No ještě ten soubor určitě zavřete fclose() To ale asi děláte. Pokud byste nedělal, mohl by se možná zavřít automaticky po skončení skriptu, což je až po tom echo.
Soubor máte jedinečný, aby nedošlo k nějakému konkurenčnímu zápisu, že? Můžete si ho pro jistotu zamknout, člověk nikdy neví.
Samotný fsync si z php asi nezavoláte, jedině pomocí exec() a to jen pokud operační systém něco jako příkaz sync obsahuje.