JP2007016616A - エンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の燃料噴射タイミングにおける燃料噴射量を多すぎることなく供給し得る方法を提供する。
【解決手段】クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータ（１２）と、このアクチュエータ（１２）により駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプ（１１）と、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁（３１Ａ〜３１Ｄ）とを備えるエンジンの燃料供給方法において、燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、燃料噴射タイミングで燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する処理手順と、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて燃料噴射量を補正する処理手順と、この補正された燃料噴射量が供給されるように燃料噴射タイミングが訪れたとき燃料噴射弁を開く処理手順とをエンジンコントローラ（４１）が含んでいる。
【選択図】図１

Description

本発明はエンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置、特にエンジンにより駆動される高圧燃料ポンプから吐出した燃料を燃料噴射弁に供給するようにしたものに関する。

クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給装置において、燃料噴射に先立って検出された燃料圧力を、１サイクル後の当該気筒における燃料圧力の予測値として、１サイクル後の当該燃料噴射時間を算出するものがある（特許文献１参照）。
特開２０００−３２０３８５号公報

ところで、クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、圧縮行程にある燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンの燃焼室に直接供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンにおいて、一層の燃費向上のため、エンジンのクランクキングの当初より圧縮行程噴射による成層燃焼を行わせることが考えられている。

この場合に、圧縮行程中にある噴射終了時期を固定とすれば、この固定の噴射終了時期より、要求燃料量に応じた所定の燃料噴射パルス幅Ｔｉをそのときのエンジン回転速度を用いてクランク角に換算した値だけ進角側のクランク角位置が噴射開始時期となる。このため、実際の燃料噴射タイミングが訪れる前の所定のクランク角位置を噴射時期計算タイミングとして定め、この噴射時期計算タイミングにおいて噴射時期（噴射開始時期）の計算を行うこととなる。つまり、噴射時期計算タイミングと、実際の燃料噴射タイミングとの間に時間的なズレが生じる。

このように、噴射時期計算タイミング（燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミング）と実際の燃料噴射タイミングとの間に時間的なズレがあると、噴射時期の計算に誤差を生じて燃料供給が過多となり、排気エミッションや燃費を悪くすることがある。

これを図４を参照して説明すると、図４の最上段にはクランキング直後にコモンレール燃料圧力が上昇していく過程をモデルで示している。図４の最上段において、クランキングの開始と共に高圧燃料ポンプが働き始めコモンレール燃料圧力がｔ１より上昇しｔ３で２番気筒において圧縮行程噴射を経験している。この２番気筒の圧縮行程噴射によりコモンレール燃料圧力が少し低下するものの、その後もｔ４までコモンレール燃料圧力が上昇する。ｔ４よりコモンレール燃料圧力は一定となり、ｔ６で１番気筒の圧縮行程噴射が行われる。１番気筒の圧縮行程噴射でコモンレール燃料圧力が少し低下しその後は一定で安定している。

ｔ７になると再びコモンレール燃料圧力が上昇しｔ９で３番気筒において圧縮行程噴射を経験している。この３番気筒の圧縮行程噴射によりコモンレール燃料圧力が少し低下するものの、その後もｔ１０までコモンレール燃料圧力が上昇する。ｔ１０よりコモンレール燃料圧力は一定となり、ｔ１２で４番気筒の圧縮行程噴射が行われる。４番気筒の圧縮行程噴射でコモンレール燃料圧力が少し低下しその後は一定で安定している。

こうしたコモンレール燃料圧力の変化を図４の第二段目に示した高圧燃料ポンプのプランジャリフトと対応させると、ｔ１〜ｔ４とｔ７〜ｔ１０の各区間がプランジャリフト（ポンププランジャ）の上昇行程に、これに対してｔ４〜ｔ７とｔ１０以降の区間がプランジャリフトの下降行程に対応している。

ここで、噴射開始時期計算タイミングとして各気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングを採用する場合で考えてみる。Ｒｅｆ信号は公知であり、各気筒についてのクランク角基準位置の信号である。

１番気筒では、ｔ５の噴射開始時期計算タイミングでｔ５での実際のコモンレール燃料圧力に基づいて噴射開始時期を計算する。このとき、その直後に訪れる１番気筒の燃料噴射タイミング（ｔ６）になってもコモンレール燃料圧力はｔ５での値と同じであるため、１番気筒の燃料噴射タイミングであるｔ６の手前のｔ５で予め１番気筒の噴射開始時期の計算を行っても噴射開始時期の計算に誤差が生じてしまうことはない。同様にして、４番気筒では、ｔ１１の噴射時期計算タイミングでｔ１１での実際のコモンレール燃料圧力に基づいて噴射開始時期を計算する。このとき、その直後に訪れる４番気筒の燃料噴射タイミング（ｔ１２）になってもコモンレール燃料圧力はｔ１１での値と同じであるため、４番気筒の燃料噴射タイミングであるｔ１２の手前のｔ１１で予め４番気筒の噴射開始時期の計算を行っても噴射開始時期の計算に誤差が生じてしまうことはない。

これに対して、２番気筒では、ｔ１からｔ４までのプランジャリフトの上昇行程中に噴射開始時期計算タイミング（ｔ２）と燃料噴射タイミング（ｔ３）とがあるため、ｔ２の噴射開始時期計算タイミングでｔ２でのコモンレール燃料圧力に基づいて噴射開始時期を計算したとすると、ｔ３の燃料噴射タイミングでは、ｔ２でのコモンレール燃料圧力よりコモンレール燃料圧力が上昇する分ΔＰだけ、噴射開始時期の計算に誤差を生じて２番気筒の燃料供給が多すぎることとなってしまう。同様にして、３番気筒では、ｔ７からｔ１０までのプランジャリフトの上昇行程中に噴射開始時期計算タイミング（ｔ８）と燃料噴射タイミング（ｔ９）とがあるため、ｔ８の噴射開始時期計算タイミングでｔ８での実際のコモンレール燃料圧力に基づいて３番気筒の噴射開始時期を計算したとすると、その後のｔ９の燃料噴射タイミングでは、コモンレール燃料圧力がｔ８での値より図示の燃料圧力上昇分ΔＰだけ上昇しているため、３番気筒の噴射開始時期の計算に誤差を生じて３番気筒の燃料供給が多すぎることとなる。

しかしながら、上記特許文献１には噴射時期計算タイミング（燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミング）と実際の燃料噴射タイミングとの間に時間的なズレがあることの記載は一切ない。

そこで本発明は、燃料噴射タイミングの前に噴射時期計算タイミングを設けている場合においても実際の燃料噴射タイミングにおける燃料噴射量を多すぎることなく供給し得るエンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給方法またはエンジンの燃料供給装置において、運転条件に応じた燃料噴射量を算出し、前記燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出し、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正し、この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開くように構成している。

また、本発明は、クランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カムと、このポンプ駆動カムにより駆動されるポンププランジャが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャが下降する行程で一定の燃料圧力を保持する高圧燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンの燃焼室に供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給方法またはエンジンの燃料供給装置において、運転条件に応じた燃料噴射量を算出し、前記ポンププランジャが上昇する行程中に前記燃料噴射タイミングが存在する気筒について、その気筒の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、その気筒の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出し、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正し、この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開くように構成している。

本発明によれば、燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングにおける燃料圧力に基づいて燃料噴射量を補正するのではなく、燃料噴射タイミングよりも前のタイミングで燃料噴射タイミングにおいて燃料噴射弁に作用するであろう燃料圧力を推定し、その燃料圧力の推定値に基づいて燃料噴射量を補正するので、燃料噴射タイミングにおける実際の燃料圧力に応じた燃料噴射量を多すぎることなく与えることができ、燃料噴射量の燃料圧力による補正精度を高めることができる。

図１は本発明の一実施形態のエンジンの燃料供給装置の概略構成図、図２はポンプ駆動カム１２（板カム）の平面図、図３は高圧燃料ポンプ１１の作用を示すための波形図である。

図１において、エンジンの燃料供給装置は、燃料タンク１と、フィードポンプ２と、高圧燃料ポンプ１１と、コモンレール（フュエルギャラリー）２１と、燃料噴射弁とを主に備える。

フィードポンプ２は電動モータ３により駆動され、燃料タンク１内の燃料を燃料供給通路８へと圧送する。フィードポンプ２の上流側、下流側にはそれぞれ燃料フィルタ４、５が設けられている。また、フィードポンプ２の吐出圧力が一定圧力以上とならないようにするため、燃料供給通路８より分岐して燃料タンク１に戻るリターン通路９に低圧プレッシャレギュレータ６が設けられている。

フィードポンプ２からの吐出燃料は、燃料供給通路８を介して、高圧燃料ポンプ１１に供給される。燃料供給通路８には燃料圧力の脈動を抑制するためのダンパ１０が設けられている。

高圧燃料ポンプ１１の構成（公知でない）について説明すると、高圧燃料ポンプ１１は、クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータとしてのポンプ駆動カム１２（板カム）、このポンプ駆動カム１２により駆動されるプランジャポンプ１４、常閉の吸入チェックバルブ１５、常閉の吐出チェックバルブ１６、制御ソレノイド１７からなっている。上記のプランジャポンプ１４は、さらに、シリンダ１４ａと、ポンプ駆動カム１２の周面を従動して図で上下方向に往復動する一つのプランジャ１４ｂと、このプランジャ１４ｂとシリンダ１４ａにより区画される高圧室１４ｃと、プランジャ１４ｂをカム１２の周面に向けて付勢するスプリング１４ｄと、高圧室１４ｃの燃料を燃料タンク１に戻すスピル通路１８とからなるものである。

上記のポンプ駆動カム１２は、図２に示したように、１８０度離れた左右の対向位置にベースサークルより盛り上がるリフト部をそれぞれ有しており、ポンプ駆動カム１２が図２において時計方向に回転するとして、図２に示す左右いずれかの最大リフト位置よりベースサークルへと降りてくるとき、スプリング１４ｄがプランジャ１４ｂをカム１２の方向に付勢するため、プランジャ１４ｂが図１において下方に移動する。さらにポンプ駆動カム１２が回転し、今度はベースサークルを離れて１８０度離れた反対側のもう一つの最大リフト位置に向けて上昇するとき、プランジャ１４ｂがスプリング１４ｄの付勢力に抗し図１において上方に移動する。

図３は高圧燃料ポンプ１１の動作をモデルで示している。いま、プランジャ１４ｂが最高リフト位置にあるｔ１のタイミングで吸入チェックバルブ１５を開くと共に、プランジャ１４ｂを最高リフト位置より最低リフト位置となるｔ２のタイミングまで下降するとき、高圧室１４ｃにフィードポンプ２からの低圧燃料が吸入される。つまり、ｔ１よりｔ２までの区間が高圧燃料ポンプ１１の吸入行程である。

ｔ２よりプランジャ１４ｂが最高リフト位置に向けて上昇するが、このとき、制御ソレノイド１７がスピル通路１８を開放しているため、高圧室１４ｃの燃料はスピル通路１８を介して燃料タンク１に戻されるだけであり、高圧室１４ｃの燃料がコモンレール２１へと圧送されることはない。

プランジャ１４ｂが上昇して、ｔ３のタイミングで制御ソレノイド１７がスピル通路１８を閉塞すると、このｔ３のタイミングよりプランジャ１４ｂが最高リフト位置に達するｔ４のタイミングまでの区間で、高圧室１４ｃの燃料圧力が上昇して吐出チェックバルブ１６が開かれ、高圧の燃料がオリフィス１９を介してコモンレール２１へと供給される。つまり、ｔ２よりｔ３までの区間が高圧燃料ポンプ１１のスピル行程、ｔ３よりｔ４までの区間が高圧燃料ポンプ１１の吐出行程である。そして、ｔ１からｔ４までの区間における一連の動作がひとまとまりであり、ｔ４のタイミング以降は、このひとまとまりの動作が繰り返される。

制御ソレノイド１７がスピル通路１８を閉塞するタイミング（ｔ３のタイミング）を早めるほど高圧燃料ポンプ１１の吐出量が増し、この逆に制御ソレノイド１７がスピル通路１８を閉じるタイミングを遅くするほど高圧燃料ポンプ１１の吐出量が減るのであり、制御ソレノイド１７がスピル通路１８を閉じるタイミングを進角側あるいは遅角側へと制御することにより高圧燃料ポンプ１１の吐出量を制御できる。

図１に戻り、上記のポンプ駆動カム１２は吸気バルブ用カムシャフト１３に一体に設けられており、この吸気バルブ用カムシャフト１３の前端に固定されるカムスプロケットと、図示しないクランクシャフトの前端に固定されるクランクスプロケットとにチェーンあるいはベルトが掛け回されており、吸気バルブ用カムシャフト１３はクランクシャフトにより間接的に駆動される。

コモンレール２１の後端には安全弁２２を備えている。実際のコモンレール燃料圧力が許容圧力を超えるときには、この安全弁２２が開いてコモンレール２１内の高圧燃料の一部を燃料タンク１へと戻す。

コモンレール２１に蓄えられた高圧燃料は各気筒の高圧燃料噴射弁に分配される。図１には４気筒エンジンの場合を示しており、４つの高圧燃料噴射弁３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄにコモンレール２１に蓄えられた高圧燃料が作用している。

各気筒の点火タイミングに従い、所定のタイミングで燃料噴射弁３１Ａ〜３１Ｄを開くと、その開かれた燃料噴射弁を有する気筒の燃焼室に燃料が供給される。例えば燃料噴射弁３１Ａが１番気筒用、燃料噴射弁３１Ｂが２番気筒用、燃料噴射弁３１Ｃが３番気筒用、燃料噴射弁３１Ｄが４番気筒用であるとし、点火順序が１−３−４−２の順であるとすると、所定の燃料噴射タイミングで燃料噴射弁３１Ａ、３１Ｃ、３１Ｄ、３１Ｂの順に開かれる。また、所定量の燃料が燃料噴射弁３１Ａ〜３１Ｄより消失することで、コモンレール燃料圧力が低下する。

エンジンコントローラ４１では、エンジン負荷と回転速度に応じたコモンレール２１の目標燃料圧力をマップとして予め持っており、燃料圧力センサ４２により検出される実際のコモンレール燃料圧力が、そのときのエンジンの負荷と回転速度に応じた目標燃料圧力と一致するように、制御ソレノイド１７を介して高圧燃料ポンプ１１の吐出量を制御する。例えば、実際のコモンレール燃料圧力が目標燃料圧力より低いときには制御ソレノイド１７がスピル通路１８を閉塞するタイミングを早めて高圧燃料ポンプ１１の吐出量を増やし実際のコモンレール燃料圧力を上昇させて目標燃料圧力に近づける。この逆に、実際のコモンレール燃料圧力が目標燃料圧力より高いときには制御ソレノイド１７がスピル通路１８を閉塞するタイミングを遅くして高圧燃料ポンプ１１の吐出量を減らし実際のコモンレール燃料圧力を下降させて目標燃料圧力に近づける。

また、エンジンコントローラ４１では、エアフローセンサ４６により検出される吸入空気量Ｑａとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐを算出すると共に、燃料圧力センサ４２により検出される実際のコモンレール燃料圧力に基づいて燃圧補正係数ＫＩＮＪを算出し、この燃圧補正係数ＫＩＮＪを基本噴射パルス幅Ｔｐに乗算して（基本噴射パルス幅Ｔｐを補正）燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出し、所定の燃料噴射タイミングとなったとき、この燃料噴射パルス幅Ｔｉの期間だけ燃料噴射弁３１Ａ〜３１Ｄを気筒別に開いて各気筒に燃料を供給する。

上記の燃圧補正係数ＫＩＮＪは図１１のように与えられる。コモンレール燃料圧力基準値のとき１．０であり、実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より高くなるほど１．０より小さくなり、この逆に実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より低くなるほど１．０より大きくなる。

実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より高い場合に燃圧補正係数ＫＩＮＪに１．０より小さな正の値を与えているのは、次の理由からである。すなわち、燃料噴射量は、基本噴射パルス幅Ｔｐが同じであればコモンレール燃料圧力が高くなるほど、またコモンレール燃料圧力が同じであれば基本噴射パルス幅Ｔｐが大きくなるほど多くなる。コモンレール燃料圧力基準値に対して要求燃料量が供給されるように基本噴射パルス幅Ｔｐを定めた場合に、実際のコモンレール燃料圧力がこのコモンレール燃料圧力基準値より高くなったときにも同じ基本噴射パルス幅Ｔｐを与えたのでは、コモンレール燃料圧力基準値より燃料圧力が高い分だけ燃料量の供給が多すぎることとなる。そこで、実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より高くなったときには燃圧補正係数ＫＩＮＪに１．０より小さな正の値を与えて基本噴射パルス幅Ｔｐを減量補正し、これによって実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より高くなったときにも、要求燃料量を超える燃料が供給されないようにするためである。

同様に実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より低い場合に燃圧補正係数ＫＩＮＪに１．０より大きな正の値を与えているのも、実際のコモンレール燃料圧力がコモンレール燃料圧力基準値より低くなったときにも、要求燃料量を下回る燃料が供給されないようにするためである。

さて、本実施形態では、上記の高圧燃料噴射弁３１Ａ〜３１Ｄを各気筒の燃焼室に臨ませて設けており、エンジン始動時には気筒毎に圧縮行程噴射を行って成層燃焼を行わせるようにしている。

一方、噴射終了時期を固定とすれば、この固定の噴射終了時期より、要求燃料量に応じた所定の燃料噴射パルス幅Ｔｉ（＝Ｔｐ×ＫＩＮＪ）をそのときのエンジン回転速度を用いてクランク角に換算した値だけ進角側のクランク角位置が噴射開始時期（燃料噴射タイミング）となる。このため、実際の燃料噴射タイミングが訪れる前に予め噴射時期計算タイミングを定めて噴射開始時期の計算を行っている。つまり、噴射開始時期計算タイミングと、実際の燃料噴射タイミングとの間には時間的なズレがある。

このように、噴射時期計算タイミングと、実際の燃料噴射タイミングとの間に時間的なズレがあると、噴射開始時期の計算に誤差を生じて燃料供給が過多となり、排気エミッションや燃費を悪くすることがある。

これを図４を参照して説明すると、図４の最上段にはクランキング直後のコモンレール燃料圧力の変化をモデルで示している。図４の最上段において、クランキングの開始と共に高圧燃料ポンプ１１が働き始めコモンレール燃料圧力がｔ１より上昇しｔ３で２番気筒において圧縮行程噴射を経験している。この２番気筒の圧縮行程噴射によりコモンレール燃料圧力が少し低下するものの、その後もｔ４までコモンレール燃料圧力が上昇する。ｔ４よりコモンレール燃料圧力は一定となり、ｔ６で１番気筒の圧縮行程噴射が行われる。１番気筒の圧縮行程噴射でコモンレール燃料圧力が少し低下しその後は一定で安定している。

ｔ７より再びコモンレール燃料圧力が上昇しｔ９で３番気筒において圧縮行程噴射を経験している。この３番気筒の圧縮行程噴射によりコモンレール燃料圧力が少し低下するものの、その後もｔ１０までコモンレール燃料圧力が上昇する。ｔ１０よりコモンレール燃料圧力は一定となり、ｔ１２で４番気筒の圧縮行程噴射が行われる。４番気筒の圧縮行程噴射でコモンレール燃料圧力が少し低下しその後は一定で安定している。

こうしたコモンレール燃料圧力の変化を図４の第二段目に示した高圧燃料ポンプ１１のプランジャリフトと対応させると、ｔ１〜ｔ４とｔ７〜ｔ１０の各区間がプランジャリフト（ポンププランジャ１４ｂ）の上昇行程に、これに対してｔ４〜ｔ７とｔ１０以降の区間がプランジャリフト（ポンププランジャ１４ｂ）の下降行程に対応している。

ここで、噴射開始時期計算タイミングとして各気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングを採用する。Ｒｅｆ信号は公知であり、各気筒についてのクランク角基準位置の信号である。

１番気筒では、ｔ５の噴射開始時期計算タイミングでｔ５での実際のコモンレール燃料圧力に基づいて噴射開始時期を計算する。このとき、その直後に訪れる１番気筒の燃料噴射タイミング（ｔ６）になってもコモンレール燃料圧力はｔ５での値と同じであるため、１番気筒の燃料噴射タイミングであるｔ６の手前のｔ５で予め１番気筒の噴射開始時期の計算を行っても噴射開始時期の計算に誤差が生じてしまうことはない。同様にして、４番気筒では、ｔ１１の噴射開始時期計算タイミングでｔ１１での実際のコモンレール燃料圧力に基づいて噴射開始時期を計算する。このとき、その直後に訪れる４番気筒の燃料噴射タイミング（ｔ１２）になってもコモンレール燃料圧力はｔ１１での値と同じであるため、４番気筒の燃料噴射タイミングであるｔ１２の手前のｔ１１で予め４番気筒の噴射開始時期の計算を行っても噴射開始時期の計算に誤差が生じてしまうことはない。

これに対して、２番気筒では、ｔ１からｔ４までのプランジャリフトの上昇行程中に噴射開始時期計算タイミング（ｔ２）と燃料噴射タイミング（ｔ３）とがあるため、ｔ２の計算タイミングでｔ２でのコモンレール燃料圧力に基づいて噴射開始時期を計算したとすると、ｔ３の燃料噴射タイミングでは、ｔ２でのコモンレール燃料圧力よりコモンレール燃料圧力が上昇する分ΔＰだけ、２番気筒の噴射開始時期の計算に誤差を生じて２番気筒の燃料供給が過多となってしまう。同様にして、３番気筒では、ｔ７からｔ１０までのプランジャリフトの上昇行程中に噴射開始時期計算タイミング（ｔ８）と燃料噴射タイミング（ｔ９）とがあるため、ｔ８の噴射開始時期計算タイミングでｔ８での実際のコモンレール燃料圧力に基づいて３番気筒の噴射開始時期を計算したとすると、その後のｔ９の燃料噴射タイミングでは、コモンレール燃料圧力がｔ８での値より図示の燃料圧力上昇分ΔＰだけ上昇しているため、３番気筒の噴射開始時期の計算に誤差を生じて３番気筒の燃料供給が過多となる。

これについて図５をさらに参照して説明すると、図５は横軸をクランク角としたプランジャポンプ１４のプランジャリフトを示している。吸気バルブ用カムシャフト１３はクランクシャフトが２回転してやっと１回転すること、かつポンプ駆動カム１２はカムシャフト１回転の間に２回リフトするから、結果的に、プランジャリフトの１周期はクランク角でちょうど３６０°になる。いま、プランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロになる位置（左端または右端）を基準として右端よりクランク角で１６３、２°前のｔ３のタイミングで１番気筒のＲｅｆ信号が立ち上がるものとして考える。４気筒エンジンの点火順序を１−３−４−２とすれば、１番気筒の１つ前の気筒は２番気筒であり、この２番気筒のＲｅｆ信号は１番気筒のＲｅｆ信号よりもさらに１８０°前のｔ１のクランク角で立ち上がる。

一方、１番気筒の燃料噴射タイミングは、１番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がり（ｔ３）よりも遅れたｔ４のクランク角で、また２番気筒の燃料噴射タイミングは、２番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がり（ｔ１）よりも遅れたｔ２のクランク角であるとする。

３番気筒、４番気筒については、プランジャリフトが３６０°進角側にずれた位置において、３番気筒、４番気筒のＲｅｆ信号が２番気筒、１番気筒のＲｅｆ信号の位置にくるし、３番気筒、４の噴射タイミングが２番気筒、１番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりよりも遅れたｔ２、ｔ４のクランク角にくるので、これら３番気筒、４番気筒についてのＲｅｆ信号、燃料噴射タイミングを図５の括弧書きで示している。

この場合に、Ｒｅｆ信号の立ち上がりタイミングと燃料噴射タイミングとがプランジャリフトの上昇側にある気筒、つまり２番気筒と３番気筒では、２番気筒と３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミング（ｔ１）でのコモンレール燃料圧力よりも、２番気筒と３番気筒の燃料噴射タイミング（ｔ２）でのコモンレール燃料圧力のほうがそのタイミング差の分だけ上昇している。従って、ｔ１のタイミングでのコモンレール燃料圧力に基づいて燃圧補正係数ＫＩＮＪを算出し、この燃圧補正係数ＫＩＮＪを基本噴射パルス幅Ｔｐに乗算して２番気筒と３番気筒の燃料噴射弁３１Ｂ、３１Ｃに与える燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出し、その燃料噴射パルス幅Ｔｉとエンジン回転速度に基づいて２番気筒と３番気筒の噴射開始時期を計算したのでは、２番気筒と３番気筒の噴射開始時期計算タイミングより２番気筒と３番気筒の燃料噴射タイミングまでのコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰのぶんだけ２番気筒と３番気筒の燃料噴射量が多くなってしまい、燃費が悪くなる。

そこで、本発明では、Ｒｅｆ信号の立ち上がりタイミングと燃料噴射タイミングとがプランジャリフトの上昇側にある気筒（つまり２番気筒と３番気筒）について、噴射開始時期計算タイミングで、時間的に遅れて訪れる燃料噴射タイミングまでのコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰを算出し、噴射開始時期計算タイミングでの実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆ（あるいはその加重平均値ＡＶＥＰＦ）にこのコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰを加算した値を燃料噴射タイミングにおけるコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙとして算出し、このコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙに基づいて２番気筒と３番気筒の燃圧補正係数ＫＩＮＪ2・3を算出し、この２番気筒と３番気筒の燃圧補正係数ＫＩＮＪ2・3を基本噴射パルス幅Ｔｐに乗算して２番気筒と３番気筒の燃料噴射パルス幅Ｔｉ2・3を算出し、この算出した燃料噴射パルス幅Ｔｉ2・3とそのときのエンジン回転速度Ｎｅに基づいて２番気筒と３番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ2・3を計算する。

これに対して、Ｒｅｆ信号の立ち上がりタイミングと燃料噴射タイミングとがプランジャリフトの下降側にある気筒、つまり１番気筒と４番気筒では、１番気筒と４番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミング（ｔ３）でのコモンレール燃料圧力と、１番気筒と４番気筒の燃料噴射タイミング（ｔ４）でのコモンレール燃料圧力とが変わらない。従って、１番気筒と４番気筒では、ｔ３のタイミングでのコモンレール燃料圧力に基づいて燃圧補正係数ＫＩＮＪを算出し、この燃圧補正係数ＫＩＮＪを用いてｔ４での燃料噴射パルス幅Ｔｉを算出しても、噴射開始時期計算タイミングより燃料噴射タイミングまでのコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰがないので、問題はない。

そこで、本発明では、Ｒｅｆ信号の立ち上がりタイミングと燃料噴射タイミングとがプランジャリフトの下降側にある気筒については、上記のコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰに応じたコモンレール燃料圧力の補正を行うことはしない。すなわち、１番気筒と４番気筒については従来と同様にして噴射開始時期を計算する。

エンジンコントローラ４１より実行されるこの制御を以下のフローチャートに従って詳述する。

図６は成層燃焼許可フラグを設定するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。

ステップ１ではスタータスイッチ４５からの信号をみる。スタータスイッチ４５からの信号がＯＮであるときにエンジン始動時であると判断しステップ２に進んで成層燃焼の要求があるか否かをみる。エンジン回転速度とエンジン負荷とをパラメータとする運転領域は、低負荷側にあって成層燃焼を行う成層燃焼域と、高負荷にあって均質燃焼を行う均質燃焼域とに大きく二つに分かれている。これは、大きなエンジン出力の要求されない低負荷側では圧縮行程噴射により成層燃焼を行わせることで燃費を向上し、この反対に大きなエンジン出力の要求される高負荷側になると、燃焼状態を成層燃焼から、吸気行程噴射を行い燃焼するまでに燃料の気化を燃焼室全体で十分に促進した後に燃焼させる、いわゆる均質燃焼へと切換えるためである。そのため、そのときのエンジン回転速度とエンジン負荷とから定まる運転条件が成層燃焼域にあれば成層燃焼の要求があることになり、これに対してそのときのエンジン回転速度とエンジン負荷とから定まる運転条件が均質燃焼域にあれば成層燃焼の要求がないことになる。

また、本実施形態では、スタータスイッチ４５がＯＮとなるエンジンのクランキング時においても圧縮行程噴射を行って成層燃焼を行わせるようにしている。このため、スタータスイッチ４５がＯＮであるときには成層燃焼の要求があると判断し、ステップ３に進んでコモンレール燃料圧力センサ４２により検出される実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆを読み込み、ステップ４においてこの実際のコモンレール燃料圧力Ｐｒと規定値を比較する。

この規定値は成層燃焼許可燃料圧力（成層燃焼を許可するコモンレール燃料圧力）である。燃料噴射弁から供給される１気筒、１サイクル当たり燃料量はコモンレール燃料圧力と燃料噴射パルス幅により定まる。ここで、成層燃焼によりエンジンを安定して回転させるのに必要な最小の燃料量と、開弁精度が補償される最小の燃料噴射パルス幅とは予め決まっている。よって、この２つの値より、成層燃焼によりエンジンを安定して回転させるのに必要なコモンレール燃料圧力の最小値が定まる。規定値は、この成層燃焼によりエンジンを安定して回転させるのに必要なコモンレール燃料圧力の最小の値である。規定値として具体的には２ＭＰａ程度の値を設定しておく。従って、実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆが規定値以上であれば成層燃焼を行うことが可能なコモンレール燃料圧力になっていると判断し、ステップ５に進んで成層燃焼許可フラグ（ゼロに初期設定）＝１とする。

これに対して、ステップ４で実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆが規定値未満であるときには成層燃焼を行うことが可能なコモンレール燃料圧力に達しておらず成層燃焼を行わせることができないと判断し、ステップ６に進んで噴射禁止フラグ（ゼロに初期設定）＝１とする。

また、ステップ２で成層燃焼の要求がないときにもステップ６に進んで噴射禁止フラグ＝１とする。

一方、ステップ１でスタータスイッチ４５がＯＦＦであるとき（ただしイグニッションスイッチはＯＮ状態にある）にはステップ７以降に進む。ステップ７以降はエンジン始動後の制御である。すなわち、ステップ７では成層燃焼の要求があるか否かをみる。前述のようにそのときのエンジン回転速度とエンジン負荷とから定まる運転条件が成層燃焼域にあれば成層燃焼の要求があることになり、これに対してそのときのエンジン回転速度とエンジン負荷とから定まる運転条件が均質燃焼域にあれば成層燃焼の要求がないことになるので、成層燃焼の要求があるときにはステップ５に進んで成層燃焼許可フラグ＝１とし、成層燃焼の要求がないときにはステップ８に進んで成層燃焼許可フラグ＝０とする。

図７はコモンレール燃料圧力の加重平均値ＡＶＥＰＦを算出するためのもので、一定時間毎（例えば２ｍｓｅｃ毎）に実行する。

ステップ１１では燃料圧力センサ４２により検出されるコモンレール燃料圧力Ｐｆを読み込み、ステップ１２で次式によりコモンレール燃料圧力の加重平均値ＡＶＥＰＦを算出する。

ＡＶＥＰＦ＝Ｐｆ×加重平均係数＋ＡＶＥＰＦ（前回値）×（１−加重平均係数）
…（１）
ただし、ＡＶＥＰＦ（前回値）：ＡＶＥＰＦの前回値、
このようにして算出されたコモンレール燃料圧力加重平均値ＡＶＥＰＦは、後述する図１２（Ａ）のステップ５２でのコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙの算出と図１２（Ｂ）のステップ５７での１番気筒または４番気筒の燃圧補正係数ＫＩＮＪ1・4の算出とに用いられる。

図８はプランジャポンプ１４の圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。

ステップ２１ではエンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷より所定のマップを検索することによりプランジャポンプ１４の圧縮開始クランク角基本値ＳＴＡＮＧ０［°］を算出する。この圧縮開始クランク角基本値ＳＴＡＮＧ０は目標燃料圧力が得られるように定めている。

ここで、圧縮開始クランク角基本値ＳＴＡＮＧ０（後述する圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧについても）は、プランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロとなる位置を基準として、これよりプランジャポンプ１４の圧縮開始までのクランク角区間である（図４第２段目のＳＴＡＮＧ参照）。

ステップ２２ではエンジン回転速度Ｎｅとエンジン負荷より所定のマップを検索することにより目標燃料圧力Ｐｍを算出する。目標燃料圧力Ｐｍは基本的にエンジン負荷が大きくなるほど、またエンジン回転速度Ｎｅが高くなるほど高くなる値である。

ステップ２３では燃料圧力センサ４２により検出される実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆ［Ｐａ］を読み込み、ステップ２４で目標燃料圧力Ｐｍと実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆの差ｄｐ（＝Ｐｍ−Ｐｆ）を算出し、この目標燃料圧力からの燃料圧力差ｄｐ［Ｐａ］からステップ２５において図９を内容とするテーブルを検索することにより圧縮開始クランク角補正量ＡＮＧＨＯＳ［°］を算出し、ステップ２６でこの圧縮開始クランク角補正量ＡＮＧＨＯＳを圧縮開始クランク角基本値ＳＴＡＮＧ０に加算（実質的には減算）した値をプランジャポンプ１４の圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧ［°］として算出する。

図９のように、圧縮開始クランク角補正量ＡＮＧＨＯＳは、燃料圧力差ｄｐがゼロのときゼロであり、燃料圧力差ｄｐが正の値であるとき負の値を採り、また燃料圧力差ｄｐが負の値であるときゼロとなる値である。燃料圧力差ｄｐが正の値であるときに圧縮開始クランク角補正量ＡＮＧＨＯＳを負の値とするのは次の理由からである。燃料圧力差ｄｐが正の値である、つまり実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆが目標燃料圧力Ｐｍより低いときには実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆを目標燃料圧力Ｐｍまで上昇させる必要がある。そのためには、プランジャポンプ１４の圧縮開始クランク角を小さくして、つまり圧縮開始クランク角補正量ＡＮＧＨＯＳに負の値を与えて、圧縮開始タイミングを進角させ、ポンプ吐出量を増やしてやればコモンレール燃料圧力が上昇して目標燃料圧力へと向かうことになるためである。

図示しないフローでは、このようにして得られたプランジャポンプの１４の圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが得られるように上記制御ソレノイド１７が制御される。

また、このようにして求めた圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧは、後述する図１２（Ａ）のステップ４３、４５でのリフト量演算開始クランク角Ａの算出に用いられる。

上記の圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧの算出方法はこれに限られない。実施形態では目標燃料圧力からの燃料圧力差ｄｐを加味して圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧを算出しているが、簡単にはこの目標燃料圧力からの燃料圧力差ｄｐを加味しないものでもかまわない。

さらに、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧを求める公知の方法（特開２００３−１０６２０８公報参照）を採用することもできる。公知の当該方法では、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧを次の式により算出している。

ＳＴＡＮＧ＝ＲＥＦＡＮＧ−ＰＵＭＲＥ …（補１）
ただし、ＲＥＦＡＮＧ：基準角度、
ＰＵＭＲＥ ：ポンプ遅れ角度、
ここで、（補１）式の基準角度ＲＥＦＡＮＧは実際のコモンレール燃料圧力が目標燃料圧力より小さいときにポンプ吐出量を増やして実際のコモンレール燃料圧力を目標燃料圧力へと戻すため進角側に移る値である。（補１）式のポンプ遅れ角度ＰＵＭＲＥはバッテリ電圧ＶＢが高いほど小さくなる値である。

公知の当該方法でいうＳＴＡＮＧはＲｅｆ信号の入力タイミングを起点としているので、プランジャポンプ１４のプランジャリフト料がゼロとなる位置を起点とする本実施形態のＳＴＡＮＧとの間には次の関係がある。

公知の当該方法のＳＴＡＮＧ＝本実施形態のＳＴＡＮＧ＋１６３．２°
…（補２）
従って、公知の当該方法を用いる場合には、（補２）式を用いて本実施形態のＳＴＡＮＧへと換算する必要がある。

図１０は噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭを算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。

ステップ３１では燃料圧力センサ４２により検出される実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆを読み込み、ステップ３２でこのコモンレール燃料圧力Ｐｆから図１１を内容とするテーブルを検索することにより燃圧補正係数ＫＩＮＪを算出し、この燃圧補正係数ＫＩＮＪを用いてステップ３３で次式により燃料噴射弁に与える燃料噴射パルス幅Ｔｉ［ｍｓｅｃ］を算出する。

Ｔｉ＝Ｔｐ×Ｔｆｂｙａ×ＫＩＮＪ×２＋Ｔｓ …（２）
ただし、Ｔｐ ：基本噴射パルス幅、
Ｔｆｂｙａ：目標当量比、
Ｔｓ ：無効噴射パルス幅、
（２）式の基本噴射パルス幅Ｔｐ［ｍｓｅｃ］はシリンダ吸入吸気量Ｑｃｙｌとエンジン回転速度Ｎｅとから定まる値（＝Ｋ×Ｑｃｙｌ／Ｎｅ）で、この基本噴射パルス幅Ｔｐによりほぼ理論空燃比の混合気が得られる。シリンダ吸入吸気量Ｑｃｙｌはエアフローセンサ４６により検出される吸入空気量Ｑａに基づいて算出される公知の値である。

（２）式の目標当量比Ｔｆｂｙａ［無名数］は均質燃焼域のうちのストイキ運転域や成層燃焼域のとき１．０となる。均質燃焼域のうちリーン空燃比域では１．０より小さな正の値となり、いわゆる希薄燃焼が行われる。

（２）式の無効噴射パルス幅Ｔｓ［ｍｓｅｃ］はバッテリ電圧に応じた値である。

これら基本噴射パルス幅Ｔｐ、目標当量比Ｔｆｂｙａ、無効噴射パルス幅Ｔｓは図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。

ステップ３４ではこの燃料噴射パルス幅Ｔｉを、そのときのエンジン回転速度Ｎｅを用いてクランク角［°］に換算し、噴射終了時期ＩＴｅｎｄ［°ＢＴＤＣ］からこの換算したクランク角だけ進角側のクランク角を噴射開始時期ＩＴｓｔ［°ＢＴＤＣ］として算出する。ここで、噴射終了時期ＩＴｅｎｄは各気筒の圧縮上死点から進角側に計測したクランク角で、固定値である。このため、噴射開始時期ＩＴｓｔも各気筒の圧縮上死点から進角側に計測したクランク角になる。

ステップ３５では、この噴射開始時期ＩＴｓｔに基づいて、Ｒｅｆ信号の立ち上がりのタイミングよりこの噴射開始時期ＩＴｓｔまでのクランク角である噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭ［°］を算出する。ここで求めたい噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭは、各気筒についてＲｅｆ信号の立ち上がりのタイミングから噴射開始時期ＩＴｓｔまでのクランク角区間である。図４には３番気筒で代表させて噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭを示している。

この場合に、各気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりのタイミングはエンジン仕様により、例えば圧縮上死点前１１０°のように予め定まっている。このため、この例であれば、Ｒｅｆ信号の立ち上がりのタイミングである１１０°ＢＴＤＣより噴射開始時期ＩＴＳｔ［°ＢＴＤＣ］を差し引いた値を噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭ［°］として求めればよい。

このようにして求めた噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭは、後述する図１２（Ａ）のステップ４６でのリフト量演算終了クランク角Ｂの算出に用いられる。

図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は噴射開始時期（噴射時期）を計算するためのもので、各気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミング毎に実行する。Ｒｅｆ信号は、クランクシャフトポジションセンサ４３からの信号とカムシャフトポジションセンサ４４からの信号とから算出される、各気筒についてのクランク角基準位置の信号である。

ステップ４１では図６により設定されている成層燃焼許可フラグをみる。成層燃焼許可フラグ＝０であるときには圧縮行程噴射を許可すべきでないため、図１２（Ｂ）のステップ６２に進み圧縮行程噴射許可フラグ＝０とする。

成層燃焼許可フラグ＝１であるときにはステップ４２に進み、今回のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングが２番気筒または３番気筒のものであるか否かをみる。今回のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングが２番気筒または３番気筒のものである場合には、現在のタイミングよりその直後に訪れる燃料噴射タイミングまでにコモンレール燃料圧力が上昇すると判断し、ステップ４３〜５１に進んで現在のタイミングより燃料噴射タイミングまでに上昇し得るコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰ［Ｐａ］を算出し、ステップ５２において現在のタイミングにおけるコモンレール燃料圧力加重平均値ＡＶＥＰＦにこのコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰを加えた値を、２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングにおけるコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙ［Ｐａ］として算出する。

詳細にはステップ４３で、図８により算出されている圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングより進角側にあるか否かをみる。具体的に説明すると、図５において圧縮開始クランク角が２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングより進角側にあるときの圧縮開始クランク角をＳＴＡＮＧａで、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングより遅角側にあるときの圧縮開始クランク角をＳＴＡＮＧｂで示している。

この場合に、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが図示のＳＴＡＮＧａであるときにはｔ１のタイミングよりｔ２のタイミングまでの区間（図示の区間ａ）でコモンレール燃料圧力が上昇するので、プランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロの位置を起点としてｔ１までのクランク角区間（１６．８°）がリフト量演算開始クランク角Ａ、同じくプランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロの位置を起点としてｔ２までのクランク角区間（１６．８°＋ＡＮＧＴＭ）がリフト量演算終了クランク角Ｂとなる。

一方、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが図示のＳＴＡＮＧｂであるときにはｔｂのタイミングよりｔ２のタイミングまでの区間（図示の区間ｂ）でコモンレール燃料圧力が上昇するので、プランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロの位置を起点としてｔｂまでのクランク角区間（ＳＴＡＮＧ）がリフト量演算開始クランク角Ａ、同じくプランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロの位置を起点としてｔ２までのクランク角区間（１６．８°＋ＡＮＧＴＭ）がリフト量演算終了クランク角Ｂとなる。

このため、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号より進角側にあるときにはステップ４４に進みリフト量演算開始クランク角Ａ［°］に２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の入力タイミングである１６．８°を入れる。ここで、１６．８°は図５に示したようにプランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロとなる位置を起点として２番気筒（または３番気筒）のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングまでのクランク角区間である。圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが２番、３番気筒のＲｅｆ信号より進角側にあるときに２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の入力タイミングをリフト量演算開始クランク角Ａとするのは、プランジャポンプ１４の圧縮開始は２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングの前であっても、噴射開始時期計算タイミングは２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングであり、このタイミングで、燃料噴射タイミングでの燃料圧力を予測するためである。

一方、圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングより遅角側にあるときにはステップ４３よりステップ４５に進みリフト量演算開始クランク角Ａ［°］に、図８により算出している圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧを入れる。圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧが２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングより遅角側にあるときに圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧをリフト量演算開始クランク角Ａとするのは、この圧縮開始クランク角ＳＴＡＮＧになって初めてプランジャポンプ１４が圧縮を開始するためである。

ステップ４６では、図１０により算出している噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭに１６．８°を加算した値をリフト量演算終了クランク角Ｂ［°］として算出する。１６．８°を加算する理由は、リフト量演算開始クランク角Ａと単位を揃えるためである。すなわち、噴射開始クランク角ＡＮＧＴＭはＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングを起点とする値であるため、これをプランジャポンプ１４のプランジャリフト量がゼロとなる位置を起点とする値に変換してやるには１６．８°を加算してやればよいからである。

ステップ４７ではリフト量演算開始クランク角Ａ、リフト量演算終了クランク角Ｂから図１３を内容するテーブルを検索することにより、リフト量演算開始クランク角Ａのときのプランジャリフト量ｙ０［ｍｍ］及びリフト量演算終了クランク角Ｂのときのプランジャリフト量ｙ１［ｍｍ］を求める。

図１３に示したようにプランジャリフト量のテーブルは、プランジャリフト特性のうちプランジャリフト量がゼロの位置よりプランジャリフト量が最大となる位置までの特性をテーブルにしたものである。

ステップ４８ではこれらプランジャリフト量ｙ０及びｙ１を用いて次式によりコモンレール燃料圧力上昇分基本値ΔＰ０［Ｐａ］を算出する。

ΔＰ０＝Ｋ・（ｙ１−ｙ０）・Ａｐｕｍｐ
／（Ｖｃｏｍ＋Ｖ０ｐｕｍｐ−ｙ０・Ａｐｕｍｐ）…（３）
ただし、Ｋ ：体積弾性係数、
Ａｐｕｍｐ ：プランジャポンプのプランジャ断面積、
Ｖ０ｐｕｍｐ：プランジャポンプの圧縮室の最大容積、
Ｖｃｏｍ ：コモンレール容積、
ここで、リフト量演算開始クランク角Ａからリフト量演算終了クランク角Ｂまでの区間が、噴射時期計算タイミングより燃料噴射タイミングまでのクランク角区間に相当するので、（３）式はこのクランク角区間（Ｂ−Ａ）とポンププランジャ１４ｂのプランジャリフト（図１３）とから、つまりｙ１−ｙ０からコモンレール燃料圧力上昇分を推定している。

（３）式の体積弾性係数Ｋ、プランジャポンプのプランジャ断面積Ａｐｕｍｐ、プランジャポンプの圧縮室の最大容積Ｖ０ｐｕｍｐ、コモンレール容積Ｖｃｏｍは一定値である。

ここで、（３）式は次のようにして得たものである。図１７はプランジャポンプ１４及びコモンレール２１の容積モデルを示している。図１７においてポンププランジャ１４ｂがプランジャリフト量ｙ０の位置よりプランジャリフト量ｙ１の位置へと上昇して圧縮室の容積を圧縮したときの圧力上昇分ΔＰは、
ΔＰ＝Ｋ・ΔＶ／Ｖ …（補３）
の式で表現される。

（補３）式右辺の容積減少量ΔＶはプランジャ断面積をＡｐｕｍｐとしてΔＶ＝（ｙ１−ｙ０）×Ａｐｕｍｐである。また、（補３）式右辺の容積減少後の容積Ｖはプランジャポンプ１４の圧縮室の最大容積をＶ０ｐｕｍｐ、コモンレール容積をＶｃｏｍとして、Ｖ＝Ｖｃｏｍ＋Ｖｏｐｕｍｐ−ｙ０×Ａｐｕｍｐである。これらを（補３）式右辺に代入すると、上記（３）式が得られる。

ステップ４９では燃料温度センサ４７により検出されるコモンレール燃料温度Ｔｆを読み込み、ステップ５０でこのコモンレール燃料温度Ｔｆから図１４を内容とするテーブルを検索することにより、燃温補正係数を求め、この求めた燃温補正係数をステップ５１においてコモンレール燃料圧力上昇分基本値ΔＰ０に乗算した値を、現在のタイミングより燃料噴射タイミングまでに上昇し得るコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰ［Ｐａ］として算出する。

コモンレール燃料温度Ｔｆがコモンレール燃料温度基準値（例えば２０℃）より外れるとプランジャポンプ１４のポンプ効率が変化する。燃温補正係数はそのコモンレール燃料温度基準値に対するポンプ効率から外れた分を補正するためのものである。

図１４に示したように燃温補正係数はコモンレール燃料温度基準値（２０℃）より高いとき１．０より小さな値となり、コモンレール燃料温度基準値より低いとき１．０を超える値である。これは、コモンレール燃料温度基準値より高い温度域になると、プランジャポンプ１４のポンプ効率がコモンレール燃料温度基準値のときより低下し、この逆にコモンレール燃料温度基準値より低い温度域になると、プランジャポンプ１４のポンプ効率がコモンレール燃料温度基準値のときより上昇するためである。

ステップ５２では図７により算出されているコモンレール燃料圧力加重平均値ＡＶＥＰＦを読み込み、この値に現在のタイミングより燃料噴射タイミングまでに上昇し得るコモンレール燃料圧力上昇分ΔＰを加算した値を２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングにおけるコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙ［Ｐａ］として、つまり次式により２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングにおけるコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙを算出する。

ＰＦＵＥＬ Ｙ＝ＡＶＥＰＦ＋ΔＰ …（４）
ここで、（４）式右辺第１項のコモンレール燃料圧力加重平均値ＡＶＥＰＦは、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）の計算タイミングにおいて図７の値をサンプリングすることになるので、２番気筒または３番気筒のＲｅｆ信号の入力タイミングにおける値になる。

本実施形態では、現在のタイミングにおけるコモンレール燃料圧力として、コモンレール燃料圧力の加重平均値ＡＶＥＰＦを用いているが、簡単には実際のコモンレール燃料圧力Ｐｆを用いることができる。

図１２（Ｂ）のステップ５３〜５５の操作そのものは図１０のステップ３２〜３４と同様である。すなわち、ステップ５３ではこのコモンレール燃料圧力推定値ＰＦＵＥＬ Ｙから図１５を内容とするテーブルを検索することにより２番気筒または３番気筒の燃圧補正係数ＫＩＮＪ2・3を算出する。図１５の特性は図１１における横軸、縦軸のパラメータＰｆ、ＫＩＮＪをそれぞれＰＦＵＥＬ Ｙ、ＫＩＮＪ2・3へと変換しただけのものである。

ステップ５４ではこの２番気筒または３番気筒の燃圧補正係数ＫＩＮＪ2・3を用いて次式により２番気筒または３番気筒の燃料噴射パルス幅Ｔｉ2・3［ｍｓｅｃ］を算出する。

Ｔｉ2・3＝Ｔｐ×Ｔｆｂｙａ×ＫＩＮＪ2・3×２＋Ｔｓ …（５）
（５）式の基本噴射パルス幅Ｔｐ、目標当量比Ｔｆｂｙａ、無効噴射パルス幅Ｔｓは、前述したように図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。

ステップ５５ではこの２番気筒または３番気筒の燃料噴射パルス幅Ｔｉ2・3を、そのときのエンジン回転速度Ｎｅを用いてクランク角に換算し、噴射終了時期ＩＴｅｎｄ［°ＢＴＤＣ］からこの換算したクランク角だけ進角側のクランク角を、２番気筒または３番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ2・3［°ＢＴＤＣ］として算出する。ここで、噴射終了時期ＩＴｅｎｄは各気筒の圧縮上死点から進角側に計測したクランク角で、固定値である。このため、２番気筒または３番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ2・3も２番気筒または３番気筒の圧縮上死点から進角側に計測したクランク角になる。

ステップ５６ではこのようにして計算した２番気筒または３番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ2・3を出力レジスタに移しておく。

一方、図１２（Ａ）のステップ４２で今回のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングが１番気筒または４番気筒のものである場合には、図１２（Ｂ）のステップ５７〜６０に進み、図１０のステップ３２〜３４と同様にして１番気筒または４番気筒の噴射開始時期を算出する。すなわち、ステップ５７では図７により算出されているコモンレール燃料圧力加重平均値ＡＶＥＰＦを１番気筒または４番気筒のＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングで読み込み、このコモンレール燃料圧力加重平均値ＡＶＥＰＦの値から図１１を内容とするテーブルを検索することにより１番気筒または４番気筒の燃圧補正係数ＫＩＮＪ1・4を算出し、この燃圧補正係数ＫＩＮＪ1・4を用いてステップ５８で次式により１番気筒または４番気筒の燃料噴射パルス幅Ｔｉ1・4［ｍｓｅｃ］を算出する。

Ｔｉ1・4＝Ｔｐ×Ｔｆｂｙａ×ＫＩＮＪ1・4×２＋Ｔｓ …（６）
（６）式の基本噴射パルス幅Ｔｐ、目標当量比Ｔｆｂｙａ、無効噴射パルス幅Ｔｓも、前述したように図示しないバックグランドジョブにおいて算出している。

ステップ５９ではこの燃料噴射パルス幅Ｔｉ1・4を、そのときのエンジン回転速度Ｎｅを用いてクランク角に換算し、噴射終了時期ＩＴｅｎｄ［°ＢＴＤＣ］からこの換算したクランク角だけ進角側のクランク角を１番気筒または４番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ1・4［°ＢＴＤＣ］として設定する。ここで、噴射終了時期ＩＴｅｎｄは各気筒の圧縮上死点から進角側に計測したクランク角で、固定値である。このため、１番気筒または４番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ1・4も１番気筒または４番気筒の圧縮上死点から進角側に計測したクランク角になる。

ステップ６０ではこのようにして計算した１番気筒または４番気筒の噴射開始時期ＩＴｓｔ1・4を出力レジスタに移しておく。

最後にステップ６１では、圧縮行程噴射許可フラグ＝１として今回の処理を終了する。

なお、本発明では、均質燃焼域で吸気行程噴射を行わせることにしており、均質燃焼域、つまり成層燃焼許可フラグ＝０のときの燃料噴射制御は本発明と関係しないので、均質燃焼域での燃料噴射パルス幅の算出については省略して示していない。

図１６は燃料噴射を実行するためのもので、実行タイミングは各気筒の燃料噴射タイミング（燃料噴射開始タイミング）である。

ステップ７１では図６で設定されている噴射禁止フラグをみる。噴射禁止フラグ＝１であるときには燃料噴射を実行することなくそのまま今回の処理を終了する。

ステップ７１で噴射禁止フラグ＝０であるときにはステップ７２に進み図７で設定されている圧縮行程噴射許可フラグをみる。圧縮行程噴射許可フラグ＝１であるときにはステップ７３に進み２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングであるか否かをみる。２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングであるときにはステップ７４に進み２番気筒または３番気筒の噴射開始時期ＩＴｓ2・3と噴射終了時期ＩＴｅとを用いて２番気筒または３番気筒について圧縮行程での燃料噴射を実行する。すなわち、噴射開始時期ＩＴｓ2・3を起点として噴射終了時期ＩＴｅまでの期間、２番気筒の燃料噴射弁３１Ｂまたは３番気筒の燃料噴射弁３１Ｃを開弁する。

１番、４番気筒の噴射開始タイミングであるときにはステップ７３よりステップ７５に進み１番気筒または４番気筒の噴射開始時期ＩＴｓ1・4と噴射終了時期ＩＴｅとを用いて１番気筒または４番気筒について圧縮行程での燃料噴射を実行する。すなわち、噴射開始時期ＩＴｓ1・4を起点として１番気筒または４番気筒の噴射終了時期ＩＴｅまでの期間、１番気筒の燃料噴射弁３１Ａまたは４番気筒の燃料噴射弁３１Ｄを開弁する。

一方、圧縮行程噴射許可フラグ＝０であるときにはステップ７２よりステップ７６に進み各気筒について吸気行程での燃料噴射を実行する。

ここで、本実施形態の効果を説明する。

本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、クランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カム１２と、このポンプ駆動カム１２により駆動されるポンププランジャ１４ｂが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャ１４ｂが下降する行程で一定の燃料圧力を保持する高圧燃料ポンプ１１と、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプ１１からの高圧燃料をエンジンの燃焼室に供給する燃料噴射弁３１Ａ〜３１Ｄとを備えるエンジンの燃料供給方法において、ポンププランジャ１４ｂが上昇する行程中に燃料噴射タイミングが存在する気筒である２番と３番気筒について、２番気筒または３番気筒の噴射開始時期計算タイミング（燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミング）になったとき、２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングで２番気筒または３番気筒の燃料噴射弁に作用するコモンレール燃料圧力の推定値ＰＦＵＥＬ Ｙを前もって算出し、この燃料噴射タイミングでのコモンレール燃料圧力の推定値ＰＦＵＥＬ Ｙに基づいて基本噴射パルス幅Ｔｐ（燃料噴射量）を補正して２番気筒または３番気筒の燃料噴射パルス幅Ｔｉ2・3を算出し、この算出した燃料噴射パルス幅Ｔｉ2・3の燃料量（補正された燃料噴射量）が２番気筒または３番気筒に供給されるように２番気筒または３番気筒の燃料噴射タイミングが訪れたとき２番気筒の燃料噴射弁３１Ｂまたは３番気筒の燃料噴射弁３１Ｃを開いている（図１２（Ａ）のステップ４２、４８、５２、図１２（Ｂ）のステップ５３、５４、５５、５６、図１６のステップ７３、７４）。

このように本実施形態（請求項２に記載の発明）によれば、燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングにおける燃料圧力（Ｐｆ）に基づいて燃料噴射量（Ｔｐ）を補正するのではなく、燃料噴射タイミングよりも前のタイミングで燃料噴射タイミングにおいて燃料噴射弁に作用するであろう燃料圧力を推定し、その燃料圧力の推定値（ＰＦＵＥＬ Ｙ）に基づいて燃料噴射量（Ｔｐ）を補正するので、燃料噴射タイミングにおける実際の燃料圧力に応じた燃料噴射量を多すぎることなく与えることができ、燃料噴射量の燃料圧力による補正精度を高めることができる。

次に、図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）のフローは第２実施形態で、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）と置き換わるものである。図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）において図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）と同一部分には同一のステップ番号をつけている。

第２実施形態は、吸気バルブ用カムシャフトの前部などに、作動角を一定に保ったまま吸気バルブの位相を連続的に任意の位置に制御できるバルブタイミングコントロール機構（以下「ＶＴＣ機構」という。）を備えるものを対象としている。

ここで、ＶＴＣ機構の構成は公知であるため、その詳細な説明は省略するが、例えば電磁式のものでは、電磁リターダーに電圧を印加し磁力を発生させるとねじりスプリングに打ち勝ってドラムの回転にブレーキがかかり、この作用を利用して吸気バルブ用カムシャフトを進角させるようになっている。また、電磁リターダーに電圧を印加していない状態が初期状態であり、吸気バルブ用カムシャフト（吸気バルブ）が最遅角位置にある。エンジンコントローラ４１では、ＶＴＣ機構を介し、運転条件に応じて吸気バルブ開時期を連続的に制御することで、出力・トルクの向上および燃費・排気性能の両立を図ることができる。

図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）において、第１実施形態との違いは主に図１９（Ａ）のステップ８１、８２、８３にある。すなわち、ステップ８１ではＶＴＣ機構の作動中であるか否かをみる。これは、エンジンコントローラ４１よりＶＴＣ機構に信号が出ているか否かによりわかる。ＶＴＣ機構に信号が出力されていないとき（ＶＴＣ機構の非作動時）にはステップ４７に進み、第１実施形態と同じに、リフト量演算開始クランク角Ａ、リフト量演算終了クランク角Ｂから図１３を内容するテーブルを検索することにより、リフト量演算開始クランク角Ａのときのプランジャリフト量ｙ０［ｍｍ］及びリフト量演算終了クランク角Ｂのときのプランジャリフト量ｙ１［ｍｍ］を求める。

一方、ＶＴＣ機構に信号が出力されているとき（ＶＴＣ機構の作動中）にはステップ８１よりステップ８２に進み、ＶＴＣ機構による吸気弁の開閉時期進角量ＡＤＶを算出する。これは、ＶＴＣ機構への制御量よりわかる。ステップ８３ではステップ４４〜４６で求めているリフト量演算開始クランク角Ａ、リフト量演算終了クランク角Ｂのそれぞれにこの吸気弁開閉時期進角量ＡＤＶを加算した値を改めてリフト量演算開始クランク角Ａ、リフト量演算終了クランク角Ｂとおく。 ステップ４７ではこのようにして求めたリフト量演算開始クランク角Ａ、リフト量演算終了クランク角Ｂから図１３を内容するテーブルを検索することにより、リフト量演算開始クランク角Ａのときのプランジャリフト量ｙ０［ｍｍ］及びリフト量演算終了クランク角Ｂのときのプランジャリフト量ｙ１［ｍｍ］を求める。

ここで、ステップ８３で吸気弁開閉時期進角量ＡＤＶを加算した点について図１８を参照して説明すると、ＶＴＣ機構を備えるエンジンでは、ＶＴＣ機構の非作動時にプランジャリフトが図１８において実線の位置にあったものが、ＶＴＣ機構の作動時に吸気弁の開閉時期を進角量ＡＤＶだけ進めたとき一点鎖線の位置へと移動（進角）する。このため、ＶＴＣ機構の作動時になると、リフト量演算開始クランク角Ａに対するプランジャリフト量はプランジャリフト量ｙ０よりプランジャリフト量ｙ０’へと、またリフト量演算終了クランク角Ｂに対するプランジャリフト量はプランジャリフト量ｙ１よりプランジャリフト量ｙ１’へとそれぞれ大きくなる。したがって、ＶＴＣ機構の作動時にはｙ０’、ｙ１’を算出させることが必要である。ここで、一点鎖線のプランジャリフト特性は実線のプランジャリフト特性を左方向に吸気弁の開閉時期進角量ＡＤＶだけ平行移動したものであるので、クランク角Ａ、Ｂから一点鎖線のプランジャリフト特性を検索してｙ０’、ｙ１’を求めることと、クランク角Ａ、ＢにＡＤＶを加算したＡＤＶ、Ｂ＋ＡＤＶから実線のプランジャリフト特性を検索してｙ０’、ｙ１’を求めることとは等価である。よって、Ａ＋ＡＤＶ、Ｂ＋ＡＤＶからＶＴＣ機構の非作動時の特性である実線の特性、つまり図１３の特性を検索させればｙ０’、ｙ１’を求めることができる。

このように第２実施形態によれば、ＶＴＣ機構を備えるエンジンにおいても、ＶＴＣ機構の非作動時のプランジャリフト特性（図１３）を用いて、リフト量演算開始クランク角Ａに対するプランジャリフト量ｙ０’とリフト量演算終了クランク角Ｂに対するプランジャリフト量ｙ１’とを求めることができる。

実施形態では、ポンプ駆動カム１２と、高圧燃料ポンプ１１と、燃料噴射弁３１Ａ〜３１Ｄとを備えるエンジンの燃料供給方法において、運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出処理手順と、ポンププランジャ１４ｂが上昇する行程中に燃料噴射タイミングが存在する気筒について、その気筒の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、その気筒の燃料噴射タイミングで燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出処理手順と、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正処理手順と、この補正された燃料噴射量が供給されるように燃料噴射タイミングが訪れたとき燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉処理手順とを含む場合で説明したが、クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給方法において、運転条件に応じた燃料噴射量（Ｔｐ）を算出する燃料噴射量算出処理手順と、前記燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値（ＰＦＵＥＬ Ｙ）を前もって算出する燃料圧力推定値算出処理手順と、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値（ＰＦＵＥＬ Ｙ）に基づいて前記燃料噴射量（Ｔｐ）を補正する燃料噴射量補正処理手順と、この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉処理手順とを含む構成とすることもできる（請求項１に記載の発明）。

実施形態では、エンジンの燃料供給方法を説明したが、エンジンの燃料供給装置としては、クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給装置において、運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、前記燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出手段と、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉手段とを備えるエンジンの燃料供給装置が考えられる（請求項８に記載の発明）。また、クランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カムと、このポンプ駆動カムにより駆動されるポンププランジャが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャが下降する行程で一定の燃料圧力を保持する高圧燃料ポンプと、所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンの燃焼室に供給する燃料噴射弁とを備えるエンジンの燃料供給装置において、運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、前記ポンププランジャが上昇する行程中に前記燃料噴射タイミングが存在する気筒について、その気筒の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、その気筒の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出手段と、この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉手段とを備えるエンジンの燃料供給装置が考えられる（請求項９に記載の発明）。

実施形態では、噴射開始時期計算タイミングより燃料噴射タイミングまでの燃料圧力上昇分推定値ΔＰを、ポンププランジャ１４ｂのプランジャリフトと、噴射開始時期計算タイミングより燃料噴射タイミングまでのクランク角区間（ＡＮＧＴＭ）とから推定する場合で説明したが、ポンププランジャ１４ｂのプランジャリフトに代えて、ポンプ駆動カム１２のカムプロフィールを用いてもかまわない（請求項５、１２に記載の発明）。

実施形態では、噴射終了時期を固定として噴射開始時期を算出する場合で説明したが、噴射開始時期を固定として噴射終了時期を算出する場合にも本発明を適用できる。

実施形態では、噴射開始時期計算タイミングをＲｅｆ信号の立ち上がりタイミングとする場合で説明したが、噴射開始時期計算タイミングをＲｅｆ信号の立ち下がりタイミングとする場合でもかまわない。さらに、Ｒｅｆ信号のタイミングに限定されるものでない。要は、燃料噴射タイミングより時間的に前に噴射開始時期（あるいは噴射終了時期）を計算するタイミングを設けているものに対しては本発明の適用がある。

実施形態では、吸気バルブ用カムシャフトにポンプ駆動カム１２を設け、このポンプ駆動カム１２により高圧燃料ポンプを駆動する場合で説明したが、この構成に限定されるものでない。例えば、高圧燃料ポンプは斜板式のものでもよいし、排気バルブ用カムシャフトにポンプ駆動カム１２を設けてもかまわない。さらに、ポンプ駆動カムはカムシャフト以外のシャフトにも設け得る。

実施形態では、燃料噴射弁を燃料室に直接的に臨んで設けている場合で説明したが、吸気ポートに臨んで設けている場合にも適用がある。また、コモンレールを備えることも必須でない。

請求項１、２の燃料噴射量算出処理手順の機能は図１２（Ｂ）のステップ５４により、燃料圧力推定値算出処理手順の機能は図１２（Ｂ）のステップ４８、５２により、燃料噴射量補正処理手順の機能は図１２（Ｂ）のステップ５４により、燃料噴射弁開閉処理手順の機能は図１６のステップ７３、７４によりそれぞれ果たされている。

請求項８、９の燃料噴射量算出手段の機能は図１２（Ｂ）のステップ５４により、燃料圧力推定値算出手段の機能は図１２（Ｂ）のステップ４８、５２により、燃料噴射量補正手段の機能は図１２（Ｂ）のステップ５４により、燃料噴射弁開閉手段の機能は図１６のステップ７３、７４によりそれぞれ果たされている。

本発明の第１実施形態の燃料供給装置の概略構成図。 ポンプ駆動カムの平面図。 高圧燃料ポンプの作動を説明するための波形図。 本発明の作用を説明するための波形図。 本発明の作用を説明するための波形図。 成層燃焼許可フラグの設定を説明するためのフローチャート。 コモンレール燃料圧力加重平均値の算出を説明するためのフローチャート。 圧縮開始クランク角の算出を説明するためのフローチャート。 圧縮開始クランク角補正量の特性図。 噴射開始クランク角の算出を説明するためのフローチャート。 燃圧補正係数の特性図。 噴射開始時期の計算を説明するためのフローチャート。 噴射開始時期の計算を説明するためのフローチャート。 プランジャリフト量の特性図。 燃温補正係数の特性図。 ２番気筒または３番気筒の燃圧補正係数の特性図。 燃料噴射の実行を説明するためのフローチャート。 プランジャポンプ及びコモンレールの容積モデル図。 第２実施形態のプランジャリフト量の特性図。 第２実施形態の噴射開始時期の計算を説明するためのフローチャート。 第２実施形態の噴射開始時期の計算を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１２ ポンプ駆動カム（板カム）
１３ 吸気バルブ用カムシャフト
１４ プランジャポンプ
３１Ａ １番気筒の燃料噴射弁
３１Ｂ ２番気筒の燃料噴射弁
３１Ｃ ３番気筒の燃料噴射弁
３１Ｄ ４番気筒の燃料噴射弁
４１ エンジンコントローラ

Claims (14)

1. クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、
   このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、
   所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁と
   を備えるエンジンの燃料供給方法において、
   運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出処理手順と、
   前記燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出処理手順と、
   この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正処理手順と、
   この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉処理手順と
   を含むことを特徴とするエンジンの燃料供給方法。
2. クランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カムと、
   このポンプ駆動カムにより駆動されるポンププランジャが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャが下降する行程で一定の燃料圧力を保持する高圧燃料ポンプと、
   所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンの燃焼室に供給する燃料噴射弁と
   を備えるエンジンの燃料供給方法において、
   運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出処理手順と、
   前記ポンププランジャが上昇する行程中に前記燃料噴射タイミングが存在する気筒について、その気筒の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、その気筒の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出処理手順と、
   この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正処理手順と、
   この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉処理手順と
   を含むことを特徴とするエンジンの燃料供給方法。
3. 前記燃料噴射弁を気筒別に備え、前記燃料噴射量補正処理手順と前記燃料噴射弁開閉処理手順とを気筒毎に実行することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの燃料供給方法。
4. 前記燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値は、前記所定のタイミングで前記燃料噴射弁に実際に作用している燃料圧力と、前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでの燃料圧力の上昇分の推定値とを足し合せた値であることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料供給方法。
5. 前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでの燃料圧力の上昇分の推定値を、前記ポンプ駆動カムのカムプロフィールまたは前記ポンププランジャのプランジャリフトと、前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでのクランク角区間とから推定することを特徴とする請求項４に記載のエンジンの燃料供給方法。
6. 前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでの燃料圧力の上昇分の推定値を、燃料温度によって補正することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの燃料供給方法。
7. 前記燃料噴射弁がエンジンの燃焼室に直接臨んでいる場合に、前記燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値と所定の噴射許可燃料圧力とを比較し、燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値が噴射許可燃料圧力を超えているとき、圧縮行程にある燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁を開き、また燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値が噴射許可燃料圧力未満のとき、吸気行程にある燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁を開くことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの燃料供給方法。
8. クランクシャフトにより駆動されるアクチュエータと、
   このアクチュエータにより駆動される高圧の燃料を吐出する高圧燃料ポンプと、
   所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁と
   を備えるエンジンの燃料供給装置において、
   運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
   前記燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出手段と、
   この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、
   この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉手段と
   を備えることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
9. クランクシャフトにより駆動されるポンプ駆動カムと、
   このポンプ駆動カムにより駆動されるポンププランジャが上昇する行程で高圧燃料を吐出し、このポンププランジャが下降する行程で一定の燃料圧力を保持する高圧燃料ポンプと、
   所定の燃料噴射タイミングで開いて、この高圧燃料ポンプからの高圧燃料をエンジンの燃焼室に供給する燃料噴射弁と
   を備えるエンジンの燃料供給装置において、
   運転条件に応じた燃料噴射量を算出する燃料噴射量算出手段と、
   前記ポンププランジャが上昇する行程中に前記燃料噴射タイミングが存在する気筒について、その気筒の燃料噴射タイミングになる前の所定のタイミングになったとき、その気筒の燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁に作用する燃料圧力の推定値を前もって算出する燃料圧力推定値算出手段と、
   この燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値に基づいて前記燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正手段と、
   この補正された燃料噴射量が供給されるように前記燃料噴射タイミングが訪れたとき前記燃料噴射弁を開く燃料噴射弁開閉手段と
   を備えることを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
10. 前記燃料噴射弁を気筒別に備え、前記燃料噴射量補正処理手順と前記燃料噴射弁開閉処理手順とを気筒毎に実行することを特徴とする請求項８または９に記載のエンジンの燃料供給装置。
11. 前記燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値は、前記所定のタイミングで前記燃料噴射弁に実際に作用している燃料圧力と、前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでの燃料圧力の上昇分の推定値とを足し合せた値であることを特徴とする請求項９に記載のエンジンの燃料供給装置。
12. 前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでの燃料圧力の上昇分の推定値を、前記ポンプ駆動カムのカムプロフィールまたは前記ポンププランジャのプランジャリフトと、前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでのクランク角区間とから推定することを特徴とする請求項１１に記載のエンジンの燃料供給装置。
13. 前記所定のタイミングより前記燃料噴射タイミングまでの燃料圧力の上昇分の推定値を、燃料温度によって補正することを特徴とする請求項１２に記載のエンジンの燃料供給装置。
14. 前記燃料噴射弁がエンジンの燃焼室に直接臨んでいる場合に、前記燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値と所定の噴射許可燃料圧力とを比較し、燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値が噴射許可燃料圧力を超えているとき、圧縮行程にある燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁を開き、また燃料噴射タイミングでの燃料圧力推定値が噴射許可燃料圧力未満のとき、吸気行程にある燃料噴射タイミングで前記燃料噴射弁を開くことを特徴とする請求項８または９に記載のエンジンの燃料供給装置。

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