JP6973010B2 - 燃料ポンプの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料ポンプの制御装置に関する。

特許文献１に記載の内燃機関は、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁が連結されている燃料配管と、燃料配管に燃料を供給する燃料ポンプとを有している。燃料ポンプは、シリンダ内に配置された棒状のプランジャを有している。プランジャは、磁性体素材によって構成されている。プランジャは、燃料ポンプに設けられている付勢ばねによってシリンダの一方側へ常時付勢されている。燃料ポンプは、プランジャを励磁するためのコイルを有している。燃料ポンプにおいてコイルが通電されると、該コイルの周囲に発生する磁界によってプランジャが励磁される。プランジャが励磁されると、該プランジャは付勢ばねの付勢力に抗して上記一方側とは反対の他方側に移動する。コイルへの通電が停止されるとプランジャの励磁が解除され、プランジャが付勢ばねの付勢力に応じて一方側に移動する。このように、燃料ポンプでは、プランジャがシリンダ内を一方側及び他方側との間で往復動する。燃料ポンプは、プランジャが一往復する度に、燃料を吸引する吸引機能と、吸引した燃料を加圧して吐出する吐出機能とを果たす。

特許文献１に記載の燃料ポンプの制御装置では、内燃機関の回転速度が所定範囲内であるときには、燃料ポンプの駆動開始タイミングを、燃料噴射弁による燃料噴射の開始タイミングよりも少し早めに設定し、燃料噴射弁による燃料の噴射期間と、燃料ポンプからの燃料の吐出期間とを重ねるようにしている。これにより、燃料噴射弁から燃料が噴射されている間における燃料配管内の燃料圧力の変動を抑えるようにしている。

また、特許文献２に記載の燃料ポンプの制御装置では、燃料噴射弁からの燃料噴射量が所定範囲内であるときには、燃料噴射弁の駆動周期と燃料ポンプの駆動周期とを同じにしている。

特開２００４‐５２５９６号公報 米国特許出願公開第２００９／０２１７９１０号明細書

特許文献１に記載の燃料ポンプの制御装置では、内燃機関の回転速度が所定範囲内であるときに燃料噴射弁からの１回の燃料噴射に合わせて燃料ポンプから１回の燃料吐出を行うことで燃料を燃料配管に供給する。また、特許文献２に記載の燃料ポンプの制御装置では、燃料噴射弁からの燃料噴射量が所定範囲内であるときに燃料噴射弁からの１回の燃料噴射に合わせて燃料ポンプから１回の燃料吐出を行うことで燃料を燃料配管に供給する。これらの構成では、燃料噴射弁からの燃料噴射量に対して充分な量の燃料を燃料配管に供給できるようにするために燃料ポンプから１回に吐出可能な燃料の最大量を大きく設計する必要がある。一方で、内燃機関の小型化の要望に伴って燃料ポンプについても小型化が望まれている。このように小型の燃料ポンプでは、燃料ポンプから１回に吐出可能な燃料の最大量が少なくなる。そのため、小型の燃料ポンプについて特許文献１及び２に記載の燃料ポンプの制御装置を適用した場合、燃料ポンプからの１回の燃料吐出量が燃料噴射弁からの１回の燃料噴射量に足りず、燃料配管に充分な量の燃料を供給することができないおそれがある。

また、特許文献１に記載の燃料ポンプの制御装置において内燃機関の回転速度が上記所定範囲外であるときや、特許文献２に記載の燃料ポンプの制御装置において燃料噴射弁からの燃料噴射量が上記所定範囲外であるときには、燃料噴射弁からの燃料噴射のタイミングを考慮せずに、予め設定した所定の周期で燃料ポンプの吐出を行う。こうした場合には、燃料噴射のタイミングに対する燃料吐出のタイミングが変動しやすくなる。燃料の噴射期間と燃料の吐出期間とが重なった場合と、これらの期間が重ならない場合とでは、燃料の噴射期間における燃料配管内の燃料圧力の変化度合いが異なる。燃料の噴射制御では、噴射期間における燃料圧力の変化度合いを考慮して燃料の噴射時間等を設定することが望ましいが、燃料噴射のタイミングに対する燃料吐出のタイミングが変動することで、噴射期間における燃料圧力の推定が困難になることもある。内燃機関の気筒内に配置された燃料噴射弁と、該燃料噴射弁から噴射される高圧の燃料を蓄圧する燃料配管と、該燃料配管に燃料を吐出する燃料ポンプとを備える直噴エンジンにあっては、高圧の燃料を噴射するために、噴射期間における燃料圧力の変動によって空燃比のばらつきが許容範囲を超えてしまうおそれもある。そのため、このように高圧の燃料を気筒内に噴射する直噴エンジンにおいては、空燃比のばらつきを許容範囲内に抑える上で、噴射期間における燃料圧力の制御性を向上させることが望ましい。これらの点については特許文献１及び２には開示がなく、燃料配管における燃料圧力の制御性の向上を図る上では、改善の余地がある。

上記課題を解決するための燃料ポンプの制御装置は、シリンダと、前記シリンダ内を摺動可能に設けられている可動子と、前記可動子を移動させるための電動アクチュエータとを備え、前記電動アクチュエータへの通電制御を通じて前記可動子が往復動することによって燃料の吸引及び燃料の吐出を行い、内燃機関の気筒内に配置されている燃料噴射弁が連結されている燃料配管に燃料を供給する電動式の燃料ポンプに適用され、前記燃料噴射弁からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで前記燃料ポンプから燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を実行するとともに、前記噴射間吐出制御の実行中には、前記燃料噴射弁からの燃料の噴射回数に対する前記燃料ポンプから前記燃料配管への燃料の吐出回数の比率である吐出比率を、前記内燃機関の運転状態に応じて変更する。

上記構成では、燃料噴射弁からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで燃料ポンプから燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を実行する。これにより、燃料噴射弁からの燃料噴射に追従させて燃料ポンプから燃料吐出を行うことができる。また、噴射間吐出制御を実行しているときには、燃料噴射弁からの燃料の噴射回数に対する燃料ポンプから燃料配管への燃料の吐出回数の比率を、内燃機関の運転状態に応じて変更する。すなわち、この吐出比率が１よりも小さい場合、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に燃料ポンプからの燃料吐出が１回も行われない場合を含む。また、吐出比率が１以上である場合、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に燃料ポンプからの燃料吐出が２回以上行われる場合を含む。内燃機関の運転状態は燃料噴射量に相関することから、内燃機関の運転状態に応じて吐出比率を変更することで、燃料噴射量に合わせた量の燃料を燃料配管に供給することが可能になる。また、噴射間吐出制御により、燃料噴射弁からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングにおいて燃料吐出が実行される。そのため、燃料噴射のタイミングに対する燃料吐出のタイミングの変動を抑えることができ、こうした変動に起因した燃料の噴射期間における燃料圧力の変化度合いのばらつきを抑えることができる。したがって、上記構成によれば、燃料配管における燃料圧力の制御性の向上に貢献できる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記内燃機関の回転速度が高いときには、該回転速度が低いときに比して、前記吐出比率を小さくし、又は、前記燃料噴射弁における燃料の噴射間隔が短いときには、該噴射間隔が長いときに比して、前記吐出比率を小さくすることが望ましい。

燃料ポンプから燃料を１回吐出する際には相応の時間が必要となる。上記構成では、内燃機関の回転速度が高いときには、該回転速度が低いときに比して、吐出比率を小さくする。内燃機関の回転速度が低いときには、燃料噴射弁からの燃料の噴射間隔が長くなる傾向にある。又、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間の燃料の噴射間隔が短いときには、該噴射間隔が長いときに比して、上記吐出比率を小さくする。吐出比率を小さくすることで燃料の噴射間隔内における燃料の吐出回数を少なくすることができる。そのため、こうした構成によれば、限られた期間である燃料の噴射間隔内で燃料の吐出回数を実現可能な値に設定しつつ、噴射間隔が長いときには燃料噴射弁からの１回の燃料噴射に対して燃料ポンプから複数回の燃料吐出を行うことも可能になる。これにより、燃料配管における燃料圧力を制御する際に燃料ポンプの駆動を適切にできる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記燃料ポンプからの燃料吐出量の目標値である目標吐出量が多いときには、該目標吐出量が少ないときに比して前記吐出比率を高くすることが望ましい。

上記構成では、吐出比率を、燃料の吐出量の目標値である目標吐出量が多いときには、該目標吐出量が少ない時に比して高くする。例えば燃料ポンプから１回に吐出可能な燃料の最大量よりも目標吐出量が多い場合、該最大量よりも目標吐出量が少ない場合に比して吐出比率を高くすることで、燃料噴射弁からの１回の燃料噴射に対して燃料ポンプから複数回の燃料吐出を行うことができる。目標吐出量は燃料噴射量に相関することから、目標吐出量が多いときには、該目標吐出量が少ないときに比して吐出比率を高くすることで、燃料噴射量に合わせた量の燃料を燃料配管に供給することが可能になる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記噴射間吐出制御の実行中には、前記吐出比率を１よりも高い値にすることが望ましい。
上記構成によれば、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に燃料ポンプから複数回の燃料吐出を行うことができる。そのため、燃料ポンプの最大吐出量をより少なく設定することが可能となり、その最大吐出量に合致するようにより小型の燃料ポンプを選択することもできる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記噴射間吐出制御の実行中には、前記吐出比率を１よりも低い値にすることが望ましい。
上記構成によれば、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間の燃料ポンプからの燃料吐出の回数を１回よりも少なくすることができる。すなわち、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に燃料ポンプからの燃料吐出が１回も行われないようにすることができる。そのため、燃料ポンプの駆動を停止させることも可能になり、燃料ポンプの駆動を常に継続する場合に比して、燃料ポンプの駆動頻度を低下させることができる。したがって、電力消費を抑えることにも貢献できる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記吐出比率の上限を、前記燃料噴射弁において燃料噴射を実行してから次に燃料噴射を実行するまでの燃料の噴射間隔に基づいて制限することが望ましい。

燃料ポンプから燃料を１回吐出する際には相応の時間が必要となる。上記構成では、燃料噴射弁からの燃料の噴射回数に対する燃料ポンプから燃料配管への燃料の吐出回数の比率である吐出比率の上限を、燃料噴射弁において燃料噴射を実行してから次に燃料噴射を実行するまでの噴射間隔に基づいて制限している。そのため、燃料ポンプから燃料を吐出する際に必要となる時間が、燃料噴射弁からの燃料の噴射間隔よりも長くなることを抑えることができる。したがって、限られた期間である燃料の噴射間隔内で燃料の吐出回数が実現不可能な値に設定されることを抑えることができ、燃料ポンプの駆動を適切にできる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記燃料ポンプから前記燃料配管への燃料吐出量の目標値である目標吐出量に基づいて前記吐出比率を変更することが望ましい。
上記構成では、目標吐出量に基づいて吐出比率を変更する。そのため、例えば燃料ポンプから１回に吐出可能な燃料の最大量よりも目標吐出量が多い場合、吐出比率を高い値に設定し、燃料噴射弁からの１回の燃料噴射に対して燃料ポンプから複数回の燃料吐出を行うことで目標吐出量分の燃料を燃料配管に供給することが可能になる。したがって、上記構成によれば、目標吐出量に見合った吐出比率の設定制御を実現することができる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記目標吐出量を、前記内燃機関の負荷が高いときには該負荷が低いときに比して多くなるように算出し、且つ前記内燃機関の回転速度が高いときには該回転速度が低いときに比して多くなるように算出することが望ましい。

内燃機関の負荷が高いときには該負荷が低いときに比して燃料噴射弁からの１回の燃料噴射量が多くなる。また、内燃機関の回転速度が高いときには燃料の噴射間隔が短くなることから、該回転速度が低いときに比して燃料配管における燃料圧力を高く設定する必要がある。したがって、上記構成のように、燃料ポンプの目標吐出量を、内燃機関の負荷が高いときには該負荷が低いときに比して多くなるように算出し、且つ内燃機関の回転速度が高いときには該回転速度が低いときに比して多くなるように算出することで、燃料配管における燃料の圧力を適切に制御することができる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記吐出比率を、前記内燃機関の負荷が高いときには該負荷が低いときに比して高い値にすることが望ましい。
内燃機関の負荷が高いときには該負荷が低いときに比して燃料噴射弁からの１回の燃料噴射量が多くなる。燃料ポンプから１回に吐出される燃料の最大量は予め求めることができることから、吐出比率を、内燃機関の負荷が高いときには該負荷が低いときに比して高い値にする、すなわち燃料配管から噴射される燃料の量が多いときには該燃料の量が少ないときに比して高い値にすることで、燃料配管における燃料の圧力を適切に制御することができる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記燃料噴射弁において燃料噴射を実行してから次に燃料噴射を実行するまでの燃料の噴射間隔が前記燃料ポンプから燃料を１回吐出する際に必要となる時間である必要時間以上である場合には前記噴射間吐出制御を実行し、前記噴射間隔が前記必要時間よりも短い場合には燃料の吐出を固定の周期で繰り返し行う個別制御を実行することが望ましい。

上記構成では、燃料噴射弁における燃料の噴射間隔が燃料ポンプから燃料を１回吐出する際に必要となる時間である必要時間以上である場合には噴射間吐出制御を実行する。これにより、燃料の噴射間隔内において燃料ポンプからの燃料吐出を完了することができるときには、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで燃料吐出が実行される。そのため、燃料配管における燃料圧力の制御性を担保できる。

一方で、上記噴射間隔が上記必要時間よりも短い場合には、燃料噴射弁における燃料の噴射間隔内において燃料ポンプからの燃料吐出を完了することができない。この場合には、燃料噴射のタイミングに関係なく燃料の吐出を固定の周期で繰り返し実行する個別制御を実行する。個別制御では、燃料噴射弁からの燃料噴射のタイミングを考慮することなく、燃料ポンプから繰り返し燃料を吐出する。

このように、上記構成によれば、燃料の噴射間隔が必要時間よりも短い場合、噴射間吐出制御から個別制御に切り替えることで、燃料噴射量に対する燃料吐出量の確保を優先することも可能になる。

また、上記燃料ポンプの制御装置の前記噴射間吐出制御では、前記燃料噴射弁における燃料噴射期間に重ならないように燃料吐出を実行するタイミングを設定することが望ましい。

上記構成では、燃料噴射弁による燃料噴射が行われているときには、燃料ポンプから燃料の吐出が行われない。そのため、燃料ポンプから燃料吐出が行われることによる燃料配管内の燃料圧力の変動の影響が燃料噴射に生じ難い。したがって、燃料配管への燃料供給のタイミングを適切にできる。

また、上記燃料ポンプの制御装置の前記噴射間吐出制御では、前記燃料噴射弁からのＮ回目の燃料噴射の終了後からＮ＋１回目の燃料噴射が開始されるまでの間に前記燃料ポンプからの燃料吐出を実行することが望ましい。

上記構成では、燃料噴射弁における燃料噴射期間に重ならないように燃料吐出を実行する。そのため、燃料噴射弁による燃料噴射が行われているときには、燃料ポンプから燃料の吐出が行われないようにすることができる。したがって、上記構成によれば、燃料噴射弁におけるＮ回目の燃料噴射期間及びＮ＋１回目の燃料噴射期間の少なくとも一方に重なるように燃料吐出を実行する場合に比して、燃料ポンプから燃料吐出が行われることによる燃料配管内の燃料圧力の変動の影響を燃料噴射に生じ難くすることができる。

また、上記燃料ポンプの制御装置の前記噴射間吐出制御では、前記燃料噴射弁からのＮ回目の燃料噴射の開始後からＮ＋１回目の燃料噴射が終了するまでの間であって、前記Ｎ回目の燃料噴射及び前記Ｎ＋１回目の燃料噴射のいずれか一方の噴射期間と重なるように前記燃料ポンプからの燃料吐出を実行することが望ましい。

上記構成では、燃料噴射弁におけるＮ回目の燃料噴射期間またはＮ＋１回目の燃料噴射期間に重ならないように燃料吐出を実行する。そのため、燃料噴射弁におけるＮ回目の燃料噴射期間及びＮ＋１回目の燃料噴射期間の双方に重なるように燃料吐出を実行する場合に比して、燃料ポンプから燃料吐出が行われることによる燃料配管内の燃料圧力の変動の影響を燃料噴射に生じ難くすることができる。

また、上記燃料ポンプの制御装置では、前記噴射間吐出制御の実行中には、前記燃料配管の目標燃圧と実際の燃圧との差が所定値未満であるときには、前記燃料ポンプからの前記燃料配管への燃料の吐出を行わず、前記差が所定値以上となったときには、次に燃料噴射が開始されるまでの間に前記燃料ポンプからの前記燃料配管への燃料の吐出を行う。

上記構成では、噴射間吐出制御を実行しているときには、燃料配管の目標燃圧と実際の燃圧との差が所定値未満であるときには、燃料ポンプからの燃料配管への燃料の吐出を行わない。そのため、燃料噴射弁から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に燃料ポンプからの燃料吐出が１回も行われない場合を含む吐出態様を実現することができ、燃料噴射弁からの燃料の噴射回数に対する燃料ポンプから燃料配管への燃料の吐出回数の比率を１よりも小さくすることができる。一方で、燃料配管の目標燃圧と実際の燃圧との差が所定値以上となったときには、次に燃料噴射が開始されるまでの間に燃料ポンプからの燃料配管への燃料の吐出を行う。このように燃料噴射量に応じて燃料の吐出の実行要否を判断することにより、燃料噴射量に合わせた燃料吐出の実行を可能にすることができる。

第１実施形態の燃料ポンプの制御装置を備える内燃機関の構成を示す模式図。 高圧燃料ポンプの断面図。 高圧燃料ポンプにおける燃料吐出時の状態を示す断面図。 高圧燃料ポンプにおける燃料吸引時の状態を示す断面図。 制御装置の機能ブロック図。 （ａ）〜（ｄ）は、噴射間吐出制御における各パラメータの推移を模式的に示すタイミングチャート。 第２実施形態の燃料ポンプの制御装置における一部の機能ブロック図。 （ａ）〜（ｅ）は、噴射間吐出制御における各パラメータの推移を模式的に示すタイミングチャート。 第３実施形態の燃料ポンプの制御装置における一部の機能ブロック図。 負荷と吐出比率との関係の一例を示すマップ。 （ａ）〜（ｃ）は、噴射間吐出制御における各パラメータの推移を模式的に示すタイミングチャート。 第４実施形態の燃料ポンプの制御装置における機能ブロック図。 （ａ）〜（ｄ）は、噴射間吐出制御における各パラメータの推移を模式的に示すタイミングチャート。 （ａ）及び（ｂ）は、個別制御における各パラメータの推移を模式的に示すタイミングチャート。 負荷及び機関回転速度と、目標吐出量との関係の一例を示すマップ。 機関回転速度と吐出比率との関係の一例を示すマップ。 噴射間隔と吐出比率との関係の一例を示すマップ。 目標吐出量と吐出比率との関係の一例を示すマップ。

（第１実施形態）
燃料ポンプの制御装置の第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、車両に搭載されている内燃機関１０の機関本体１１には、４つの気筒（第１気筒＃１〜第４気筒＃４）が形成されている。機関本体１１には吸気通路１２が連結されている。吸気通路１２は、吸気マニホールド１３と、吸気マニホールド１３の吸気上流側の端部に接続されている吸気管１４とを含む。吸気マニホールド１３は、吸気管１４が連結されているサージタンク１３Ａと、サージタンク１３Ａの吸気下流側に設けられている吸気導入部１３Ｂと、吸気導入部１３Ｂの吸気下流側に設けられている吸気分岐部１３Ｃとからなる。サージタンク１３Ａは、吸気管１４や吸気導入部１３Ｂよりも通路断面積が大きい。吸気分岐部１３Ｃは、吸気下流側の端部が４つに分岐していて、分岐した端部の各々が別々の気筒に接続されている。吸気管１４には、スロットルバルブ２１が設けられている。スロットルバルブ２１の開度が制御されることにより、吸気通路１２を流れる吸気の流量が制御される。吸気管１４から吸気マニホールド１３に流れた空気は、各気筒＃１〜＃４に供給される。吸気管１４には、スロットルバルブ２１よりも吸気上流側に吸気通路１２を流れる吸気の流量を検出するエアフローメータ９０が設けられている。

機関本体１１には、複数の燃料噴射弁１５が設けられている。燃料噴射弁１５は、複数の気筒毎に１つずつ設けられている。燃料噴射弁１５は、気筒内に配置され、該気筒に燃料を噴射する。また、各気筒＃１〜＃４には点火プラグ１６がそれぞれ設けられている。各気筒＃１〜＃４では、吸気通路１２から導入された吸気と、燃料噴射弁１５から噴射された燃料とが混合して混合気が生成される。なお、混合気における吸気と燃料との質量比を空燃比という。混合気は、点火プラグ１６によって着火されて燃焼する。

機関本体１１には排気通路１７が連結されている。排気通路１７は、排気マニホールド１８と、排気マニホールド１８の排気下流側の端部に接続されている排気管１９とを含む。排気マニホールド１８は、機関本体１１に連結されている排気分岐部１８Ａと、排気分岐部１８Ａの排気下流側に設けられている排気合流部１８Ｂとからなる。排気分岐部１８Ａは、排気上流側の端部が４つに分岐していて、分岐した端部の各々が別々の気筒に接続されている。各気筒＃１〜＃４において、混合気の燃焼により生じた排気は、排気マニホールド１８に排出される。排気通路１７には、排気管１９に配置されて排気を浄化する触媒２０が設けられている。また、排気管１９には、触媒２０よりも排気上流側に空燃比センサ９１が配置されている。空燃比センサ９１は、排気通路１７を流れる排気の酸素濃度、すなわち、燃焼した混合気の空燃比に応じた電気信号を出力する。

内燃機関１０には、機関本体１１に設けられている燃料噴射弁１５に燃料を供給するための燃料供給装置３０が設けられている。燃料供給装置３０は、燃料が貯留されている燃料タンク３１を有している。燃料タンク３１の内部には、低圧燃料ポンプ３２が配置されている。低圧燃料ポンプ３２には、低圧燃料配管３３の一端が連結されている。低圧燃料ポンプ３２は、電動式の燃料ポンプであって、燃料タンク３１内の燃料を汲み上げて低圧燃料配管３３に吐出する。低圧燃料配管３３の他端には、高圧燃料ポンプ４０が連結されている。高圧燃料ポンプ４０には、高圧燃料配管３４が連結されている。高圧燃料配管３４は、高圧燃料ポンプ４０に連結されている吐出配管３４Ａと、該吐出配管３４Ａに接続されている導出配管３４Ｂとからなる。導出配管３４Ｂには、各燃料噴射弁１５が連結されている。低圧燃料ポンプ３２から低圧燃料配管３３に吐出された燃料は、高圧燃料ポンプ４０に吸引される。高圧燃料ポンプ４０では、吸引した燃料を加圧して吐出配管３４Ａに吐出する。吐出配管３４Ａに吐出された燃料は導出配管３４Ｂに供給され、燃料噴射弁１５から気筒内に噴射される。高圧燃料配管３４において、導出配管３４Ｂにおける吐出配管３４Ａ側の端部には、圧力センサ９２が設けられている。圧力センサ９２は、高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒを検出する。また、高圧燃料配管３４において、導出配管３４Ｂにおける吐出配管３４Ａとは反対側の端部には、燃料温度センサ９３が設けられている。燃料温度センサ９３は、高圧燃料配管３４内の燃料の温度を検出する。

図２に示すように、高圧燃料ポンプ４０は、燃料を吸引して加圧するポンプ部５０と、ポンプ部５０が連結されているケース部８０とを有している。
ケース部８０は、箱状に形成されている。ケース部８０は、円板状に形成されている下壁８１と、該下壁８１の周縁から立設されている周側壁８２とを有している。下壁８１の中央部分には、ケース部８０の内域側に突出した円柱状の突出部８３が設けられている。周側壁８２は、下壁８１の周縁の全周に亘って連続して設けられていて、円筒形状に形成されている。周側壁８２の上端は上壁８４によって繋がっている。上壁８４は、円板状に形成されていて、その中央部分に貫通孔８４Ａが形成されている。

ポンプ部５０は、上壁８４の上端面に固定されているハウジング５１を有している。ハウジング５１は、円柱状に形成されている本体部５２と、本体部５２と上壁８４との間に配置されているフランジ部５５と、フランジ部５５から立設されている挿通部５６とからなる。フランジ部５５は、本体部５２よりも拡径されていて、上壁８４と当接している。挿通部５６は、フランジ部５５から貫通孔８４Ａを貫通して、ケース部８０の内域まで延びている。挿通部５６は、その外径が貫通孔８４Ａの内径と同じである。そのため、挿通部５６の外周面は、上壁８４の貫通孔８４Ａの内周面と当接している。ハウジング５１には、シリンダ５７が形成されている。シリンダ５７は、挿通部５６の一端面（図２の下端面）から本体部５２の内部まで延びている。以下では、シリンダ５７の中心軸Ｌの延伸方向（図２の上下方向）を単に軸方向という。

本体部５２には、上記軸方向と直交する直交方向（図２の左右方向）に延びていて、シリンダ５７と連通している第１直交孔５３及び第２直交孔５４が形成されている。第１直交孔５３と第２直交孔５４とは、シリンダ５７から互いに反対方向に延びている。第１直交孔５３は、シリンダ５７と連通している第１小径部５３Ａと、第１小径部５３Ａから本体部５２の側周面まで延びて開口している第１大径部５３Ｂとを有している。第１大径部５３Ｂには、吸入弁６０が挿入されて嵌合している。

吸入弁６０は、円柱形状に形成されていて、本体部５２から突出した状態で組付けられている。吸入弁６０には、上記直交方向に貫通して延びている吸入通路６１が形成されている。吸入通路６１は、第１小径部５３Ａに接続されている第１吸入路６１Ａと、第１吸入路６１Ａに接続されていて、第１吸入路６１Ａよりも拡径されている第２吸入路６１Ｂと、第２吸入路６１Ｂに接続されていて、第１吸入路６１Ａと直径が同じである第３吸入路６１Ｃとからなる。第２吸入路６１Ｂには、第１逆止弁６２が配置されている。第１逆止弁６２は、第１弁体６３と、該第１弁体６３を第３吸入路６１Ｃ側に付勢する第１ばね６４とからなる。第１弁体６３は、第３吸入路６１Ｃ側（図２の左側）の端面に当接している第１付勢部６３Ａと、第１付勢部６３Ａの中央部から第１吸入路６１Ａ側（図２の右側）に膨出している第１膨出部６３Ｂとからなる。第１膨出部６３Ｂは、半球状に形成されている。第１ばね６４は、一端が第２吸入路６１Ｂにおける第１吸入路６１Ａ側の端面に当接し、他端が第１弁体６３の第１付勢部６３Ａに当接している。吸入弁６０には低圧燃料配管３３が連結されていて、第３吸入路６１Ｃには低圧燃料配管３３から燃料が供給される。

第２直交孔５４は、シリンダ５７と連通している第２小径部５４Ａと、第２小径部５４Ａから本体部５２の側周面まで延びて開口している第２大径部５４Ｂとを有している。第２大径部５４Ｂには、吐出弁７０が挿入されて嵌合している。吐出弁７０は、円柱形状に形成されていて、本体部５２から突出した状態で組付けられている。吐出弁７０と吸入弁６０とは、上記直交方向に延びる同一軸上に並んで配置されている。吐出弁７０には、上記直交方向に貫通して延びている吐出通路７１が形成されている。吐出通路７１は、第２小径部５４Ａに接続されている第１吐出路７１Ａと、第１吐出路７１Ａに接続されていて、第１吐出路７１Ａよりも拡径されている第２吐出路７１Ｂと、第２吐出路７１Ｂに接続されていて、第１吐出路７１Ａと直径が同じである第３吐出路７１Ｃとからなる。第２吐出路７１Ｂには、第２逆止弁７２が配置されている。

第２逆止弁７２は、第２弁体７３と、該第２弁体７３を第１吐出路７１Ａ側に付勢する第２ばね７４とからなる。第２弁体７３は、第１吐出路７１Ａ側（図２の左側）の端面に当接している第２付勢部７３Ａと、第２付勢部７３Ａの中央部から第３吐出路７１Ｃ側（図２の右側）に膨出している第２膨出部７３Ｂとからなる。第２膨出部７３Ｂは、半球状に形成されている。第２ばね７４は、一端が第２吐出路７１Ｂにおける第３吐出路７１Ｃ側の端面に当接し、他端が第２弁体７３の第２付勢部７３Ａに当接している。吐出弁７０には高圧燃料配管３４が連結されている。

ポンプ部５０は、シリンダ５７に挿通され、該シリンダ５７内を摺動可能な可動子としてのプランジャ７５を有している。プランジャ７５は、磁性素材によって構成されている。プランジャ７５は、円柱棒状に形成されていて、その一端部（図２の上端部）が挿通部５６側からシリンダ５７に挿通されている。プランジャ７５の他端部は、ケース部８０の内域に配置されている。プランジャ７５の他端部には、凹条７５Ａが形成されている。凹条７５Ａは、周方向全周に亘って延びている。そのため、プランジャ７５は、凹条７５Ａが形成されている部分が部分的に縮径されたようになっている。凹条７５Ａには、円環板状の台座７６が連結されている。台座７６は、凹条７５Ａに挿通されている中央部７６Ａと、該中央部７６Ａから径方向外側に湾曲して延びている湾曲部７６Ｂと、湾曲部７６Ｂから径方向外側に平板状に延びている平板部７６Ｃとからなる。平板部７６Ｃとハウジング５１の挿通部５６との間には、圧縮ばね７７が配置されている。圧縮ばね７７は、台座７６をハウジング５１から離間する方向、すなわち、プランジャ７５をシリンダ５７から引き抜く方向（図２の下方）に付勢している。プランジャ７５の他端面は、圧縮ばね７７の付勢力によって、ケース部８０の突出部８３の上端面に押し付けられている。プランジャ７５の他端部には、凹条７５Ａよりも一端側に凸条７５Ｂが形成されている。凸条７５Ｂは、周方向全周に亘って延びている。そのため、プランジャ７５は、凸条７５Ｂが形成されている部分が部分的に拡径されたようになっている。凸条７５Ｂの直径は、シリンダ５７の直径よりも大きい。なお、シリンダ５７、プランジャ７５、第１小径部５３Ａ、第１吸入路６１Ａ、第２吸入路６１Ｂ、第２小径部５４Ａ、及び第１吐出路７１Ａによって、ポンプ部５０の加圧室７８が構成されている。

高圧燃料ポンプ４０には、ハウジング５１の本体部５２に、シリンダ５７の周囲を囲うようにコイル８５が配置されている。コイル８５は、通電されることにより、磁界を発生する。高圧燃料ポンプ４０においてコイル８５が通電されると、該コイル８５の周囲に発生する磁界によってプランジャ７５が励磁される。

図３に白抜きの矢印で示すように、プランジャ７５が励磁されると、該プランジャ７５は圧縮ばね７７の付勢力に抗して上記軸方向において一方側（図３の上側）に移動する。プランジャ７５は、凸条７５Ｂが挿通部５６に当接するまで一方側に移動する。こうしてプランジャ７５が移動したときには、ポンプ部５０の加圧室７８の容積が減少して該加圧室７８内の圧力が増大する。ポンプ部５０の加圧室７８には、後述するように燃料が供給されていることから、加圧室７８の圧力が増大することで、ポンプ部５０の吐出弁７０が開弁する。すなわち、吐出弁７０の第２弁体７３には、開弁方向に加圧室７８内の圧力が作用しており、閉弁方向に高圧燃料配管３４内の圧力及び第２ばね７４の付勢力が作用している。加圧室７８内の圧力が増大して、第２弁体７３を開弁方向に付勢する力が第２弁体７３を閉弁方向に付勢する力よりも強くなると、第２弁体７３が開弁する。第２弁体７３が開弁すると、図３に実線の矢印で示すように、加圧室７８から高圧燃料配管３４に燃料が吐出される。なお、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が吐出されるときには、吸入弁６０は加圧室７８内の圧力によって閉弁状態に保持される。一方で、コイル８５への通電が停止されるとプランジャ７５の励磁が解除される。

図４に白抜きの矢印で示すように、プランジャ７５の励磁が解除されると、該プランジャ７５は圧縮ばね７７の付勢力によって、シリンダ５７から引き抜かれるように上記軸方向において他方側（図４の下側）に移動する。プランジャ７５は、その他端部が突出部８３に当接するまで他方側に移動する。こうしてプランジャ７５が移動したときには、ポンプ部５０の加圧室７８の容積が増大して該加圧室７８内の圧力が低下する。ポンプ部５０の吸入弁６０の第１弁体６３には、開弁方向に低圧燃料配管３３内の圧力が作用しており、閉弁方向に加圧室７８内の圧力及び第１ばね６４の付勢力が作用している。加圧室７８内の圧力が低下して、第１弁体６３を閉弁方向に付勢する力が第１弁体６３を開弁方向に付勢する力よりも弱くなると第１弁体６３が開弁する。第１弁体６３が開弁すると、図４に実線の矢印で示すように、低圧燃料配管３３から加圧室７８に燃料が供給される。このように、高圧燃料ポンプ４０が低圧燃料配管３３から燃料を吸引しているときには、吐出弁７０は高圧燃料配管３４内の圧力によって閉弁状態に保持される。

このようにプランジャ７５は、コイル８５への通電状態に応じてシリンダ５７内を上記軸方向における一方側及び他方側との間で往復動する。そのため、コイル８５は、プランジャ７５を移動させるための電動アクチュエータに相当する。高圧燃料ポンプ４０は、プランジャ７５が一往復する度に、燃料を吸引する吸引機能と、吸引した燃料を加圧して吐出する吐出機能とを果たす。また、燃料ポンプの本体部５２には、コイル温度センサ９４が設けられている。コイル温度センサ９４は、コイル８５の温度を検出する。

図１に示すように、燃料供給装置３０は、燃料ポンプの制御装置１００を有している。また、内燃機関１０には、バッテリ１２０が設けられている。バッテリ１２０は、燃料ポンプの制御装置１００等、内燃機関１０の各部に電力を供給する。

制御装置１００には、エアフローメータ９０、空燃比センサ９１、圧力センサ９２、燃料温度センサ９３、及びコイル温度センサ９４からの出力信号が入力される。制御装置１００には、内燃機関１０のクランクシャフトの回転速度である機関回転速度ＮＥとクランクシャフトの回転位相であるクランク角ＣＡとを検出するクランク角センサ９５の出力信号も入力される。また、制御装置１００には、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量Ａｃｃを検出するアクセルセンサ９６、及び車速Ｖを検出する車速センサ９７などの各種のセンサからの出力信号も入力される。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備えている。制御装置１００は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより燃料噴射弁１５の駆動、スロットルバルブ２１の駆動、及び高圧燃料ポンプ４０の駆動を制御する。

図５に示すように、制御装置１００は、機能部として、目標回転速度算出部１０１、目標トルク算出部１０２、目標燃圧算出部１０３、燃圧偏差算出部１０４、噴射フィードバック量算出部１０５、要求燃料噴射量算出部１０６、噴射時間算出部１０７、噴射開始タイミング算出部１０８、及び燃料噴射弁駆動部１０９を有している。また、制御装置１００は、目標スロットル開度算出部１１０、スロットル駆動部１１１、及び噴射間吐出制御実行部１１２を有している。

目標回転速度算出部１０１は、クランク角センサ９５によって検出された機関回転速度ＮＥと、アクセルセンサ９６によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃとに基づいて機関回転速度ＮＥの目標値である目標回転速度ＮＥｔを算出する。

目標トルク算出部１０２は、車速センサ９７によって検出された車速Ｖと、アクセルセンサ９６によって検出されたアクセル操作量Ａｃｃとに基づいて内燃機関１０のクランクシャフトの軸トルクの目標値である目標トルクＴＱｔを算出する。

目標燃圧算出部１０３は、目標回転速度算出部１０１によって算出された目標回転速度ＮＥｔと、目標トルク算出部１０２によって算出された目標トルクＴＱｔとに基づいて、高圧燃料配管３４内の燃料圧力の目標値である目標燃圧Ｐｔを算出する。目標燃圧算出部１０３には、目標回転速度ＮＥｔ及び目標トルクＴＱｔと、目標燃圧Ｐｔとの関係を示すマップが記憶されている。このマップは、予め実験やシミュレーションによって求められている。目標燃圧Ｐｔは、目標回転速度ＮＥｔが高いときには該目標回転速度ＮＥｔが低いときに比して高くなるように算出される。また、目標燃圧Ｐｔは、目標トルクＴＱｔが大きいときには該目標トルクＴＱｔが小さいときに比して高くなるように算出される。

燃圧偏差算出部１０４は、目標燃圧算出部１０３によって算出された目標燃圧Ｐｔから圧力センサ９２によって検出された高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒを減算した差である燃圧偏差ΔＰ（＝Ｐｔ−Ｐｒ）を算出する。

噴射フィードバック量算出部１０５は、空燃比センサ９１によって検出された実際の空燃比を、空燃比の目標値である目標空燃比にフィードバック制御するための噴射フィードバック量ＦＡＦを算出する。なお、目標空燃比は、内燃機関１０の運転状態に基づいて制御装置１００によって算出される。噴射フィードバック量算出部１０５は、目標空燃比から実際の空燃比を減算した値を入力とする比例要素、積分要素、および微分要素の各出力値の和として噴射フィードバック量ＦＡＦを算出する。

要求燃料噴射量算出部１０６は、各燃料噴射弁１５から噴射される燃料量の各々の目標値である要求燃料噴射量Ｑｔを算出する。要求燃料噴射量算出部１０６は、目標回転速度算出部１０１によって算出された目標回転速度ＮＥｔと、目標トルク算出部１０２によって算出された目標トルクＴＱｔとに基づいてベース噴射量Ｑｂを算出する。ベース噴射量Ｑｂは、目標回転速度ＮＥｔが高いときには該目標回転速度ＮＥｔが低いときに比して多くなるように算出される。また、ベース噴射量Ｑｂは、目標トルクＴＱｔが大きいときには該目標トルクＴＱｔが小さいときに比して多くなるように算出される。ベース噴射量Ｑｂは、目標空燃比に対応した燃料噴射量として算出される。要求燃料噴射量算出部１０６は、ベース噴射量Ｑｂに噴射フィードバック量算出部１０５によって算出された噴射フィードバック量ＦＡＦを乗算することで、要求燃料噴射量Ｑｔを算出する。

噴射時間算出部１０７は、要求燃料噴射量算出部１０６によって算出された要求燃料噴射量Ｑｔと、圧力センサ９２によって検出された燃料圧力Ｐｒとに基づいて、各燃料噴射弁１５における燃料噴射の実行時間である噴射時間Ｆｉを算出する。

噴射開始タイミング算出部１０８は、要求燃料噴射量算出部１０６によって算出された要求燃料噴射量Ｑｔと、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉと、クランク角センサ９５によって検出された機関回転速度ＮＥとに基づいて各燃料噴射弁１５から燃料噴射を開始するタイミングである噴射開始タイミングＦｓを算出する。燃料噴射弁１５における各々の噴射開始タイミングＦｓは、該燃料噴射弁１５が配置されている気筒の点火タイミングまでに要求燃料噴射量Ｑｔ分の燃料噴射が完了するように算出される。

燃料噴射弁駆動部１０９は、クランク角センサ９５によって検出されたクランク角ＣＡに基づき各燃料噴射弁１５を駆動する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された各々の燃料噴射弁１５の噴射開始タイミングＦｓにおいて、該燃料噴射弁１５からの燃料噴射が開始されるように燃料噴射弁１５の駆動を制御する。燃料噴射弁駆動部１０９は、燃料噴射を開始してから、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続すると、燃料噴射弁１５からの燃料噴射を終了する。

目標スロットル開度算出部１１０は、目標トルク算出部１０２によって算出された目標トルクＴＱｔに基づいてスロットルバルブ２１の開度の目標値である目標スロットル開度θｔを算出する。

スロットル駆動部１１１は、目標スロットル開度算出部１１０によって算出された目標スロットル開度θｔとなるようにスロットルバルブ２１の開度を制御する。
噴射間吐出制御実行部１１２は、燃料噴射弁１５からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を実行する。本実施形態の噴射間吐出制御では、高圧燃料ポンプ４０を駆動して燃料を吐出する際、その燃料吐出量が常に最大吐出量となるように吐出量を制御する。なお、最大吐出量は、高圧燃料ポンプ４０における１回の燃料吐出において実現可能な吐出量の最大値である。最大吐出量は、加圧室７８の容積及びプランジャ７５の最大移動量によって決定されるものであって、予め求められて制御装置１００に記憶されている。プランジャ７５の最大移動量は、プランジャ７５の他端が突出部８３に当接している状態から、該プランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接するまでの移動量である。また、本実施形態では、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間とは、燃料噴射弁１５からのＮ回目の燃料噴射の終了後からＮ＋１回目の燃料噴射が開始されるまでの間をいう。

噴射間吐出制御実行部１１２は、機能部として、吐出要否判定部１１３、吐出回数設定部１１４、吐出開始タイミング算出部１１５、及びポンプ駆動部１１６を有している。
吐出要否判定部１１３は、燃圧偏差算出部１０４によって算出された燃圧偏差ΔＰが所定値以上のときに、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。所定値は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量分の燃料を該高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に供給したときの燃料圧力Ｐｒの変化量よりも若干小さい値に設定されている。すなわち、吐出要否判定部１１３は、上記燃圧偏差ΔＰが所定値よりも小さく、実際の燃料圧力Ｐｒと目標燃圧Ｐｔとの乖離が小さいときには、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定する。

吐出回数設定部１１４は、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されたときに、上記燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する回数を設定する。吐出回数設定部１１４はまず、燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒを目標燃圧Ｐｔにするために必要な燃料吐出量を算出する。そして、算出した燃料吐出量分の燃料を供給するために必要な吐出回数のうちで最も少ない吐出回数を吐出回数Ｔｎとして設定する。例えば、必要な燃料吐出量が、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量以下である場合には吐出回数Ｔｎを１回に設定する。また、必要な燃料吐出量が、上記最大吐出量よりも多く最大吐出量の２倍の量以下である場合には吐出回数Ｔｎを２回に設定する。

吐出開始タイミング算出部１１５は、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されたときに、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミングＴｓは、燃料噴射弁１５からの燃料噴射のタイミングに基づいて算出される。本実施形態では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射の終了タイミングＦｅから所定の準備時間が経過したタイミングを吐出開始タイミングＴｓとする。なお、燃料噴射の終了タイミングＦｅは、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉと、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓとに基づいて算出できる。準備時間は、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が終了してから、上記燃圧偏差ΔＰが安定するまでに必要な時間に設定されている。

ポンプ駆動部１１６は、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、吐出開始タイミング算出部１１５によって算出された吐出開始タイミングＴｓで高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。ポンプ駆動部１１６は、通電制御を通じてプランジャ７５を往復動させることにより、高圧燃料ポンプ４０において燃料の吸引及び燃料の吐出を実行させる。ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を開始してから予め設定されているリフト時間Ｔｉが経過したときに通電を終了する。リフト時間Ｔｉは、高圧燃料ポンプ４０のプランジャ７５の他端が突出部８３に当接している状態から、該プランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接するまで上記一方側に移動する際に係る時間よりも若干長い時間に設定されている。リフト時間Ｔｉは、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置１００に記憶されている。

ポンプ駆動部１１６は、吐出回数設定部１１４によって設定された吐出回数Ｔｎが２回以上である場合、通電制御を開始してからリフト時間Ｔｉが経過したタイミングで通電制御を終了し、該終了したタイミングから所定の待機時間が経過したタイミングで再度通電制御を実行する。そして、再度通電制御を開始してからリフト時間Ｔｉが経過したタイミングで再び通電制御を終了する。こうして通電制御を繰り返し実行することにより、高圧燃料ポンプ４０から複数回の燃料吐出を実行する。なお、待機時間は、高圧燃料ポンプ４０のプランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接している状態から、該プランジャ７５が突出部８３に当接するまで上記他方側に移動する際に係る時間と等しい時間に設定されている。

本実施形態の作用及び効果について、図６を参照して説明する。なお、図６では、各タイミングを示す「ｔ」と３桁の数字について、「ｔ」と３桁の数字のうちの最初の１桁の数字「６」とについて記載を省略している。

（１−１）図６（ａ）に示すように、内燃機関１０の運転に伴い燃料噴射弁１５から燃料噴射が繰り返し実行される。なお、図６に示す例では、図６（ｂ）に示すように、タイミングｔ６１１において燃料噴射が開始される前、高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒは、目標燃圧Ｐｔよりも高くなっている。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓであるタイミングｔ６１１において燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ６１１から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ６１２において燃料噴射を終了する。

こうして燃料噴射が実行されることにより、高圧燃料配管３４内の燃料は気筒に供給され、図６（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが低下する。燃料噴射が終了したタイミングｔ６１２では、燃料圧力Ｐｒは目標燃圧Ｐｔよりも低下しているものの、第１燃圧Ｐ１よりは高い。第１燃圧Ｐ１は、第２燃圧Ｐ２よりも若干高い値に設定されている（Ｐ１＞Ｐ２）。第２燃圧Ｐ２は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量分の燃料を高圧燃料配管３４に供給したときの燃料圧力Ｐｒの変化量分の圧力を、目標燃圧Ｐｔから減算した圧力である。すなわち、燃料圧力Ｐｒが第２燃圧Ｐ２となっているときに、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料を１回吐出すると、燃料圧力Ｐｒが目標燃圧Ｐｔとなる。第１燃圧Ｐ１と目標燃圧Ｐｔとの差は、吐出要否判定部１１３において高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出の要否を判定するための上記所定値に相当する。タイミングｔ６１２では、燃圧偏差ΔＰが所定値よりも小さく、実際の燃料圧力Ｐｒと目標燃圧Ｐｔとの乖離が小さいため、図６（ｃ）に示すように高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

図６（ａ）に示すように、タイミングｔ６１３からタイミングｔ６１４において燃料噴射弁１５から次の燃料噴射が実行されることにより、図６（ｂ）に示すように更に燃料圧力Ｐｒが低下する。タイミングｔ６１４では、燃料圧力Ｐｒは第１燃圧Ｐ１よりも高く、燃圧偏差ΔＰは所定値よりも小さい。そのため、図６（ｃ）に示すように高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

その後、図６（ａ）に示すように、タイミングｔ６１５からタイミングｔ６１７において燃料噴射弁１５から燃料噴射が実行されたときには、図６（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下する。これにより、図６（ｃ）に示すように、燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下したタイミングｔ６１６、すなわち燃圧偏差ΔＰが所定値以上となったタイミングにおいて、吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。こうして燃料吐出が必要であると判定されると、吐出回数設定部１１４は、燃料噴射が終了したタイミングｔ６１７後の燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する際の吐出回数を設定する。吐出回数設定部１１４はまず、燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒを目標燃圧Ｐｔにするために必要な燃料吐出量を算出する。図６に示す例では、燃料圧力Ｐｒは第１燃圧Ｐ１よりも低下しているものの、第２燃圧Ｐ２よりは高い（Ｐ１＞Ｐｒ＞Ｐ２）。そのため、燃圧偏差ΔＰに基づいて算出される上記必要な燃料吐出量は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量よりは少なくなる。この場合、吐出回数設定部１１４は、吐出回数Ｔｎとして１回を設定する。

また、吐出開始タイミング算出部１１５は、タイミングｔ６１６において吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定すると、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミング算出部１１５は、燃料噴射の終了タイミングＦｅ（ｔ６１７）から上記準備時間が経過したタイミングｔ６１８を吐出開始タイミングＴｓに設定する。

ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに通電制御を実行し、設定されている吐出開始タイミングＴｓから設定されている吐出回数Ｔｎの燃料吐出が実行されるように高圧燃料ポンプ４０を駆動する。

すなわち、図６（ｄ）に示すように、高圧燃料ポンプ４０は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ６１８）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ６１８からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ６２０まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給され、燃料圧力Ｐｒが目標燃圧Ｐｔ以上に上昇する。燃料圧力Ｐｒが目標燃圧Ｐｔ以上に上昇する過程のタイミングｔ６１９では、燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも高くなり、図６（ｃ）に示すように、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

上述した例では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が３回実行されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が１回吐出される。したがって、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「１／３」となる。

また、上述したように、燃料噴射弁１５からの燃料噴射量は、内燃機関１０の運転状態、すなわち目標回転速度ＮＥｔや目標トルクＴＱｔ等に応じて変化する。図６（ａ）に示すように、タイミングｔ６２１からタイミングｔ６２３における燃料噴射では、上述したタイミングｔ６１１からタイミングｔ６１２における燃料噴射などに比して、燃料噴射量が多く設定されている。そのため、この燃料噴射では、図６（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが第２燃圧Ｐ２よりも低い圧力まで低下する。この場合、図６（ｃ）に示すように、燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下したタイミングｔ６２２、すなわち、燃圧偏差ΔＰが所定値以上となったタイミングにおいて、吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。

こうして燃料吐出が必要であると判定されると、吐出回数設定部１１４は燃料噴射が終了したタイミングｔ６２３後の燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する回数を設定する。図６（ｂ）に示すように、燃料噴射が終了したタイミングｔ６２３では、燃料圧力Ｐｒは第２燃圧Ｐ２よりも低下しているものの、第２燃圧よりも低い値に設定されている第３燃圧Ｐ３よりは高い（Ｐ２＞Ｐ３）。第３燃圧Ｐ３は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量の２倍の量の燃料を高圧燃料配管３４に供給したときの燃料圧力Ｐｒの変化量分の圧力を、目標燃圧Ｐｔから減算した圧力である。すなわち、燃料圧力Ｐｒが第３燃圧Ｐ３となっているときに、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料を２回吐出すると、燃料圧力Ｐｒが目標燃圧Ｐｔまで上昇する。燃料圧力Ｐｒが第２燃圧Ｐ２よりも低く第３燃圧Ｐ３よりも高いときには（Ｐ２＞Ｐｒ＞Ｐ３）、吐出回数設定部１１４において燃圧偏差ΔＰに基づいて算出される必要な燃料吐出量は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量よりも多く、該最大吐出量の２倍の量よりは少なくなる。そのため、吐出回数設定部１１４は、吐出回数Ｔｎとして２回を設定する。なお、第１燃圧Ｐ１、第２燃圧Ｐ２、及び第３燃圧Ｐ３は、目標燃圧Ｐｔに基づいて設定されていることから、目標燃圧Ｐｔが変化したときにはこの変化に合わせてこれら燃圧も変化する。

また、吐出開始タイミング算出部１１５は、タイミングｔ６２２において吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定すると、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミング算出部１１５は、燃料噴射の終了タイミングＦｅ（ｔ６２３）から上記準備時間が経過したタイミングｔ６２４を吐出開始タイミングＴｓに設定する。

ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに通電制御を実行し、設定されている吐出開始タイミングＴｓから設定されている吐出回数Ｔｎの燃料吐出が実行されるように高圧燃料ポンプ４０を駆動する。すなわち、図６（ｄ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ６２４）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に２回の燃料吐出を行う。１回目の燃料吐出は、タイミングｔ６２４からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ６２６まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給され、燃料圧力Ｐｒが上昇する。この例では、燃料圧力Ｐｒは、第１燃圧Ｐ１よりも高く、目標燃圧Ｐｔよりも低い圧力まで上昇する。そのため、１回目の燃料吐出では、燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも高くなったタイミングｔ６２５において、図６（ｃ）に示すように、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。なお、既に燃料の吐出回数は２回に設定されていることから、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定された後であっても、ポンプ駆動部１１６は続けて高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を実行する。ポンプ駆動部１１６は１回目の燃料吐出を終了したタイミングｔ６２６から上記待機時間が経過したタイミングｔ６２７において燃料吐出を開始する。２回目の燃料吐出は、タイミングｔ６２７からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ６２８まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給され、燃料圧力Ｐｒが目標燃圧Ｐｔ以上に上昇する。このように、ポンプ駆動部１１６は設定されている吐出回数Ｔｎとなるように燃料吐出を繰り返し実行すると、高圧燃料ポンプ４０の駆動を停止する。その後、タイミングｔ６２９からタイミングｔ６３０において次の燃料が実行されることで、燃料圧力Ｐｒは低下する。以降は、燃圧偏差ΔＰが所定値以上となる度に、所定の吐出回数で燃料の吐出が実行される。

なお、上述した例では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が１回実行されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が２回吐出されている。そのため、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「２」となる。

このように、本実施形態では、燃料噴射の終了タイミングＦｅから準備期間が経過したときに高圧燃料ポンプ４０の吐出開始タイミングＴｓを設定し、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を行う。そして、噴射間吐出制御の実行中には、燃圧偏差ΔＰが所定値以上となったときに燃料の吐出回数Ｔｎを設定し高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を実行することで、内燃機関の運転状態の変化に応じて吐出比率を変更する構成としている。すなわち、燃圧偏差ΔＰが所定値未満のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を１回も行わない。これにより、吐出比率を１よりも小さい値に変更することができる。また、燃圧偏差ΔＰが所定値以上のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０から１回または複数回の燃料吐出を行う。これにより、吐出比率を１以上の値に変更することができる。したがって、内燃機関の運転状態と相関する燃料噴射量に応じて燃料の吐出の実行要否を判断することにより、燃料噴射量に合わせた燃料吐出の実行が可能になる。

また、噴射間吐出制御により、燃料噴射弁１５からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングにおいて燃料吐出が実行される。そのため、燃料噴射のタイミングに対する燃料吐出のタイミングの変動を抑えることができ、こうした変動に起因した燃料の噴射期間における燃料圧力Ｐｒの変化度合いのばらつきを抑えることができる。そのため、本実施形態によれば、高圧燃料配管３４における燃料圧力Ｐｒの制御性の向上に貢献できる。

（１−２）本実施形態では、吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定したときに、すぐに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行うのではなく、Ｎ回目の燃料噴射の終了タイミングＦｅ（ｔ６２３）から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓにおいて、高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出を行う。このように、Ｎ回目の燃料噴射の終了後に燃料吐出を行うように噴射間吐出制御を実行することで、燃料噴射弁１５におけるＮ回目の燃料噴射期間に重ならないように燃料吐出を開始する。そのため、燃料噴射弁１５による燃料噴射が行われているときには、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出が行われないようにすることができる。したがって、高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出が行われることによる高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒの変動の影響を燃料噴射に生じ難くすることができ、高圧燃料配管３４への燃料供給のタイミングを適切にできる。

（１−３）本実施形態では、高圧燃料配管３４に燃料を供給するにあたって、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０から複数回の燃料吐出を行うことができる。すなわち、吐出比率を１以上の値に変更することができる。そのため、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量をより少なく設定することが可能となり、その最大吐出量に合致するようにより小型の高圧燃料ポンプ４０を選択することもできる。

（１−４）燃圧偏差ΔＰが所定値未満のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を１回も行わない構成とした。そのため、目標燃圧Ｐｔと燃料圧力Ｐｒとの差が小さいときには、高圧燃料ポンプ４０の駆動を停止させることも可能になり、燃圧偏差ΔＰに拘わらず高圧燃料ポンプ４０の駆動を継続する場合に比して、高圧燃料ポンプ４０の駆動頻度を低下させることができる。そのため、電力消費を抑えることにも貢献できる。

（第２実施形態）
燃料ポンプの制御装置の第２実施形態について、図７及び図８を参照して説明する。本実施形態では、噴射間吐出制御における燃料の吐出態様が第１実施形態と異なっている。第１実施形態と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、制御装置１００の噴射間吐出制御実行部１２１は、機能部として、吐出要否判定部１１３、吐出回数算出部１１７、噴射間隔算出部１１８、最大吐出回数算出部１１９、吐出回数設定部１２２、吐出開始タイミング算出部１１５、及びポンプ駆動部１１６を有している。

吐出要否判定部１１３は、燃圧偏差算出部１０４によって算出された燃圧偏差ΔＰが所定値以上のときに、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。所定値は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量分の燃料を該高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に供給したときの燃料圧力Ｐｒの変化量よりも若干小さい値に設定されている。すなわち、吐出要否判定部１１３は、上記燃圧偏差ΔＰが所定値よりも小さく、実際の燃料圧力Ｐｒと目標燃圧Ｐｔとの乖離が小さいときには、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定する。

吐出回数算出部１１７は、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されたときに、上記燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する際の必要吐出回数Ｔｎｆを算出する。吐出回数設定部１２２はまず、燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒを目標燃圧Ｐｔにするために必要な燃料吐出量を算出する。そして、算出した燃料吐出量分の燃料を供給するために必要な吐出回数のうちで最も少ない吐出回数を必要吐出回数Ｔｎｆとして算出する。例えば、必要な燃料吐出量が、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量以下である場合には必要吐出回数Ｔｎｆを１回として算出する。また、必要な燃料吐出量が、上記最大吐出量よりも多く最大吐出量の２倍の量以下である場合には必要吐出回数Ｔｎｆを２回として算出する。

噴射間隔算出部１１８は、後述する吐出開始タイミング算出部１１５において算出された燃料噴射弁１５からの燃料噴射の終了タイミングＦｅ、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓ、及びクランク角センサ９５によって検出された機関回転速度ＮＥに基づいて、燃料の噴射間隔Ｉｎｔを算出する。本実施形態では、燃料の噴射間隔Ｉｎｔは、所定の気筒に設けられている燃料噴射弁１５において燃料噴射が終了してから、該所定の気筒の次に点火が実行される気筒に設けられている燃料噴射弁１５において燃料噴射が開始されるまでの時間として算出される。例えば、各気筒＃１〜＃４では、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、及び第２気筒＃２の順で点火が行われる。燃料の噴射間隔Ｉｎｔは、燃料噴射の終了タイミングＦｅが遅いときほど、噴射開始タイミングＦｓが早いときほど、及び機関回転速度ＮＥが高いときほど短くなる。

最大吐出回数算出部１１９は、噴射間隔算出部１１８によって算出された噴射間隔Ｉｎｔに基づいて、該噴射間隔Ｉｎｔ内で実行可能な高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出の最大吐出回数Ｔｎｍａｘを算出する。すなわち、最大吐出回数算出部１１９はまず、噴射間隔Ｉｎｔから準備時間を減算した時間を吐出可能時間Ｉｎｔｃとして算出する。準備時間は、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が終了してから、上記燃圧偏差ΔＰが安定するまでに必要な時間に設定されている。そして、この吐出可能時間Ｉｎｔｃと、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出を行うための必要時間Ｔｍｉｎとに基づいて最大吐出回数を算出する。必要時間Ｔｍｉｎは、高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときには、リフト時間Ｔｉと等しい時間となる。また、必要時間Ｔｍｉｎは、高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を複数であるｎ回行うときには（２≦ｎ）、リフト時間Ｔｉのｎ倍の時間と待機時間のｎ−１倍の時間との和に等しい時間となる。

本実施形態では、リフト時間Ｔｉは、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を開始し、プランジャ７５の他端が突出部８３に当接している状態から、該プランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接するまで上記一方側に移動する際に係る時間と等しい時間に設定されている。また、待機時間は、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を終了し、高圧燃料ポンプ４０のプランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接している状態から、該プランジャ７５が突出部８３に当接するまで上記他方側に移動する際に係る時間と等しい時間に設定されている。リフト時間Ｔｉ及び待機時間は、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置１００に記憶されている。最大吐出回数算出部１１９は例えば、吐出可能時間Ｉｎｔｃが燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎ以上であり、燃料の吐出を２回行うときの必要時間Ｔｍｉｎよりも短いときは最大吐出回数Ｔｎｍａｘを１に設定する。また、最大吐出回数算出部１１９は例えば、吐出可能時間Ｉｎｔｃが燃料の吐出を２回行うときに必要時間以上であり、燃料の吐出を３回行うときに必要時間Ｔｍｉｎよりも短いときは最大吐出回数Ｔｎｍａｘを２に設定する。

吐出回数設定部１２２は、吐出回数算出部１１７によって算出された必要吐出回数Ｔｎｆと、最大吐出回数算出部１１９によって算出された最大吐出回数Ｔｎｍａｘとに基づいて、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する際の吐出回数Ｔｎを設定する。すなわち、吐出回数設定部１２２は、必要吐出回数Ｔｎｆが最大吐出回数Ｔｎｍａｘ以下の場合には（Ｔｎｆ≦Ｔｎｍａｘ）、吐出回数Ｔｎとして必要吐出回数Ｔｎｆと同じ回数を設定する。また、吐出回数設定部１２２は、必要吐出回数Ｔｎｆが最大吐出回数Ｔｎｍａｘよりも大きい場合には（Ｔｎｍａｘ＜Ｔｎｆ）、吐出回数Ｔｎとして最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ回数を設定する。なお、こうして吐出回数Ｔｎとして最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ回数を設定した場合、最大吐出回数分の燃料吐出を行った噴射間隔Ｉｎｔ（ｎ）の次の噴射間隔（ｎ＋１）においては、必要吐出回数Ｔｎｆと最大吐出回数Ｔｎｍａｘとの差分の回数に基づいて燃料の吐出回数Ｔｎを設定する。例えば、次の噴射間隔（ｎ＋１）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘが１回であり、差分の回数が２回であるときには、噴射間隔（ｎ＋１）における吐出回数Ｔｎを最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ１回に設定し、必要吐出回数Ｔｎｆのうちの残りの１回を更に次の噴射間隔（ｎ＋２）以降に吐出するように設定する。

吐出開始タイミング算出部１１５は、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミングＴｓは、燃料噴射弁１５からの燃料噴射のタイミングに基づいて算出される。本実施形態では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射の終了タイミングＦｅを算出し、該終了タイミングＦｅから上記準備時間が経過したタイミングを吐出開始タイミングＴｓとする。なお、燃料噴射の終了タイミングＦｅは、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉと、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓとに基づいて算出できる。吐出開始タイミング算出部１１５は、吐出回数設定部１２２において吐出回数Ｔｎが設定された噴射間隔Ｉｎｔにおいて、各々の噴射間隔における吐出開始タイミングＴｓを算出する。

ポンプ駆動部１１６は、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、吐出回数設定部１２２に設定されている吐出回数Ｔｎ、及び吐出開始タイミング算出部１１５によって算出された吐出開始タイミングＴｓで高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。ポンプ駆動部１１６は、通電制御を通じてプランジャ７５を往復動させることにより、高圧燃料ポンプ４０において燃料の吸引及び燃料の吐出を実行させる。ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を開始してから上記リフト時間Ｔｉが経過したときに通電を終了する。ポンプ駆動部１１６は、吐出回数設定部１２２によって設定された吐出回数Ｔｎが２回以上である場合、通電制御を開始してからリフト時間Ｔｉが経過したタイミングで通電制御を終了し、該終了したタイミングから上記待機時間が経過したタイミングで再度通電制御を実行する。そして、再度通電制御を開始してからリフト時間Ｔｉが経過したタイミングで再び通電制御を終了する。こうして通電制御を繰り返し実行することにより、高圧燃料ポンプ４０から複数回の燃料吐出を実行する。

本実施形態の作用及び効果について、図８を参照して説明する。図８では、各タイミングを示す「ｔ」と３桁の数字について、「ｔ」と３桁の数字のうちの最初の１桁の数字「８」とについて記載を省略している。本実施形態では、上記（１−３）、（１−４）と同様の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果が得られる。

（２−１）図８（ａ）に示すように、内燃機関１０の運転に伴い燃料噴射弁１５から燃料噴射が繰り返し実行される。なお、図８に示す例では、図８（ｂ）に示すように、タイミングｔ８１１において燃料噴射が開始される前、高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒは、目標燃圧Ｐｔよりも高くなっている。燃料噴射弁駆動部１０９は、吐出開始タイミング算出部１１５によって算出された吐出開始タイミングＴｓであるタイミングｔ８１１において燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ８１１から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ８１２において燃料噴射を終了する。こうして燃料噴射が実行されることにより、高圧燃料配管３４内の燃料は気筒に供給され、図８（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが低下する。燃料噴射が終了したタイミングｔ８１２では、燃料圧力Ｐｒは目標燃圧Ｐｔよりも低下しているものの、第１燃圧Ｐ１よりは高い。タイミングｔ８１２では、燃圧偏差ΔＰが所定値よりも小さく、実際の燃料圧力Ｐｒと目標燃圧Ｐｔとの乖離が小さいため、図８（ｃ）に示すように高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

図８（ａ）に示すように、タイミングｔ８１３からタイミングｔ８１４において燃料噴射弁１５から次の燃料噴射が実行されることにより、図８（ｂ）に示すように更に燃料圧力Ｐｒが低下する。タイミングｔ８１４では、燃料圧力Ｐｒは第１燃圧Ｐ１よりも高く、燃圧偏差ΔＰは所定値よりも小さい。そのため、図８（ｃ）に示すように高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

その後、図８（ａ）に示すように、タイミングｔ８１５からタイミングｔ８１７において燃料噴射弁１５から燃料噴射が実行されたときには、図８（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下する。これにより、図８（ｃ）に示すように、燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下したタイミングｔ８１６、すなわち燃圧偏差ΔＰが所定値以上となったタイミングにおいて、吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。こうして燃料吐出が必要であると判定されると、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する際の吐出回数が設定される。この処理では、吐出回数算出部１１７が、燃料噴射が終了したタイミングｔ８１７後の燃圧偏差ΔＰに基づいて必要吐出回数Ｔｎｆを算出する。図８（ａ）に示すように、タイミングｔ８１５からタイミングｔ８１７における燃料噴射では、タイミングｔ８１３からタイミングｔ８１４における燃料噴射などに比べて燃料噴射量が多い。そのため、図８（ｂ）に示すように、燃料噴射が終了したタイミングｔ８１７では、燃料圧力Ｐｒは第３燃圧Ｐ３よりも少し低い圧力まで低下する。このように、燃料圧力Ｐｒが第３燃圧Ｐ３よりも少し低い圧力である場合、吐出回数設定部１２２において燃圧偏差ΔＰに基づいて算出される必要な燃料吐出量は、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量の２倍の量よりも多く、該最大吐出量の３倍の量よりは少なくなる。そのため、吐出回数算出部１１７は、必要吐出回数Ｔｎｆとして３回を設定する。

また、タイミングｔ８１６において燃料吐出が必要であると判定されると、最大吐出回数算出部１１９は、最大吐出回数Ｔｎｍａｘを算出する。図８（ａ）に示すように、最大吐出回数算出部１１９は、噴射間隔算出部１１８によって算出された燃料の噴射間隔Ｉｎｔから準備時間を減算した時間を吐出可能時間Ｉｎｔｃとして算出する。そして、この吐出可能時間Ｉｎｔｃと、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出を行うための必要時間Ｔｍｉｎとに基づいて最大吐出回数を算出する。なお、図８に示す例では、吐出可能時間Ｉｎｔｃは高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎ（＝Ｔｉ）と等しいことから、最大吐出回数算出部１１９は、最大吐出回数Ｔｎｍａｘを１回として算出する。

その後、吐出回数設定部１２２は、吐出回数設定部１２２は、吐出回数算出部１１７によって算出された必要吐出回数Ｔｎｆと、最大吐出回数算出部１１９によって算出された最大吐出回数Ｔｎｍａｘとに基づいて、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する際の吐出回数Ｔｎを設定する。本実施形態では、吐出回数設定部１２２は、必要吐出回数Ｔｎｆ（＝３）が最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）よりも大きいため、吐出回数Ｔｎとして最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ回数を設定する（Ｔｎ＝１）。また、こうして吐出回数Ｔｎとして最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ回数が設定された場合、必要吐出回数Ｔｎｆ（＝３）と最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）との差分の回数（＝２）の燃料吐出は次のようにして行われる。すなわち、噴射間隔算出部１１８は、次の噴射間隔Ｉｎｔ（２）、すなわちタイミングｔ８１９からタイミングｔ８２０における燃料噴射と、タイミングｔ８２３からタイミングｔ８２５における燃料噴射との間の間隔を算出する。最大吐出回数算出部１１９は、この噴射間隔Ｉｎｔ（２）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘを算出する。本実施形態では、図８（ａ）に示す噴射間隔Ｉｎｔ（２）における吐出可能時間Ｉｎｔｃは高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎ（＝Ｔｉ）と等しい。そのため、最大吐出回数算出部１１９は、噴射間隔Ｉｎｔ（２）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘを１回として算出する。

吐出回数設定部１２２は、最大吐出回数算出部１１９において算出された噴射間隔Ｉｎｔ（２）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）と、上記差分の回数（＝２）に基づいて次の噴射間隔Ｉｎｔ（２）における燃料の吐出回数Ｔｎを設定する。この場合、吐出回数設定部１２２は、差分の回数（＝２）が最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）よりも大きいため、吐出回数Ｔｎとして最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ回数を設定する（Ｔｎ＝１）。これにより、噴射間隔Ｉｎｔ（２）における吐出回数Ｔｎとして１回が設定される。

また、こうして噴射間隔Ｉｎｔ（２）における吐出回数Ｔｎとして１回が設定された場合、差分の回数（＝２）から最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）を減算した残りの回数（＝１）の燃料吐出は次のようにして行われる。すなわち、噴射間隔算出部１１８は、次の噴射間隔Ｉｎｔ（３）、すなわちタイミングｔ８２３からタイミングｔ８２５における燃料噴射と、タイミングｔ８２８からタイミングｔ８２９における燃料噴射との間の間隔を算出する。最大吐出回数算出部１１９は、この噴射間隔Ｉｎｔ（３）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘを算出する。本実施形態では、図８（ａ）に示す噴射間隔Ｉｎｔ（３）における吐出可能時間Ｉｎｔｃは高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎ（＝Ｔｉ）と等しい。そのため、最大吐出回数算出部１１９は、噴射間隔Ｉｎｔ（３）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘを１回として算出する。

吐出回数設定部１２２は、最大吐出回数算出部１１９において算出された噴射間隔Ｉｎｔ（３）における最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）と、上記残りの回数（＝１）に基づいて次の噴射間隔Ｉｎｔ（３）における燃料の吐出回数Ｔｎを設定する。この場合、吐出回数設定部１２２は、残りの回数（＝１）が最大吐出回数Ｔｎｍａｘ（＝１）以下であることから、吐出回数Ｔｎとし残りの回数と同じ回数を設定する（Ｔｎ＝１）。これにより、噴射間隔Ｉｎｔ（３）における吐出回数Ｔｎとして１回が設定される。

このように、吐出回数設定部１２２は、吐出回数算出部１１７によって算出された必要吐出回数Ｔｎｆ分の燃料吐出が行われるように、各噴射間隔Ｉｎｔにおける燃料の吐出回数Ｔｎを設定する。

また、吐出開始タイミング算出部１１５は、タイミングｔ８１６において吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定すると、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミング算出部１１５は、吐出回数設定部１２２において吐出回数が設定された噴射間隔（Ｉｎｔ，Ｉｎｔ（２），Ｉｎｔ（３））において、各々の噴射間隔における吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミング算出部１１５は、燃料噴射の終了タイミングＦｅ（ｔ８１７，ｔ８２０，ｔ８２５）から上記準備時間が経過したタイミング（ｔ８１８，ｔ８２１，ｔ８２６）を吐出開始タイミングＴｓに設定する。

ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに通電制御を実行し、設定されている吐出開始タイミングＴｓから設定されている吐出回数Ｔｎの燃料吐出が実行されるように高圧燃料ポンプ４０を駆動する。

すなわち、図８（ｄ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ８１８）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ８１８からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ８１９まで実行される。この燃料吐出は、噴射間隔Ｉｎｔ内に完了する。こうして燃料吐出を行うことにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給され、燃料圧力Ｐｒが第３燃圧Ｐ３よりも高く、第２燃圧Ｐ２よりも低い圧力まで上昇する。この場合、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が３回実行されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が１回吐出される。したがって、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「１／３」となる。なお、本実施形態では、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出が行われたときを基準として吐出比率を判断する。すなわち、上記燃料の噴射回数は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が行われたときから、その前の燃料吐出が行われたときまでの間において実行された燃料の噴射回数を用いる。また、上記燃料の吐出回数は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が行われたタイミングを含む期間であって、燃料吐出が行われたタイミングの直前の燃料噴射の噴射開始タイミングＦｓからその直後の燃料噴射の噴射開始タイミングＦｓまでの期間内において実行された燃料の吐出回数を用いる。なお、燃料噴射が実行されてから次の燃料噴射が実行されるまでの間に複数回の燃料吐出が行われたときには、該複数回の燃料吐出のうちで最初の燃料吐出を基準として上述したように吐出比率を判断すればよい。

図８（ａ）に示すように、こうして燃料吐出が行われた後、燃料吐出が終了したタイミングｔ８１９からタイミングｔ８２０まで燃料噴射が実行される。これにより、図８（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが低下する。燃料噴射が実行された後、ポンプ駆動部１１６は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ８２１）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ８２１からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ８２３まで実行される。この燃料吐出は、噴射間隔Ｉｎｔ（２）内に完了する。

こうして燃料吐出を行うことにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給され、燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも高く、目標燃圧Ｐｔよりも低い圧力まで上昇する。燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも高くなったタイミングｔ８２２において、図８（ｃ）に示すように、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。なお、既に燃料の吐出回数Ｔｎが設定されていることから、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定された後であっても、ポンプ駆動部１１６は高圧燃料ポンプ４０からの以降の燃料吐出を継続する。この燃料吐出においては、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「１」となる。

その後、図８（ａ）に示すように、燃料吐出が終了したタイミングｔ８２３からタイミングｔ８２５まで燃料噴射が実行される。これにより、図８（ｂ）に示すように燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下する。燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも低下したタイミングｔ８２４、すなわち燃圧偏差ΔＰが所定値以上となったタイミングにおいて、吐出要否判定部１１３は高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。なお、タイミングｔ８２４において吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定した際、吐出回数設定部１２２は既に吐出回数Ｔｎを設定している。この場合には、吐出回数設定部１２２は、タイミングｔ８２４において再度吐出回数Ｔｎの設定を行わず、既に設定されている吐出回数Ｔｎを保持する。

そのため、タイミングｔ８２５において燃料噴射が終了した後、ポンプ駆動部１１６は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ８２６）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ８２６からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ８２８まで実行される。この燃料吐出は、噴射間隔Ｉｎｔ（３）内に完了する。こうして燃料吐出を行うことにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給され、燃料圧力Ｐｒが目標燃圧Ｐｔよりも高い圧力まで上昇する。燃料圧力Ｐｒが第１燃圧Ｐ１よりも高くなったタイミングｔ８２７において、図８（ｃ）に示すように、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。この燃料吐出においては、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「１」となる。

このように、本実施形態では、燃料噴射の終了タイミングＦｅから準備期間が経過したときに高圧燃料ポンプ４０の吐出開始タイミングＴｓを設定し、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで噴射間吐出制御を行う。そして、噴射間吐出制御の実行中には、燃圧偏差ΔＰが所定値以上となったときに燃料の吐出回数Ｔｎを設定し高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を実行することで、内燃機関の運転状態の変化に応じて吐出比率を変更する構成としている。すなわち、燃圧偏差ΔＰが所定値未満のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を１回も行わない。これにより、吐出比率を１よりも小さい値に変更することができる。また、燃圧偏差ΔＰが所定値以上のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０から１回または複数回の燃料吐出を行う。これにより、吐出比率を１以上の値に変更することができる。

（２−２）本実施形態では、噴射間隔Ｉｎｔ内に燃料吐出が行われるように燃料の吐出回数を設定している。こうした構成との違いを明らかにするために、本実施形態の比較例として、噴射間吐出制御において吐出回数算出部１１７によって算出された必要吐出回数Ｔｎｆで連続して燃料吐出を行う場合を説明する。

図８（ｅ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ８１８）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に必要吐出回数Ｔｎｆ（＝３）の燃料吐出を行う。１回目の燃料吐出は、タイミングｔ８１８からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ８１９まで実行される。ポンプ駆動部１１６は、１回目の燃料吐出を行うと、待機時間が経過したときに２回目の燃料吐出を開始する。２回目の燃料吐出は、燃料噴射が行われるタイミングｔ８１９からタイミングｔ８２０の間のタイミングで開始される。そのため、燃料噴射の実行期間と燃料吐出の実行期間とが重なり、高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出が行われることによって、燃料噴射の実行期間において高圧燃料配管３４内の燃料圧力に変動が生じる。

また、ポンプ駆動部１１６は、２回目の燃料吐出を開始してからリフト時間Ｔｉが経過するまで燃料吐出を実行する。ポンプ駆動部１１６は、２回目の燃料吐出を行うと、待機時間が経過したときに３回目の燃料吐出を開始する。３回目の燃料吐出は、タイミングｔ８２３において燃料噴射が開始される前に終了する。この比較例では、１回目の燃料吐出を行ったときの吐出比率は「１／３」となり、２回目及び３回目の燃料吐出を行ったときにおける吐出比率は「２」となる。この比較例では、その後、吐出要否判定部１１３によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されたときに、ポンプ駆動部１１６が、設定された吐出開始タイミングＴｓにおいて、算出された必要吐出回数Ｔｎｆで燃料吐出を行う。

本実施形態では、噴射間隔Ｉｎｔ内に燃料吐出が行われるように、噴射間隔Ｉｎｔに基づいて算出した最大吐出回数Ｔｎｍａｘによって吐出回数Ｔｎを制限している。これにより、燃料噴射弁１５による燃料噴射が行われているときには、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出を行わない。そのため、燃料噴射弁におけるＮ回目の燃料噴射期間及びＮ＋１回目の燃料噴射期間の双方に重なるように燃料吐出を実行する場合に比して、高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出が行われることによる高圧燃料配管３４内の燃料圧力の変動の影響が燃料噴射に生じ難くすることができ、上記比較例と比較しても燃料噴射の実行時における燃料噴射量の制御精度を高めることができる。その結果、高圧燃料配管３４への燃料供給のタイミングが適切になる。なお、高圧燃料ポンプ４０の制御装置１００では、上記比較例のように燃料吐出を制御することで、高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒの増大の早期化を図ることも可能である。

（第３実施形態）
燃料ポンプの制御装置の第３実施形態について、図９〜図１１を参照して説明する。本実施形態では、噴射間吐出制御において内燃機関１０の負荷ＫＬに基づいて燃料の吐出比率を設定する点が第１実施形態と異なっている。第１実施形態と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。

図９に示すように、制御装置１００の噴射間吐出制御実行部１３０は、機能部として、負荷算出部１３１、吐出比率設定部１３２、吐出開始タイミング算出部１１５、及びポンプ駆動部１１６を有している。

負荷算出部１３１は、エアフローメータ９０によって検出された吸気の流量に基づいて内燃機関１０の負荷ＫＬを算出する。
吐出比率設定部１３２は、負荷算出部１３１によって算出された負荷ＫＬに基づいて、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率を設定する。吐出比率設定部１３２には、負荷ＫＬと吐出比率との関係を示すマップが記憶されている。

図１０に示すように、このマップでは、負荷ＫＬが高いときには、該負荷ＫＬが低いときに比して高い値になるように段階的に吐出比率が設定されている。負荷ＫＬは内燃機関１０の運転状態に相関するパラメータであり、該負荷ＫＬが大きいときには燃料噴射弁１５における燃料噴射量も多くなる傾向にある。負荷ＫＬに基づいて吐出比率を設定することで、内燃機関１０の運転状態に応じて吐出比率が変更されることとなる。

図９に示すように、吐出開始タイミング算出部１１５は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを上記実施形態と同様の方法によって算出する。

ポンプ駆動部１１６は、吐出比率設定部１３２に設定されている吐出比率となるように、吐出開始タイミング算出部１１５によって算出された吐出開始タイミングＴｓで高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。すなわち、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射弁駆動部１０９による燃料噴射弁１５の駆動回数に対して、高圧燃料ポンプ４０の吐出回数を制御する。なお、ポンプ駆動部１１６における高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御については、上記実施形態と同様である。

本実施形態の作用及び効果について、図１１を参照して説明する。図１１では、各タイミングを示す「ｔ」と４桁の数字について、「ｔ」と４桁の数字のうちの最初の２桁の数字「１１」とについて記載を省略している。本実施形態では、第１実施形態と同様の作用及び効果に加えて以下の作用及び効果が得られる。

（３−１）図１１（ａ）に示すように、吐出比率が例えば「１／３」に設定されているときには、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料を１回吐出した後、燃料が３回噴射されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ再度燃料を１回吐出する。この場合、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射の終了タイミングｔ１１１１から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１１１２）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ１１１２からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１１１３まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。その後、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射が３回実行されるまでは燃料の吐出を行わない。そして、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射が３回実行されたときには、３回目の燃料噴射の終了タイミングｔ１１１４から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１１１５）において、上述したように高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。

図１１（ａ）に示すように、吐出比率が例えば「１／２」に設定されているときには、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料を１回吐出した後、燃料が２回噴射されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ再度燃料を１回吐出する。この場合、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射の終了タイミングｔ１１１６から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１１１７）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ１１１７からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１１８まで実行される。その後、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射が２回実行されるまでは燃料の吐出を行わない。そして、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射が２回実行されたときには、２回目の燃料噴射の終了タイミングｔ１１１９から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１１２０）において、上述したように高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。

図１１（ａ）に示すように、吐出比率が例えば「１」に設定されているときには、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料を１回吐出した後、燃料が１回噴射されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ再度燃料を１回吐出する。この場合、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射が１回実行されるたびに１回の燃料吐出を行うため、燃料噴射と燃料吐出とが１回ずつ繰り返し実行される。ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射の終了タイミングｔ１１２１から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１１２２）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。燃料吐出は、タイミングｔ１１２２からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１１２３まで実行される。

図１１（ａ）に示すように、吐出比率が例えば「２」に設定されているときには、図１１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ポンプ駆動部１１６は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料を２回吐出した後、燃料が１回噴射されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ再度燃料を２回吐出する。この場合、ポンプ駆動部１１６は、燃料噴射の終了タイミングｔ１１２４から上記準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１１２５）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に２回の燃料吐出を行う。１回目の燃料吐出は、タイミングｔ１１２５からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１１２６まで実行される。ポンプ駆動部１１６は１回目の燃料吐出を終了したタイミングｔ１１２６から上記待機時間が経過したタイミングｔ１１２７において燃料吐出を開始する。２回目の燃料吐出は、タイミングｔ１１２７からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１１２８まで実行される。

内燃機関１０の負荷ＫＬが大きいときには該負荷ＫＬが小さいときに比して燃料噴射弁１５からの１回の燃料噴射量が多くなる傾向にある。高圧燃料ポンプ４０から１回に吐出される燃料の最大量は予め求めることができる。そのため、吐出比率を、内燃機関１０の負荷ＫＬが高いときには該負荷ＫＬが低いときに比して高い値にする、すなわち高圧燃料配管３４から噴射される燃料の量が多いときには該燃料の量が少ないときに比して高い値にすることで、高圧燃料配管３４における燃料の圧力を適切に制御することができる。

（第４実施形態）
燃料ポンプの制御装置の第４実施形態について、図１２〜図１４を参照して説明する。本実施形態では、燃料ポンプの制御装置の構成が第１実施形態と異なっている。第１実施形態と同様の構成については、共通の符号を付して説明を省略する。

図１２に示すように、燃料ポンプの制御装置４００は、機能部として、目標回転速度算出部１０１、目標トルク算出部１０２、目標燃圧算出部１０３、燃圧偏差算出部１０４、噴射フィードバック量算出部１０５、要求燃料噴射量算出部１０６、噴射時間算出部１０７、噴射開始タイミング算出部１０８、及び燃料噴射弁駆動部１０９を有している。また、制御装置４００は、目標スロットル開度算出部１１０、スロットル駆動部１１１、噴射間隔算出部４０１、最大吐出回数算出部４０２、ポンプ特性学習部４０３、制御切り替え部４０４、噴射間吐出制御実行部４０５、及び個別制御実行部４０６を有している。目標回転速度算出部１０１、目標トルク算出部１０２、目標燃圧算出部１０３、燃圧偏差算出部１０４、噴射フィードバック量算出部１０５、要求燃料噴射量算出部１０６、噴射時間算出部１０７、噴射開始タイミング算出部１０８、及び燃料噴射弁駆動部１０９の機能は第１実施形態のものと同様である。また、目標スロットル開度算出部１１０、及びスロットル駆動部１１１の機能も第１実施形態のものと同様である。

噴射間隔算出部４０１は、燃料噴射弁１５からの燃料噴射の終了タイミングＦｅ、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓ、及びクランク角センサ９５によって検出された機関回転速度ＮＥに基づいて、燃料の噴射間隔Ｉｎｔを算出する。燃料の噴射間隔Ｉｎｔは、所定の気筒に設けられている燃料噴射弁１５において燃料噴射が終了してから、該所定の気筒の次に点火が実行される気筒に設けられている燃料噴射弁１５において燃料噴射が開始されるまでの時間として算出される。例えば、各気筒＃１〜＃４では、第１気筒＃１、第３気筒＃３、第４気筒＃４、及び第２気筒＃２の順で点火が行われる。噴射間隔算出部４０１は、燃料噴射の終了タイミングＦｅを、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉと、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓとに基づいて算出する。燃料の噴射間隔Ｉｎｔは、燃料噴射の終了タイミングＦｅが遅いときほど、噴射開始タイミングＦｓが早いときほど、及び機関回転速度ＮＥが高いときほど短くなる。

最大吐出回数算出部４０２は、噴射間隔算出部４０１によって算出された燃料の噴射間隔Ｉｎｔに基づいて、該噴射間隔Ｉｎｔ内で実行可能な高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出の最大吐出回数Ｔｎｍａｘを算出する。すなわち、最大吐出回数算出部４０２はまず、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出を行うための必要時間Ｔｍｉｎを算出する。必要時間Ｔｍｉｎは、高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときには、リフト時間Ｔｉと等しい時間となる。また、必要時間Ｔｍｉｎは、高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を複数であるｎ回行うときには（２≦ｎ）、リフト時間Ｔｉのｎ倍の時間と待機時間のｎ−１倍の時間との和に等しい時間となる。本実施形態では、リフト時間Ｔｉは、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を開始し、プランジャ７５の他端が突出部８３に当接している状態から、該プランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接するまで上記一方側に移動する際に係る時間と等しい時間に設定されている。また、待機時間は、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を終了し、高圧燃料ポンプ４０のプランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接している状態から、該プランジャ７５が突出部８３に当接するまで上記他方側に移動する際に係る時間と等しい時間に設定されている。リフト時間Ｔｉ及び待機時間は、予め実験やシミュレーションによって求められて制御装置４００に記憶されている。

ところで、高圧燃料ポンプ４０におけるプランジャ７５の移動速度は、燃料性状などの種々の要因によって変化することがある。そのため、本実施形態では、制御装置４００は、後述するポンプ特性学習部４０３によって通電時間と高圧燃料ポンプ４０の吐出量との関係を示すポンプ特性を学習している。最大吐出回数算出部４０２では、ポンプ特性学習部４０３によって学習されたポンプ特性に基づき、プランジャ７５の移動に必要な時間に合わせてリフト時間Ｔｉ及び待機時間を補正することで、高圧燃料ポンプ４０の現在の特性に適合させて必要時間Ｔｍｉｎを算出する。そして、この必要時間Ｔｍｉｎと噴射間隔Ｉｎｔとに基づき最大吐出回数Ｔｎｍａｘを算出する。例えば、噴射間隔Ｉｎｔが燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎ未満であるときには、最大吐出回数Ｔｎｍａｘを０に設定する。また、噴射間隔Ｉｎｔが燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎ以上であり、燃料の吐出を２回行うときの必要時間Ｔｍｉｎよりも短いときは最大吐出回数Ｔｎｍａｘを１に設定する。

ポンプ特性学習部４０３は、高圧燃料ポンプ４０への通電時間と、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ吐出された燃料量との関係をポンプ特性として学習する。高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出量は、燃料温度センサ９３によって検出された高圧燃料配管３４内の燃料温度、コイル温度センサ９４によって検出されたコイル８５の温度、及びバッテリ電圧などの影響を受ける。すなわち、燃料温度が低いときには、該燃料温度が高いときに比して燃料の粘度が高くなる。そのため、燃料温度が低いときには、該燃料温度が高いときに比して燃料を吐出する際の抵抗が大きくなる。また、コイル８５の温度が高いときには、該コイル８５の温度が低いときに比してプランジャ７５を加圧室７８側に移動させる際の力が弱くなる。また、バッテリ電圧が低いときには、該バッテリ電圧が高いときに比して、プランジャ７５を加圧室７８側に移動させる際の力が弱くなる。

このように、燃料温度が低いときほど、コイル８５の温度が高いときほど、及びバッテリ電圧が低いときほど、プランジャ７５を移動させる力が弱くなり、その移動速度が遅くなる。したがって、プランジャ７５を移動させて最大吐出量分の燃料を吐出させるために必要な通電時間は、燃料温度が低いときほど、コイル８５の温度が高いときほど、及びバッテリ電圧が低いときほど長くなる傾向になる。換言すれば、通電時間が同じ場合には、燃料温度が低いときほど、コイル８５の温度が高いときほど、及びバッテリ電圧が低いときほど高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出量は少なくなる傾向にある。なお、バッテリ電圧は、バッテリ１２０の充放電状況から求めることができる。ポンプ特性学習部４０３では、高圧燃料ポンプ４０を後述する目標吐出量ＴＰｔに基づいて設定された通電時間で駆動したときの吐出燃料量を、燃圧偏差算出部１０４によって算出された燃圧偏差ΔＰに基づいて算出し、燃料温度、コイル８５の温度、及びバッテリ電圧の情報と共に記憶する。

制御切り替え部４０４は、最大吐出回数算出部４０２によって算出された最大吐出回数Ｔｎｍａｘに基づいて、高圧燃料ポンプ４０の制御態様を切り替える。すなわち、制御切り替え部４０４は、最大吐出回数Ｔｎｍａｘが１以上であるときには、噴射間吐出制御実行部４０５によって高圧燃料ポンプ４０の制御を行うように設定する。また、制御切り替え部４０４は、最大吐出回数Ｔｎｍａｘが０であるときには、個別制御実行部４０６によって高圧燃料ポンプ４０の制御を行うように切り替える。上述したように、最大吐出回数Ｔｎｍａｘが０であるときは、噴射間隔Ｉｎｔが高圧燃料ポンプ４０から燃料を１回吐出する際に必要となる必要時間よりも短い場合である。換言すれば、制御切り替え部４０４は、噴射間隔Ｉｎｔが必要時間Ｔｍｉｎ以上である場合には噴射間吐出制御を実行し、噴射間隔Ｉｎｔが必要時間Ｔｍｉｎよりも短い場合には個別制御を実行するように制御を切り替える。

噴射間吐出制御実行部４０５は、燃料噴射弁１５からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を実行する。噴射間吐出制御実行部４０５は、機能部として、吐出要否判定部４０７、吐出開始タイミング算出部４０８、目標吐出量算出部４０９、吐出回数算出部４１０、吐出回数設定部４１１、及び第１ポンプ駆動部４１２を有している。

吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量算出部１０６によって算出された要求燃料噴射量Ｑｔに基づいて、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であるか否かを判定する。吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量Ｑｔが算出されるたびに積算し、要求燃料噴射量Ｑｔの積算値ΣＱを算出する。吐出要否判定部４０７は、算出した積算値ΣＱが判定値以上となったときに、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。なお、判定値は、例えば、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量の半分の量に設定されている。

吐出開始タイミング算出部４０８は、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されたときに、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行う際の開始タイミングである吐出開始タイミングＴｓを算出する。吐出開始タイミングＴｓは、燃料噴射弁１５からの燃料噴射のタイミングに基づいて算出される。本実施形態では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射の終了タイミングＦｅから所定の準備時間が経過したタイミングを吐出開始タイミングＴｓとする。なお、燃料噴射の終了タイミングＦｅは、噴射時間算出部１０７によって算出された噴射時間Ｆｉと、噴射開始タイミング算出部１０８によって算出された噴射開始タイミングＦｓとに基づいて算出できる。準備時間は、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が終了してから、高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒが安定するまでに必要な時間に設定されている。

目標吐出量算出部４０９は、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されたときに、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料吐出量の目標値である目標吐出量ＴＰｔを算出する。目標吐出量算出部４０９は、要求燃料噴射量算出部１０６によって算出された要求燃料噴射量Ｑｔに基づいてベース吐出量ＴＰｂを算出する。ベース吐出量ＴＰｂは、要求燃料噴射量Ｑｔと等しい量として算出される。すなわち、ベース吐出量ＴＰｂは、要求燃料噴射量Ｑｔが多いときほど多くなる。また、目標吐出量算出部４０９は、燃圧偏差算出部１０４によって算出された燃圧偏差ΔＰに基づいて、吐出フィードバック量ＴＫを算出する。吐出フィードバック量ＴＫは、目標燃圧Ｐｔとなるように高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出を行ったときの燃料吐出後の実際の燃料圧力Ｐｒを該目標燃圧Ｐｔから減算した値を入力とする比例要素、積分要素、および微分要素の各出力値の和として算出する。目標吐出量算出部４０９は、ベース吐出量ＴＰｂに吐出フィードバック量ＴＫを乗算することで、目標吐出量ＴＰｔを算出する。

吐出回数算出部４１０は、目標吐出量算出部４０９によって算出された目標吐出量ＴＰｔに基づいて、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する際の必要吐出回数Ｔｎｆを算出する。吐出回数算出部４１０は、目標吐出量ＴＰｔ分の燃料を吐出するために必要な吐出回数のうちで最も少ない吐出回数を必要吐出回数Ｔｎｆとして算出する。例えば、目標吐出量ＴＰｔが、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量以下である場合には必要吐出回数Ｔｎｆを１回として算出する。また、目標吐出量ＴＰｔが、上記最大吐出量よりも多く最大吐出量の２倍の量以下である場合には必要吐出回数Ｔｎｆを２回として算出する。

吐出回数設定部４１１は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料を吐出する吐出回数Ｔｎを設定する。吐出回数設定部４１１はまず、ポンプ特性学習部４０３によって学習されたポンプ特性に基づいて、吐出回数算出部４１０によって算出された必要吐出回数Ｔｎｆ分の燃料吐出を行うために必要な実行時間Ｔｎｅｓを算出する。実行時間Ｔｎｅｓは、必要吐出回数Ｔｎｆが１回のときには、リフト時間Ｔｉと等しい時間となる。また、実行時間Ｔｎｅｓは、必要吐出回数Ｔｎｆが複数であるｎ回であるときには（２≦ｎ）、リフト時間Ｔｉのｎ倍の時間と待機時間のｎ−１倍の時間との和に等しい時間となる。リフト時間Ｔｉ及び待機時間は、ポンプ特性に基づいて算出される。こうして、実行時間Ｔｎｅｓを算出すると、該実行時間Ｔｎｅｓに上記準備時間を加算した時間を加算時間Ｔａｄとして算出する。吐出回数設定部４１１は、加算時間Ｔａｄが噴射間隔算出部４０１によって算出された噴射間隔Ｉｎｔ以下であるときには、吐出回数Ｔｎとして、必要吐出回数Ｔｎｆと同じ数を設定する。また、吐出回数設定部４１１は、加算時間Ｔａｄが噴射間隔Ｉｎｔを超えている場合には、吐出回数Ｔｎとして、最大吐出回数算出部４０２によって算出された最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ数を設定する。

第１ポンプ駆動部４１２は、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、吐出開始タイミング算出部４０８によって算出された吐出開始タイミングＴｓで高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。第１ポンプ駆動部４１２は、通電制御を通じてプランジャ７５を往復動させることにより、高圧燃料ポンプ４０において燃料の吸引及び燃料の吐出を実行させる。第１ポンプ駆動部４１２は、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を開始してから、ポンプ特性学習部４０３によって学習されたポンプ特性に基づいたリフト時間Ｔｉが経過したときに通電を終了する。なお、第１ポンプ駆動部４１２は、吐出回数設定部４１１によって設定された吐出回数Ｔｎが２回以上である場合、通電制御を開始してからリフト時間Ｔｉが経過したタイミングで通電制御を終了し、該終了したタイミングから所定の待機時間が経過したタイミングで再度通電制御を実行する。そして、再度通電制御を開始してからリフト時間Ｔｉが経過したタイミングで再び通電制御を終了する。こうして通電制御を繰り返し実行することにより、高圧燃料ポンプ４０から複数回の燃料吐出を実行する。

個別制御実行部４０６は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料の吐出を固定の周期で繰り返し行う個別制御を実行する。個別制御では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射のタイミングとは無関係に燃料吐出が行われる。個別制御実行部４０６は、機能部として、吐出周期記憶部４１３、及び第２ポンプ駆動部４１４を有している。

吐出周期記憶部４１３は、高圧燃料ポンプ４０に通電制御を実行する際の通電周期を記憶している。本実施形態では、通電周期は、固定の周期であって、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出量が最大吐出量となり、且つ最速の駆動周期となるように予め実験やシミュレーションによって求められて記憶されている。

第２ポンプ駆動部４１４は、吐出周期記憶部４１３に記憶されている通電周期で通電制御を行うことにより、燃料噴射弁１５からの燃料噴射のタイミングに追従することなく、高圧燃料ポンプ４０を駆動する。

本実施形態の作用効果について、図１３及び図１４を参照して説明する。なお、図１３では、各タイミングを示す「ｔ」と４桁の数字について、「ｔ」と４桁の数字のうちの最初の２桁の数字「１３」とについて記載を省略している。また、図１４では、各タイミングを示す「ｔ」と４桁の数字について、「ｔ」と４桁の数字のうちの最初の２桁の数字「１４」とについて記載を省略している。

（４−１）まず図１３を参照し、噴射間隔Ｉｎｔが必要時間Ｔｍｉｎ以上であり、制御切り替え部４０４によって噴射間吐出制御の実行が設定されている場合について説明する。

図１３（ａ）に示すように、内燃機関１０の運転に伴い燃料噴射弁１５から燃料噴射が繰り返し実行される。タイミングｔ１３１２からタイミングｔ１３１３において実行される燃料噴射の要求燃料噴射量Ｑｔ１は、タイミング１３１２よりも前のタイミングｔ１３１１において算出される。タイミング１３１１において、要求燃料噴射量算出部１０６によって要求燃料噴射量Ｑｔ１が算出されると、図１３（ｂ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量Ｑｔを積算して積算値ΣＱを算出する。タイミングｔ１３１１の前において積算値ΣＱは０であることから、タイミングｔ１３１１ではΣＱは要求燃料噴射量Ｑｔ１と等しい値となる。タイミングｔ１３１１において積算値ΣＱは判定値未満である。そのため、図１３（ｃ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定する。図１３（ａ）に示すように、燃料噴射弁駆動部１０９は、吐出開始タイミング算出部１１５が要求燃料噴射量Ｑｔ１に基づいた噴射時間Ｆｉ及び噴射開始タイミングＦｓを用いて算出した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３１２）で燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７が要求燃料噴射量Ｑｔ１に基づいて算出した噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ１３１２から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ１３１３において燃料噴射を終了する。

その後、要求燃料噴射量算出部１０６によって次の燃料噴射における要求燃料噴射量Ｑｔ２が算出される。要求燃料噴射量算出部１０６は、タイミングｔ１３１３において燃料噴射が終了してから所定時間が経過したタイミングｔ１３１４において要求燃料噴射量Ｑｔ２を算出する。なお、所定時間は、燃料噴射後の燃料圧力Ｐｒが相応に安定するまでの時間であって、上記準備時間よりは短い。要求燃料噴射量Ｑｔ２は、要求燃料噴射量Ｑｔ１よりも多い（Ｑｔ２＞Ｑｔ１）。要求燃料噴射量算出部１０６によって要求燃料噴射量Ｑｔ２が算出されると、図１３（ｂ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量Ｑｔ２を積算値ΣＱに加算して新たに積算値ΣＱを算出する（ΣＱ＝Ｑｔ１＋Ｑｔ２）。タイミングｔ１３１４では積算値ΣＱが判定値以上となる。これにより、図１３（ｃ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。

こうして燃料吐出が必要であると判定されると、目標吐出量算出部４０９は、目標吐出量ＴＰｔを算出する。目標吐出量算出部４０９は、要求燃料噴射量算出部１０６によって算出された要求燃料噴射量Ｑｔ２に基づいてベース吐出量ＴＰｂを算出する。そして、算出したベース吐出量ＴＰｂにタイミングｔ１３１４における燃圧偏差ΔＰに基づいて算出した吐出フィードバック量ＴＫを乗算することで、目標吐出量ＴＰｔを算出する。こうして目標吐出量ＴＰｔが算出されると、吐出回数算出部４１０は、該目標吐出量ＴＰｔに基づいて必要吐出回数Ｔｎｆを算出する。その後、吐出回数設定部４１１が、必要吐出回数Ｔｎｆ、ポンプ特性、噴射間隔Ｉｎｔ、及び最大吐出回数Ｔｎｍａｘに基づいて吐出回数Ｔｎを設定する。タイミング１３１４では、吐出回数Ｔｎが２回に設定される。

また、吐出開始タイミング算出部１１５は、要求燃料噴射量Ｑｔ１に基づいた噴射時間Ｆｉ及び噴射開始タイミングＦｓなどを用いて吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３１５）を算出する。吐出開始タイミングＴｓは、燃料噴射の終了タイミングＦｅ（タイミングｔ１３１３）から準備時間が経過したタイミングである。

第１ポンプ駆動部４１２は、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、吐出開始タイミング算出部４０８によって算出された吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３１５）から、吐出回数算出部４１０によって設定された吐出回数Ｔｎ（２回）の燃料吐出が実行されるように高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。

すなわち、図１３（ｄ）に示すように、第１ポンプ駆動部４１２は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３１５）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に２回の燃料吐出を行う。１回目の燃料吐出は、タイミングｔ１３１５からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１３１６まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第１ポンプ駆動部４１２は１回目の燃料吐出を終了したタイミングｔ１３１６から上記待機時間が経過したタイミングｔ１３１７において燃料吐出を開始する。２回目の燃料吐出は、タイミングｔ１３１７からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１３１８まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第１ポンプ駆動部４１２は、吐出回数Ｔｎの燃料吐出を実行すると、高圧燃料ポンプ４０の駆動を停止する。吐出要否判定部４０７は、吐出回数Ｔｎの燃料吐出が終了したタイミングｔ１３１８において、図１３（ｂ）に示すように、積算値ΣＱを０にリセットする。これにより、積算値ΣＱが判定値未満となり、図１３（ｃ）に示すように、タイミングｔ１３１８では、吐出要否判定部４０７によって、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

その後、図１３（ａ）に示すように、燃料噴射弁駆動部１０９は、吐出開始タイミング算出部１１５が要求燃料噴射量Ｑｔ２に基づいて算出した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３１９）で燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７が要求燃料噴射量Ｑｔ２に基づいて算出した噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ１３１９から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ１３２０において燃料噴射を終了する。

この場合、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が１回実行されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が２回吐出される。したがって、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「２」となる。

その後、要求燃料噴射量算出部１０６によって次の燃料噴射における要求燃料噴射量Ｑｔ３が算出される。要求燃料噴射量算出部１０６は、タイミングｔ１３２０において燃料噴射が終了してから所定時間が経過したタイミングｔ１３２１において要求燃料噴射量Ｑｔ３を算出する。要求燃料噴射量Ｑｔ３は、要求燃料噴射量Ｑｔ１よりも多く、要求燃料噴射量Ｑｔ２より少ない（Ｑｔ２＞Ｑｔ３＞Ｑｔ１）。要求燃料噴射量算出部１０６によって要求燃料噴射量Ｑｔ３が算出されると、図１３（ｂ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量Ｑｔの積算値ΣＱを算出する。タイミングｔ１３１８において積算値ΣＱは０にリセットされていることから、タイミングｔ１３２１ではΣＱは要求燃料噴射量Ｑｔ３と等しい値となる。要求燃料噴射量Ｑｔ３は、要求燃料噴射量Ｑｔ１よりも多く、タイミングｔ１３２１において積算値ΣＱは判定値以上となる。これにより、図１３（ｃ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。

こうして燃料吐出が必要であると判定されると、目標吐出量算出部４０９は、目標吐出量ＴＰｔを算出し、吐出回数算出部４１０は必要吐出回数Ｔｎｆを算出する。その後、吐出回数設定部４１１が、吐出回数Ｔｎを設定する。タイミングｔ１３２１では、要求燃料噴射量Ｑｔ３が要求燃料噴射量Ｑｔ２よりも少ないことから、吐出回数Ｔｎが１回に設定される。また、吐出開始タイミング算出部１１５が、要求燃料噴射量Ｑｔ２に基づいた噴射時間Ｆｉ及び噴射開始タイミングＦｓを用いて吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２２）を算出する。吐出開始タイミングＴｓは、燃料噴射の終了タイミングＦｅ（タイミングｔ１３２０）から準備時間が経過したタイミングである。

第１ポンプ駆動部４１２は、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、吐出開始タイミング算出部４０８によって算出された吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２２）から、吐出回数算出部４１０によって設定された吐出回数Ｔｎ（１回）の燃料吐出が実行されるように高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。

すなわち、図１３（ｄ）に示すように、第１ポンプ駆動部４１２は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２２）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に１回の燃料吐出を行う。この燃料吐出は、タイミングｔ１３２２からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１３２３まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第１ポンプ駆動部４１２は、吐出回数Ｔｎの燃料吐出を実行すると、高圧燃料ポンプ４０の駆動を停止する。吐出要否判定部４０７は、吐出回数Ｔｎの燃料吐出が終了したタイミングｔ１３２３において、図１３（ｂ）に示すように、積算値ΣＱを０にリセットする。これにより、積算値ΣＱが判定値未満となり、図１３（ｃ）に示すように、タイミングｔ１３２３では、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

その後、図１３（ａ）に示すように、燃料噴射弁駆動部１０９は、吐出開始タイミング算出部１１５が要求燃料噴射量Ｑｔ３に基づいて算出した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２４）で燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７が要求燃料噴射量Ｑｔ３に基づいて算出した噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ１３２４から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ１３２５において燃料噴射を終了する。

この場合、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が１回実行されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が１回吐出される。したがって、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「１」となる。

その後、要求燃料噴射量算出部１０６によって次の燃料噴射における要求燃料噴射量Ｑｔ４が算出される。要求燃料噴射量算出部１０６は、タイミングｔ１３２５において燃料噴射が終了してから所定時間が経過したタイミングｔ１３２６において要求燃料噴射量Ｑｔ４を算出する。要求燃料噴射量Ｑｔ４は、要求燃料噴射量Ｑｔ２よりも多い（Ｑｔ４＞Ｑｔ２）。要求燃料噴射量算出部１０６によって要求燃料噴射量Ｑｔ４が算出されると、図１３（ｂ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量Ｑｔの積算値ΣＱを算出する。タイミングｔ１３２３において積算値ΣＱは０にリセットされていることから、タイミングｔ１３２６においてΣＱは要求燃料噴射量Ｑｔ４と等しい値となる。要求燃料噴射量Ｑｔ４は、要求燃料噴射量Ｑｔ２よりも多く、要求燃料噴射量Ｑｔ３よりも多いことから、タイミングｔ１３２６では積算値ΣＱが判定値以上となる。これにより、図１３（ｃ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定する。

こうして燃料吐出が必要であると判定されると、目標吐出量算出部４０９は、目標吐出量ＴＰｔを算出し、吐出回数算出部４１０は必要吐出回数Ｔｎｆを算出する。その後、吐出回数設定部４１１が、吐出回数Ｔｎを設定する。タイミングｔ１３２６では、要求燃料噴射量Ｑｔ４が要求燃料噴射量Ｑｔ１と要求燃料噴射量Ｑｔ２との積算値よりも多いことから、吐出回数Ｔｎが３回に設定される。また、吐出開始タイミング算出部１１５が、要求燃料噴射量Ｑｔ３に基づいた噴射時間Ｆｉ及び噴射開始タイミングＦｓを用いて吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２７）を算出する。吐出開始タイミングＴｓは、燃料噴射の終了タイミングＦｅ（タイミングｔ１３２５）から準備時間が経過したタイミングである。

第１ポンプ駆動部４１２は、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定されているときに、吐出開始タイミング算出部４０８によって算出された吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２７）から、吐出回数算出部４１０によって設定された吐出回数Ｔｎ（３回）の燃料吐出が実行されるように高圧燃料ポンプ４０のコイル８５への通電制御を行う。

すなわち、図１３（ｄ）に示すように、第１ポンプ駆動部４１２は、吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３２７）において、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に３回の燃料吐出を行う。１回目の燃料吐出は、タイミングｔ１３２７からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１３２８まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第１ポンプ駆動部４１２は１回目の燃料吐出を終了したタイミングｔ１３２８から上記待機時間が経過したタイミングｔ１３２９において燃料吐出を開始する。２回目の燃料吐出は、タイミングｔ１３２９からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１３３０まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第１ポンプ駆動部４１２は２回目の燃料吐出を終了したタイミングｔ１３３０から上記待機時間が経過したタイミングｔ１３３１において燃料吐出を開始する。３回目の燃料吐出は、タイミングｔ１３３１からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１３３２まで実行される。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第１ポンプ駆動部４１２は、吐出回数Ｔｎの燃料吐出を実行すると、高圧燃料ポンプ４０の駆動を停止する。吐出要否判定部４０７は、吐出回数Ｔｎの燃料吐出が終了したタイミングｔ１３３２において、図１３（ｂ）に示すように、積算値ΣＱを０にリセットする。これにより、積算値ΣＱが判定値未満となり、図１３（ｃ）に示すように、タイミングｔ１３３２では、吐出要否判定部４０７によって高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定される。

その後、図１３（ａ）に示すように、燃料噴射弁駆動部１０９は、吐出開始タイミング算出部１１５が要求燃料噴射量Ｑｔ４に基づいて算出した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３３３）で燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７が要求燃料噴射量Ｑｔ４に基づいて算出した噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ１３３３から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ１３３４において燃料噴射を終了する。

この場合、燃料噴射弁１５からの燃料噴射が１回実行されたときに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が１回吐出される。したがって、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射回数に対する高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４への燃料の吐出回数の比率である吐出比率は「３」となる。

その後、要求燃料噴射量算出部１０６によって次の燃料噴射における要求燃料噴射量Ｑｔ５が算出される。要求燃料噴射量算出部１０６は、タイミングｔ１３３４において燃料噴射が終了してから所定時間が経過したタイミングｔ１３３５において要求燃料噴射量Ｑｔ５を算出する。要求燃料噴射量Ｑｔ５は、要求燃料噴射量Ｑｔ１よりも少ない（Ｑｔ１＞Ｑｔ５）。要求燃料噴射量算出部１０６によって要求燃料噴射量Ｑｔ５が算出されると、図１３（ｂ）に示すように、吐出要否判定部４０７は、要求燃料噴射量Ｑｔの積算値ΣＱを算出する。タイミングｔ１３３２において積算値ΣＱは０にリセットされていることから、タイミングｔ１３３５においてΣＱは要求燃料噴射量Ｑｔ５と等しい値となる。要求燃料噴射量Ｑｔ５は、要求燃料噴射量Ｑｔ１よりも少ないため、タイミングｔ１３３５では積算値ΣＱが判定値未満となる。そのため、吐出要否判定部４０７は、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出は不要であると判定する。図１３（ａ）に示すように、燃料噴射弁駆動部１０９は、吐出開始タイミング算出部１１５が要求燃料噴射量Ｑｔ５に基づいた噴射時間Ｆｉ及び噴射開始タイミングＦｓを用いて算出した吐出開始タイミングＴｓ（タイミングｔ１３３６）で燃料噴射を開始する。燃料噴射弁駆動部１０９は、噴射時間算出部１０７が要求燃料噴射量Ｑｔ５に基づいて算出した噴射時間Ｆｉの間において燃料噴射を継続し、タイミングｔ１３３６から噴射時間Ｆｉが経過したタイミングｔ１３３７において燃料噴射を終了する。

この場合、タイミングｔ１３３３からタイミングｔ１３３４における燃料噴射と、タイミングｔ１３３６からタイミングｔ１３３７における燃料噴射との間では、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ燃料が吐出されない。

このように、本実施形態では、燃料噴射の終了タイミングＦｅから準備期間が経過したときに高圧燃料ポンプ４０の吐出開始タイミングＴｓを設定し、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を行う。そして、噴射間吐出制御の実行中には、内燃機関の運転状態に応じて設定される要求燃料噴射量Ｑｔに基づいて目標吐出量ＴＰｔを算出して吐出回数Ｔｎを設定することで、内燃機関の運転状態の変化に応じて吐出比率を変更している。例えば、要求燃料噴射量Ｑｔが少ない場合であって積算値ΣＱが判定値未満のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を１回も行わない。これにより、吐出比率を１よりも小さい値に変更することができる。また、積算値ΣＱが判定値以上のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０から１回または複数回の燃料吐出を行う。これにより、吐出比率を１以上の値に変更することができる。

したがって、内燃機関の運転状態と相関する要求燃料噴射量Ｑｔ、すなわち燃料噴射量に応じて燃料の吐出の実行要否を判断することにより、燃料噴射量に合わせた燃料吐出の実行が可能になる。そのため、本実施形態によれば、高圧燃料配管３４における燃料圧力の制御性の向上に貢献できる。

（４−２）本実施形態では、吐出要否判定部４０７が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定したときに、すぐに高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を行うのではなく、燃料噴射の終了タイミングＦｅから準備時間が経過した吐出開始タイミングＴｓにおいて、高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出を行う。このように、Ｎ回目の燃料噴射の終了後に燃料吐出を行うように噴射間吐出制御を実行することで、燃料噴射弁１５におけるＮ回目の燃料噴射期間に重ならないように燃料吐出を開始する。そのため、燃料噴射弁１５による燃料噴射が行われているときには、高圧燃料ポンプ４０から燃料の吐出が行われないようにすることができる。したがって、高圧燃料ポンプ４０から燃料吐出が行われることによる高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒの変動の影響を燃料噴射に生じ難くすることができ、高圧燃料配管３４への燃料供給のタイミングを適切にできる。

（４−３）本実施形態では、目標吐出量ＴＰｔ分の燃料を高圧燃料配管３４に供給するにあたって、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０から複数回の燃料吐出を行うことができる。すなわち、吐出比率を１以上の値に変更することができる。そのため、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量をより少なく設定することが可能となり、その最大吐出量に合致するようにより小型の高圧燃料ポンプ４０を選択することもできる。

（４−４）積算値ΣＱが判定値未満のときには、燃料噴射弁１５から燃料噴射が行われてから次に燃料噴射が行われるまでの間に高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を１回も行わない構成とした。そのため、燃料噴射弁１５から噴射される燃料量が少ないときには、高圧燃料ポンプ４０の駆動を停止させることも可能になり、燃料噴射弁１５から噴射される燃料量に拘わらず高圧燃料ポンプ４０の駆動を継続する場合に比して、高圧燃料ポンプ４０の駆動頻度を低下させることができる。そのため、電力消費を抑えることにも貢献できる。

（４−５）本実施形態では、目標吐出量ＴＰｔに基づいて吐出回数Ｔｎを設定することで、吐出比率を変更している。そのため、例えば高圧燃料ポンプ４０から１回に吐出可能な燃料の最大吐出量よりも目標吐出量ＴＰｔが多い場合、吐出比率を高い値に設定し、燃料噴射弁１５からの１回の燃料噴射に対して高圧燃料ポンプ４０から複数回の燃料吐出を行うことで目標吐出量ＴＰｔ分の燃料を高圧燃料配管３４に供給することが可能になる。したがって、目標吐出量ＴＰｔに見合った吐出比率の設定制御を実現することができる。

（４−６）次に、図１４を参照し、噴射間隔Ｉｎｔが必要時間Ｔｍｉｎ未満であり、制御切り替え部４０４によって個別制御の実行が設定されている場合について説明する。
図１４（ａ）に示すように、内燃機関１０の機関回転速度ＮＥが高くなることで燃料の噴射間隔Ｉｎｔは短くなる。燃料の噴射間隔Ｉｎｔが短くなり、最大吐出回数算出部４０２によって算出される最大吐出回数Ｔｎｍａｘが０になると、制御切り替え部４０４は、個別制御実行部４０６によって高圧燃料ポンプ４０の制御を行うようにする。すなわち、噴射間隔Ｉｎｔが高圧燃料ポンプ４０から燃料を１回吐出する際の必要時間Ｔｍｉｎ未満であると判定し、該噴射間隔Ｉｎｔ内において１回の燃料吐出を完了することができないときには、制御切り替え部４０４は、高圧燃料ポンプ４０の制御を噴射間吐出制御から個別制御に切り替える。

図１４（ｂ）に示すように、個別制御では、第２ポンプ駆動部４１４が、吐出周期記憶部４１３に記憶されている通電周期で通電制御を行う。通電周期は、固定の周期であって、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出量が最大吐出量となり、且つ最速の駆動周期となるように設定されている。そのため、第２ポンプ駆動部４１４は、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料吐出を開始したタイミングｔ１４１１からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１４１２まで燃料吐出を実行する。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。第２ポンプ駆動部４１４は燃料吐出を終了すると、燃料吐出が終了したタイミングｔ１４１２から上記待機時間が経過したタイミングｔ１４１３において燃料吐出を開始する。第２ポンプ駆動部４１４は、この燃料吐出においても、燃料吐出を開始したタイミングｔ１４１３からリフト時間Ｔｉが経過するタイミングｔ１４１４まで燃料吐出を実行する。これにより、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に最大吐出量分の燃料が供給される。その後は、個別制御から噴射間吐出制御に制御が切り替えられるまで、上述したように燃料吐出が繰り返し実行される。こうした個別制御を実行することにより、燃料噴射弁１５からの燃料噴射のタイミングに追従することなく、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に燃料が吐出される。

本実施形態では、燃料噴射弁１５における燃料の噴射間隔Ｉｎｔが高圧燃料ポンプ４０から燃料を１回吐出する際の必要時間Ｔｍｉｎ以上である場合には噴射間吐出制御を実行する。これにより、燃料の噴射間隔Ｉｎｔ内において高圧燃料ポンプ４０からの１回以上の燃料吐出を完了することができるときには、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで燃料吐出が実行される。そのため、高圧燃料配管３４における燃料圧力の制御性を担保できる。

一方で、噴射間隔Ｉｎｔが必要時間Ｔｍｉｎよりも短い場合には、燃料噴射弁１５における燃料の噴射間隔Ｉｎｔ内において高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出を完了することができない。この場合には、燃料噴射のタイミングに関係なく燃料の吐出を固定の周期で繰り返し実行する個別制御を実行する。個別制御では、燃料噴射弁１５からの燃料噴射に追従することなく、高圧燃料ポンプ４０から繰り返し燃料を吐出する。

このように、上記実施形態によれば、燃料の噴射間隔Ｉｎｔが必要時間Ｔｍｉｎよりも短い場合、噴射間吐出制御から個別制御に切り替えることで、噴射間吐出制御を実行する場合に比して、燃料噴射量に対する燃料吐出量を増大させることが可能になる。

また、本実施形態では、個別制御において設定される固定の周期を、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出量が最大吐出量となり、且つ最速の駆動周期となるように設定している。そのため、個別制御を実行することで、単位時間あたりの燃料吐出量を最大にすることもでき、燃料噴射量に対して燃料吐出量が過度に少なくなることも抑制できる。

（４−７）高圧燃料ポンプ４０から燃料を１回吐出する際には相応の時間が必要となる。本実施形態では、吐出回数設定部４１１は、必要吐出回数Ｔｎｆの燃料吐出を実行する際の上記加算時間Ｔａｄが噴射間隔Ｉｎｔを超えている場合には、吐出回数Ｔｎとして、最大吐出回数算出部４０２によって算出された最大吐出回数Ｔｎｍａｘと同じ数を設定する。これにより、吐出回数設定部４１１によって設定される吐出回数Ｔｎの上限が最大吐出回数Ｔｎｍａｘに制限される。すなわち、吐出比率の上限が噴射間隔Ｉｎｔに基づいて制限されることとなる。そのため、燃料ポンプから燃料を吐出する際に必要となる時間が、燃料噴射弁１５からの燃料の噴射間隔よりも長くなることを抑えることができる。したがって、限られた期間である燃料の噴射間隔Ｉｎｔ内で燃料の吐出回数が実現不可能な値に設定されることを抑えることができ、高圧燃料ポンプ４０の駆動を適切にできる。

なお、こうして吐出比率の上限を設定すると、必要吐出回数Ｔｎｆよりも少ない回数で燃料吐出が実行されることもある。吐出回数Ｔｎが必要吐出回数Ｔｎｆよりも少ない回数に制限されている状況が所定時間継続して生じている場合には、噴射間吐出制御から個別制御に切り替えるといった制御態様を採用してもよい。こうした構成を採用した場合、個別制御を実行して燃料圧力Ｐｒが相応に高まったときに噴射間吐出制御へと切り替えればよい。こうした構成では、吐出比率が制限される構成を採用した場合であっても高圧燃料配管３４内の燃料圧力Ｐｒの低下を抑えることができる。

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１実施形態及び第２実施形態では、吐出要否判定部１１３は、燃圧偏差ΔＰに基づいて高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であるか否かを判定した。高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であるか否かの判定はこれに限らない。例えば、吐出要否判定部１１３は、要求燃料噴射量算出部１０６によって算出された要求燃料噴射量Ｑｔに基づいて、高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であるか否かを判定することも可能である。この場合、吐出要否判定部１１３は、要求燃料噴射量Ｑｔが算出されるたびに積算することで要求燃料噴射量Ｑｔの積算値ΣＱを算出し、該積算値ΣＱに基づいて高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であるか否かを判定することも可能である。また、吐出要否判定部１１３は、積算値ΣＱではなく、例えば算出された要求燃料噴射量Ｑｔなどの他のパラメータの大小に基づいて高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であるか否かを判定することも可能である。

・第１実施形態及び第２実施形態では、吐出回数設定部１１４，１２２は、燃圧偏差ΔＰに基づいて吐出回数Ｔｎを設定したが、吐出回数Ｔｎの設定態様はこれに限らない。例えば、吐出回数設定部１１４，１２２は、要求燃料噴射量Ｑｔに基づいて吐出回数Ｔｎを設定することも可能である。また、噴射間吐出制御実行部１１２において、高圧燃料ポンプ４０の通電時間と吐出量との関係を示すポンプ特性を学習し、学習したポンプ特性を吐出回数Ｔｎの設定に反映させるようにしてもよい。

・第１実施形態及び第２実施形態では、吐出要否判定部１１３において高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出の要否の判定に用いられる燃圧偏差ΔＰの所定値を、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量分の燃料を該高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４に供給したときの燃料圧力Ｐｒの変化量よりも若干小さい値に設定した。所定値は適宜変更が可能である。例えば、所定値を燃料圧力Ｐｒの変化量の半分の値に設定することもできるし、上記変化量と同じ値に設定することもできる。所定値を大きい値側に設定することで、吐出要否判定部１１３において燃料吐出が不要であると判定されやすくすることができる。

・第２実施形態では、燃圧偏差ΔＰが所定値以上となり、吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定したときに、吐出回数設定部１２２が既に吐出回数Ｔｎを設定していた場合、再度吐出回数Ｔｎの設定を行わず、既に設定されている吐出回数Ｔｎを保持するようにした。こうした構成は適宜変更が可能である。例えば、吐出要否判定部１１３が高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出が必要であると判定したときに、吐出回数設定部１２２は燃料噴射が終了した後の燃圧偏差ΔＰに基づいて再度吐出回数Ｔｎを設定してもよい。

・第３実施形態では、吐出比率設定部１３２は、負荷ＫＬが高いときには、該負荷ＫＬが低いときに比して高い値になるように段階的に吐出比率を設定した。こうした構成に代えて、吐出比率設定部１３２は、負荷ＫＬが高いときには、該負荷ＫＬが低いときに比して高い値になるように直線状に吐出比率を設定することも可能である。

・第４実施形態において、目標吐出量算出部４０９は、要求燃料噴射量Ｑｔと燃圧偏差ΔＰとに基づいて目標吐出量ＴＰｔを算出したが、目標吐出量ＴＰｔの算出態様はこれに限らない。例えば、目標吐出量算出部４０９は、内燃機関１０の負荷ＫＬと機関回転速度ＮＥとに基づいて目標吐出量ＴＰｔを算出してもよい。

この場合、図１５に示すように、目標吐出量算出部４０９は、内燃機関１０の負荷ＫＬが高いときには該負荷ＫＬが低いときに比して多くなるように目標吐出量ＴＰｔを算出し、且つ機関回転速度ＮＥが高いときには該機関回転速度ＮＥが低いときに比して多くなるように目標吐出量ＴＰｔを算出する。

内燃機関１０の負荷ＫＬが大きいときには該負荷ＫＬが小さいときに比して燃料噴射弁１５からの１回の燃料噴射量が多くなる。また、内燃機関１０の機関回転速度ＮＥが高いときには燃料の噴射間隔Ｉｎｔが短くなることから、該機関回転速度ＮＥが低いときに比して高圧燃料配管３４における燃料圧力Ｐｒを高く設定する必要がある。したがって、この構成のように、高圧燃料ポンプ４０の目標吐出量ＴＰｔを算出することで、高圧燃料配管３４における燃料の圧力を適切に制御することができる。

また、目標吐出量算出部４０９は、目標燃圧Ｐｔと要求燃料噴射量Ｑｔとに基づいて目標吐出量ＴＰｔを算出してもよい。
・第４実施形態では、燃料の噴射間隔Ｉｎｔと必要時間Ｔｍｉｎとに基づいて、噴射間吐出制御と個別制御とで切り替えるようにしていた。この構成では、高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときには、必要時間Ｔｍｉｎをリフト時間Ｔｉと等しい時間としていた。必要時間Ｔｍｉｎの設定はこれに限らない。例えば、高圧燃料ポンプ４０が燃料の吐出を１回行うときの必要時間Ｔｍｉｎをリフト時間Ｔｉと準備時間との和に等しい時間とすることも可能である。この場合、最大吐出回数算出部４０２は、燃料の噴射間隔Ｉｎｔがリフト時間Ｔｉと準備時間との和に等しい時間未満であるときに最大吐出回数Ｔｎｍａｘを０に設定する。

・第４実施形態では、吐出要否判定部４０７において高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出の要否の判定に用いられるΣＱの判定値を、高圧燃料ポンプ４０の最大吐出量の半分の量に設定した。判定値は適宜変更が可能である。例えば、判定値を燃料圧力Ｐｒの最大吐出量と同じ量に設定することもできる。判定値を大きい値側に設定することで、吐出要否判定部４０７において燃料吐出が不要であると判定されやすくすることができる。

・第４実施形態では、個別制御における通電周期を高圧燃料ポンプ４０からの燃料吐出量が最大吐出量となり、且つ最速の駆動周期となる固定の周期に設定したが、固定の周期は他の周期を採用することも可能である。

・第２実施形態及び第４実施形態では、噴射間隔Ｉｎｔを、燃料噴射が終了してから次の燃料噴射が開始するまでの時間として算出した。噴射間隔Ｉｎｔの算出態様はこれに限らない。例えば、燃料噴射が開始してから次の燃料噴射が開始するまでの時間、燃料噴射が開始してから次の燃料噴射が終了するまでの時間、及び燃料噴射が終了してから次の燃料噴射が終了するまでの時間を噴射間隔Ｉｎｔとして算出してもよい。

・上記各実施形態では、内燃機関の運転状態に応じて吐出回数を変更することで吐出比率を変更した。こうした構成に代えて、内燃機関の運転状態に応じて吐出比率を変更する吐出比率設定部を備え、該吐出比率設定部によって設定された吐出比率となるように、高圧燃料ポンプ４０の吐出回数Ｔｎを設定する構成を採用することも可能である。なお、こうした場合であっても、吐出比率の上限を、燃料の噴射間隔Ｉｎｔに基づいて制限することが望ましい。また、内燃機関の運転状態に応じて吐出回数を変更することで吐出比率を変更する場合、及び内燃機関の運転状態に基づいた吐出比率を設定することで該吐出比率を変更する場合の双方において、次のように吐出比率が設定される。

図１６に示すように、機関回転速度ＮＥが高いときには、該機関回転速度ＮＥが低いときに比して、吐出比率を小さくする。また、図１７に示すように、燃料の噴射間隔Ｉｎｔが短いときには、該噴射間隔Ｉｎｔが長いときに比して、吐出比率を小さくする。内燃機関１０の運転状態が、例えば高回転低負荷状態のときには、低回転低負荷のときに比して、噴射間隔Ｉｎｔが短くなる。この場合、吐出比率を小さくすることで、噴射間隔Ｉｎｔ内で燃料吐出を完了することができる。なお、この例では内燃機関１０の運転状態が低負荷であり、目標吐出量ＴＰｔが少ないことから、吐出比率が小さい場合であっても、高圧燃料ポンプ４０から高圧燃料配管３４へ目標吐出量ＴＰｔ分の燃料を吐出することはできる。

また、内燃機関１０の負荷ＫＬと機関回転速度ＮＥとの双方に基づいて吐出比率をマップ演算により算出して設定することも可能である。こうした構成を採用した場合、複数の演算式などを経て吐出比率を算出する場合に比して、吐出比率を算出する際の演算負荷を軽減できる。

また、図１８に示すように、目標吐出量ＴＰｔが多いときには、該目標吐出量ＴＰｔが少ないときに比して吐出比率を高くするといった構成も採用できる。なお、内燃機関の運転状態の変化に応じて吐出回数を変更することで吐出比率を変更する場合、吐出回数を小さくすることによって、吐出比率を小さくすることができる。

・上記各実施形態における噴射間吐出制御では、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間において、Ｎ回目の燃料噴射が終了してから準備時間が経過したタイミングを所定のタイミングとして燃料吐出を開始するようにしていた。噴射間吐出制御における所定のタイミングは適宜変更が可能である。例えば、準備時間を考慮せずにＮ回目の燃料噴射の終了タイミングＦｅを吐出開始タイミングＴｓとして算出してもよい。この場合には、燃料噴射が終了したタイミングで燃料吐出が開始される。また、Ｎ回目の燃料噴射の開始タイミングよりも遅く、該燃料噴射の終了タイミングＦｅよりも早い所定のタイミングを吐出開始タイミングＴｓとして算出する構成を採用してもよい。この場合、Ｎ回目の燃料噴射の噴射期間内の所定のタイミングで燃料吐出が開始される。上記構成において、燃料吐出の終了タイミングをＮ回目の燃料噴射が終了してからＮ＋１回目の燃料噴射が開始されるまでの間とすることで、噴射間吐出制御において、燃料噴射弁１５からのＮ回目の燃料噴射の噴射期間のみと重なるように燃料吐出を実行することができる。また、上記構成において、燃料吐出の終了タイミングをＮ＋１回目の燃料噴射が開始してからＮ＋１回目の燃料噴射が終了するまでの間とすることで、噴射間吐出制御において、燃料噴射弁１５からのＮ回目の燃料噴射及びＮ＋１回目の燃料噴射の双方の噴射期間と重なるように燃料吐出を実行することができる。また、噴射間吐出制御において、燃料噴射弁１５からのＮ＋１回目の燃料噴射の噴射期間のみと重なるように燃料吐出を実行することも可能である。この構成は、例えば、Ｎ＋１回目の燃料噴射の開始タイミングよりも遅いタイミングで燃料吐出を開始し、Ｎ＋１回目の燃料噴射の終了タイミングＦｅよりも早いタイミングで燃料吐出を終了するといった構成を採用することで実現することができる。また、燃料吐出の開始タイミングをＮ回目の燃料噴射が終了してからＮ＋１回目の燃料噴射が開始されるまでの間に設定し、Ｎ＋１回目の燃料噴射の開始タイミングよりも遅く終了タイミングよりも早いタイミングで燃料吐出を終了するといった構成を採用することによっても実現できる。このように、Ｎ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間とは、Ｎ回目の燃料噴射の開始タイミングからＮ＋１回目の燃料噴射の終了タイミングの所定の期間が相当する。

・上記各実施形態において、待機時間の設定は適宜変更が可能である。例えば、待機時間は、高圧燃料ポンプ４０へ通電制御を終了し、高圧燃料ポンプ４０のプランジャ７５の凸条７５Ｂが挿通部５６に当接している状態から、該プランジャ７５が突出部８３に当接するまで上記他方側に移動する際に係る時間よりも短い時間や長い時間に設定することも可能である。また、同様に高圧燃料ポンプ４０への通電時間であるリフト時間Ｔｉを適宜変更して設定することも可能である。

・上記各実施形態では、吐出比率を１よりも小さい値から、１よりも大きい値の範囲で設定するようにした。こうした構成に代えて、吐出比率を１よりも大きい範囲で設定するようにすることで、１回の燃料噴射に対して必ず１回以上の燃料吐出が行われるようにしてもよい。また、吐出比率を１よりも小さい範囲で設定するようにすることで、常に１回の燃料噴射に対する燃料吐出の回数が１回よりも小さくなるようにしてもよい。

・高圧燃料ポンプ４０によって燃料タンク３１内の燃料を吸引するようにしてもよい。この場合、低圧燃料ポンプ３２や低圧燃料配管３３は省略できる。
・高圧燃料ポンプ４０の構成は適宜変更が可能である。例えば、プランジャ７５を、磁性素材とは異なる素材によって構成されていてシリンダ５７に挿通されている丸棒部と、該丸棒部の一端に連結されていて磁性素材からなる磁性部とから構成する。そして、該磁性部をコイル８５に通電することで発生する磁界によって移動させることにより、プランジャ７５を変位させて加圧室７８の容積を変化させるといった構成を採用することも可能である。要は、通電を行うことによってプランジャ７５を往復動させることが可能であり、プランジャ７５を往復動させることで燃料を吸引する吸引機能と、吸引した燃料を加圧して吐出する吐出機能とを果たす燃料ポンプであれば、上記各実施形態と同様の燃料ポンプの制御装置を適用することができる。

・燃料ポンプの制御装置１００，４００は、燃料噴射弁１５の駆動を制御する機能やスロットルバルブ２１の駆動を制御する機能を有していた。燃料ポンプの制御装置１００，４００とは異なる制御部にこれらの機能を持たせることは可能である。この場合、制御装置１００，４００と制御部とを通信可能な構成とし、互いに必要な情報を送受信させることで、上記各実施形態と同様に燃料ポンプの駆動を制御することができる。

１０…内燃機関、１１…機関本体、１２…吸気通路、１３…吸気マニホールド、１３Ａ…サージタンク、１３Ｂ…吸気導入部、１３Ｃ…吸気分岐部、１４…吸気管、１５…燃料噴射弁、１６…点火プラグ、１７…排気通路、１８…排気マニホールド、１８Ａ…排気分岐部、１８Ｂ…排気合流部、１９…排気管、２０…触媒、２１…スロットルバルブ、３０…燃料供給装置、３１…燃料タンク、３２…低圧燃料ポンプ、３３…低圧燃料配管、３４…高圧燃料配管、３４Ａ…吐出配管、３４Ｂ…導出配管、４０…高圧燃料ポンプ、５０…ポンプ部、５１…ハウジング、５２…本体部、５３…第１直交孔、５３Ａ…第１小径部、５３Ｂ…第１大径部、５４…第２直交孔、５４Ａ…第２小径部、５４Ｂ…第２大径部、５５…フランジ部、５６…挿通部、５７…シリンダ、６０…吸入弁、６１…吸入通路、６１Ａ…第１吸入路、６１Ｂ…第２吸入路、６１Ｃ…第３吸入路、６２…第１逆止弁、６３…第１弁体、６３Ａ…第１付勢部、６３Ｂ…第１膨出部、６４…第１ばね、７０…吐出弁、７１…吐出通路、７１Ａ…第１吐出路、７１Ｂ…第２吐出路、７１Ｃ…第３吐出路、７２…第２逆止弁、７３…第２弁体、７３Ａ…第２付勢部、７３Ｂ…第２膨出部、７４…第２ばね、７５…プランジャ、７５Ａ…凹条、７５Ｂ…凸条、７６…台座、７６Ａ…中央部、７６Ｂ…湾曲部、７６Ｃ…平板部、７７…圧縮ばね、７８…加圧室、８０…ケース部、８１…下壁、８２…周側壁、８３…突出部、８４…上壁、８４Ａ…貫通孔、８５…コイル、９０…エアフローメータ、９１…空燃比センサ、９２…圧力センサ、９３…燃料温度センサ、９４…コイル温度センサ、９５…クランク角センサ、９６…アクセルセンサ、９７…車速センサ、１００…制御装置、１０１…目標回転速度算出部、１０２…目標トルク算出部、１０３…目標燃圧算出部、１０４…燃圧偏差算出部、１０５…噴射フィードバック量算出部、１０６…要求燃料噴射量算出部、１０７…噴射時間算出部、１０８…噴射開始タイミング算出部、１０９…燃料噴射弁駆動部、１１０…目標スロットル開度算出部、１１１…スロットル駆動部、１１２…噴射間吐出制御実行部、１１３…吐出要否判定部、１１４…吐出回数設定部、１１５…吐出開始タイミング算出部、１１６…ポンプ駆動部、１１７…吐出回数判定部、１１８…噴射間隔算出部、１１９…最大吐出回数算出部、１２０…バッテリ、１２１…噴射間吐出制御実行部、１２２…吐出回数設定部、１３０…噴射間吐出制御実行部、１３１…負荷算出部、１３２…吐出比率設定部、４００…制御装置、４０１…噴射間隔算出部、４０２…最大吐出回数算出部、４０３…ポンプ特性学習部、４０４…制御切り替え部、４０５…噴射間吐出制御実行部、４０６…個別制御実行部、４０７…吐出要否判定部、４０８…吐出開始タイミング算出部、４０９…目標吐出量算出部、４１０…吐出回数算出部、４１１…吐出回数設定部、４１２…第１ポンプ駆動部、４１３…吐出周期記憶部、４１４…第２ポンプ駆動部。

Claims (1)

1. シリンダと、
   前記シリンダ内を摺動可能に設けられている可動子と、
   前記可動子を移動させるための電動アクチュエータとを備え、
   前記電動アクチュエータへの通電制御を通じて前記可動子が往復動することによって燃料の吸引及び燃料の吐出を行い、内燃機関の気筒内に配置されている燃料噴射弁が連結される燃料配管に燃料を供給する電動式の燃料ポンプに適用され、
   前記燃料噴射弁からのＮ回目の燃料噴射とＮ＋１回目の燃料噴射との間の所定のタイミングで前記燃料ポンプから燃料吐出を実行する噴射間吐出制御を実行するとともに、
   前記噴射間吐出制御の実行中には、前記燃料噴射弁からの燃料の噴射回数に対する前記燃料ポンプから前記燃料配管への燃料の吐出回数の比率である吐出比率を、前記内燃機関の運転状態に応じて変更する前記燃料ポンプの制御装置であって、
   前記燃料噴射弁において燃料噴射を実行してから次に燃料噴射を実行するまでの燃料の噴射間隔が前記燃料ポンプから燃料を１回吐出する際に必要となる時間である必要時間以上である場合には前記噴射間吐出制御を実行し、
   前記噴射間隔が前記必要時間よりも短い場合には、燃料噴射のタイミングに関係のない固定の周期で燃料の吐出を繰り返し行う個別制御を実行する
   燃料ポンプの制御装置。

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