JP2007113481A - エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料吐出量特性が線形領域を外れた動作点となったときに、燃圧と目標圧力とが一致しない期間が大幅に増加して適正な燃焼性能が得られず、ドラビリや排気ガスの悪化を招くという課題を解決したエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置を得る。
【解決手段】目標圧力ＰＯと燃圧Ｆとの圧力偏差ΔＰＦに比例係数を乗算した圧力偏差補填流量ＱＰと、燃料噴射弁の燃料噴射量ＱＦとを加算して、高圧燃料ポンプの目標燃料吐出量ＱＯを決定し、あらかじめ記憶された目標燃料吐出量と流量制御弁１０の駆動タイミングとの関係を示す燃料吐出量特性を用いて、目標燃料吐出量ＱＯから流量制御弁１０の基準駆動タイミングＴＢを決定する。また、圧力偏差ΔＰＦの符号の向きに応じて基準駆動タイミングＴＢを補正した後の最終駆動タイミングＴＤで流量制御弁１０を駆動する。
【選択図】図２

Description

この発明は、燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力を目標圧力に制御するエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置に関し、特に、高圧燃料ポンプの燃料吐出量を調整するための流量制御弁に対する新規な制御技術に関するものである。

近年、排気ガスの低減を目的として、燃圧を所望の高圧値に制御し、微粒化された燃料を噴射する方式のエンジンが実用化されており、この種のエンジンにおいては、燃圧を高圧にするための高圧燃料ポンプが設けられている。
高圧燃料ポンプは、加圧室内で往復動するプランジャを有しており、プランジャの下端は、エンジンのカム軸に設けられたポンプカムに圧接されている。エンジンのカム軸の回転に連動してポンプカムが回転するとプランジャが加圧室内を往復動して加圧室内の容積が拡大縮小変化するようになっている。

加圧室の下流側の高圧通路（吐出通路）は、加圧室から蓄圧室に向かう燃料の流通のみを許す吐出弁（逆止弁）を介して蓄圧室に接続されており、蓄圧室にはエンジンの各気筒に燃料を噴射するための燃料噴射弁が接続されている。
また、加圧室の上流側の低圧通路（供給通路）は、常開式の流量制御弁、低圧燃料ポンプおよび低圧レギュレータを介して燃料タンクに接続されており、低圧燃料ポンプから低圧通路に汲み上げられた燃料は、低圧レギュレータによって所定のフィード圧に調整された後、プランジャが上死点から下死点まで下動する期間（加圧室の容積が拡大する期間）に開弁している流量制御弁を通して加圧室に吸入される。

続いて、プランジャ下動中に加圧室に吸入された燃料は、プランジャが下死点から上死点まで上動する期間（加圧室の容積が縮小する期間）に所定のタイミングで流量制御弁を閉弁させることにより加圧された所望の燃料吐出量として畜圧室に吐出される。

以下、図面を参照しながらプランジャ上動期間における流量制御弁の閉弁タイミングと燃料吐出量の関係を説明する。
図１２は一般的な燃圧制御動作を示すタイミングチャートであり、プランジャ上動期間における流量制御弁の閉弁タイミングと燃料吐出量の関係（燃料吐出量特性）を示している。
図１２において、上から順に、プランジャ上動期間におけるプランジャの動作位置と、流量制御弁の制御状態（一例として時刻Ｔ１２の時点で流量制御弁を閉弁制御したとき）と、流量制御弁の閉弁タイミングに対応する燃料吐出量Ｑとが示されている。

図１２内の燃料吐出量Ｑにおいて、加圧されずに低圧通路にリリーフされる燃料量ＱＲ（ただし、流量制御弁の最終駆動タイミングＴＤ＝Ｔ１２のとき）と、加圧されて蓄圧室に吐出される目標燃料吐出量ＱＯ（＝ＱＭＡＸ−ＱＲ）（ただし、ＴＤ＝Ｔ１２のとき）と、プランジャ下動中に加圧室に吸入される燃料量ＱＭＡＸ（蓄圧室に吐出可能な最大燃料吐出量に相当）とが、互いに関連付けて示されている。

図１２内のプランジャ上動期間中（実線で示すプランジャの動作位置）において、時刻Ｔ１２で流量制御弁を閉弁制御した場合、プランジャ下死点ＢＤＣ（時刻Ｔ１１）から閉弁タイミング（時刻Ｔ１２）までの期間では、流量制御弁が開弁したままとなる。
したがって、上動期間の直前のプランジャ下動期間に加圧室に吸入された燃料量（＝ＱＭＡＸ）の一部の燃料量ＱＲは、開弁している流量制御弁を通じて低圧通路にリリーフされる。

一方、流量制御弁が通電制御されて閉弁した時刻Ｔ１２から、プランジャ上死点ＴＤＣ（時刻Ｔ１３）までの期間では、流量制御弁が閉弁されるので、流量制御弁の閉弁時点（時刻Ｔ１２）で加圧室内に残っている燃料量（＝ＱＭＡＸ−ＱＲ）が加圧されて蓄圧室に吐出される。

また、時刻Ｔ１２よりも進角側（図１２内の左側）に閉弁タイミングを変更した場合には、開弁期間が短くなって閉弁期間が長くなるので、燃料吐出量Ｑを増大させることができる。
図１２に示す燃料吐出量特性の場合は、プランジャ下死点ＢＤＣ（時刻Ｔ１１）の時点を閉弁タイミングとしたときに、最大量の燃料吐出量Ｑ（＝ＱＭＡＸ）が畜圧室に吐出される。

逆に、時刻Ｔ１２よりも遅角側（図１２内の右側）に閉弁タイミングを変更した場合には、開弁期間が長くなって閉弁期間が短くなるので、燃料吐出量Ｑを減少させることができる。
図１２に示す燃料吐出量特性の場合は、プランジャ上動期間中に流量制御弁を全く閉弁させなかったときに、燃料吐出量Ｑは最小量（すなわち、零）となる。
このようにプランジャ上動期間における所定のタイミングで流量制御弁を閉弁制御することにより、蓄圧室に吐出される燃料吐出量Ｑ（目標燃料吐出量ＱＯ）を、最大吐出量ＱＭＡＸから最小量（零）までの間に調整することができる。

制御装置を構成するＥＣＵは、エンジンの運転状態（たとえば、エンジンの回転速度やアクセルペダルの踏込量）に応じた目標圧力を決定し、燃圧センサによって検出された蓄圧室内の燃圧と目標圧力との圧力偏差に基づいて、比例積分演算などを実行して閉弁タイミングのフィードバック量を演算する。

また、ＥＣＵは、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量に基づいて、閉弁タイミングのフィードフォワード量を演算し、閉弁タイミングのフィードバック量とフィードフォワード量とを加算して、蓄圧室内の燃圧が目標圧力に一致するのに必要な目標燃料吐出量ＱＯを算出し、目標燃料吐出量ＱＯを吐出するための閉弁タイミングを決定して流量制御弁を制御する。

このような流量制御弁の閉弁タイミングを制御する方法は、従来から種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２を参照）。
たとえば特許文献１では、プランジャ上動期間における流量制御弁の閉弁期間を、デューティ比ＤＴとして取り扱うことにより、閉弁タイミングを制御する。すなわち、デューティ比ＤＴは、閉弁タイミングに相当する。

特許文献１においては、図１２の場合を例にとると、最大燃料吐出量ＱＭＡＸに制御するときの閉弁タイミング（時刻Ｔ１１）をデューティ比ＤＴ＝１００％と置き、最小吐出量（零）に制御するときの閉弁タイミング（時刻Ｔ１３）をデューティ比ＤＴ＝０％と置き、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までの閉弁期間を目標のデューティ比ＤＴとして求めて、閉弁タイミングを制御している。

具体的には、最大吐出するときの閉弁タイミング（たとえば、ポンプカムのＢＤＣから０ｄｅｇ）をＤＴ＝１００％とおき、最小吐出量（零）のときの閉弁タイミング（たとえば、ポンプカムのＢＤＣ後の１８０ｄｅｇ）をＤＴ＝０％とおいて、目標のデューティ比ＤＴを直線的に制御している。
仮に、目標燃料吐出量ＱＯに対するデューティ比ＤＴがＤＴ＝７０％だったとすると、ポンプカムのＢＤＣ後の５４ｄｅｇ（＝１８０ｄｅｇ−（７０／１００）×１８０ｄｅｇ）が閉弁タイミングとして決定される。

特許文献１においては、まず、閉弁タイミングに対応するデューティ比ＤＴを決定するために、エンジン回転速度および目標圧力に基づくマップから、基本デューティ比ＤＢが決定される。
基本デューティ比ＤＢは、エンジン回転速度および目標圧力に応じて変化する燃料吐出量効率の差を吸収するための補正値である。
次に、目標圧力ＰＯと燃圧検出値（以下、単に「燃圧」という）ＰＦとの圧力偏差ΔＰＦ（＝ＰＯ−ＰＦ）が演算され、続いて、デューティ比ＤＴのフィードバック比例項ＤＰ（＝ΔＰＦ×ＫＰ、ただし、ＫＰは正の比例係数）と、デューティ比ＤＴのフィードバック積分項ＤＩ（＝ＤＩｎ＋ＫＩ×ΔＰＦ、ただし、ＤＩｎは前回値、ＫＩは正の積分係数）とが演算される。
フィードバック比例項ＤＰおよびフィードバック積分項ＤＩは、圧力偏差ΔＰＦを零にするために畜圧室に補填すべき燃料量を得るための補正値である。

また、デューティ比ＤＴのフィードフォワード項ＤＦ（＝ＫＦ×ＱＦ、ただし、ＫＦは正の係数、ＱＦは燃料噴射量）が求められる。フィードフォワード項ＤＦは、燃料噴射弁からの燃料噴射によって畜圧室内の燃圧ＰＦが低下しないようにするための補正値である。
以下、ＥＣＵは、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯに一致するのに必要な目標燃料吐出量ＱＯを算出し、目標燃料吐出量ＱＯを吐出するためのデューティ比ＤＴ（＝ＤＢ＋ＤＦ＋ＤＰ＋ＤＩ）を演算して、流量制御弁を駆動する。

ここで、たとえば、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯよりも低い場合（圧力偏差ΔＰＦ＝ＰＯ−ＰＦ＞０の場合）には、フィードバック比例項ＤＰは、圧力偏差ΔＰＦに比例した正の値となり、フィードバック積分項ＤＩは、圧力偏差ΔＰＦに応じて正の値だけ増加する。
この結果、デューティ比ＤＴが増加（閉弁タイミングが進角側に移動）して、燃料吐出量Ｑが増大するので、燃圧ＰＦを目標圧力ＰＯに向かって上昇させることができる。

一方、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯよりも高い場合（圧力偏差ΔＰＦ＝ＰＯ−ＰＦ＜０の場合）には、フィードバック比例項ＤＰは、圧力偏差ΔＰＦに比例した負の値となり、フィードバック積分項ＤＩは、圧力偏差ΔＰＦに応じて負の値だけ減少する。
この結果、デューティ比ＤＴが減少（閉弁タイミングが遅角側に移動）して、燃料吐出量Ｑが減少するので、燃圧ＰＦを目標圧力ＰＯに向かって低下させることができる。

なお、特許文献２においては、デューティ比ＤＴを使用せずに、流量制御弁の閉弁角度位置を直接的に決定している。この点を除けば、特許文献２においても、特許文献１と全く同じ演算方法で、流量制御弁の閉弁タイミングが決定される。
すなわち、特許文献１および特許文献２のいずれにおいても、基本的に、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとの圧力偏差ΔＰＦに基づいて、流量制御弁の閉弁タイミングのフィードバック量を演算し、燃料噴射量に基づいて流量制御弁の閉弁タイミングのフィードフォワード量を演算し、閉弁タイミングのフィードバック量とフィードフォワード量とを加算して、流量制御弁の閉弁タイミングそのものを決定して、流量制御弁を駆動する制御方法が採用されている。

次に、図１３および図１４を参照しながら、上記特許文献１における実際の制御動作について説明する。
図１３は目標圧力ＰＯがステップ的に急変したときの制御動作を示すタイミングチャートである。
また、図１４は、デューティ比ＤＴと燃料吐出量Ｑとの関係（燃料吐出量特性）を示す説明図であり、目標圧力ＰＯがステップ的に急変したときの燃料吐出量特性上の動作点Ａ１、Ａ２を示している。

図１３においては、上から順に、燃圧ＰＦおよび目標圧力ＰＯ（１点鎖線）と、デューティ比ＤＴのフィードバック比例項ＤＰと、デューティ比ＤＴのフィードバック積分項ＤＩと、デューティ比ＤＴのフィードフォワード項ＤＦと、デューティ比ＤＴの挙動とが、互いに関連付けて示されている。
また、この場合、時刻Ｔ２１以前の初期状態において、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ１、且つ、デューティ比ＤＴ＝ｄｔ１とし、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが一致している状態から、時刻Ｔ２１で目標圧力ＰＯのみが増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変したときの動作例が示されている。

なお、目標圧力ＰＯが急変する時刻Ｔ２１の前後で、燃料噴射量ＱＦ（＝ｑｆ１）は変化しないものとし、また、本来、燃料吐出量Ｑの効率の違いを吸収するために必要となる基本デューティ比ＤＢは、零であるものとして説明を進める。

図１３内の初期状態においては、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが一致しているので、フィードバック比例項ＤＰはほぼ零を示しており、また、燃料供給システムにばらつきが無い状態であれば、フィードバック積分項ＤＩもほぼ零であり、各制御量は静止状態にある。
また、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ１（一定）であることから、フィードフォワード項ＤＦ（＝ＱＦ×ＫＦ＝ｑｆ１×ＫＦ）も一定の演算値となっている。
このとき、デューティ比ＤＴ（＝ＤＢ＋ＤＰ＋ＤＩ＋ＤＦ＝０＋０＋０＋ｑｆ１×ＫＦ＝ｄｔ１）で閉弁タイミングが制御されて、初期状態を維持していることから、動作点は、図１４内の位置Ａ１（デューティ比ＤＴ＝ｄｔ１、燃料吐出量Ｑ＝ｑｆ１）となる。

その後、図１３内の時刻Ｔ２１において、目標圧力ＰＯが増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変すると、正の圧力偏差ΔＰＦ＝ＰＯ−ＰＦ＝ｐｆ１が発生し、フィードバック比例項ＤＰ（＝ｐｆ１×ＫＰ）が演算されて、デューティ比ＤＴに加算されるので、デューティ比ＤＴがＤＴ＝ｄｔ１からＤＴ＝ｄｔ２（＝ｄｔ１＋ｐｆ１×ＫＰ）に、ステップ的に変化する。

このときの動作点は、図１４の位置Ａ１から位置Ａ２にステップ的に変化する。
すなわち、デューティ比ＤＴがＤＴ＝ｄｔ１からＤＴ＝ｄｔ２に変化することによって、燃料吐出量Ｑは、Ｑ＝ｑｆ１からＱ＝ｑｆ１＋ｑｐ１に増量される。
燃料吐出量Ｑの増量ｑｐ１は、目標圧力ＰＯが増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変したときに発生した圧力偏差ΔＰＦ（＝ｐｆ１）を零にするために畜圧室に補填すべき燃料量の初期値に相当し、燃圧ＰＦを目標圧力ＰＯに向かって上昇させるように作用する。

したがって、図１３内の時刻２１以降においては、燃料吐出量Ｑの増量ｑｐ１に応じて、圧力偏差ΔＰＦが増圧量ｐｆ１から減少し、これにともなって、フィードバック比例項ＤＰは、ｐｆ１×ＫＰから減少し、圧力偏差ΔＰＦが零に戻る時刻Ｔ２２において、ＤＰ＝０に戻る。
このように、時刻Ｔ２１において、ＤＴ＝ｄｔ２からＤＴ＝ｄｔ２までステップ的に変化したデューティ比ＤＴは、時刻Ｔ２１以降の上記期間中において、圧力偏差ΔＰＦの縮小に連動して小さくなる。

一方、フィードバック積分項ＤＩも、目標圧力ＰＯがステップ的に変化した時刻Ｔ２１から圧力偏差ΔＰＦが零に戻る時刻Ｔ２２までの期間中において、発生した正の圧力偏差ΔＰＦによって幾分か増加する。
したがって、圧力偏差ΔＰＦが零に戻った時刻Ｔ２２以降において、燃圧ＰＦは、余分に増加したフィードバック積分項ＤＩにより、多少のオーバーシュートをともなう挙動を示してから、目標圧力ＰＯに向かって収束していく（図１３参照）。

燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯに完全に収束した時刻Ｔ２３以降においては、初期状態のときと同様に、デューティ比ＤＴ（＝ｄｔ１）で閉弁タイミングが制御されつつ、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが再び一致するようになり、フィードバック比例項ＤＰおよびフィードバック積分項ＤＩは、ほぼ零の制御量で静止する状態に戻る。

次に、図１５のタイミングチャートおよび図１６の説明図を参照しながら、上記特許文献１に示された従来技術における課題について説明する。
図１５は図１３と同様に、上から順に、燃圧ＰＦおよび目標圧力ＰＯと、デューティ比ＤＴのフィードバック比例項ＤＰと、デューティ比ＤＴのフィードバック積分項ＤＩと、デューティ比ＤＴのフィードフォワード項ＤＦと、デューティ比ＤＴの挙動とを、互いに関連付けて示している。

この場合、時刻Ｔ３１以前の初期状態において、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ２（＞ｑｆ１）、且つ、デューティ比ＤＴ＝ｄｔ３とし、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが一致している状態から、時刻Ｔ３１で目標圧力ＰＯのみが増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変したときの動作例が示されている。
なお、目標圧力ＰＯが急変する時刻Ｔ３１の前後で、燃料噴射量ＱＦ（＝ｑｆ２）は変化しないものとし、また、本来、燃料吐出量Ｑの効率の違いを吸収するために必要となる基本デューティ比ＤＢは、零であるものとして説明を進める。
また、図１６は図１４と同様に、デューティ比ＤＴと燃料吐出量Ｑとの関係（燃料吐出量特性）を示すとともに、図１５の動作状態における動作点Ａ３〜Ａ５を示している。

図１５内の初期状態においては、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが一致していることによりフィードバック比例項ＤＰはほぼ零を示し、燃料供給システムにばらつきが無い状態ではフィードバック積分項ＤＩもほぼ零で、各制御量は静止状態にある。
また、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ２（一定）であることから、フィードフォワード項ＤＦ（＝ＱＦ×ＫＦ＝ｑｆ２×ＫＦ）の演算値も一定値となっている。
このとき、デューティ比ＤＴ（＝ＤＢ＋ＤＰ＋ＤＩ＋ＤＦ＝０＋０＋０＋ｑｆ２×ＫＦ＝ｄｔ３）で閉弁タイミングが制御されて、初期状態を維持していることから、動作点は図１６内の位置Ａ３（デューティ比ＤＴ＝ｄｔ３、燃料吐出量Ｑ＝ｑｆ２）となる。

その後、図１５内の時刻Ｔ３１で、目標圧力ＰＯが前述と同じ増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変すると、正の圧力偏差ΔＰＦ（＝ＰＯ−ＰＦ＝ｐｆ１）が発生し、フィードバック比例項ＤＰ（＝ｐｆ１×ＫＰ）が演算されて、デューティ比ＤＴに加算されるので、デューティ比ＤＴが、ＤＴ＝ｄｔ３からＤＴ＝ｄｔ４（＝ｄｔ３＋ｐｆ１×ＫＰ）に、ステップ的に変化する。

このときの動作点は、図１６内の位置Ａ３から位置Ａ４にステップ的に変化する。
ところが、動作点Ａ４は、デューティ比ＤＴと燃料吐出量Ｑとの関係がほぼ線形を示す線形領域（ＱＬＬ＜Ｑ＜ＱＨＨ）の外に位置するので、前述（図１４参照）と同様に、圧力偏差ΔＰＦ（＝ｐｆ１）に比例したフィードバック比例項ＤＰ（＝ｐｆ１×ＫＰ）だけデューティ比ＤＴが増大しても、燃料吐出量Ｑを増量ｑｐ２（＜ｑｐ１）しか増量させることができない事態が発生する。

すなわち、本来、必要な燃料吐出量Ｑの増量ｑｐ１（図１４参照）を得るためには、図１６に示すように、デューティ比ＤＴをＤＴ＝ｄｔ５（＞ｄｔ４）に設定する必要があるにもかかわらず、従来の演算方法では、燃料吐出量特性（図１６参照）の非線形領域の影響が考慮されていないため、デューティ比ＤＴの変化が、ＤＴ＝ｄｔ３からＤＴ＝ｄｔ４までの不十分な値に留まることになる。

この結果、前述（図１４）と同じｐｆ１×ＫＰだけデューティ比ＤＴが変更されたにもかかわらず、デューティ比ＤＴの変化量に対する燃料吐出量Ｑの増量分は、前述（図１４）の増量ｑｐ１よりも少ない増量ｑｐ２に留まってしまう。
したがって、燃圧ＰＦを上昇させるために必要な燃料吐出量Ｑの増量分が少なくなり、目標圧力ＰＯがステップ的に変化した時刻Ｔ３１から、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯに一致するまでに要する応答時間が大幅に長くなってしまう。

また、図１５のように、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯに一致するまでに要する時間が、図１３の場合よりも長くなったことにより、目標圧力ＰＯがステップ的に変化した時刻Ｔ３１から、圧力偏差ΔＰＦが零に戻る時刻Ｔ３２までの間に、発生した正の圧力偏差ΔＰＦによって、フィードバック積分項ＤＩが過大な値に増加することになる。
この結果、燃圧ＰＦは、圧力偏差ΔＰＦが零に戻った時刻Ｔ３２において、過大に増加したフィードバック積分項ＤＩにより、大きなオーバーシュートをともなう挙動を示し、その後、フィードバック積分項ＤＩが零となる時刻Ｔ３３までの長時間にわたって、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯを上回る状態が継続する。

特開平５−２８８０９８号公報 特開平１１−３２４７５７号公報

従来のエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置は、以上のように、燃料吐出量特性が線形領域（燃料吐出量Ｑが、ＱＬＬ＜Ｑ＜ＱＨＨの範囲）を外れた動作点Ａ４となった場合に、燃圧ＰＦと目標圧力ＰＯとが一致しない期間が大幅に長くなるので、エンジンの運転状態に対して最適な燃焼性能が得られなり、これに起因して、ドラビリや排気ガスの悪化を招くという課題があった。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、燃料吐出量特性の使用領域にかかわらず、燃料吐出量が適正に吐出されるように閉弁タイミングを決定することにより、燃圧と目標圧力とが一致しない期間が長くなることを回避して、最適な燃焼性能が得られなくなってドラビリや排気ガスの悪化を招くという課題を回避したエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置を得ることを目的とする。

この発明によるエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置は、エンジンの運転状態を検出する各種センサと、エンジンの各燃焼室に燃料を供給する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に加圧した燃料を供給する高圧燃料ポンプと、高圧燃料ポンプの燃料吐出量を調整するための流量制御弁と、エンジンの運転状態に応じた目標圧力を決定する目標圧力決定手段と、高圧燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出して燃圧検出値を出力する燃圧センサと、目標圧力と燃圧検出値との圧力偏差を演算する圧力偏差演算手段と、圧力偏差に比例係数を乗算することにより、圧力偏差を零にするために必要な圧力偏差補填流量を演算する圧力偏差補填流量演算手段と、エンジンの運転状態に応じて、燃料噴射弁からの燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、圧力偏差補填流量と燃料噴射量とを加算して、高圧燃料ポンプの目標燃料吐出量を決定する目標燃料吐出量決定手段と、目標燃料吐出量と流量制御弁の駆動タイミングとの関係を示す燃料吐出量特性をあらかじめ記憶したマップ記憶手段と、燃料吐出量特性を用いて、目標燃料吐出量に対応した流量制御弁の基準駆動タイミングを決定する基準駆動タイミング決定手段と、圧力偏差の符号の向きに応じて、基準駆動タイミングの補正値を演算する駆動タイミング補正手段と、駆動タイミング補正手段によって補正された後の最終駆動タイミングで流量制御弁を駆動する流量制御弁駆動手段とを備えたものである。

この発明によれば、目標圧力と燃圧との圧力偏差を零にするために必要な圧力偏差補填流量を求め、圧力偏差補填流量と燃料噴射量とを加算して求めた目標燃料吐出量から、燃料吐出量特性に基づいて基準駆動タイミングを決定し、圧力偏差の符号の向きに応じて演算される補正値を用いて基準駆動タイミングを補正して、最終的な閉弁タイミングを制御することにより、燃料吐出量特性の全域にわたって適正な燃料吐出量の制御を可能とし、燃圧と目標圧力とが一致しない期間を短縮して最適なエンジン燃焼性能を得し、ドラビリや排気ガスの向上を実現することができる。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１に係るエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図であり、主に燃料供給システムの構成を示している。

図１において、燃料供給システムは、カム軸２４と一体のポンプカム２５により動作する高圧燃料ポンプ２０と、高圧燃料ポンプ２０への供給燃料が充填された燃料タンク３０と、燃料タンク３０に接続された低圧燃料ポンプ３１および低圧レギュレータ３２と、低圧燃料ポンプ３１および低圧レギュレータ３２に接続された低圧通路（供給通路）３３と、高圧燃料ポンプ２０に接続された高圧通路（吐出通路）３４と、高圧通路３４に挿入された吐出弁３５と、高圧燃料ポンプ２０からの吐出燃料を蓄える蓄圧室３６と、リリーフ弁３７を介して蓄圧室３６と燃料タンク３０とを連通するリリーフ通路３８とにより構成されている。

燃料を高圧に加圧するための高圧燃料ポンプ２０は、電磁ソレノイド１１、ばね１２、燃料吸入口１３および弁体１４からなる常開式の流量制御弁１０と、流量制御弁１０に接続されたシリンダ２１と、シリンダ２１内で往復動作するプランジャ２２と、プランジャ２２の上動期間中に燃料を加圧するための加圧室２３とを備えている。
プランジャ２２の下端は、エンジン４０のカム軸２４に設けられたポンプカム２５に圧接され、カム軸２４の回転に連動してポンプカム２５が回転することにより、プランジャ２２がシリンダ２１内を往復動して、加圧室２３内の容積が拡大／縮小変化するようになっている。

蓄圧室３６には、エンジン４０の燃料噴射弁３９が接続されている。
電磁ソレノイド１１および燃料噴射弁３９は、マイクロコンピュータを有するＥＣＵ（電子制御ユニット）６０により制御される。
すなわち、燃料噴射弁３９は、ＥＣＵ６０の制御下で開閉制御され、エンジン４０への燃料噴射量および噴射タイミングを決定する。

また、高圧燃料ポンプ２０内の流量制御弁１０の電磁ソレノイド１１は、ＥＣＵ６０の制御下で通電されることによって、後述するように閉弁動作して、蓄圧室３６への燃料吐出量Ｑを決定する。
一方、電磁ソレノイド１１に対する通電が停止された状態においては、流量制御弁１０は、ばね１２の付勢力によって開弁する。

蓄圧室３６には、蓄圧室３６内の燃圧ＰＦを検出する燃圧センサ６１が設けられている。
また、エンジン４０の運転状態を検出する各種センサとして、エンジン４０の回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ６２と、アクセルペダル（図示せず）の踏込量ＡＰを検出するアクセルポジションセンサ６３と、エンジン４０のアイドル運転状態を検出してアイドル判定フラグＦｉを生成するアイドル検出手段６４とが設けられている。他の周知のセンサについては、図示を省略する。
エンジン回転速度ＮＥ、アクセル踏込量ＡＰおよびアイドル判定フラグＦｉなどの運転状態は、燃圧ＰＦとともに、ＥＣＵ６０に入力され、燃料噴射弁３９および電磁ソレノイド１１に対する制御量の演算に用いられる。

図１内の燃料供給システムにおいて、加圧室２３の上流に接続された低圧通路３３は、低圧燃料ポンプ３１を介して、燃料タンク３０に接続されている。
低圧燃料ポンプ３１は、燃料タンク３０内の燃料を汲み上げて低圧通路３３に吐出し、低圧燃料ポンプ３１から吐出された燃料は、低圧レギュレータ３２によって所定フィード圧に調整される。
低圧通路３３内の燃料は、高圧燃料ポンプ２０内のプランジャ２２がシリンダ２１内で下動する際に、流量制御弁１０内の燃料吸入口１３を通して、加圧室２３内に導入される。

一方、加圧室２３の下流に接続された高圧通路３４は、吐出弁３５を介して蓄圧室３６に接続されている。
吐出弁３５は、加圧室２３から蓄圧室３６に向かう燃料の流通のみを許す逆止弁として機能する。
蓄圧室３６は、加圧室２３から吐出された高圧の燃料を蓄積保持するとともに、各燃料噴射弁３９に対して共通に接続され、高圧の燃料を燃料噴射弁３９に分配する。

また、蓄圧室３６に接続されたリリーフ弁３７は、所定の開弁圧設定値以上で開弁する常閉弁からなり、蓄圧室３６内の燃圧が、リリーフ弁３７の開弁圧設定値以上に上昇しようとしたときに開弁する。
これにより、開弁圧設定値以上に上昇しようとした蓄圧室３６内の燃料は、リリーフ通路３８を通して燃料タンク３０に戻されるので、蓄圧室３６内の燃圧が過大になることはない。

常開式の電磁弁で構成される流量制御弁１０は、電磁ソレノイド１１への非通電時には、燃料吸入口１３が開放されて、低圧通路３３と加圧室２３との間が連通した開弁状態になる。
流量制御弁１０の開弁時に、加圧室２３の容積が大きくなる方向（図１内の下方）にプランジャ２２が移動するとき（高圧燃料ポンプ２０の吸入行程中）には、低圧燃料ポンプ３１から送出された燃料が、低圧通路３３を介して加圧室２３内に吸入される。

一方、加圧室２３の容積が収縮する方向（図１内の上方）にプランジャ２２が移動するとき（高圧燃料ポンプ２０の圧送行程中）には、電磁ソレノイド１１が通電された時点で、流量制御弁１０の電磁ソレノイド１１は、ばね１２に抗して閉弁される。
この結果、燃料吸入口１３が閉鎖されて、低圧通路３３と加圧室２３との間の連通が遮断されるので、プランジャ２２の移動にともない、加圧室２３内の燃圧が上昇して吐出弁３５を開弁させることにより、加圧された燃料が蓄圧室３６に供給される。

高圧燃料ポンプ２０からの燃料吐出量Ｑの調整は、圧送行程中における流量制御弁１０の閉弁開始タイミングを操作することによって行われる。
すなわち、流量制御弁１０の閉弁開始タイミングを進角側に早めて、閉弁期間を長く設定すると、燃料吐出量が増加し、逆に、流量制御弁１０の閉弁開始タイミングを遅角側に遅らせて、閉弁期間を短く設定すると、燃料吐出量が減少する。
このように、高圧燃料ポンプ２０の燃料吐出量Ｑを調整することにより、蓄圧室３６内の燃圧ＰＦが制御される。

ＥＣＵ６０は、燃圧センサ６１により検出される蓄圧室３６内の燃圧ＰＦと、クランク角センサ６２により検出されるエンジン回転速度ＮＥと、アクセルポジションセンサ６３により検出されるアクセル踏込量ＡＰとを、運転状態情報として取り込み、目標圧力ＰＯを決定するとともに、目標圧力ＰＯと蓄圧室３６内の燃圧ＰＦとが一致するように、流量制御弁１０の閉弁タイミングを決定して、高圧燃料ポンプ２０の燃料吐出量Ｑを制御する。

次に、図２を参照しながら、図１内のＥＣＵ６０の具体的な制御機能について説明する。
図２はＥＣＵ６０の制御機能構成を示す機能ブロックであり、前述（図１）と同様のものについては、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
図２において、ＥＣＵ６０の外部には、前述の流量制御弁１０、燃圧センサ６１、クランク角センサ６２、アクセルポジションセンサ６３およびアイドル検出手段６４が接続されている。

ＥＣＵ６０は、目標圧力ＰＯを決定する目標圧力決定手段６０１と、圧力偏差ΔＰＦを演算する減算器６０２ａからなる圧力偏差演算手段６０２と、圧力偏差補填流量ＱＰを演算する圧力偏差補填流量演算手段６０３と、燃料噴射量ＱＦを演算する燃料噴射量演算手段６０４と、目標燃料吐出量ＱＯを決定する目標燃料吐出量決定手段６０５と、基準駆動タイミングＴＢを決定する基準駆動タイミング決定手段６０６と、基準駆動タイミングＴＢに対する補正値ＴＩを演算する駆動タイミング補正手段６０７と、最終駆動タイミングＴＤを決定する加算器６０８と、流量制御弁１０を駆動する流量制御弁駆動手段６０９と、圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔを演算する変化量演算手段６１０と、燃料吐出量Ｑの流量低下状態を判定する流量低下判定手段６１１とを備えている。

ＥＣＵ６０において、目標圧力決定手段６０１は、各センサ６２、６３からのエンジン回転速度ＮＥおよびアクセル踏込量ＡＰに基づくマップ検索により、目標圧力ＰＯを決定する。
圧力偏差演算手段６０２を構成する減算器６０２ａは、目標圧力決定手段６０１により決定された目標圧力ＰＯと、燃圧センサ６１により検出された燃圧ＰＦとの圧力偏差ΔＰＦ（＝ＰＯ−ＰＦ）を演算する。

圧力偏差補填流量演算手段６０３は、圧力偏差ΔＰＦに比例係数ＫＰを乗算することにより、圧力偏差ΔＰＦを零にするために必要な圧力偏差補填流量ＱＰ（＝ΔＰＦ×ＫＰ）を演算する。なお、比例係数ＫＰは、実験的手法などを用いて、あらかじめ設定されているものとする。
燃料噴射量演算手段６０４は、エンジン４０（図１参照）の運転状態に応じて、燃料噴射弁３９から噴射すべき燃料噴射量ＱＦを演算する。
目標燃料吐出量決定手段６０５は、圧力偏差補填流量演算手段６０３により演算された圧力偏差補填流量ＱＰと、燃料噴射量演算手段６０４により演算された燃料噴射量ＱＦとを加算して、目標燃料吐出量ＱＯを決定する。

基準駆動タイミング決定手段６０６は、高圧燃料ポンプ２０の目標燃料吐出量ＱＯと流量制御弁１０の駆動タイミングとの関係を示す燃料吐出量特性を、マップデータとしてあらかじめ記憶したマップ記憶手段を有している。
基準駆動タイミング決定手段６０６は、あらかじめ記憶された燃料吐出量特性データを用いて、目標燃料吐出量決定手段６０５により決定された目標燃料吐出量ＱＯを、流量制御弁１０の基準駆動タイミングＴＢに変換する。

なお、燃料吐出量特性が、たとえばエンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯなどの値によって異なる場合には、あらかじめエンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯごとに、複数個の燃料吐出量特性データを準備しておき、実際に使用されるときのエンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯに応じて、適切な燃料吐出量特性データを選択して使用するようにする。これにより、エンジン回転速度ＮＥや目標圧力ＰＯごとに変化する燃料吐出効率の違いを補正することができる。

駆動タイミング補正手段６０７は、圧力偏差ΔＰＦの符号の向き（正負）に応じて、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを、たとえば、ＴＩ＝ＴＩｎ＋ＫＩ、または、ＴＩ＝ＴＩｎ−ＫＩ、として演算する。ただし、補正値ＴＩは、正と負の両方の符号を取る値であり、ＴＩｎは前回値、ＫＩは積分係数である。
加算器６０８は、基準駆動タイミングＴＢと補正値ＴＩとを加算して、最終駆動タイミングＴＤ（＝ＴＢ＋ＴＩ）を決定する。
流量制御弁駆動手段６０９は、最終駆動タイミングＴＤで流量制御弁１０が閉弁されるように、流量制御弁１０内の電磁ソレノイド１１（図１参照）を通電制御する。

変化量演算手段６１０は、圧力偏差演算手段６０２で決定された圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔを演算してＥＣＵ６０に入力する。
また、アイドル検出手段６４は、アイドル判定フラグＦｉ（エンジン４０のアイドル判定時に「１」がセットされる）をＥＣＵ６０に入力する。

駆動タイミング補正手段６０７は、目標燃料吐出量決定手段６０５で決定された目標燃料吐出量ＱＯが、燃料吐出量特性データの線形特性範囲内（後述の図５において、ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値を示す場合には、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を実行し、目標燃料吐出量ＱＯが線形特性範囲外の値を示す場合には、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を中断するようになっている。

また、駆動タイミング補正手段６０７は、アイドル判定フラグＦｉがエンジン４０のアイドル運転状態（Ｆｉ＝１）を示す場合には、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を実行し、アイドル運転でない状態（Ｆｉ＝０）を示す場合には、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を中断する。

さらに、駆動タイミング補正手段６０７は、変化量演算手段６１０により演算された変化量ΔＰＦ／ｄｔが小さく、所定変化量ＫＤ以下を示す場合（目標圧力ＰＯに対する燃圧ＰＦが過渡状態ではない場合）には、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を実行し、変化量ΔＰＦ／ｄｔが大きく、所定変化量ＫＤを超えた場合（目標圧力ＰＯに対する燃圧ＰＦが過渡状態を示す場合）には、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を中断する。

流量低下判定手段６１１は、目標燃料吐出量決定手段６０５で決定された目標燃料吐出量ＱＯと、駆動タイミング補正手段６０７からの補正値ＴＩとに基づいて、低流量域補正値ＴＩＬおよび高流量域補正値ＴＩＨを求め、低流量域補正値ＴＩＬよりも高流量域補正値ＴＩＨの方が進角側の値を示す場合には、流量制御弁１０の駆動タイミングに対する燃料吐出量Ｑが流量低下しているものと判定して、判定結果を基準駆動タイミング決定手段６０６に入力する。

すなわち、流量低下判定手段６１１は、目標燃料吐出量ＱＯが所定の低流量域（後述の図１０において、ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＬＨの範囲内）のときの補正値ＴＩを、低流量域補正値ＴＩＬとして記憶し、目標燃料吐出量ＱＯが所定の高流量域（後述の図１０において、ＱＨＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨの範囲内）のときの補正値ＴＩを、高流量域補正値ＴＩＨとして記憶し、低流量域補正値ＴＩＬよりも高流量域補正値ＴＩＨの方が進角側の値を示す場合に、流量低下状態であることを判定する。
なお、低流量域補正値ＴＩＬおよび高流量域補正値ＴＩＨを記憶する場合には、たとえば、各流量域での補正値ＴＩを複数回読み込んで平均した値を用いてもよい。

基準駆動タイミング決定手段６０６は、流量低下判定手段６１１により流量低下状態が判定された場合には、流量制御弁１０の駆動タイミングに対する目標燃料吐出量ＱＯの値（あらかじめ記憶されている）を現在の値よりも小さな値に変更して、燃料吐出量特性データを更新する。

次に、図３のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態１によるＥＣＵ６０の具体的な制御動作について説明する。
図３において、まず、ＥＣＵ６０は、エンジン回転速度ＮＥ、アクセル踏込量ＡＰ、燃圧ＰＦおよび燃料噴射量ＱＦを読み込み（ステップＳ１０１）、目標圧力決定手段６０１は、エンジン回転速度ＮＥおよびアクセルペダルの踏込量ＡＰに基づくマップ検索により、目標圧力ＰＯを決定する（ステップＳ１０２）。

続いて、圧力偏差演算手段６０２は、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとの圧力偏差ΔＰＦ（＝ＰＯ−ＰＦ）を演算し（ステップＳ１０３）、圧力偏差補填流量演算手段６０３は、圧力偏差ΔＰＦに比例係数ＫＰを乗算して、圧力偏差ΔＰＦを零にするために必要な圧力偏差補填流量ＱＰ（＝ΔＰＦ×ＫＰ）を演算する（ステップＳ１０４）。
また、目標燃料吐出量決定手段６０５は、圧力偏差補填流量ＱＰと燃料噴射量ＱＦとを加算して、目標燃料吐出量ＱＯ（＝ＱＰ＋ＱＰ）を決定する（ステップＳ１０５）。

続いて、基準駆動タイミング決定手段６０６は、高圧燃料ポンプ２０の目標燃料吐出量ＱＯと流量制御弁１０の駆動タイミングとの関係を示す燃料吐出量特性データを用いて、目標燃料吐出量ＱＯを流量制御弁１０の基準駆動タイミングＴＢに変換し、基準駆動タイミングＴＢを加算器６０８に入力する（ステップＳ１０６）。

なお、前述のように燃料の吐出効率を考慮して、基準駆動タイミング決定手段６０６内に、エンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯごとに複数個の燃料吐出量特性データが準備されている場合には、ステップＳ１０１で読み込んだエンジン回転速度ＮＥと、ステップＳ１０２で決定した目標圧力ＰＯとに応じて、適切な燃料吐出量特性データが選択されて使用される。

次に、駆動タイミング補正手段６０７は、ステップＳ１０６で決定された基準駆動タイミングＴＢに対して、補正値ＴＩの更新が許可されているか否かを判定するために、更新許可フラグＦが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０７において、Ｆ＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、後述のステップＳ１１２に進む。
一方、ステップＳ１０７において、Ｆ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、圧力偏差ΔＰＦの符号の向き（ΔＰＦ＜０、ΔＰＦ＝０、または、ΔＰＦ＞０）を判定する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０８において、圧力偏差ΔＰＦの符号が負（ΔＰＦ＜０）と判定されれば、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを所定値ＫＩだけ減じて、ＴＩ＝ＴＩｎ−ＫＩを演算し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１２に進む。
また、ステップＳ１０８において、圧力偏差ΔＰＦの符号が正でも負でもない（ΔＰＦ＝０）と判定されれば、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを更新せずに、現在値ＴＩを保持して（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１２に進む。

さらに、ステップＳ１０８において、圧力偏差ΔＰＦの符号が正（ΔＰＦ＞０）と判定されれば、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを所定値ＫＩ増やして、ＴＩ＝ＴＩｎ＋ＫＩを演算し（ステップＳ１１１）、ステップＳ１１２に進む。
なお、常に「Ｆ＝１」（更新許可状態）として処理を進めると、ステップＳ１０７からステップＳ１０８に進むことになる。

次に、ステップＳ１１２とステップＳ１１３において、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを、あらかじめ設定した所定範囲内に制限する処理が実行される。
このとき、基準駆動タイミングＴＢの補正可能範囲に相当する所定範囲内は、正常時に想定される最大タイミングのばらつき範囲内の値として設定される。

ステップＳ１０７〜Ｓ１１１に続いて、まず、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを最大値ＴＩＭＡＸまでに制限する（ステップＳ１１２）。
これにより、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩは、最大値ＴＩＭＡＸよりもプラス側（遅角側）に増加補正されることが回避される。
また、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを最小値ＴＩＭＩＮまでに制限する（ステップＳ１１３）。
これにより、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩは、最小値ＴＩＭＩＮよりもマイナス側（進角側）に減少補正されることが回避される。

続いて、ステップＳ１０６で決定された基準駆動タイミングＴＢと、ステップＳ１１２およびＳ１１３で制限された基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩとを加算して、最終駆動タイミングＴＤ（＝ＴＢ＋ＴＩ）を演算する（ステップＳ１１４）。
最後に、ステップＳ１１４で演算された最終駆動タイミングＴＤで、流量制御弁１０を駆動制御して（ステップＳ１１５）、図３の処理ルーチンを終了する。

次に、この発明の実施の形態１による流量制御弁１０の閉弁タイミングの制御方法を適用したうえで、前述（図１５、図１６）と同様の図４および図５を参照しながら、目標圧力ＰＯがステップ的に急変したときの制御動作について説明する。
図４は目標圧力ＰＯが急変したときの実施の形態１による制御動作を示すタイミングチャートであり、上から順に、燃圧ＰＦおよび目標圧力ＰＯ（１点鎖線）と、圧力偏差補填流量ＱＰと、燃料噴射量ＱＦと、目標燃料吐出量ＱＯと、基準駆動タイミングＴＤの補正値ＴＩと、最終閉弁タイミングＴＤとを示している。

図４においては、前述（図１５）と同様に、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ２、且つ、最終駆動タイミングＴＤ＝ｄｔ３で、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが一致している初期状態（時刻Ｔ４１以前の状態）から、時刻Ｔ４１において目標圧力ＰＯのみが増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変したときの動作例が示されている。
なお、目標圧力ＰＯがステップ的に変化する前後において、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ２は変化しないものとして説明を進める。

また、図５は流量制御弁１０の最終駆動タイミングＴＤと目標燃料吐出量ＱＯとの関係（燃料吐出量特性）を示す説明図であり、図４の動作状態における動作点Ａ３、Ａ５が付記されている。
なお、図５のマップデータは、目標燃料吐出量ＱＯの燃料を吐出したいときに、どの駆動タイミングに決定すればよいかを示しており、横軸は閉弁タイミング（角度）に対応したデューティ比ＤＴを示す。

すなわち、この発明においては、流量制御弁１０の閉弁タイミングを制御するときに、横軸のデューティ比ＤＴ（閉弁タイミング）と、縦軸の高圧燃料ポンプ２０の目標燃料吐出量ＱＯとの関係を示すマップを用いて、目標燃料吐出量ＱＯを達成するための閉弁タイミング（＝駆動角度）が決定される。

図４内の初期状態（時刻Ｔ４１以前の状態）においては、前述と同様に、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが一致していることから、圧力偏差補填流量ＱＰはほぼ零を示し、燃料噴射量ＱＦ＝ｑｆ２が一定あることから、目標燃料吐出量ＱＯ（＝ＱＰ＋ＱＦ＝ｑｆ２）は一定の演算値となっている。

また、燃料供給システムにばらつきが無い状態では、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩもほぼ零で静止状態にある。
したがって、目標燃料吐出量ＱＯ（＝ｑｆ２）に基づき、燃料吐出量特性（図５参照）を用いて決定される最終閉弁タイミングＴＤおよび目標燃料吐出量ＱＯは、デューティ比ＤＴ＝ｄｔ３で閉弁タイミングが制御されて初期状態を維持していることから、図５内の動作点Ａ３（ＤＴ＝ｄｔ３に対応した最終閉弁タイミングＴＤ、目標燃料吐出量ＱＯ＝ｑｆ２）となる。

その後、図４内の時刻Ｔ４１において、目標圧力ＰＯが増圧量ｐｆ１だけ高圧側に急変すると、正の圧力偏差ΔＰＦ（＝ＰＯ−ＰＦ＝ｐｆ１）が発生し、圧力偏差補填流量ＱＰ（＝ｐｆ１×ＫＰ）が演算されて目標燃料吐出量ＱＯに加算されることにより、目標燃料吐出量ＱＯは、ＱＯ＝ｑｆ２＋ｑｐ１に増加する。
また、燃料吐出量特性（図５）を用いて決定される最終閉弁タイミングＴＤは、デューティ比ＤＴ＝ｄｔ３の対応値からＤＴ＝ｄｔ５の対応値に、ステップ的に変化する。
このとき、動作点は、図５内の位置Ａ３から位置Ａ５にステップ的に変化する。

すなわち、最終駆動タイミングＴＤがＴＤ＝ｄｔ３からＴＤ＝ｄｔ５に変化することにより、高圧燃料ポンプから吐出される目標燃料吐出量ＱＯは、ＱＯ＝ｑｆ２から直ちにＱＯ＝ｑｆ２＋ｑｐ１に増量される。
増量された目標燃料吐出量ＱＯ（＝ｑｆ２＋ｑｐ１）は、前述（図１３）と同様に、燃圧ＰＦを増圧量ｐｆ１だけ迅速に上昇させるように作用する。

したがって、図４内の時刻４１以降では、前述（図１３）と同様に、目標燃料吐出量ＱＯの増量に応じて、圧力偏差ΔＰＦが増圧量ｐｆ１よりも小さくなり、これにともなって、圧力偏差補填流量ＱＰも増量ｑｐ１よりも小さくなり、圧力偏差ΔＰＦが零に戻る時刻Ｔ４２において、圧力偏差補填流量ＱＰは、ＱＰ＝０に戻る。
この期間中において、デューティ比ＤＴ＝ｄｔ５の対応値までステップ的に変化した最終駆動タイミングＴＤも、圧力偏差ΔＰＦの縮小に連動して小さくなる。

一方、目標圧力ＰＯがステップ的に変化した時刻Ｔ４１から圧力偏差ΔＰＦが零に戻る時刻Ｔ４２までの間に、発生した正の圧力偏差ΔＰＦによって、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩも幾分か増加するが、前述（図１３）と同等の範囲内に収まる。
したがって、図４内の燃圧ＰＦは、圧力偏差ΔＰＦが零に戻った時刻Ｔ４２の時点で、余分に増加した基準駆動タイミングの補正値ＴＩにより、多少のオーバーシュートをともなう挙動を示すものの、目標圧力ＰＯに向かって収束していく。

燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯに完全収束した時刻Ｔ４３以降では、初期状態のときと同様に、最終駆動タイミングＴＤ（ＤＴ＝ｄｔ３の対応値）で閉弁タイミングが制御されつつ、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとが再び一致するようになり、圧力偏差補填流量ＱＰも、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩも、ほぼ零で静止する状態に戻る。
したがって、この発明の実施の形態１によれば、従来の課題を改善することができる。

以上の通り、この発明の実施の形態１に係るエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置は、エンジン４０の運転状態を検出する各種センサ６２〜６４と、エンジン４０の各燃焼室に燃料を供給する燃料噴射弁３９と、燃料噴射弁３９に加圧した燃料を供給する高圧燃料ポンプ２０と、高圧燃料ポンプ２０の燃料吐出量Ｑを調整するための流量制御弁１０と、エンジン４０の運転状態に応じた目標圧力ＰＯを決定する目標圧力決定手段６０１と、高圧燃料ポンプ２０から燃料噴射弁３９に供給される燃圧ＰＦを検出する燃圧センサ６１と、目標圧力ＰＯと燃圧ＰＦとの圧力偏差ΔＰＦを演算する圧力偏差演算手段６０２と、圧力偏差ΔＰＦに比例係数ＫＰを乗算することにより、圧力偏差ΔＰＦを零にするために必要な圧力偏差補填流量ＱＰを演算する圧力偏差補填流量演算手段６０３と、エンジン４０の運転状態に応じて、燃料噴射弁３９からの燃料噴射量ＱＦを演算する燃料噴射量演算手段６０４とを備えている。

また、この発明の実施の形態１に係るエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置は、圧力偏差補填流量ＱＰと燃料噴射量ＱＦとを加算して、高圧燃料ポンプ２０の目標燃料吐出量ＱＯを決定する目標燃料吐出量決定手段６０５と、目標燃料吐出量ＱＯと流量制御弁１０の駆動タイミングとの関係を示す燃料吐出量特性をあらかじめ記憶したマップ記憶手段と、燃料吐出量特性を用いて、目標燃料吐出量ＱＯに対応した流量制御弁１０の基準駆動タイミングＴＢを決定する基準駆動タイミング決定手段６０６と、圧力偏差ΔＰＦの符号の向きに応じて、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを演算する駆動タイミング補正手段６０７と、駆動タイミング補正手段６０７によって補正された後の最終駆動タイミングＴＤで流量制御弁１０を駆動する流量制御弁駆動手段６０９とを備えている。

この発明の実施の形態１によれば、上記構成により、流量制御弁１０の閉弁タイミングを決定するために、まず、圧力偏差ΔＰＦが演算された後、圧力偏差ΔＰＦを零にするために必要な圧力偏差補填流量ＱＰが演算され、燃料噴射量ＱＦが演算された後、圧力偏差補填流量ＱＰと燃料噴射量ＱＦとが加算されて高圧燃料ポンプの目標燃料吐出量ＱＯが決定される。

すなわち、この発明の実施の形態１においては、圧力偏差ΔＰＦに基づいて演算される比例制御は、従来技術のように閉弁タイミングのフィードバック比例項ＤＰとしてではなく、目標燃料吐出量ＱＯのフィードバック比例項（圧力偏差補填流量ＱＰ）として演算される。
また、燃料噴射量ＱＦは、従来技術のように閉弁タイミングのフィードフォワード項ＤＦとしてではなく、目標燃料吐出量ＱＯのフィードフォワード項として演算される。

その後、基準駆動タイミング決定手段６０６は、燃料吐出量特性を用いて、目標燃料吐出量ＱＯを流量制御弁の基準駆動タイミングＴＢに変換する。
このとき、エンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯに応じて変化する燃料吐出量効率の差は、たとえばエンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯごとに、複数個の燃料吐出量特性データをあらかじめ用意しておき、検出されたエンジン回転速度ＮＥおよび目標圧力ＰＯに応じた燃料吐出量特性データが選択されることで補正される。

また、基準駆動タイミングＴＢで閉弁タイミングを制御したにもかかわらず、燃圧ＰＦが目標圧力ＰＯに一致しない場合には、圧力偏差ΔＰＦの符号の向きに応じた補正値ＴＩにより、基準駆動タイミングＴＢを進角側または遅角側の値に補正し、補正後の最終駆動タイミングＴＤで流量制御弁１０を駆動制御する。

このように、圧力偏差ΔＰＦを零にするために必要な圧力偏差補填流量ＱＰと、燃料噴射量ＱＦとを加算して求めた目標燃料吐出量ＱＯを用いて、燃料吐出量特性（図５）に基づいて基準駆動タイミングＴＢを決定するとともに、圧力偏差ΔＰＦの符号の向きに応じて演算された補正値ＴＩにより、基準駆動タイミングＴＢを補正して最終的な閉弁タイミングＴＤを制御することにより、燃料吐出量特性の全域にわたって適正な燃料吐出量Ｑを吐出制御することが可能となる。
また、燃圧ＰＦと目標圧力ＰＯとが一致しない期間が長くなることを回避して、最適な燃焼性能を得ることにより、ドラビリや排気ガスを向上させることができる。

さらに、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを、あらかじめ設定した所定範囲内に制限することにより、基準駆動タイミングＴＢの補正可能範囲は、正常時に想定される最大タイミングのばらつき以内に設定されるので、補正値ＴＩが異常値に設定されることはない。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、駆動タイミング補正手段６０７における補正値ＴＩの更新条件について詳述しなかったが、駆動タイミング補正手段６０７は、前述のように、たとえば、圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔが所定変化量ＫＤ以下を示す場合、目標燃料吐出量ＱＯが燃料吐出量特性の線形特性範囲内の値を示す場合、または、エンジン４０がアイドル運転状態を示す場合に、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を許可するようになっている。

次に、図１〜図５とともに、図６のフローチャートを参照しながら、この発明の実施の形態２による更新許可フラグＦ（補正値ＴＩの更新条件）の決定用制御動作について説明する。
図６は、前述（図３参照）のステップＳ１０７で用いられる更新許可フラグＦの決定処理を具体的に示している。
更新許可フラグＦは、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新が許可されているか否かを示している。

図６において、まず、変化量演算手段６１０は、前述（図３）のステップＳ１０３で演算された圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔを演算する（ステップＳ２０１）。
なお、圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔとしては、単位時間当たりの変化量ΔＰＦ／ｄｔに限らず、圧力偏差Δの移動平均値の時間変化率や、演算された圧力偏差ΔＰＦの前回値と今回値の偏差、などが採用され得る。

続いて、変化量ΔＰＦ／ｄｔの絶対値｜ΔＰＦ／ｄｔ｜が所定変化量ＫＤ以下であるか否かを判定し（ステップＳ２０２）、｜ΔＰＦ／ｄｔ｜＞ＫＤ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、圧力偏差ΔＰＦがまだ変化途中の状態にあるものと見なして、後述のステップＳ２０７に進む。
一方、ステップＳ２０２において、｜ΔＰＦ／ｄｔ｜≦ＫＤ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、圧力偏差ΔＰＦがあまり変化していない状態にあるものと見なして、前述（図３）のステップＳ１０５で決定された目標燃料吐出量ＱＯを読み込む（ステップＳ２０３）。

続いて、目標燃料吐出量ＱＯが燃料吐出量特性の線形特性範囲内（図５において、ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値を示すか否かを判定し（ステップＳ２０４）、目標燃料吐出量ＱＯが線形特性範囲内の値を示す（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、更新許可フラグＦを「１」にセットして（ステップＳ２０８）、図６の処理ルーチンを抜け出る。
この結果、目標燃料吐出量ＱＯが線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値を示す場合には、前述（図３）のステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理が実行されて、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩが更新される。

一方、ステップＳ２０４において、目標燃料吐出量ＱＯが線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、アイドル判定フラグＦｉを読み込み（ステップＳ２０５）、Ｆｉ＝１であるか否かにより、エンジン４０がアイドル運転状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

ステップＳ２０６において、Ｆｉ＝１（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、更新許可フラグＦを「１」にセットして（ステップＳ２０８）、図６の処理ルーチンを抜け出る。
この結果、目標燃料吐出量ＱＯが線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値でない場合であっても、エンジン４０がアイドル状態にある場合には、前述のステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理が実行されて、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新が実行される。

一方、ステップＳ２０６において、Ｆｉ＝０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、更新許可フラグＦを「０」にリセットして（ステップＳ２０７）、図６の処理ルーチンを抜け出る。
この結果、圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔが大きい（｜ΔＰＦ／ｄｔ｜＞ＫＤ）場合と、目標燃料吐出量ＱＯが線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値でない場合と、エンジン４０がアイドル運転状態にない（Ｆｉ＝０）場合と、のいずれかの場合において、前述のステップＳ１０８〜Ｓ１１１の処理が実行されずにパスされて、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩが更新されなくなる。

このように、この発明の実施の形態２によれば、駆動タイミング補正手段６０７は、目標燃料吐出量ＱＯが燃料吐出量特性（図５）の線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の値を示すときに、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを更新する。
つまり、あらかじめ記憶されている燃料吐出量特性の線形特性範囲（ほぼ線形特性を有する範囲）内のみにおいて、補正値ＴＩが更新され、線形特性範囲外においては、補正値ＴＩの更新が中断される。
したがって、高圧燃料ポンプ２０内において、実際のプランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生しているときに、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩのばらつきが拡大することを回避して、最終駆動タイミングＴＤのばらつきを抑制することができる。

ここで、前述の図５に対応した図７の説明図を参照しながら、線形特性範囲内を更新条件とした場合の最終駆動タイミングＴＤのばらつき抑制効果について、補足説明する。
図７においては、角度方向（図７内の左右方向）に対して、ずれが存在しない正規の燃料吐出量特性（実線参照）と、プランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生しているときの燃料吐出量特性（１点鎖線参照）とが示されている。

図７内の正規の燃料吐出量特性（実線）において、線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）の基準駆動タイミングＴＢを動作点Ａとし、線形特性範囲外（ＱＯ＞ＱＨＨ）の基準駆動タイミングＴＢを動作点Ｂとする。
このとき、プランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生していた場合には、動作点Ａに対して補正値ＴＩａが演算されることにより、最終駆動タイミングＴＤは、実際の燃料吐出量特性（１点鎖線参照）上の動作点ａの位置に補正される。
また、目標燃料吐出量ＱＯの演算結果が、変動幅ΔＱを有していたとすると、最終駆動タイミングＴＤは、動作点ａを中心として、変動範囲ΔＴａ内でばらつくことが予想される。

同様に、プランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生している場合には、動作点Ｂに対して補正値ＴＩｂが演算されることにより、最終駆動タイミングＴＤは、実際の燃料吐出量特性（１点鎖線参照）上の動作点ｂの位置に補正される。
このとき、目標燃料吐出量ＱＯの演算結果が、同様に変動幅ΔＱを有していたとすると、最終駆動タイミングＴＤは、動作点ｂを中心として、変動範囲ΔＴｂ内でばらつくことが予想される。

図７から明らかなように、線形特性範囲内（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）での補正値ＴＩａのばらつき幅ΔＴａよりも、線形特性範囲外（ＱＯ＞ＱＨＨ）での補正値ＴＩｂのばらつき幅ΔＴｂの方が大きくなる。
この特性を考慮して、燃料吐出量特性の線形特性範囲外（ＱＯ＞ＱＨＨ）では、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を中断することにより、最終駆動タイミングＴＤのばらつきが大きくなることを抑制して、燃圧ＰＦの変動が大きくなることを抑制することができる。

また、この発明の実施の形態２によれば、エンジン４０のアイドル運転状態を検出するアイドル検出手段６４を備え、駆動タイミング補正手段６０７は、アイドル運転状態が検出されているときに、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを更新する。
このように、燃料噴射量ＱＦの絶対量および変化量が少ないアイドル運転状態のみにおいて、基準駆動タイミングＴＢに対するフィードバック用の補正値ＴＩを更新し、非アイドル運転状態においては、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を中断することにより、実際のプランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生しているときに、補正値ＴＩのばらつきの拡大を回避して、最終駆動タイミングＴＤのばらつきを抑制することができる。

ここで、前述の図５に対応した図８の説明図を参照しながら、アイドル運転状態を更新条件とした場合の最終駆動タイミングＴＤのばらつき抑制効果について、補足説明する。
図８においては、角度方向（図８内の左右方向）に対して、ずれが存在しない正規の燃料吐出量特性（実線参照）と、プランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生しているときの燃料吐出量特性（１点鎖線参照）とが示されている。

図８内の正規の燃料吐出量特性（実線）において、アイドル運転状態のときの基準駆動タイミングＴＢを動作点Ｄとし、非アイドル運転状態での基準駆動タイミングＴＢを動作点Ｅとする。
このとき、プランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生していた場合には、動作点Ｄに対して補正値ＴＩｄが演算されることにより、最終駆動タイミングＴＤは、実際の燃料吐出量特性（１点鎖線）上の動作点ｄの位置に補正される。
また、目標燃料吐出量ＱＯの演算結果が、変動幅ΔＱｄを有していたとすると、最終駆動タイミングＴＤは、動作点ｄを中心として変動範囲ΔＴｄ内でばらつくことが予想される。
なお、アイドル運転状態においては、エンジン４０は定常運転されており、燃料噴射量ＱＦおよび目標圧力ＰＯがほぼ一定値となるため、目標燃料吐出量ＱＯの変動幅ΔＱｄは比較的小さい。

同様に、動作点Ｅに対して補正値ＴＩｅが演算されることにより、最終駆動タイミングＴＤは、プランジャ２２の動作位置に対して、ずれが発生している実際の燃料吐出量特性（１点鎖線）上の動作点ｅの位置に補正される。
また、目標燃料吐出量ＱＯの演算結果が、変動幅ΔＱｅを有していたとすると、最終駆動タイミングＴＤは、動作点ｅを中心として変動範囲ΔＴｅ内でばらつくことが予想される。

ただし、非アイドル運転状態においては、アイドル運転状態と比べると運転状態が一定でなく、燃料噴射量ＱＦおよび目標圧力ＰＯが時々刻々と変化するので、目標燃料吐出量ＱＯの変動幅ΔＱｅは、アイドル運転状態での変動幅ΔＱｄよりも大きくなると考えられる。
したがって、図８から明らかなように、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩに関して、非アイドル運転状態での変動範囲ΔＴｅは、アイドル運転状態での変動範囲ΔＴｄよりも大きくなる。

この特性を考慮して、非アイドル運転状態においては、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩの更新を中断することにより、最終駆動タイミングＴＤのばらつきが大きくなることを抑制して、燃圧ＰＦの変動が大きくなることを抑制することができる。

また、この発明の実施の形態２によれば、圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔを演算する変化量演算手段６１０を備え、駆動タイミング補正手段６０７は、圧力偏差ΔＰＦの変化量ΔＰＦ／ｄｔの絶対値｜ΔＰＦ／ｄｔ｜が所定変化量ＫＤ以下を示すときに、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを更新する。
すなわち、駆動タイミング補正手段６０７は、｜ΔＰＦ／ｄｔ｜≦ＫＤの場合（目標圧力ＰＯおよび燃圧ＰＦの両方がある程度一定状態にある場合）に、補正値ＴＩを更新し、｜ΔＰＦ／ｄｔ｜＞ＫＤの場合（目標圧力ＰＯおよび燃圧ＰＦのいずれか一方または両方がある程度変化している場合）には、補正値ＴＩの更新を中断する。

これにより、圧力偏差ΔＰＦが発生した際に、燃圧ＰＦが十分変化しきっていない過渡状態においては、圧力偏差補填流量演算手段６０３で演算される圧力偏差補填流量ＱＰによって、基準駆動タイミングＴＢが不用意に補正されることが禁止され、圧力偏差ＰＦが零に復帰した直後の燃圧ＰＦのオーバーシュートを抑制することができる。

図６においては、３つの判定条件（ステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６）のうち、変化量ΔＰＦ／ｄｔ（ステップＳ２０２）の条件と、線形特性範囲内（ステップＳ２０４）の条件またはアイドル運転状態（ステップＳ２０６）の条件とを、組み合わせた場合について説明したが、いずれか１つの条件または２つの条件の組み合わせてもよい。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１、２では、流量低下判定手段６１１および基準駆動タイミング決定手段６０６の具体的な処理手順について言及しなかったが、たとえば、図９のフローチャートのように実行される。
次に、図１〜図５とともに、図９を参照しながら、この発明の実施の形態３による具体的な制御動作について説明する。

前述のように、流量低下判定手段６１１は、目標燃料吐出量ＱＯが所定の低流量域（後述の図１０において、ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＬＨの範囲内）の値を示すときに、駆動タイミング補正手段６０７によって更新された補正値ＴＩを低流量域補正値ＴＩＬとして記憶し、目標燃料吐出量ＱＯが所定の高流量域（後述の図１０において、ＱＨＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨの範囲内）の値を示すときに、更新された補正値ＴＩを高流量域補正値ＴＩＨとして記憶する。

また、流量低下判定手段６１１は、低流量域補正値ＴＩＬよりも高流量域補正値ＴＩＨの方が相対的に進角側の値を示すときに、流量制御弁１０の駆動タイミングに対する高圧燃料ポンプ２０の燃料吐出量Ｑの流量低下状態が発生しているものと判定し、判定結果を基準駆動タイミング決定手段６０６に入力する。
基準駆動タイミング決定手段６０６は、流量低下判定手段６１１により流量低下状態が判定されたときに、燃料吐出量特性データでの流量制御弁１０の駆動タイミングに対する高圧燃料ポンプ２０の目標燃料吐出量ＱＯの値を、現在の値よりも小さい値に更新する。

図９においては、流量低下判定手段６１１の制御機能と、基準駆動タイミング決定手段６０６の制御機能とが示されている。
図９において、まず、前述（図３参照）のステップＳ１０５で決定された目標燃料吐出量ＱＯを読み込み（ステップＳ３０１）、前述のステップＳ１１３で制限処理を済ませた後の基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩを読み込み（ステップＳ３０２）、目標燃料吐出量ＱＯが所定の低流量域（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＬＨ）にあるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

ステップＳ３０３において、目標燃料吐出量ＱＯが低流量域にない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに、次の判定処理（ステップＳ３０６）に進む。
一方、ステップＳ３０３において、目標燃料吐出量ＱＯが低流量域にある（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、補正値ＴＩを低流領域補正値ＴＩＬとして記憶し（ステップＳ３０４）、低流領域補正フラグＦＬを「１」にセットする（ステップＳ３０３）。

続いて、前述のステップＳ３０１で読み込んだ目標燃料吐出量ＱＯが所定の高流量域（ＱＨＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）にあるか否かを判定し（ステップＳ３０６）、目標燃料吐出量ＱＯが高流量域にない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに、次の判定処理（ステップＳ３０９）に進む。
一方、ステップＳ３０６において、目標燃料吐出量ＱＯが高流量域にある（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、補正値ＴＩを高流領域補正値ＴＩＨとして記憶し（ステップＳ３０７）、高流領域補正フラグＦＨを「１」にセットする（ステップＳ３０８）。

次に、低流領域補正フラグＦＬおよび高流領域補正フラグＦＨが両方とも「１」にセットされているか否かを判定し（ステップＳ３０９）、低流領域補正フラグＦＬまたは高流領域補正フラグＦＨの少なくとも一方が「０」にリセットされている（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、低流領域補正値ＴＩＬおよび高流領域補正値ＴＩＨの両方が記憶完了していないものと見なして、図９の処理ルーチンを抜け出る。

一方、ステップＳ３０９において、低流領域補正フラグＦＬおよび高流領域補正フラグＦＨが両方とも「１」にセットされている（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、低流領域および高流領域の両方での補正値ＴＩＬ、ＴＩＨが記憶完了済みなので、続いて、低流領域値ＴＩＬと高流領域補正値ＴＩＨとを比較し、低流量域補正値ＴＩＬよりも高流量域補正値ＴＩＨの方が相対的に進角側の値（ＴＩＬ＞ＴＩＨ）であるか否かを判定する（ステップ３１０）。

ステップＳ３１０において、ＴＩＬ≦ＴＩＨ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、流量低下状態は発生していないものと見なし、基準駆動タイミング決定手段６０６で用いられる燃料吐出量特性データを更新することなく、図９の処理ルーチンを抜け出る。
一方、ステップＳ３１０において、ＴＩＬ＞ＴＩＨ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、流量低下状態が発生しているものと見なして、あらかじめ記憶された燃料吐出量特性データでの流量制御弁１０の駆動タイミングに対する目標燃料吐出量ＱＯを、現在の値よりも小さな値に更新し（ステップＳ３１１）、低流領域補正フラグＦＬおよび高流領域補正フラグＦＨを両方とも「０」にリセットして（ステップＳ３１２）、図９の処理ルーチンを抜け出る。

このように、目標燃料吐出量ＱＯが低流量域のときの低流量域補正値ＴＩＬよりも、目標燃料吐出量ＱＯが高流量域のときの高流量域補正値ＴＩＨの方が相対的に進角側の値を示すときに、燃料吐出量特性における流量制御弁１０の駆動タイミングに対する目標燃料吐出量ＱＯの値を、現在の値よりも小さな値に更新することにより、駆動タイミングに対する実際の燃料吐出量Ｑの流量低下状態（たとえば、ポンプカム２５の経年変化や磨耗に起因する）を検出することができ、また、流量低下状態が発生したときの実際の燃料吐出量特性に対応した特性データに更新することができる。

すなわち、この発明の実施の形態３によれば、駆動タイミングに対する燃料吐出量Ｑの流量低下状態を検出することができるとともに、吐出量低下時の燃料吐出量特性に見合うように、あらかじめ記憶されている燃料吐出量特性が更新されるので、燃料吐出量Ｑの流量低下状態が発生しても、燃圧ＰＦを目標圧力ＰＯに一致させるために必要な目標燃料吐出量ＱＯを適正に演算することができ、燃圧ＰＦを目標圧力ＰＯに一致させるための良好な制御性を維持することができる。

ここで、前述の図５に対応した図１０および図１１の説明図を参照しながら、燃料吐出量特性の更新による制御性の向上効果について、補足説明する。
図１１においては、流量低下発生時に、正規の燃料吐出量特性ＴＱ１（実線参照）に対して、順次更新される特性ＴＱ２、ＴＱ３、ＴＱ４（破線、１点鎖線、２点鎖線）が示されている。
図１０においては、吐出量方向（図１０内の上下方向）に対して、ずれが存在しない正規の燃料吐出量特性（実線参照）と、流量低下状態が発生しているときの燃料吐出量特性（２点鎖線参照）とが示されている。

また、図１０においては、正規の燃料吐出量特性において、目標燃料吐出量ＱＯが低流量域（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＬＨ）にあるときの基準駆動タイミングＴＢを動作点Ｆとし、目標燃料吐出量ＱＯが高流量域（ＱＨＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）にあるときの基準駆動タイミングＴＢを動作点Ｇとする。
このとき、燃料吐出量Ｑに流量低下が発生していた場合には、基準駆動タイミングＴＢの動作点Ｆが補正値ＴＩＬによって補正され、最終駆動タイミングＴＤは、流量低下発生時の実際の燃料吐出量特性（２点鎖線）上の動作点ｆの位置に補正される。

同様に、正規の燃料吐出量特性（実線）上の動作点Ｇについても、補正値ＴＩＨによって補正され、最終駆動タイミングＴＤは、流量低下発生時の実際の燃料吐出量特性（２点鎖線）上の動作点ｇの位置に補正される。

図１０から明らかなように、流量低下状態の発生時には、低流量域（ＱＬＬ＜ＱＯ＜ＱＬＨ）での低流量域補正値ＴＩＬよりも、高流量域（ＱＨＬ＜ＱＯ＜ＱＨＨ）での高流量域補正値ＴＩＨの方が進角側に大きな値となる。
したがって、この特性に基づき、低流量域補正値ＴＩＬよりも高流量域補正値ＴＩＨの方が進角側に大きな値になっていることが判定されたときに、燃料吐出量Ｑが流量低下状態にあるものと見なすことができる。

また、駆動タイミングに対する燃料吐出量Ｑの流量低下状態が判定された場合、燃料吐出量特性における流量制御弁１０の駆動タイミングに対する目標燃料吐出量ＱＯを、現在の値よりも小さな値に更新することにより、図１１のように、正規の燃料吐出量特性ＴＱ１（実線）は、たとえば、特性ＴＱ２、ＴＱ３に順次更新され、最終的な燃料吐出量特性ＴＱ４へと更新される。
その後は、最終的な燃料吐出量特性ＴＱ４のデータを用いて、目標燃料吐出量ＱＯを基準駆動タイミングＴＢに変換するようになるので、流量低下発生時であっても、基準駆動タイミングＴＢの補正値ＴＩのフィードバック量の負担が軽減される。

この発明の実施の形態１に係る燃料供給システムを示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１に係る制御機能を実現するための機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１における目標圧力の急変時の制御動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１における目標圧力の急変時の制御動作に関連した燃料吐出量特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態２に係る制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による作用効果を説明するための燃料吐出量特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態２による別の作用効果を説明するための燃料吐出量特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態３に係る制御動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による作用効果を説明するための燃料吐出量特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態３による作用効果を説明するための燃料吐出量特性を示す説明図である。 一般的なプランジャの上動期間における流量制御弁の閉弁タイミングと燃料吐出量との関係を示す説明図である。 従来技術における目標圧力の急変時の制御動作を示すタイミングチャートである。 従来技術における目標圧力の急変時の燃料吐出量特性上の動作点を示す説明図である。 従来技術における目標圧力の急変時の課題を説明するための制御動作を示すタイミングチャートである。 従来技術における目標圧力の急変時の課題を説明するための燃料吐出量特性を示す説明図である。

符号の説明

１０ 流量制御弁、１１ 電磁ソレノイド、２０ 高圧燃料ポンプ、２２ プランジャ、２３ 加圧室、２４ カム軸、２５ ポンプカム、３０ 燃料タンク、３３ 低圧通路、３４ 高圧通路、３６ 蓄圧室、３９ 燃料噴射弁、４０ エンジン、６０ ＥＣＵ、６１ 燃圧センサ、６２ クランク角センサ、６３ アクセルポジションセンサ、６４ アイドル検出手段、６０１ 目標圧力決定手段、６０２ 圧力偏差演算手段、６０２ａ 減算器、６０３ 圧力偏差補填流量演算手段、６０４ 燃料噴射量演算手段、６０５ 目標燃料吐出量決定手段、６０６ 基準駆動タイミング決定手段、６０７ 駆動タイミング補正手段、６０８ 加算器、６０９ 流量制御弁駆動手段、６１０ 変化量演算手段、６１１ 流量低下判定手段、ＮＥ エンジン回転速度、ＡＰ アクセルペダルの踏込量、Ｆ 更新許可フラグ、Ｆｉ アイドル判定フラグ、ＦＬ 低流領域補正フラグ、ＦＨ 高流領域補正フラグ、ＫＩ 積分係数、ＫＰ 比例係数、ＰＦ 燃圧（燃圧検出値）、ＰＯ 目標圧力、ΔＰＦ 圧力偏差、ΔＰＦ／ｄｔ 圧力偏差の変化量、Ｑ 燃料吐出量、ＱＰ 圧力偏差補填流量、ＱＦ 燃料噴射量、ＱＯ 目標燃料吐出量、ＴＢ 基準駆動タイミング、ＴＩ 基準駆動タイミングの補正値、ＴＩＬ 低流量域補正値、ＴＩＨ 高流量域補正値、ＴＤ 最終駆動タイミング。

Claims (6)

1. エンジンの運転状態を検出する各種センサと、
   前記エンジンの各燃焼室に燃料を供給する燃料噴射弁と、
   前記燃料噴射弁に加圧した燃料を供給する高圧燃料ポンプと、
   前記高圧燃料ポンプの燃料吐出量を調整するための流量制御弁と、
   前記エンジンの運転状態に応じた目標圧力を決定する目標圧力決定手段と、
   前記高圧燃料ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を検出して燃圧検出値を出力する燃圧センサと、
   前記目標圧力と前記燃圧検出値との圧力偏差を演算する圧力偏差演算手段と、
   前記圧力偏差に比例係数を乗算することにより、前記圧力偏差を零にするために必要な圧力偏差補填流量を演算する圧力偏差補填流量演算手段と、
   前記エンジンの運転状態に応じて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段と、
   前記圧力偏差補填流量と前記燃料噴射量とを加算して、前記高圧燃料ポンプの目標燃料吐出量を決定する目標燃料吐出量決定手段と、
   前記目標燃料吐出量と前記流量制御弁の駆動タイミングとの関係を示す燃料吐出量特性をあらかじめ記憶したマップ記憶手段と、
   前記燃料吐出量特性を用いて、前記目標燃料吐出量に対応した前記流量制御弁の基準駆動タイミングを決定する基準駆動タイミング決定手段と、
   前記圧力偏差の符号の向きに応じて、前記基準駆動タイミングの補正値を演算する駆動タイミング補正手段と、
   前記駆動タイミング補正手段によって補正された後の最終駆動タイミングで前記流量制御弁を駆動する流量制御弁駆動手段と
   を備えたことを特徴とするエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置。
2. 前記駆動タイミング補正手段は、前記目標燃料吐出量が前記燃料吐出量特性の線形特性範囲内の値を示すときに、前記基準駆動タイミングの補正値を更新することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置。
3. 前記エンジンのアイドル運転状態を検出するアイドル検出手段を備え、
   前記駆動タイミング補正手段は、前記アイドル運転状態が検出されているときに、前記基準駆動タイミングの補正値を更新することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置。
4. 前記圧力偏差の変化量を演算する変化量演算手段を備え、
   前記駆動タイミング補正手段は、前記圧力偏差の変化量が所定変化量以下を示すときに、前記基準駆動タイミングの補正値を更新することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置。
5. 前記流量制御弁の駆動タイミングに対する前記高圧燃料ポンプの燃料吐出量の流量低下状態を判定する流量低下判定手段を備え、
   前記流量低下判定手段は、
   前記目標燃料吐出量が所定の低流量域の値を示すときに、前記駆動タイミング補正手段によって更新された補正値を低流量域補正値として記憶し、
   前記目標燃料吐出量が所定の高流量域の値を示すときに、前記駆動タイミング補正手段によって更新された補正値を高流量域補正値として記憶し、
   前記低流量域補正値よりも前記高流量域補正値の方が相対的に進角側の値を示すときに、前記流量制御弁の駆動タイミングに対する前記高圧燃料ポンプの燃料吐出量の流量低下状態が発生しているものと判定し、
   前記基準駆動タイミング決定手段は、前記流量低下判定手段により前記流量低下状態が判定されたときに、前記燃料吐出量特性での前記流量制御弁の駆動タイミングに対する前記高圧燃料ポンプの目標燃料吐出量の値を、現在の値よりも小さい値に更新することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置。
6. 前記基準駆動タイミングの補正可能範囲は、正常時に想定される最大タイミングのばらつき以内に設定されたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のエンジンの高圧燃料ポンプ制御装置。

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