特許 7054363 燃料ポンプの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-05

(45)【発行日】2022-04-13

(54)【発明の名称】燃料ポンプの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 59/36 20060101AFI20220406BHJP

【ＦＩ】

F02M59/36 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018093794

(22)【出願日】2018-05-15

(65)【公開番号】P2019199826

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】戸田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】野々山 由晴

(72)【発明者】

【氏名】三輪 雄一

【審査官】齊藤 彬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０６１２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３３６５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ５９／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プランジャ（３２）の往復動により加圧室（３５）における燃料の吸入及び圧送を行う燃料ポンプ（１３）を備える燃料供給システム（１００）に適用され、前記加圧室の容積が減少する圧送期間において調量弁（３８）による吸入通路（３６）の閉弁時期（Ｔｃ）の調整により燃料吐出量（Ｑ）を制御する燃料ポンプの制御装置（６０）であって、
前記プランジャの往復動サイクル毎に、前記燃料ポンプの吐出側の燃料圧力である吐出圧力（ＰＳ）が目標圧力（ＰＳｔｇ）よりも高くなる第１状態（Ｓｔ１）と、前記目標圧力よりも低くなる第２状態（Ｓｔ２）と、を交互に繰り返す圧力脈動が生じていることを判定する判定部と、
前記圧力脈動が生じていると判定された場合に、現在の往復動サイクルよりも２ｎ回前（ｎは自然数）の往復動サイクルにおける前記燃料吐出量と目標燃料吐出量（Ｑｔｇ）との吐出量差（ΔＱ２）に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
現在の往復動サイクルよりも２ｎ回前（ｎは自然数）の往復動サイクルにおける前記吐出量差に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する第１閉弁制御と、前回の往復動サイクルにおける前記吐出量差に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する第２閉弁制御と、を実施可能であり、
前記第２閉弁制御の実施時に前記圧力脈動が生じていると判定された場合に、前記第２閉弁制御から前記第１閉弁制御に切り替える、燃料ポンプの制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記第１閉弁制御において、前記２ｎ回前の往復動サイクルにおける吐出量差と、往復動サイクル順が前記２ｎ回前の往復動サイクルと前後する（２ｎ－１）回前又は（２ｎ+１）回前の往復動サイクルにおける吐出量差（ΔＱ１，ΔＱ３）とに基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する請求項１に記載の燃料ポンプの制御装置。

【請求項3】

前記目標燃料吐出量と前記燃料吐出量との一方から他方を差し引いた前記吐出量差を取得する吐出量差取得部を備え、
前記判定部は、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の前記吐出量差の偏差が所定の閾値よりも大きく、かつ、一対の前記吐出量差の積がゼロよりも小さいサイクルが１回または２回以上連続して発生する場合に、前記圧力脈動が生じていることを判定する請求項１又は２に記載の燃料ポンプの制御装置。

【請求項4】

プランジャ（３２）の往復動により加圧室（３５）における燃料の吸入及び圧送を行う燃料ポンプ（１３）を備える燃料供給システム（１００）に適用され、前記加圧室の容積が減少する圧送期間において調量弁（３８）による吸入通路（３６）の閉弁時期（Ｔｃ）の調整により燃料吐出量（Ｑ）を制御する燃料ポンプの制御装置（６０）であって、
前記プランジャの往復動サイクル毎に、前記燃料ポンプの吐出側の燃料圧力である吐出圧力（ＰＳ）が目標圧力（ＰＳｔｇ）よりも高くなる第１状態（Ｓｔ１）と、前記目標圧力よりも低くなる第２状態（Ｓｔ２）と、を交互に繰り返す圧力脈動が生じていることを判定する判定部と、
前記圧力脈動が生じていると判定された場合に、現在の往復動サイクルよりも２ｎ回前（ｎは自然数）の往復動サイクルにおける前記燃料吐出量と目標燃料吐出量（Ｑｔｇ）との吐出量差（ΔＱ２）に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する制御部と、
前記目標燃料吐出量と前記燃料吐出量との一方から他方を差し引いた前記吐出量差を取得する吐出量差取得部と、を備え、
前記判定部は、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の前記吐出量差の偏差が所定の閾値よりも大きく、かつ、一対の前記吐出量差の積がゼロよりも小さいサイクルが１回または２回以上連続して発生する場合に、前記圧力脈動が生じていることを判定する、燃料ポンプの制御装置。

【請求項5】

前記吸入通路の閉弁時期とその目標閉弁時期との一方から他方を差し引いた閉弁時期差を取得する時期差取得部を備え、
前記判定部は、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の前記閉弁時期差の偏差が所定の閾値よりも大きく、かつ、一対の前記閉弁時期差の積がゼロよりも小さいサイクルが１回または２回以上連続して発生する場合に、前記圧力脈動が生じていることを判定する請求項１又は２に記載の燃料ポンプの制御装置。

【請求項6】

プランジャ（３２）の往復動により加圧室（３５）における燃料の吸入及び圧送を行う燃料ポンプ（１３）を備える燃料供給システム（１００）に適用され、前記加圧室の容積が減少する圧送期間において調量弁（３８）による吸入通路（３６）の閉弁時期（Ｔｃ）の調整により燃料吐出量（Ｑ）を制御する燃料ポンプの制御装置（６０）であって、
前記プランジャの往復動サイクル毎に、前記燃料ポンプの吐出側の燃料圧力である吐出圧力（ＰＳ）が目標圧力（ＰＳｔｇ）よりも高くなる第１状態（Ｓｔ１）と、前記目標圧力よりも低くなる第２状態（Ｓｔ２）と、を交互に繰り返す圧力脈動が生じていることを判定する判定部と、
前記圧力脈動が生じていると判定された場合に、現在の往復動サイクルよりも２ｎ回前（ｎは自然数）の往復動サイクルにおける前記燃料吐出量と目標燃料吐出量（Ｑｔｇ）との吐出量差（ΔＱ２）に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する制御部と、
前記吸入通路の閉弁時期とその目標閉弁時期との一方から他方を差し引いた閉弁時期差を取得する時期差取得部と、を備え、
前記判定部は、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の前記閉弁時期差の偏差が所定の閾値よりも大きく、かつ、一対の前記閉弁時期差の積がゼロよりも小さいサイクルが１回または２回以上連続して発生する場合に、前記圧力脈動が生じていることを判定する、燃料ポンプの制御装置。

【請求項7】

前記燃料ポンプの吸入側の燃料圧力であって、前記調量弁の閉弁動作開始前における前記燃料圧力である閉弁前圧力を取得する圧力取得部と、
前記目標燃料吐出量と前記燃料吐出量との一方から他方を差し引いた前記吐出量差を取得する吐出量差取得部と、を備え、
前記判定部は、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の前記閉弁前圧力の差が所定の第１閾値よりも大きく、かつ、前記２つの往復動サイクルにおける一対の前記吐出量差の偏差が所定の第２閾値よりも大きいサイクルが１回または２回以上連続して発生する場合に、前記圧力脈動が生じていることを判定する請求項１又は２に記載の燃料ポンプの制御装置。

【請求項8】

プランジャ（３２）の往復動により加圧室（３５）における燃料の吸入及び圧送を行う燃料ポンプ（１３）を備える燃料供給システム（１００）に適用され、前記加圧室の容積が減少する圧送期間において調量弁（３８）による吸入通路（３６）の閉弁時期（Ｔｃ）の調整により燃料吐出量（Ｑ）を制御する燃料ポンプの制御装置（６０）であって、
前記プランジャの往復動サイクル毎に、前記燃料ポンプの吐出側の燃料圧力である吐出圧力（ＰＳ）が目標圧力（ＰＳｔｇ）よりも高くなる第１状態（Ｓｔ１）と、前記目標圧力よりも低くなる第２状態（Ｓｔ２）と、を交互に繰り返す圧力脈動が生じていることを判定する判定部と、
前記圧力脈動が生じていると判定された場合に、現在の往復動サイクルよりも２ｎ回前（ｎは自然数）の往復動サイクルにおける前記燃料吐出量と目標燃料吐出量（Ｑｔｇ）との吐出量差（ΔＱ２）に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する制御部と、
前記燃料ポンプの吸入側の燃料圧力であって、前記調量弁の閉弁動作開始前における前記燃料圧力である閉弁前圧力を取得する圧力取得部と、
前記目標燃料吐出量と前記燃料吐出量との一方から他方を差し引いた前記吐出量差を取得する吐出量差取得部と、を備え、
前記判定部は、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の前記閉弁前圧力の差が所定の第１閾値よりも大きく、かつ、前記２つの往復動サイクルにおける一対の前記吐出量差の偏差が所定の第２閾値よりも大きいサイクルが１回または２回以上連続して発生する場合に、前記圧力脈動が生じていることを判定する、燃料ポンプの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料ポンプからの燃料吐出量を制御する燃料ポンプの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばディーゼルエンジンの燃料供給システムとして、燃料タンクから汲み上げられた低圧燃料を高圧にする燃料ポンプと、燃料ポンプから吐出された高圧燃料を蓄える蓄圧室とを備え、蓄圧室内の高圧燃料を燃料噴射弁からエンジン気筒内に噴射する蓄圧式の燃料供給システムが知られている。燃料ポンプはエンジンの回転により運転する構成となっており、エンジンの回転に同期してプランジャが往復動し、その往復動に伴い加圧室において燃料の加圧が行われる。また、燃料ポンプにおいては加圧室の吸入口を開閉する調量弁が設けられており、調量弁の閉弁時期を調整することで、加圧室からの燃料吐出量を目標燃料吐出量に制御するようにしている。

【0003】

特許文献１に記載の技術では、燃料ポンプの運転中に蓄圧室の圧力（つまり、燃料ポンプの吐出圧力）に基づいて調量弁の閉弁時期を学習補正する構成としている。具体的には、プランジャの往復動サイクル毎に吐出圧力を検出し、前回の往復動サイクルにおいて検出された吐出圧力と目標圧力との偏差に基づいて現在の往復動サイクルにおける調量弁の閉弁時期を学習補正することにより、燃料吐出量が目標燃料吐出量となるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－３２２０４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術では、前回の往復動サイクルにおいて測定された吐出圧力に基づいて、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量を制御する。本発明者らの実験と解析により、燃料ポンプが所定の運転条件であると、プランジャの往復動サイクル毎に、吐出圧力が目標圧力よりも高くなる第１状態と、目標圧力よりも低くなる第２状態と、を交互に繰り返す圧力脈動が生じることを見出した。

【0006】

圧力脈動が生じていると、特許文献１に記載の技術により燃料吐出量を適切に制御することができない。具体的には、特許文献１に記載の技術を適用した場合、前回の第１状態の往復動サイクルにおいて測定された比較的高い吐出圧力に基づいて、現在の第２状態の往復動サイクルにおける燃料吐出量が減少するように制御される。また、前回の第２状態の往復動サイクルにおいて測定された比較的低い吐出圧力に基づいて、現在の第１状態の往復動サイクルにおける燃料吐出量が増加するように制御される。この結果、第１状態における燃料吐出量と第２状態における燃料吐出量との差が増加するように制御され、燃料吐出量を適切に制御することができない。

【0007】

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、その目的は、吐出圧力の圧力脈動を抑制して、燃料吐出量を好適に制御できる燃料ポンプの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】

【0008】

本発明は、プランジャの往復動により加圧室における燃料の吸入及び圧送を行う燃料ポンプを備える燃料供給システムに適用され、前記加圧室の容積が減少する圧送期間において調量弁による吸入通路の閉弁時期の調整により燃料吐出量を制御する燃料ポンプの制御装置であって、前記プランジャの往復動サイクル毎に、前記燃料ポンプの吐出側の燃料圧力である吐出圧力が目標圧力よりも高くなる第１状態と、前記目標圧力よりも低くなる第２状態と、を交互に繰り返す圧力脈動が生じていることを判定する判定部と、前記圧力脈動が生じていると判定された場合に、現在の往復動サイクルよりも２ｎ回前（ｎは自然数）の往復動サイクルにおける前記燃料吐出量と目標燃料吐出量との吐出量差に基づいて、現在の往復動サイクルにおける前記吸入通路の閉弁時期を制御する制御部と、を備える。

【0009】

圧力脈動が生じると、第１状態と第２状態とが交互に繰り返されるため、第１状態又は第２状態を示す圧力状態が、現在の往復動サイクルと２ｎ回前の往復動サイクルとで等しくなる。そのため、圧力脈動が生じていると判定された場合には、現在の往復動サイクルと圧力状態が等しい２ｎ回前の往復動サイクルにおける吐出量差に基づいて、現在の往復動サイクルにおける吸入通路の閉弁時期を制御することで、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量を好適に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】燃料噴射システムの概要を示す構成図。

【図2】高圧ポンプの構成及び動作を説明するための図。

【図3】プランジャの往復動に伴う吸入圧力の推移を示す図。

【図4】第１実施形態に係る制御処理を示すフローチャート。

【図5】圧力脈動の発生時における閉弁時期の推移を示す図。

【図6】第２実施形態に係る制御処理を示すフローチャート。

【図7】第３実施形態に係る制御処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
以下、第１実施形態に係る制御装置としてのＥＣＵ６０が適用される燃料噴射システム１００について、図面を参照しつつ説明する。燃料噴射システム１００は、車両ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムである。本実施形態において、燃料噴射システム１００が「燃料供給システム」に相当する。

【0012】

図１は、燃料噴射システム１００の概要を示す構成図である。図１において、多気筒ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１０には気筒毎に電磁式インジェクタ１１が配設され、これらインジェクタ１１は各気筒共通のコモンレール（蓄圧配管）１２に接続されている。コモンレール１２には燃料ポンプとしての高圧ポンプ１３が接続されている。高圧ポンプ１３は、フィードポンプ１５によって燃料タンク１６から汲み上げられた低圧燃料を、低圧通路３６を通じて吸入するとともに加圧して高圧通路４１を通じてコモンレール１２に吐出する。これにより、高圧燃料がコモンレール１２に蓄圧される。本実施形態において、低圧通路３６が「吸入通路」に相当する。

【0013】

次に、高圧ポンプ１３の構造及び動作について図２を用いて説明する。高圧ポンプ１３には、ポンプ本体にシリンダ３１が設けられており、シリンダ３１内においてプランジャ３２が往復可能に収容されている。プランジャ３２の一端は、カムリング３３に当接されている。カムリング３３は、クランク軸に接続されたカム軸３４に固定されており、エンジン駆動に伴うクランク軸の回転により回転する。このカムリング３３の回転に伴いプランジャ３２が往復動する。

【0014】

シリンダ３１内には、プランジャ３２に隣接して加圧室３５が設けられている。加圧室３５には、低圧通路３６と高圧通路４１とが接続されている。プランジャ３２の動きに合わせて低圧通路３６内の燃料が吸入され、その吸入された燃料が加圧されて加圧室３５から圧送される。

【0015】

低圧通路３６には燃圧センサ１８が設けられており、この燃圧センサ１８により低圧通路３６内の燃料圧力（以下、吸入圧力という）ＰＢが検出される。

【0016】

高圧ポンプ１３の低圧通路３６側には、調量弁３８が設けられている。調量弁３８は、例えば電磁式の流量制御弁（ＰＣＶ）であり、非通電時に開弁状態となるノーマリオープン弁として構成されている。具体的には、調量弁３８の周囲には、ソレノイド３９が設けられており、ソレノイド３９に流れる駆動電流Ｉｎにより生じる磁力によって低圧通路３６を開閉する（図２（ａ）参照）。なお、調量弁３８は、電磁式の流量制御弁に限らず、圧電式の流量制御弁でもよい。ソレノイド３９は、圧送期間Ｔｐにおいて駆動電流Ｉｎを供給されることで調量弁３８を閉弁する（図２（ｂ）参照）。そして、ソレノイド３９は、所定期間だけ駆動電流Ｉｎを供給された後、その供給が遮断される。以下、ソレノイド３９に駆動電流Ｉｎを供給することを、調量弁３８への通電という。

【0017】

高圧ポンプ１３の高圧通路４１側には、吐出弁４２が設けられている。吐出弁４２は、周知の逆止弁により構成されており、加圧室３５の燃料圧力に応じて加圧室３５から燃料が流出することのみを許容し、コモンレール１２から加圧室３５に燃料が流入することを規制する。

【0018】

加圧室３５内の容積が増加する吸入期間Ｔｂでは、調量弁３８への通電が遮断されているため、調量弁３８が開弁状態となる。すなわち、加圧室３５と低圧通路３６とが連通状態になる。このとき、調量弁３８が開弁状態でプランジャ３２が上死点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）に向かって移動して、加圧室３５の容積が大きくなる（図２（ｃ）参照）。そして、フィードポンプ１５から汲み上げられた低圧燃料が加圧室３５に吸入される。

【0019】

加圧室３５内の容積が減少する圧送期間Ｔｐでは、プランジャ３２が下死点から上死点に向かって移動する際、調量弁３８に通電せず開弁状態を保つことにより、加圧室３５内の燃料が低圧通路３６側に逆流する。調量弁３８が閉弁される前までの期間がプレストローク期間Ｔｋである。

【0020】

この逆流により、閉弁開始時期Ｔｆ前における低圧通路３６内の吸入圧力ＰＢが一時的に上昇する（図２（ｄ）参照）。閉弁開始時期Ｔｆは、調量弁３８の閉弁動作を開始する時期であり、具体的には、ソレノイド３９に駆動電流Ｉｎの供給を開始する時期である。以下、この一時的に上昇した吸入圧力ＰＢをサージ圧力Ｐｃという。本実施形態において、吸入圧力ＰＢが「吸入側の燃料圧力」に相当し、サージ圧力Ｐｃが「調量弁の閉弁動作開始前における燃料圧力，閉弁前圧力」に相当する。

【0021】

その後、閉弁時期Ｔｃに調量弁３８が閉弁状態となると、加圧室３５内の燃料の圧力が上昇し、その圧力上昇により高圧化された高圧燃料が吐出弁４２を経由してコモンレール１２に吐出される。高圧燃料がコモンレール１２に吐出される期間が燃料吐出期間Ｔｓである。

【0022】

したがって、高圧ポンプ１３は、プランジャ３２の往復動により加圧室３５における燃料の吸入及び圧送を行う。そして、調量弁３８の閉弁時期Ｔｃの調整、つまり、プレストローク期間Ｔｋの調整により燃料吐出量Ｑを制御することができる。すなわち、調量弁３８の閉弁時期Ｔｃを早くすることにより燃料吐出量Ｑが多くなり、閉弁時期Ｔｃを遅くすることにより燃料吐出量Ｑが少なくなる。

【0023】

通電により調量弁３８が閉弁し、加圧室３５の圧力が上昇すると、調量弁３８への通電を遮断しても、加圧室３５の燃料圧力により調量弁３８は閉弁状態に保持される。したがって、図２に示すように、プランジャ３２が上死点に達する前に調量弁３８の通電が遮断される。

【0024】

図１の説明に戻り、コモンレール１２にはコモンレール圧センサ１７が設けられており、このコモンレール圧センサ１７によりコモンレール１２内の燃料圧力（以下、吐出圧力という）ＰＳが検出される。図示は省略するが、コモンレール１２には電磁駆動式（又は機械式）の減圧弁が設けられており、吐出圧力ＰＳが過剰に上昇した場合にはこの減圧弁が開放されて減圧が行われるようになっている。本実施形態において、吐出圧力が「吐出側の燃料圧力」に相当する。

【0025】

ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットである。ＥＣＵ６０には、燃圧センサ１８やコモンレール圧センサ１７の検出信号の他、エンジン１０の回転速度を検出するための回転速度センサ、ドライバによるアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ、コモンレール１２内の燃料温度を検出する燃料温度センサなどの各種センサから検出信号が逐次入力される。そして、ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度やアクセル開度等のエンジン運転情報に基づいて最適な燃料噴射量及び噴射時期を決定し、それに応じた噴射制御信号をインジェクタ１１に出力する。これにより、各気筒においてインジェクタ１１から燃焼室への燃料噴射が制御される。

【0026】

また、ＥＣＵ６０は、エンジン運転情報に基づいて吸入圧力ＰＢの目標圧力ＰＢｔｇ（図３参照）を設定するとともに、吐出圧力ＰＳの目標圧力ＰＳｔｇ（図３参照）を設定し、吐出圧力ＰＳが目標圧力ＰＳｔｇに一致するように燃料吐出量Ｑ等を制御する。

【0027】

ところで、高圧ポンプ１３が所定の運転条件であると、プランジャ３２の往復動サイクル毎に、吐出圧力ＰＳが目標圧力ＰＳｔｇよりも高くなる第１状態Ｓｔ１と、目標圧力ＰＳｔｇよりも低くなる第２状態Ｓｔ２と、を交互に繰り返す圧力脈動（図３（ｅ）のグラフＦ１参照）が生じることが確認された。この圧力脈動は、本発明者らの実験と解析により初めて確認されたものである。

【0028】

圧力脈動の原因を、図３を用いて説明する。図３は、プランジャ３２の往復動に伴う吸入圧力ＰＢの推移を示す。ここで、図３（ａ）は、調量弁３８の開閉状態の推移を示し、図３（ｂ）は、プランジャ３２の往復動の推移を示す。図３（ｃ）は、通常状態における吸入圧力ＰＢの推移を示し、図３（ｄ）は、低圧燃料の供給状態悪化時における吸入圧力ＰＢの推移を示す。図３（ｅ）は、吐出圧力ＰＳの推移を示し、図３（ｆ）は、燃料吐出量Ｑの推移を示す。なお、図３（ａ），（ｅ），（ｆ）には、後述する制御処理の実施前における各種値の推移を示すグラフＦ１（実線）と、制御処理の実施後における各種値の推移を示すグラフＦ２（破線）と、が示されている。

【0029】

図３に示すように、圧送期間Ｔｐでは、プレストローク期間Ｔｋに調量弁３８が開弁状態に保たれることにより、吸入圧力ＰＢにサージ圧力Ｐｃが生じる。図３（ｃ）に示すように、低圧燃料の供給状態が良好な通常状態では、サージ圧力Ｐｃは所定の閾値Ｐｔｈに保たれる。

【0030】

しかし、何らかの原因で低圧燃料の供給状態が悪化すると、加圧室３５に吸入される低圧燃料が減少し、燃料吐出量Ｑが減少する。また、供給状態の悪化によりサージ圧力Ｐｃの発生時期が遅れ、サージ圧力Ｐｃのピーク高さは閾値Ｐｔｈよりも増加する。燃料吐出量Ｑが減少した次の往復動サイクルでは、前回の往復動サイクルにおいて加圧室３５への吸入が減少しているため、低圧通路３６の圧力回復が早く、加圧室３５に吸入される低圧燃料が増加し、燃料吐出量Ｑが増加する。また、サージ圧力Ｐｃの発生時期が早くなり、サージ圧力Ｐｃのピーク高さは閾値Ｐｔｈよりも減少する。

【0031】

これ以降、高圧ポンプ１３では、プランジャ３２の往復動サイクル毎に、燃料吐出量Ｑの増加と減少とが交互に繰り返される。これに伴い、サージ圧力Ｐｃには、プランジャ３２の往復動サイクル毎に、閾値Ｐｔｈよりも高くなる状態と、閾値Ｐｔｈよりも低くなる状態とを交互に繰り返す圧力ばらつきが生じる（図３（ｄ）参照）。

【0032】

サージ圧力Ｐｃに圧力ばらつきが生じると、吐出圧力ＰＳに圧力脈動が生じる（図３（ｅ）のグラフＦ１参照）。圧力ばらつきに起因して圧力脈動が生じるメカニズムは、未だ完全に解明されていない。そして、吐出圧力ＰＳに圧力脈動が生じると、前回の往復動サイクルにおいて測定された吐出圧力ＰＳに基づいて、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑを制御するフィードバック制御を実施することができない。

【0033】

前回の往復動サイクルにおいて測定された吐出圧力ＰＳに基づいて現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑの制御を行うと、以下のようになる。例えば前回の第１状態Ｓｔ１の往復動サイクルにおいて測定された比較的高い吐出圧力ＰＳに基づいて、現在の第２状態Ｓｔ２の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少するように制御される。また、前回の第２状態Ｓｔ２の往復動サイクルにおいて測定された比較的低い吐出圧力ＰＳに基づいて、現在の第１状態Ｓｔ１の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加するように制御される。この結果、第１状態Ｓｔ１における燃料吐出量Ｑと第２状態Ｓｔ２における燃料吐出量Ｑとの差が増加するように制御され、燃料吐出量Ｑを適切に制御することができない。

【0034】

そこで、本実施形態では、圧力脈動が生じていると判定された場合に、現在の往復動サイクルよりも２回前の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑと目標燃料吐出量Ｑｔｇとの吐出量差ΔＱに基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する制御処理を実施する。これにより、第１状態Ｓｔ１又は第２状態Ｓｔ２を示す圧力状態が、現在の往復動サイクルと等しい２ｎ回前の往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱに基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御することで、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑを好適に制御することができる。

【0035】

次に、ＥＣＵ６０により実施される制御処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。本処理は、ＥＣＵ６０によりプランジャ３２の往復動サイクル毎に繰り返し実施される。

【0036】

まず、ステップＳ１０において、目標燃料吐出量Ｑｔｇを算出し、続くステップＳ１２において、ステップＳ１０で算出した目標燃料吐出量Ｑｔｇに対応する目標閉弁時期Ｔｔｇを算出する。

【0037】

ステップＳ１４において、前回の往復動サイクルにおける吐出量差（以下、前回吐出量差という）ΔＱ１及び前々回の往復動サイクルにおける吐出量差（以下、前々回吐出量差という）ΔＱ２を取得する。各往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱ１，ΔＱ２は、制御処理において算出され、往復動サイクルの順番を示す往復動サイクル順に関連付けてＥＣＵ６０のＲＡＭに記憶されている。本実施形態では、吐出量差ΔＱは、燃料吐出量Ｑから目標燃料吐出量Ｑｔｇを減算したものである。本実施形態において、ステップＳ１４の処理が「吐出量差取得部」に相当する。

【0038】

ステップＳ１６において、前回吐出量差ΔＱ１と前々回吐出量差ΔＱ２とに基づいて、圧力脈動が生じているかを判定する。具体的には、前々回吐出量差ΔＱ２から前回吐出量差ΔＱ１を減算した差分の絶対値である差分偏差が、所定の閾値ΔＱｔｈよりも大きいかを判定する。所定の閾値ΔＱｔｈは、通常状態において生じる差分偏差の最大値よりも大きい値に設定されている。また、前々回吐出量差ΔＱ２と前回吐出量差ΔＱ１とを積算した積算値がゼロよりも小さいかを判定する。本実施形態において、ステップＳ１６の処理が「判定部」に相当する。

【0039】

差分偏差が閾値ΔＱｔｈよりも大きく、かつ、積算値がゼロよりも小さい場合、圧力脈動が生じていると判定する。この場合、ステップＳ１６で肯定判定し、前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する第１閉弁制御（Ｓ１８，Ｓ２０）を実施する。本実施形態において、ステップＳ１８，Ｓ２０の処理が「制御部」に相当する。

【0040】

具体的には、ステップＳ１８において、前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出し、続くステップＳ２０において、ステップＳ１２で算出された目標閉弁時期Ｔｔｇに補正期間ΔＴｒ２を加算して、閉弁開始時期Ｔｆを算出する。

【0041】

補正期間ΔＴｒ２は、前々回吐出量差ΔＱ２が大きいほど大きくなるように算出される。そのため、閉弁開始時期Ｔｆは、前々回吐出量差ΔＱ２が大きいほど目標閉弁時期Ｔｔｇよりも遅くなる。これにより、閉弁時期Ｔｃが遅くなり、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少する。また、閉弁開始時期Ｔｆは、前々回吐出量差ΔＱ２が小さいほど目標閉弁時期Ｔｔｇよりも早くなる。これにより、閉弁時期Ｔｃが早くなり、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加する。

【0042】

つまり、ステップＳ１８，Ｓ２０の処理では、前々回吐出量差ΔＱ２が大きいほど、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少し、前々回吐出量差ΔＱ２が小さいほど、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加するように、閉弁時期Ｔｃが制御される。

【0043】

一方、差分偏差が閾値ΔＱｔｈよりも小さいか、または、積算値がゼロよりも大きい場合、圧力脈動が生じていないと判定する。この場合、ステップＳ１６で否定判定し、前回吐出量差ΔＱ１に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する第２閉弁制御（Ｓ２２，Ｓ２４）を実施する。

【0044】

具体的には、ステップＳ２２において、前回吐出量差ΔＱ１に基づいて補正期間ΔＴｒ１を算出し、続くステップＳ２４において、ステップＳ１２で算出された目標閉弁時期Ｔｔｇに補正期間ΔＴｒ１を加算して、閉弁開始時期Ｔｆを算出する。ステップＳ２２，Ｓ２４の第２閉弁制御は、参照する吐出量差ΔＱが異なるものの、ステップＳ１８，Ｓ２０の第１閉弁制御と略同一の処理であり、重複した説明を省略する。

【0045】

第１閉弁制御又は第２閉弁制御（Ｓ１８～Ｓ２４）を終了すると、ステップＳ２６において、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑを算出し、続くステップＳ２８において、現在の往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱを算出し、制御処理を終了する。吐出量差ΔＱは、ステップＳ１０で算出された目標燃料吐出量ＱｔｇとステップＳ２６で算出された燃料吐出量Ｑとを用いて算出され、算出された吐出量差ΔＱは、往復動サイクル順に関連付けてＥＣＵ６０のＲＡＭに記憶される。

【0046】

図３（ａ），（ｅ），（ｆ）に、制御処理の一例を示す。制御処理では、圧力脈動が生じていると判定されるまでは、第２閉弁制御が実施されており、前回吐出量差ΔＱ１に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが制御されている。

【0047】

本実施形態では、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の吐出量差である前々回吐出量差ΔＱ２と前回吐出量差ΔＱ１とに基づいて、圧力脈動が生じているかが判定される。具体的には、図３（ｆ）のグラフＦ１に示すように、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおいて、燃料吐出量Ｑが目標燃料吐出量Ｑｔｇよりも小さい状態と、目標燃料吐出量Ｑｔｇよりも大きい状態と、がそれぞれ判定され、かつ、この２つの往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑの差（差分偏差に相当）Ｑｄが閾値ΔＱｔｈよりも大きいかが判定される。

【0048】

圧力脈動が生じていると判定されると、閉弁制御が第２閉弁制御から第１閉弁制御に切り替えられ、前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが制御される。具体的には、図３のタイミングＴｙに示すように、前々回吐出量差ΔＱ２が正の値である場合、前々回の往復動サイクル及び現在の往復動サイクルの圧力状態が第１状態Ｓｔ１となる。この場合、図３（ａ）のグラフＦ２に示すように、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが遅くなるように制御され、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少する。

【0049】

また、図３のタイミングＴｘに示すように、前々回吐出量差ΔＱ２が負の値である場合、前々回の往復動サイクル及び現在の往復動サイクルの圧力状態が第２状態Ｓｔ２となる。この場合、図３（ａ）のグラフＦ２に示すように、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが早くなるように制御され、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加する。

【0050】

この結果、図３（ｅ）のグラフＦ２に示すように、圧力脈動が抑制され、これにより、図３（ｆ）のグラフＦ２に示すように、燃料吐出量Ｑは、圧力状態によらず目標燃料吐出量Ｑｔｇとなるように制御される。

【0051】

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。

【0052】

圧力脈動が生じると、第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に繰り返されるため、第１状態Ｓｔ１又は第２状態Ｓｔ２を示す圧力状態が、現在の往復動サイクルと前々回の往復動サイクルとで等しくなる。そのため、圧力脈動が生じていると判定された場合には、現在の往復動サイクルと圧力状態が等しい前々回の往復動サイクルにおける前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御することで、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑを好適に制御することができる。

【0053】

圧力脈動が生じると、吐出圧力ＰＳの変動に連動して燃料吐出量Ｑが変動し、この結果、燃料吐出量Ｑが目標燃料吐出量Ｑｔｇよりも大きくなる状態と、燃料吐出量Ｑが目標燃料吐出量Ｑｔｇよりも小さくなる状態と、が交互に繰り返される。そのため、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の吐出量差ΔＱ１，ΔＱ２に基づいて、圧力脈動が生じていることを好適に判定することができる。

【0054】

本実施形態では、圧力脈動が生じていると判定されるまでは、第２閉弁制御が実施され、第２閉弁制御の実施時に圧力脈動が生じていると判定された場合に、閉弁制御が第２閉弁制御から第１閉弁制御に切り替えられる。圧力脈動が生じると、プランジャ３２の往復動サイクル毎に、第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に繰り返される。そのため、圧力脈動が生じた場合に第２閉弁制御が実施されると、現在の往復動サイクルと圧力状態が異なる前回の往復動サイクルにおける前回吐出量差ΔＱ１に基づいて現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが制御され、閉弁時期Ｔｃを適切に制御できない。本実施形態では、第２閉弁制御の実施時に圧力脈動が生じていると判定された場合に、閉弁制御が第２閉弁制御から第１閉弁制御に切り替えられるため、現在の往復動サイクルと圧力状態が等しい前々回の往復動サイクルにおける前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが制御されるので、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを適切に制御することができる。

【0055】

（第２実施形態）
次に第２実施形態に係る燃料噴射システム１００について図５，６を用いて説明する。第２実施形態に係る燃料噴射システム１００は、第１実施形態に係る燃料噴射システム１００と比べて、制御処理における圧力脈動の判定方法が異なる。具体的には、第２実施形態の制御処理では、閉弁時期Ｔｃと目標閉弁時期Ｔｔｇとの閉弁時期差ΔＴｃに基づいて圧力脈動が生じているかを判定する。以下では、閉弁時期Ｔｃの変動と第２実施形態の制御処理について説明する。

【0056】

図５は、圧力脈動の発生時における閉弁時期Ｔｃの推移を示す。ここで、図５（ａ）は、吸入圧力ＰＢの推移を示し、図５（ｂ）は、吐出圧力ＰＳの推移を示し、図５（ｃ）は、制御処理の実施前における閉弁時期Ｔｃの推移を示し、図５（ｄ）は、制御処理の実施後における閉弁時期Ｔｃの推移を示し、図５（ｅ）は、燃料吐出量Ｑの推移を示す。なお、図５（ｂ），（ｅ）には、制御処理の実施前における各種値の推移を示すグラフＦ１（実線）と、制御処理の実施後における各種値の推移を示すグラフＦ２（破線）と、が示されている。

【0057】

図５に示すように、圧力脈動が生じている場合には、低圧通路３６のサージ圧Ｐｃが変動しており、加圧室３５の圧力は閉弁時期Ｔｃまでは低圧通路３６と同等と考えられることから、第１状態Ｓｔ１では、低圧通路３６の閉弁時期Ｔｃにおける加圧室３５内の圧力が高くなり、第２状態Ｓｔ２では、低圧通路３６の閉弁時期Ｔｃにおける加圧室３５内の圧力が低くなる。そのため、第１状態Ｓｔ１では、加圧室３５内の比較的高い圧力により調量弁３８の移動速度が増加する。この結果、図５（ｃ）に示すように、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇと一致するように駆動電流Ｉｎを供給しても、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも早くなる。

【0058】

一方、第２状態Ｓｔ２では、加圧室３５内の比較的低い圧力により調量弁３８の移動速度が低下する。この結果、図５（ｃ）に示すように、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇと一致するように駆動電流Ｉｎを供給しても、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも遅くなる。

【0059】

つまり、吐出圧力ＰＳに圧力脈動が生じると、目標閉弁時期Ｔｔｇに対して閉弁時期Ｔｃが前後するように変動する。そのため、閉弁時期Ｔｃと目標閉弁時期Ｔｔｇとの閉弁時期差ΔＴｃに基づいて、圧力脈動が生じていることを判定することができる。

【0060】

なお、閉弁時期Ｔｃは、駆動電流Ｉｎから取得することができる。図５（ｃ）に示すように、駆動電流Ｉｎは、閉弁時期Ｔｃにおいて、調量弁３８の移動停止に伴う磁気抵抗の減少により一時的に減少する。そのため、駆動電流Ｉｎの一時的な減少を検出することで閉弁時期Ｔｃを取得することができる。

【0061】

次に、本実施形態における制御処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図６において、先の図４で説明した内容と同一の内容については、説明を省略する。

【0062】

ステップＳ１２で目標閉弁時期Ｔｔｇを設定すると、ステップＳ３０において、前回の往復動サイクルにおける閉弁時期差（以下、前回閉弁時期差という）ΔＴｃ１及び前々回の往復動サイクルにおける閉弁時期差（以下、前々回閉弁時期差という）ΔＴｃ２を取得する。各往復動サイクルにおける閉弁時期差ΔＴｃ１，ΔＴｃ２は、制御処理において算出され、往復動サイクル順に関連付けてＥＣＵ６０のＲＡＭに記憶されている。本実施形態では、閉弁時期差ΔＴｃは、目標閉弁時期Ｔｔｇから閉弁時期Ｔｃを減算したものであり、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも早ければ正の値となり、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも遅ければ負の値となる。本実施形態において、ステップＳ３０の処理が「時期差取得部」に相当する。

【0063】

続くステップＳ３２において、前回閉弁時期差ΔＴｃ１と前々回閉弁時期差ΔＴｃ２とに基づいて、圧力脈動が生じているかを判定する。具体的には、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２から前回閉弁時期差ΔＴｃ１を減算した差分の絶対値である差分偏差が、所定の閾値ΔＴｔｈよりも大きいかを判定する。所定の閾値ΔＴｔｈは、通常状態において吸入圧力ＰＢのばらつきにより生じる閉弁時期Ｔｃの変動の最大幅よりも大きい値に設定されている。また、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２と前回閉弁時期差ΔＴｃ１とを積算した積算値がゼロよりも小さいかを判定する。本実施形態において、ステップＳ３２の処理が「判定部」に相当する。

【0064】

差分偏差が閾値ΔＴｔｈよりも大きく、かつ、積算値がゼロよりも小さい場合、圧力脈動が生じていると判定する。この場合、ステップＳ３２で肯定判定し、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する第１閉弁制御（Ｓ１８，Ｓ２０）を実施する。

【0065】

第１閉弁制御において、補正期間ΔＴｒ２は、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２が大きいほど大きくなるように算出される。そのため、閉弁開始時期Ｔｆは、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２が大きいほど目標閉弁時期Ｔｔｇよりも遅くなる。これにより、閉弁時期Ｔｃが遅くなり、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少する。また、閉弁開始時期Ｔｆは、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２が小さいほど目標閉弁時期Ｔｔｇよりも早くなる。これにより、閉弁時期Ｔｃが早くなり、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加する。

【0066】

つまり、ステップＳ１８，Ｓ２０の処理では、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２が大きいほど、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少し、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２が小さいほど、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加するように、閉弁時期Ｔｃが制御される。

【0067】

なお、本実施形態では、閉弁時期差ΔＴｃに基づいて、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが制御される。上述したように、閉弁時期Ｔｃの調整により燃料吐出量Ｑが制御されるため、閉弁時期差ΔＴｃに基づいて、吐出量差ΔＱが決定される。そのため、閉弁時期差ΔＴｃに基づいて、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑを制御することは、吐出量差ΔＱに基づいて、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑを制御することに等しい。

【0068】

一方、差分偏差が閾値ΔＴｔｈよりも小さいか、または、積算値がゼロよりも大きい場合、圧力脈動が生じていないと判定する。この場合、ステップＳ３２で否定判定し、前回閉弁時期差ΔＴｃ１に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する第２閉弁制御（Ｓ２２，Ｓ２４）を実施する。

【0069】

第１閉弁制御又は第２閉弁制御（Ｓ１８～Ｓ２４）を終了すると、ステップＳ３４において、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを取得し、続くステップＳ３６において、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期差ΔＴｃを算出し、制御処理を終了する。閉弁時期差ΔＴｃは、ステップＳ１２で算出された目標閉弁時期ＴｔｇとステップＳ３４で取得された閉弁時期Ｔｃとを用いて算出され、算出された閉弁時期差ΔＴｃは、往復動サイクル順に関連付けてＥＣＵ６０のＲＡＭに記憶される。

【0070】

図５（ｂ），（ｄ），（ｅ）に、制御処理の一例を示す。本実施形態では、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の閉弁時期差である前々回閉弁時期差ΔＴｃ２と前回閉弁時期差ΔＴｃ１とに基づいて、圧力脈動が生じているかが判定される。具体的には、図５（ｃ）に示すように、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおいて、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも早い状態と、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも遅い状態と、がそれぞれ判定され、かつ、この２つの往復動サイクルにおける閉弁時期差ΔＴｃの差の絶対値（差分偏差に相当）が閾値ΔＴｔｈよりも大きいかが判定される。

【0071】

圧力脈動が生じていると判定されると、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが制御される。具体的には、前々回閉弁時期差ΔＴｃ２が正の値である場合、前々回の往復動サイクル及び現在の往復動サイクルの圧力状態が第１状態Ｓｔ１となる。この場合、図５（ｄ）に示すように、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが遅くなるように制御される。この結果、閉弁時期Ｔｃと目標閉弁時期Ｔｔｇとが一致するとともに、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが減少する。

【0072】

また、前々回吐出量差ΔＱ２が負の値である場合、前々回の往復動サイクル及び現在の往復動サイクルの圧力状態が第２状態Ｓｔ２となる。この場合、図５（ｄ）に示すように、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃが早くなるように制御される。この結果、閉弁時期Ｔｃと目標閉弁時期Ｔｔｇとが一致するとともに、現在の往復動サイクルにおける燃料吐出量Ｑが増加する。

【0073】

この結果、図３（ｅ）のグラフＦ２に示すように、圧力脈動が抑制され、これにより、図５（ｅ）のグラフＦ２に示すように、燃料吐出量Ｑは、圧力状態によらず目標燃料吐出量Ｑｔｇとなるように制御される。

【0074】

以上説明したように、圧力脈動が生じると、吐出圧力ＰＳの変動に連動して加圧室３５の圧力内の圧力が変動し、この結果、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも早くなる状態と、閉弁時期Ｔｃが目標閉弁時期Ｔｔｇよりも遅くなる状態と、が交互に繰り返される。そのため、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対の閉弁時期差ΔＴｃ１，ΔＴｃ２に基づいて、圧力脈動が生じていることを好適に判定することができる。

【0075】

（第３実施形態）
次に第３実施形態に係る燃料噴射システム１００について図７を用いて説明する。第３実施形態に係る燃料噴射システム１００は、第１実施形態に係る燃料噴射システム１００と比べて、制御処理における圧力脈動の判定方法が異なる。具体的には、第３実施形態の制御処理では、サージ圧力Ｐｃと吐出量差ΔＱとに基づいて圧力脈動が生じているかを判定する。以下では、サージ圧力Ｐｃの変動と第３実施形態の制御処理について説明する。

【0076】

図３（ｄ）に示すように、圧力脈動が生じていると、第１状態Ｓｔ１では、サージ圧力Ｐｃが閾値Ｐｔｈよりも高くなり、第２状態Ｓｔ２では、サージ圧力Ｐｃが閾値Ｐｔｈよりも低くなる。つまり、吐出圧力ＰＳに圧力脈動が生じると、閾値Ｐｔｈに対してサージ圧力Ｐｃが上下するように変動する。そのため、サージ圧力Ｐｃに基づいて、圧力脈動が生じていることを判定することができる。

【0077】

次に、本実施形態における制御処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７において、先の図４で説明した内容と同一の内容については、説明を省略する。

【0078】

ステップＳ１２で目標閉弁時期Ｔｔｇを設定すると、ステップＳ４０において、前回の往復動サイクルにおけるサージ圧力（以下、前回サージ圧力という）Ｐｃ１及び前々回の往復動サイクルにおけるサージ圧力（以下、前々回サージ圧力という）Ｐｃ２を取得する。各往復動サイクルにおけるサージ圧力Ｐｃ１，Ｐｃ２は、制御処理において算出され、往復動サイクル順に関連付けてＥＣＵ６０のＲＡＭに記憶されている。本実施形態において、ステップＳ４０の処理が「圧力取得部」に相当する。

【0079】

ステップＳ１４で前回吐出量差ΔＱ１と前々回吐出量差ΔＱ２とを取得すると、ステップＳ４２において、前回サージ圧力Ｐｃ１と前々回サージ圧力Ｐｃ２、及び前回吐出量差ΔＱ１と前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて、圧力脈動が生じているかを判定する。具体的には、前々回サージ圧力Ｐｃ２から前回サージ圧力Ｐｃ１を減算した差分の絶対値であるサージ圧力差が、所定の閾値ΔＣｔｈよりも大きいかを判定する。所定の閾値ΔＣｔｈは、通常状態における吸入圧力ＰＢのばらつきの最大幅よりも大きい値に設定されている。また、前々回吐出量差ΔＱ２から前回吐出量差ΔＱ１を減算した差分の絶対値である吐出量偏差が、閾値ΔＱｔｈよりも大きいかを判定する。本実施形態において、ステップＳ４２の処理が「判定部」に相当し、閾値ΔＣｔｈが「第１閾値」に相当し、閾値ΔＱｔｈが「第２閾値」に相当する。

【0080】

サージ圧力差が閾値ΔＣｔｈよりも大きく、かつ、吐出量偏差が閾値ΔＱｔｈよりも大きい場合、圧力脈動が生じていると判定する。この場合、ステップＳ４２で肯定判定し、前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する第１閉弁制御（Ｓ１８，Ｓ２０）を実施する。

【0081】

一方、サージ圧力差が閾値ΔＣｔｈよりも小さいか、または、吐出量偏差が閾値ΔＱｔｈよりも小さい場合、圧力脈動が生じていないと判定する。この場合、ステップＳ４２で否定判定し、前回吐出量差ΔＱ１に基づいて、現在の往復動サイクルにおける閉弁時期Ｔｃを制御する第２閉弁制御（Ｓ２２，Ｓ２４）を実施する。

【0082】

第１閉弁制御又は第２閉弁制御（Ｓ１８～Ｓ２４）を終了すると、ステップＳ４４において、現在の往復動サイクルにおけるサージ圧力Ｐｃを取得する。取得されたサージ圧力Ｐｃは、往復動サイクル順に関連付けてＥＣＵ６０のＲＡＭに記憶される。

【0083】

以上説明したように、圧力脈動が生じている場合には、サージ圧力Ｐｃが閾値Ｐｔｈよりも大きくなる状態と、閾値Ｐｔｈよりも小さくなる状態と、が交互に繰り返される。そのため、往復動サイクル順が連続する２つの往復動サイクルにおける一対のサージ圧力Ｐｃに基づいて、圧力脈動が生じていることを好適に判定することができる。

【0084】

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。

【0085】

上記実施形態では、補正期間ΔＴｒ２を算出する際に、例えば前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出する形態を例示したが、これに限られず、前々回吐出量差ΔＱ２と前回吐出量差ΔＱ１とに基づいて、補正期間ΔＴｒ２を算出してもよい。

【0086】

特に、圧力脈動が生じていると判定されるまでは第２閉弁制御が実施されている場合、前々回吐出量差ΔＱ２に基づいて前回吐出量差ΔＱ１が決定される。そのため、例えば前々回吐出量差ΔＱ２が大きいほど前回吐出量差ΔＱ１が小さくなるなど、前々回吐出量差ΔＱ２と前回吐出量差ΔＱ１とが連動して変化する。したがって、前々回吐出量差ΔＱ２と前回吐出量差ΔＱ１とに基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出することで、閉弁時期Ｔｃを適切に制御することができる。前々回閉弁時期差ΔＴｃ２についても同様である。

【0087】

また、第２閉弁制御では、３回前の往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱ３に基づいて前々回吐出量差ΔＱ２が決定される。そのため、３回前の往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱ３を取得し、この吐出量差ΔＱ３と前々回吐出量差ΔＱ２とに基づいて、補正期間ΔＴｒ２を算出してもよい。

【0088】

上記実施形態では、第１閉弁制御において、前々回の往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱ等に基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出する例を示したが、これに限られず、現在の往復動サイクルから２ｎ回前の往復動サイクル（ｎは２以上の自然数）における吐出量差ΔＱ等に基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出してもよい。閉弁時期差ΔＴｃについても同様である。

【0089】

上記実施形態では、吐出量差ΔＱ等を取得する連続する２つの往復動サイクルが、前回の往復動サイクルと前々回の往復動サイクルとである例を示したが、これに限られず、現在の往復動サイクルから２ｎ回前の往復動サイクルと（２ｎ－１）回前の往復動サイクル（ｎは２以上の自然数）、又は、現在の往復動サイクルから（２ｎ＋１）回前の往復動サイクルと２ｎ回前の往復動サイクル（ｎは自然数）であってもよい。

【0090】

上記実施形態では、吐出量差ΔＱ等を取得する往復動サイクルが、連続する２つの往復動サイクルである例を示したが、これに限られず、連続する３つ以上の往復動サイクルであってもよい。例えば、連続する３つの往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱを取得し、前々回吐出量差ΔＱ２と３回前の往復動サイクルにおける吐出量差ΔＱ３との組み合わせ、及び前回吐出量差ΔＱ１と前々回吐出量差ΔＱ２との組み合わせに基づいて、圧力脈動が生じているかを判定してもよい。

【0091】

上記第１，第３実施形態では、吐出量差ΔＱが、燃料吐出量Ｑから目標燃料吐出量Ｑｔｇを減算したものである例を示したが、これに限られず、目標燃料吐出量Ｑｔｇから燃料吐出量Ｑを減算したものであってもよい。また、上記第２実施形態では、閉弁時期差ΔＴｃが、目標閉弁時期Ｔｔｇから閉弁時期Ｔｃを減算したものである例を示したが、これに限られず、閉弁時期Ｔｃから目標閉弁時期Ｔｔｇを減算したものであってもよい。

【0092】

上記実施形態では、プランジャ３２の往復動サイクル毎に、第１状態Ｓｔ１と第２状態Ｓｔ２とが交互に繰り返される圧力脈動を前提に、２ｎ回前の往復動サイクル（ｎは自然数）における吐出量差ΔＱ等に基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出する例を示した。仮に、プランジャ３２の往復動サイクル毎に、第１状態Ｓｔ１から第ｍ状態Ｓｔｍまでのｍ個の状態（ｍは３以上の自然数）が、この順に繰り返される圧力脈動が生じる場合には、ｍ×ｎ回前の往復動サイクル（ｎは自然数）における吐出量差ΔＱ等に基づいて補正期間ΔＴｒ２を算出してもよい。閉弁時期差ΔＴｃについても同様である。

【符号の説明】

【0093】

ΔＱ２…前々回吐出量差、１３…高圧ポンプ、３２…プランジャ、３５…加圧室、３６…低圧通路、３８…調量弁、６０…ＥＣＵ、１００…燃料噴射システム、ＰＳ…吐出圧力、ＰＳｔｇ…目標圧力、Ｑ…燃料吐出量、Ｑｔｇ…目標燃料吐出量、Ｓｔ１…第１状態、Ｓｔ２…第２状態、Ｔｃ…閉弁時期。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】