料の吐出量が調量される。
【００１５】
コモンレール２０は、燃料供給ポンプ１６が吐出する燃料を蓄圧してエンジン運転状態に応じた所定の高圧に燃料圧力を保持し、噴射配管２０２を通して燃料噴射弁４０に燃料を供給する。なお、噴射配管２０２及び燃料噴射弁４０内に備わる高圧通路によって、コモンレール２０から噴孔４１まで燃料を流通させる燃料供給経路が構成されている。
【００１６】
減圧弁３０は、通電制御により開弁しコモンレール２０の内部の燃料を低圧側のリターン配管２０４に排出する電磁弁である。
【００１７】
燃料噴射弁４０は、４気筒のディーゼルエンジンの各気筒に搭載され、コモンレール２０が蓄圧している燃料を噴孔４１から気筒内に噴射する。燃料噴射弁４０は、エンジンの運転状態に基づいて、１回の燃焼サイクルにおいてメイン噴射の前後にパイロット噴射およびポスト噴射を含む多段噴射を行う。燃料噴射弁４０は、ノズルニードルに閉弁方向に燃料圧力を加える背圧室の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知の電磁駆動式の噴射弁である。燃料噴射弁４０の電磁駆動部は、ピエゾアクチュエータまたは電磁コイルで構成されている。また、本実施形態に係る燃料噴射システム１０では、燃料噴射弁４０の近傍、特にその燃料取込口に対して、圧力センサ２０６（燃圧センサに該当）が設けられている。圧力センサ２０６は、所定の噴射に係る燃料噴射弁４０の噴射動作や実噴射による圧力変動態様に応じた信号を出力する。
【００１８】
背圧制御弁４２は、燃料噴射弁４０の背圧室の圧力が所定圧を超えると開弁し、背圧室の燃料をリターン配管２０４に排出する。これにより、燃料噴射弁４０の背圧室の圧力が所定圧を超えることを防止する。
【００１９】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリ、入出力インタフェース等を中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）から主に構成されている。
【００２０】
ＥＣＵ５０は、圧力センサ２０６、エンジンの回転速度を検出する回転速度センサ６０、車両の走行速度を検出する速度センサ６２、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセルセンサ６４等の各種センサの出力信号から目標噴射状態（噴射段数、噴射開始点、噴射終了点、噴射量等）を算出する。例えば、エンジン回転速度及びアクセルペダルの操作量等から算出されるエンジン負荷に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶させておく。そして、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。
【００２１】
そして、算出した目標噴射状態に基づいて、噴射指令信号を設定する。例えば、目標噴射状態に対応する噴射指令信号を指令マップにして、記憶装置に記憶させておき、算出した目標噴射状態に基づき、指令マップを参照して噴射指令信号を設定する。以上により、エンジン負荷及びエンジン回転速度に応じた噴射指令信号が設定され、ＥＣＵ５０から燃料噴射弁４０へ出力される。
【００２２】
ＥＣＵ５０は、上記制御のほか、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実行することにより、燃料噴射システム１０の各種制御を実行する。例えば、ＥＣＵ５０は、燃料供給ポンプ１６の吐出量、および減圧弁３０の開閉を制御して、圧力センサ２０６の出力信号から検出する噴射配管２０２内の燃料圧力（実燃圧）と、エンジン運転状態に基づいて設定する目標燃圧との差圧に基づいて実燃圧を目標燃圧に追随させるフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行する。
【００２３】
このＥＣＵ５０は、燃料噴射判定部と、噴射状態推定部と、燃料カット判定部と、燃料供給停止部と、目標圧力制御部と、補正部とに該当する。
【００２４】
ＥＤＵ５２は、ＥＣＵ５０が出力する制御信号に基づいて減圧弁３０、燃料噴射弁４０に駆動電流または駆動電圧を供給するための駆動装置である。
【００２５】
本実施形態に係る圧力センサ２０６では、噴射配管２０２内の実燃圧の変動を検出している。このとき検出される燃圧変動には、燃料噴射を実施することで生じる実燃圧への影響のほか、様々な外乱要因が影響を与えている。外乱要因とは、（１）燃料供給ポンプ１６からコモンレール２０に燃料を圧送する際の都度の圧送量のばらつきに由来する燃圧変動ばらつき、（２）コモンレール２０から燃料噴射弁４０に燃料が流れる際に通過するオリフィスの径のばらつきに由来する燃圧変動ばらつき、（３）直前に例えばパイロット噴射が実施されることで生じる燃圧への影響を除去しようと補正した際に生じる補正誤差、（４）各噴射配管２０２に備わる圧力センサ２０６により検出されるそれぞれの実燃圧の調整誤差、（５）各燃料噴射弁４０で同じ量の燃料を噴射しても、製造時に許容される誤差の範囲で個体差を有しているために生じる実燃圧の変動誤差などが挙げられる。
【００２６】
したがって、実燃圧を目標燃圧にＦ／Ｂ制御しようとしても、これら複数の外乱要因により実燃圧は目標燃圧を中心に変動することになる。よって、図２に記載されるように複数の外乱要因が実燃圧に影響を与えることで生じる実燃圧の変動幅として想定される第一所定範囲を目標燃圧が中心となるように設定する。そして、実燃圧が第一所定範囲内に収まる場合に、実燃圧は目標燃圧に制御されたと判定される。
【００２７】
燃料噴射を実施した場合にも、そのときに生じた燃圧変動には上記の外乱要因（１）〜（５）が影響しているため、外乱要因を考慮して燃料噴射による燃圧変動を検出することになる。ただし、外乱要因（１）〜（５）の他に想定されない外乱要因が燃圧に影響を与える場合を考慮して、図２に記載されるように第一所定範囲の下限値よりも低く設定された第一閾値を用いて、燃料噴射が実際に実施されたか否かを判定する。
【００２８】
ところで、車両の運転中において、走行速度が常に一定な定常走行よりも、走行速度が変動する過渡走行の方が日常的に実施される頻度は多い。図３には、そのような過渡走行時のデータが示されている。車両が過渡走行状態である場合、燃料の噴射量を目標噴射量に追随させるためにＦ／Ｂ制御することが困難なほど微小量の燃料噴射（微小噴射）が指令されることがある。このような微小噴射は、車速が低くなり始め、且つエンジンの回転速度が低くなり始めたときに実施される機会がある。より具体的には、アクセルセンサ６４により検出された現在のアクセル開度から所定開度小さくなった状態が保たれるときに、微小噴射が実施される機会がある。
【００２９】
このような微小噴射が実際に実施されたか否かを第一閾値を用いて判定する場合に、例えば燃料噴射弁４０の経年劣化などで微小噴射時の噴射量が減少すると、微小噴射により減少する実燃圧が第一閾値を下回ることができず、微小噴射が実際に実施されていても微小噴射が実施されなかったと判定されるおそれがある。この場合、微小噴射を実施した際の燃料噴射状態をＥＣＵ５０は推定することができない。
【００３０】
この対策として、本実施形態では、燃圧変動が小さい状況で微小噴射時の燃料噴射状態を学習する。具体的には、ＥＣＵ５０は燃料カット状態（燃料噴射弁４０による燃料噴射の休止処理が実行された状態）であることを判定した上で、燃料供給ポンプ１６からの燃料供給を停止させ、且つ圧力センサ２０６により検出される実燃圧を後述の学習燃圧に制御する。これらの制御が実行されたことを条件として、微小量の燃料を単段噴射（微小単段噴射）する。この際、通常走行時において燃料噴射を実施したか判定する為に設けられた第一閾値に代わり、第二閾値を設ける。
【００３１】
微小単段噴射をする際には、燃料供給ポンプ１６からの燃料供給が停止されている。このため、燃料供給ポンプ１６から燃料が供給されることで生じる圧力伝播や、コモンレール２０から噴射配管２０２までの間に設けられたオリフィスの径が噴射配管２０２ごとに異なるために生じる燃圧変動の誤差などが生じなくなる。また、単段噴射とすることで、直前にパイロット噴射などが実施されることで生じる燃圧への影響を除去しようと補正した際に生じる補正誤差を考慮する必要がない。よって、第二閾値はそれらの外乱要因（１）、（２）、及び（３）を想定せず、外乱要因（４）と（５）を想定して設定される。したがって、第二閾値は、図４に記載されるように第一閾値よりも大きな値として設定される。これにより、微小単段噴射を実施した際に、燃圧は第二閾値よりも小さくなり、ＥＣＵ５０は燃料噴射弁４０から微小噴射が実施されたことを判定することが出来る。
【００３２】
次に、ＥＣＵ５０により実行される燃料噴射状態推定制御の一例を、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、図５に示す一連の処理は、ＥＣＵ５０が電源オンしている期間中にＥＣＵ５０によって所定周期で繰り返し実行される。
【００３３】
まず、ステップＳ１００にて、エンジンが燃料カット状態であるか否かを判定する。エンジンが燃料カット状態ではないと判定した場合には（Ｓ１００：ＮＯ）、本制御を終了する。エンジンが燃料カット状態であると判定した場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０に進む。
【００３４】
ステップＳ１１０では、どの燃圧水準の燃料噴射状態を推定する必要があるのかを把握し、その燃圧を学習燃圧として設定する。そして、圧力センサ２０６により検出される実燃圧を学習燃圧に制御する。ステップＳ１２０では、実燃圧が学習燃圧に到達したか否かを判定する。具体的には、全気筒のうち過半数の気筒の実燃圧が学習燃圧に到達したか否かを判定する。実燃圧が学習燃圧に到達していないと判定した場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１１０に戻り、実燃圧を学習燃圧に制御する処理を続行する。実燃圧が学習燃圧に制御されたと判定した場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０に進み、燃料供給ポンプ１６からの燃料供給を停止させる。
【００３５】
そして、ステップＳ１４０にて、外乱要因（１）、（２）、及び（３）を想定せず、外乱要因（４）と（５）を想定して設定された、学習燃圧を中心とした第二所定範囲（図４参照）内に燃圧が収まるか否かを判定する。実燃圧が第二所定範囲内に収まっていないと判定した場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、本制御を終了する。これは、外乱要因（４）と（５）以外に想定されない外乱要因が生じていると考えられ、微小単段噴射時の燃料噴射状態を正常に推定できないおそれがあるためである。実燃圧が第二所定範囲内に収まっていると判定した場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０に進む。
【００３６】
仮に実燃圧に瞬間的な大きな変化が生じた場合には、ステップＳ１４０による判定処理では、その瞬間的な変化を捉えることができないおそれがある。したがって、ステップＳ１５０では、圧力センサ２０６により検出された実燃圧の微分値を算出し、ステップＳ１６０にて、算出された微分値の変動が０を中心とした第三所定範囲内に収まるか否かを判定する。算出された微分値の変動が第三所定範囲内に燃圧が収まっていないと判定した場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、本制御を終了する。これは、実燃圧に瞬間的に大きな変動を生じさせる外乱要因が生じていることが考えられ、微小単段噴射時の燃料噴射状態を正常に推定できないおそれがあるためである。算出された微分値の変動が第三所定範囲内に燃圧が収まっていると判定した場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７０に進む。
【００３７】
ステップＳ１７０では、燃料噴射弁４０から燃料噴射が実施されたか否かを判定する第一閾値を第二閾値に変更する。そしてステップＳ１８０にて、燃料噴射弁４０から微小単段噴射を実施させ、ステップＳ１９０にて、実燃圧が第二閾値よりも低くなったか否かを判定する。燃圧が第二閾値よりも低くなっていないと判定した場合には（Ｓ１９０：ＮＯ）、本制御を終了する。実燃圧が第二閾値よりも低くなったと判定した場合には（Ｓ１９０：ＹＥＳ）、ステップＳ２００に進み、圧力センサ２０６により出力された燃圧の波形に基づいて、燃料噴射状態を推定し、その燃料噴射状態を記憶した後に、本制御を終了する。
【００３８】
本制御終了後、車両が通常走行を実施し、その際に本制御において微小単段噴射を実施した際の燃料噴射量と略同じ量の燃料噴射量を噴射するよう指令した場合を想定する。この場合には、ステップＳ２００にて記憶された燃料噴射状態を取得し、指令マップに記憶された噴射指令信号を取得した燃料噴射状態に基づいて補正する。この際、微小噴射時の燃料噴射状態を推定しない。これは、過渡走行時において、燃料供給ポンプ１６より燃料供給が実施されている等、微小単段噴射させる状況と比較して外乱要因が多く存在する為、微小噴射による燃料噴射状態をより正確に推定することが困難なためである。
【００３９】
上記構成により、本実施形態は、以下の効果を奏する。
【００４０】
・外乱要因（１）〜（３）を抑制した状況で微小単段噴射を実施することができるので、第一閾値よりも大きく設定した第二閾値を用いたとしても、燃料噴射が実施されたことの判定精度が低下することを抑制することができる。そして、第二閾値を用いることで燃料が噴射されたと判定され易くなり、より微小量の燃料で噴射されたことを判定することが可能となる。また、仮に経年劣化などで噴射量が減少する状況でも、上記制御により微小単段噴射が実施されたことを判定することができ、微小単段噴射時の燃料噴射状態を推定することが可能となる。実際に本制御を実施した結果が図６に記載されている。なお、図６上図の横軸は要求噴射量で、縦軸は要求噴射量と実噴射量との差である。また、図６下図の横軸は要求噴射量で、縦軸は燃料噴射の検出率を表している。通常走行時と比較して、本制御では、要求噴射量が少なくても、実噴射量に大きな差異が生じることなく噴射することが可能であり（図６上図参照）、且つ、微小量の燃料噴射でも高い精度で検出することが可能であることを示している（図６下図参照）。
【００４１】
・圧力センサ２０６の調整誤差と、燃料噴射弁４０が有する個体差により生じる誤差と、を外乱要因として考慮して第二閾値が設定される。これにより、微小量の燃料噴射を実施したか否か精度高く判定することが可能となる。
【００４２】
・第一閾値は、圧力センサ２０６の調整誤差及び燃料噴射弁４０が有する個体差により生じる誤差の他、オリフィス径のばらつきに由来する実燃圧の変動誤差と、直前に例えばパイロット噴射などが実施されることで生じる実燃圧への影響を除去しようと補正した際に生じる補正誤差と、燃料供給ポンプ１６からコモンレール２０に燃料を圧送する際の都度の圧送量のばらつきに由来する燃圧変動ばらつきと、を外乱要因として考慮して第一閾値が設定される。これにより、通常走行時の燃料噴射の判定をより正確に実施することが可能となる。
【００４３】
・燃料カット状態であるときに実施した微小単段噴射と略同じ量の噴射を実施した場合には、微小単段噴射時に推定された燃料噴射状態に基づいて、噴射指令信号が補正される。これにより、過渡走行時に実施される微小量の燃料噴射において、その噴射状態をより正確に制御することができる。また、過渡走行時においては、燃料噴射状態の推定は実施しない。これにより、燃料噴射状態を正確に推定することは困難である場合は、噴射状態の推定を行わないようにすることができる。
【００４４】
上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
【００４５】
・図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１２０にて全気筒のうち過半数の気筒の実燃圧が学習燃圧に到達したか否かを判定していた。このことについて、必ずしも上記判定を実施する必要はない。例えば、ステップＳ１１０にて実燃圧を学習燃圧に制御する処理を実行してから第一所定時間が経過した場合に、実燃圧が学習燃圧に制御されたと判定してもよい。
【００４６】
・ステップＳ１３０にて燃料供給ポンプ１６からの燃料供給停止処理を実行した後で、ステップＳ１４０にて、実燃圧が第二所定範囲に収まっているか否かの判定処理を実施していた。また、ステップＳ１５０にて、圧力センサ２０６より検出された実燃圧の微分値を算出する演算処理を実行した後で、ステップＳ１６０にて、算出された微分値の変動が第三所定範囲に収まるか否かの判定処理を実施していた。これらの内ステップＳ１４０〜ステップＳ１６０は必ずしも実施する必要はない。例えば、燃料供給ポンプ１６からの燃料供給停止処理を実行した後、第二所定時間が経過することで、第二所定範囲及び第三所定範囲に収まるほどに燃圧の変動幅が狭まったとして判定してもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、実燃圧が第一閾値よりも小さくなった場合に、燃料噴射弁４０から燃料が噴射されたことを判定していた。また、燃料カットを実行し、燃料供給ポンプ１６からの燃料供給を停止した場合には、第一閾値に代えて第二閾値を設定し、実燃圧が第二閾値よりも小さくなったことで、燃料噴射弁４０から微小量の燃料が噴射されたことを判定していた。このことについて、燃料噴射判定は実燃圧の変動に基づいて判定されることに限らない。例えば、実燃圧の微分値を算出し、算出された微分値が、通常走行時に設定される第三閾値又は燃料カット状態であり、且つ燃料供給ポンプ１６からの燃料供給が停止されることで設定される第四閾値よりも低くなった場合に燃料噴射弁４０から燃料が噴射されたと判定してもよい。実燃圧の微分値を演算することで、燃料の噴射による実燃圧の変動を正確に把握する事ができる。したがって、燃料噴射弁４０により燃料が噴射されたことを精度高く判定することができる。また、第四閾値は第三閾値よりも大きく設定されるため、第三閾値を用いる場合と比較して、第四閾値を用いる場合の方が燃料が噴射されたと判定され易くすることができる。
【００４８】
・上記実施形態では、燃料カットを実施し、燃料供給ポンプ１６からの燃料供給を停止させ、燃料噴射を判定する第一閾値を第二閾値に設定し直した後に、微小単段噴射を行い、燃料噴射が実施されたか判定が行われていた。このとき、第一閾値から第二閾値に設定し直す上で、外乱要因が実燃圧の変動に影響を与える大きさに変化があると推定されたならば、第一閾値にもその変化を反映させてもよい。このような処理を実施した場合、通常噴射時の燃料噴射判定をより精度高く実施することが可能となる。
【００４９】
・上記実施形態では、第一閾値が外乱要因（１）〜（５）を想定して設定されていた。このことについて、例えば第一閾値は外乱要因（１）〜（４）を想定して設定するなど、その組み合わせに制限はない。また、第二閾値は（４）及び（５）を想定して設定されていた。このことについて、例えば第二閾値は（４）のみを想定して設定するなど、外乱要因（１）〜（３）を想定する事の無い範囲でその組み合わせに制限はない。
【符号の説明】
【００５０】
１０…燃料噴射システム、１６…燃料供給ポンプ、２０…コモンレール、４０…燃料噴射弁、４１…噴孔、５０…ＥＣＵ、２０２…噴射配管、２０６…圧力センサ。
【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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