(57)【要約】「定常排出量」に「過渡補正値」を乗じてＳｏｏｔ排出量が算出される。定常排出量は定常運転状態でのＳｏｏｔ排出量であり、テーブル検索で取得される。Ｓｏｏｔ排出量に影響を与える複数の因子の各々について、因子の値に対するＳｏｏｔ排出量に関する特性式に因子の定常値（テーブル検索値）及び過渡値（現在値）を代入して定常特性値及び過渡特性値がそれぞれ取得され、「定常特性値と過渡特性値との比」が算出される。過渡補正値は、各因子についての「定常特性値と過渡特性値との比」を全て乗じて得られ、過渡運転状態での各因子についての「過渡値の定常値からのずれ」の影響が全て考慮された「Ｓｏｏｔ排出量の定常排出量からのずれの程度を表す係数」に算出される。
2009139507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が定常運転状態にある場合における少なくとも前記内燃機関の運転速度及び燃料噴射量と前記内燃機関から排出されるすすの排出量との予め記憶された関係と、前記運転速度及び燃料噴射量の現在値と、に基づいて、すすの定常排出量を取得する定常排出量取得手段と、
前記内燃機関が定常運転状態にある場合における前記内燃機関の運転状態を表す所定のパラメータの値とすすの排出量に影響を与える因子の値との予め記憶された関係と、前記所定のパラメータの現在値と、に基づいて、前記因子の定常値を取得する定常値取得手段と、
前記因子の現在値である前記因子の過渡値を取得する過渡値取得手段と、
前記因子に対するすすの排出量に関する予め記憶された特性と前記因子の定常値とに基づいて得られる定常特性値と、前記特性と前記因子の過渡値とに基づいて得られる過渡特性値とに基づいて、すすの排出量に関する過渡補正値を算出する過渡補正値算出手段と、
前記定常排出量と前記過渡補正値とに基づいてすすの排出量を推定するすす排出量推定手段と、
を備えた内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記因子として、燃料の反応に起因してすすが生成される速度であるすす生成速度に影響を与える因子が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項３】
請求の範囲２に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記すす生成速度に影響を与える因子として、前記内燃機関の燃焼室内のガスの酸素濃度が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項４】
請求の範囲２に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記すす生成速度に影響を与える因子として、燃料の噴射開始時期から噴射された燃料の着火開始時期までの期間である着火遅れ期間、又は前記着火遅れ期間に相関する値が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項５】
請求の範囲４に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記着火遅れ期間相関値として、圧縮上死点における前記内燃機関の燃焼室内のガスの温度である圧縮端温度が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項６】
請求の範囲４に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記着火遅れ期間相関値として、前記内燃機関の排気通路内のガスの圧力が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項７】
請求の範囲４に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記着火遅れ期間相関値として、前記内燃機関の排気通路内のガスの温度が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項８】
請求の範囲４に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記着火遅れ期間相関値として、前記内燃機関の吸気通路内のガスの温度が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項９】
請求の範囲４に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記着火遅れ期間相関値として、前記内燃機関の排気通路内のガスの温度と、前記内燃機関の吸気通路内のガスの温度と、前記排気通路と前記吸気通路とを連通する排気還流路を介して前記排気通路から前記内燃機関の燃焼室に還流される排ガスである外部ＥＧＲガスの量及び前記内燃機関の排気弁を介して前記排気通路から前記燃焼室に還流される排ガスである内部ＥＧＲガスの量の和に対する前記内部ＥＧＲガスの量の割合と、に基づいて得られる値が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１０】
請求の範囲４乃至請求の範囲９の何れか一項に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記過渡補正値算出手段は、
前記内燃機関の燃焼室内のガスの酸素濃度又は前記酸素濃度に相関する値が所定値よりも小さい場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮して前記過渡補正値を算出し、前記酸素濃度又は前記酸素濃度に相関する値が前記所定値以上の場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮せずに前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１１】
請求の範囲４乃至請求の範囲９の何れか一項に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記過渡補正値算出手段は、
メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされない場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮して前記過渡補正値を算出し、前記メイン噴射に先立って前記パイロット噴射がなされる場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮せずに前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１２】
請求の範囲４乃至請求の範囲９の何れか一項に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記過渡補正値算出手段は、
前記内燃機関の燃焼室の壁の温度が所定値よりも大きい場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮して前記過渡補正値を算出し、前記燃焼室の壁の温度が前記所定値以下の場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮せずに前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１３】
請求の範囲４乃至請求の範囲９の何れか一項に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記過渡補正値算出手段は、
前記内燃機関の燃焼室内の膨張行程における火炎温度が所定範囲内の場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮して前記過渡補正値を算出し、前記火炎温度が前記所定範囲外の場合には前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮せずに前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１４】
請求の範囲１０乃至請求の範囲１３の何れか一項に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記過渡補正値算出手段は、
前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値の過渡値がその定常値に対してすすの排出量が増大する方向に偏移している場合には前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮して前記過渡補正値を算出し、前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値の過渡値がその定常値に対してすすの排出量が増大する方向に偏移していない場合には前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮せずに前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１５】
請求の範囲１乃至請求の範囲１４の何れか一項に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記因子として、燃料の反応に起因して生成されたすすが酸化される速度であるすす酸化速度に影響を与える因子が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１６】
請求の範囲１５に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記すす酸化速度に影響を与える因子として、前記内燃機関の燃焼室内のガスの温度及び酸素濃度の少なくとも１つが使用され、
前記過渡補正値算出手段は、
燃料の燃焼前半に関する前記ガスの温度及び酸素濃度の少なくとも１つについての前記定常特性値及び前記過渡特性値と、燃料の燃焼後半に関する前記ガスの温度及び酸素濃度の少なくとも１つについての前記定常特性値及び前記過渡特性値と、に基づいて前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１７】
請求の範囲１６に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記過渡補正値算出手段は、
前記燃焼前半におけるすすの酸化の程度と前記燃焼後半におけるすすの酸化の程度との割合を、前記燃焼室内のガスの温度、圧力、及び酸素濃度の少なくとも１つに基づいて決定し、前記割合を考慮して前記過渡補正値を算出するように構成された内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１８】
請求の範囲１５に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記すす酸化速度に影響を与える因子として、前記内燃機関の燃焼室内の全ガス量に対する前記燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼するために必要な前記燃焼室内のガス量の割合である燃焼ガス取り込み割合を考慮して得られる、すすの酸化に寄与する前記燃焼室内のガスの正味の酸素濃度が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【請求項１９】
請求の範囲１５に記載の内燃機関のすす排出量推定装置において、
前記すす酸化速度に影響を与える因子として、前記内燃機関の燃焼室内のガスのうち燃料の燃焼に寄与しない分を除いたガスの量に対する前記燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼するために必要な前記燃焼室内のガス量の割合である噴霧の重なり度が使用される内燃機関のすす排出量推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室内において燃料の反応に起因して発生するすす（カーボン微粒子。以下、「Ｓｏｏｔ」とも称呼する。）の排出量を推定するすす排出量推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（特に、ディーゼル機関）の燃焼室内で発生する粒子状物質（パティキュレート・マター（ＰＭ））を構成する主たる成分の一つはＳｏｏｔである。このＳｏｏｔの排出量を精度良く制御してＳｏｏｔの排出量を少なくするためには、Ｓｏｏｔの排出量を精度良く推定する必要がある。
例えば、特開２００７−４６４７７号公報に記載の内燃機関のすす排出量推定装置では、Ｓｏｏｔの生成メカニズムに基づく複雑な反応モデルを用いて、内燃機関が過渡運転状態にある場合においてもＳｏｏｔの排出量を精度良く推定する手法が開示されている。
【発明の開示】
【０００３】
上記文献に記載の装置では、Ｓｏｏｔの排出量の推定に複雑な反応モデルが用いられているから、Ｓｏｏｔの排出量の推定に係わる計算負荷が膨大となる。従って、少ない計算負荷をもって内燃機関が過渡運転状態にある場合においてもＳｏｏｔの排出量を精度良く推定する手法の到来が望まれているところである。
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関が過渡運転状態にある場合においても少ない計算負荷をもってＳｏｏｔの排出量を精度良く推定できる内燃機関のすす排出量推定装置を提供することにある。
本発明に係るすす排出量推定装置は、定常排出量取得手段と、定常値取得手段と、過渡値取得手段と、過渡補正値算出手段と、すす排出量推定手段とを備えている。以下、これらの手段について順に説明する。
定常排出量取得手段は、内燃機関が定常運転状態にある場合における、少なくとも前記内燃機関の運転速度及び燃料噴射量と前記内燃機関から排出されるすすの排出量との予め記憶された関係（テーブル、マップ）と、前記運転速度及び燃料噴射量の現在値と、に基づいて、すすの定常排出量を取得する。この「定常排出量」は、内燃機関が現在の運転速度及び燃料噴射量をもって定常運転状態にある場合におけるすすの排出量である。この「関係」は、実験等を通して予め取得できる。
定常値取得手段は、前記内燃機関が定常運転状態にある場合における、前記内燃機関の運転状態を表す所定のパラメータの値とすすの排出量に影響を与える因子の値との予め記憶された関係（テーブル、マップ）と、前記所定のパラメータの現在値と、に基づいて、前記因子の定常値を取得する。
ここにおいて、「すすの排出量に影響を与える因子」は、例えば、燃焼室内のガスの温度、圧力、酸素濃度等である。「所定のパラメータ」は、例えば、内燃機関の運転速度、燃料噴射量等である。この「因子の定常値」は、内燃機関が現在のパラメータ値（例えば、現在の運転速度及び燃料噴射量）をもって定常運転状態にある場合における因子の値である。この「関係」も、実験等を通して予め取得できる。
過渡値取得手段は、前記因子の現在値である前記因子の過渡値を取得する。この「因子の過渡値」は、例えば、現在の因子の値を検出・推定する手段による検出値・推定値等である。
過渡補正値算出手段は、前記因子に対するすすの排出量に関する予め記憶された特性と前記因子の定常値とに基づいて得られる定常特性値と、前記特性と前記因子の過渡値とに基づいて得られる過渡特性値とに基づいて、すすの排出量に関する過渡補正値を算出する。前記因子が複数存在する場合、１つの因子毎に、前記特性がそれぞれ設定されるとともに定常特性値及び過渡特性値がそれぞれ算出される。
「過渡補正値」は、例えば、定常特性値と過渡特性値との差、比等である。前記因子が複数存在する場合、過渡補正値は、各因子についての定常特性値と過渡特性値との差、比等の和、積等である。過渡運転状態では、因子の過渡値が因子の定常値からずれ得る。過渡補正値は、過渡運転状態において発生し得る「因子の過渡値の因子の定常値からのずれ」に起因する、すす排出量の前記定常排出量からのずれの程度を表す値となる。
すす排出量推定手段は、前記定常排出量と前記過渡補正値とに基づいてすすの排出量を推定する。すすの排出量は、例えば、定常排出量に過渡補正値を乗じることで、或いは、定常排出量に過渡補正値を加えることで得られる。定常運転状態では、過渡補正値が「１」に算出され（過渡補正値が定常排出量に乗じられる場合）、或いは、「０」に算出され（過渡補正値が定常排出量に加算される場合）、すすの排出量は定常排出量と一致する。
上記構成によれば、定常排出量を取得するためのテーブル検索、及び過渡補正値の算出という少ない計算負荷をもって、過渡運転状態においてもすすの排出量を精度良く推定することができる。
上記本発明に係るすす排出量推定装置においては、前記因子として、燃料の反応に起因してすすが生成される速度であるすす生成速度に影響を与える因子、及び／又は、燃料の反応に起因して生成されたすすが酸化される速度であるすす酸化速度に影響を与える因子が使用される。これは、すすの発生速度（排出速度）が、前記すす生成速度と前記すす酸化速度との差で表されることに基づく。
前記すす生成速度に影響を与える因子としては、燃焼室内のガスの温度、圧力等が挙げられる。また、前記すす生成速度に影響を与える因子として、燃焼室内のガスの酸素濃度も挙げられる。これは、酸素濃度が小さいと、燃料の燃焼速度が小さくなって燃料の燃焼期間（従って、燃料が高温にさらされる時間）が長くなり、すすが生成され易くなることに基づく。一方、前記すす酸化速度に影響を与える因子としては、燃焼室内のガスの温度、酸素濃度等が挙げられる。
また、前記すす生成速度に影響を与える因子として、着火遅れ期間（燃料の噴射開始時期から噴射された燃料の着火開始時期までの期間）、又は前記着火遅れ期間に相関する値が挙げられる。これは、着火遅れ期間が短いと、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが小さいことで燃料噴霧の（平均）当量比が大きくなり、すすが生成され易くなることに基づく。
前記着火遅れ期間相関値としては、例えば、圧縮端温度（圧縮上死点における前記内燃機関の燃焼室内のガスの温度）が挙げられる。これは、圧縮端温度が高いと、着火開始時期が早くなることで着火遅れ期間が短くなることに基づく。即ち、圧縮端温度が高いと、すすが生成され易くなる。
また、前記着火遅れ期間相関値として、例えば、前記内燃機関の排気通路内のガスの圧力（排ガス圧力）が挙げられる。これは、排ガス圧力が大きいと、内部ＥＧＲガス（内燃機関の排気弁を介して排気通路から燃焼室に還流される排ガス）の量が増加することで圧縮端温度が高くなる（従って、着火遅れ期間が短くなる）ことに基づく。即ち、排ガス圧力が大きいと、すすが生成され易くなる。
また、前記着火遅れ期開相関値として、例えば、前記内燃機関の排気通路内のガスの温度（排ガス温度）が挙げられる。これは、排ガス温度が高いと、内部ＥＧＲガスの温度が高くなることで圧縮端温度が高くなる（従って、着火遅れ期間が短くなる）ことに基づく。即ち、排ガス温度が高いと、すすが生成され易くなる。
また、前記着火遅れ期間相関値として、例えば、前記内燃機関の吸気通路内のガスの温度（吸気温度）が挙げられる。これは、吸気温度が高いと、圧縮端温度が高くなる（従って、着火遅れ期間が短くなる）ことに基づく。即ち、吸気温度が高いと、すすが生成され易くなる。
また、前記着火遅れ期間相関値として、排ガス温度と吸気温度とを共に考慮して得られる値も使用され得る。具体的には、例えば、排ガス温度と、吸気温度と、外部ＥＧＲガス（前記排気通路と前記吸気通路とを連通する排気還流路を介して前記排気通路から前記内燃機関の燃焼室に還流される排ガス）の量及び内部ＥＧＲガスの量の和に対する内部ＥＧＲガスの量の割合（内部ＥＧＲ割合）と、に基づいて得られる値が使用され得る。
排ガス温度の高低が圧縮端温度（従って、着火遅れ期間）に与える影響度合は、内部ＥＧＲ割合に大きく依存する。換言すれば、吸気温度が圧縮端温度（従って、着火遅れ期間）に与える影響度合は、（１−内部ＥＧＲ割合）に大きく依存するということもできる。上記構成は係る知見に基づく。これによれば、前記着火遅れ期間相関値が、排ガス温度及び吸気温度が圧縮端温度（従って、着火遅れ期間）に与える影響度合がそれぞれ考慮されて算出され得る。この結果、過渡補正値がより適切な値に算出されることで、過渡運転状態においてすすの排出量をより一層精度良く推定することができる。
以下、前記すす生成速度に影響を与える因子として、前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間相関値が使用される場合について付言する。この場合、所定条件の成立時のみ、前記すす生成速度に影響を与える因子としての前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮して前記過渡補正値が算出され、前記所定条件の非成立時では、前記着火遅れ期間又は前記着火遅れ期間に相関する値を考慮せずに前記過渡補正値が算出されることが好適である。これにより、着火遅れ期間が安定し易い条件下、或いは、着火遅れ期間の長短がすすの生成度合いに与える影響度が小さい条件下（即ち、所定条件の非成立時）において、着火遅れ期間を考慮せずに過渡補正値が算出される。これにより、係る条件下にて、過渡補正値の算出の際、算出精度を下げることなく、着火遅れ期間を考慮することに基づく計算負荷の増大が回避され得る。
具体的には、前記所定条件は、前記内燃機関の燃焼室内のガスの酸素濃度又は前記酸素濃度に相関する値が所定値よりも小さい場合に成立する。これは、燃焼室内のガスの酸素濃度が大きいと、すすが生成され難いことで、着火遅れ期間の長短がすすの生成度合いに与える影響度が小さいことに基づく。
また、前記所定条件は、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされない場合に成立する。これは、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされると、排気圧の高低等にかかわらず圧縮端温度が安定し、従って、着火遅れ期間が安定し易いことに基づく。
また、前記所定条件は、燃焼室の壁の温度が所定値よりも大きい場合に成立する。これは、燃焼室の壁の温度が低いと、排ガス圧力等が増大しても圧縮端温度が増大し難くなることで圧縮端温度が安定し、従って、着火遅れ期間が安定し易いことに基づく。
また、前記所定条件は、燃焼室内の膨張行程における火炎温度が所定範囲内の場合に成立する。これは、火炎温度が所定範囲外にあると、すすが生成され難いことで、着火遅れ期間の長短がすすの生成度合いに与える影響度が小さいことに基づく。なお、ここで、前記火炎温度とは、例えば、火炎温度の最高値（最高火炎温度）等を指す。
また、上記のように、所定条件の成立時のみ、着火遅れ期間を考慮して過渡補正値が算出される場合、前記着火遅れ期間（又は前記着火遅れ期間に相関する値）の過渡値がその定常値に対してすすの排出量が増大する方向に偏移している場合にのみ、前記着火遅れ期間（又は前記着火遅れ期間に相関する値）を考慮して前記過渡補正値を算出することもできる。これは、すすの排出量について問題となり難い「着火遅れ期間の過渡値がその定常値に対してすすの排出量が減少する方向に偏移している場合」において、着火遅れ期間を考慮せずに過渡補正値が算出される。これにより、係る場合において、過渡補正値の算出の際、着火遅れ期間を考慮することに基づく計算負荷の増大が回避され得る。
上記本発明に係るすす排出量推定装置において、前記すす酸化速度に影響を与える因子として前記内燃機関の燃焼室内のガスの温度及び酸素濃度の少なくとも１つが使用される場合、前記過渡補正値算出手段は、燃料の燃焼前半に関する前記ガスの温度及び酸素濃度の少なくとも１つについての前記定常特性値及び前記過渡特性値と、燃料の燃焼後半に関する前記ガスの温度及び酸素濃度の少なくとも１つについての前記定常特性値及び前記過渡特性値と、に基づいて前記過渡補正値を算出するように構成され得る。
生成されたすすの酸化反応は、燃料の燃焼前半（燃料噴霧が拡散している途中の段階、燃焼が継続中の高温の噴霧状態）のみならず、燃料の燃焼後半（燃料噴霧が十分に拡散して混合気が均一となり且つ燃焼がほぼ終了した状態）でも発生し得る。燃焼前半と燃焼後半とでは、燃焼室内のガスの温度、及び酸素濃度が大きく異なるから、すすの酸化速度（酸化の程度）も大きく異なる。従って、燃焼前半でのすすの酸化反応と燃焼後半でのすすの酸化反応とを別個に扱うことが好ましいと考えられる。上記構成は係る知見に基づく。
この場合、前記燃焼前半におけるすすの酸化の程度と前記燃焼後半におけるすすの酸化の程度との割合を、前記燃焼室内のガスの温度、圧力、及び酸素濃度の少なくとも１つに基づいて決定し、前記割合を考慮して前記過渡補正値を算出するように構成されることが好適である。
前記「割合」が燃焼室内のガスの温度、圧力、及び酸素濃度の少なくとも１つに基づいて決定され得る点については後に詳述する。これによれば、前記因子がすす酸化速度に影響を与える因子である場合において、過渡補正値が、「因子の過渡値の因子の定常値からのずれ」に起因するすす排出量の定常排出量からのずれの程度をより一層精度良く表す値となる。
また、前記すす酸化速度に影響を与える因子として、前記内燃機関の燃焼室内の全ガス量に対する前記燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼するために必要な前記燃焼室内のガス量の割合である燃焼ガス取り込み割合を考慮して得られる、すすの酸化に寄与する前記燃焼室内のガスの正味の酸素濃度が使用されることが好適である。
ここにおいて、前記燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼するために必要な前記燃焼室内のガス量は、燃焼室内のガスの酸素濃度及び燃料噴射量に基づいて算出され得、このガス量は、酸素濃度が小さいほど大きくなる。従って、前記「燃焼ガス取り込み割合」（＜１）は、酸素濃度が小さいほど大きくなる。前記「正味の酸素濃度」は、具体的には、燃焼前のガスの酸素濃度（吸気酸素濃度に略等しい）に（１−燃焼ガス取り込み割合）を乗じた値である。
すすの酸化反応は、燃焼室内のガスの酸素濃度に大きく影響される。「燃焼ガス取り込み割合」は、燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼したと仮定した場合においてその後において燃料噴霧が完全燃焼後のガス（燃焼ガス）を取り込む確率を表す。燃焼ガス中には酸素が存在しない。従って、この場合における燃料噴霧中でのすすの酸化反応を考える場合、燃料噴霧に取り込まれるガスの酸素濃度は、実質的には、前記「正味の酸素濃度」に略等しいと考えることができる。この結果、「正味の酸素濃度」は、燃焼前のガスの酸素濃度（吸気酸素濃度に略等しい）よりも、すすの排出量により強く影響を与える因子となり得る。上記構成は係る知見に基づく。
また、前記すす酸化速度に影響を与える因子として、前記内燃機関の燃焼室内のガスのうち燃料の燃焼に寄与しない分を除いたガスの量に対する前記燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼するために必要な前記燃焼室内のガス量の割合である噴霧の重なり度が使用されることが好適である。
前記内燃機関の燃焼室内のガスのうち、燃料噴霧が到達し得ない（燃料噴霧と混合し得ない）部分が必ず存在する。この部分が「燃料の燃焼に寄与しない分」に対応する。燃焼室内のガスのうちで燃料の燃焼に寄与する部分の割合を「空気利用率」とすると、「燃焼室内のガスのうち燃料の燃焼に寄与しない分を除いたガスの量」は、燃焼室内の全ガス量に空気利用率を乗じた値となる。上述の「燃焼ガス取り込み割合」と同様、前記「噴霧の重なり度」も、酸素濃度が小さいほど大きくなる。上述の「燃料の燃焼に寄与しない分」が考慮された結果、「噴霧の重なり度」は、「１」を超える場合もあり得る。
「噴霧の重なり度」が大きくなるほど（特に、「１」よりも大きいとき）、複数の噴孔からそれぞれ噴射・形成された燃料噴霧同士が重なる確率が高くなる。燃料噴霧同士が重なる部分では、ガス中の酸素が取り込まれ難くなり、この結果、この部分でのすすの酸化の度合いが低下する。従って、「噴霧の重なり度」は、すすの排出量に強く影響を与える因子となり得る。上記構成は係る知見に基づく。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関のすす排出量推定装置を４気筒内燃機関（ディーゼル機関）に適用したシステム全体の概略構成図である。
図２は、燃料噴霧内のうちで空気過剰率＜１の領域において主としてＳｏｏｔの生成が行われる様子を示した模式図である。
図３は、燃料噴霧内のうちで空気過剰率＞１の領域において主としてＳｏｏｔの酸化が行われる様子を示した模式図である。
図４は、定常排出量を求めるためのテーブルを示したグラフである。
図５は、燃料噴霧内の温度分布を示した模式図である。
図６は、噴霧代表温度Ｔｆに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ１」の特性を示したグラフである。
図７は、噴霧代表温度Ｔｆについての定常値・過渡値Ｔｆｓ，Ｔｆｔ、定常特性値・過渡特性値Ａ１ｓ，Ａ１ｔが採用された場合におけるＳｏｏｔ排出量の変化の一例を示したグラフである。
図８は、筒内圧力Ｐｃに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ２」の特性を示したグラフである。
図９は、酸化領域代表温度Ｔｏ１の算出についての説明に使用される図である。
図１０は、酸化領域代表温度Ｔｏ１に対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ１」の特性を示したグラフである。
図１１は、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ２」の特性を示したグラフである。
図１２は、燃料の全てが完全燃焼するために必要な筒内ガス量Ｇｓと、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃとの関係を説明するための図である。
図１３は、燃焼ガス取り込み割合Ｘの定義式を示した図である。
図１４は、燃焼ガス取り込み割合Ｘに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｃ１」の特性を示したグラフである。
図１５は、燃料噴霧の大きさと、筒内酸素濃度と、着火遅れと、燃焼期間との関係を説明するための図である。
図１６は、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ３」の特性を示したグラフである。
図１７は、燃焼前半と燃焼後半とでＳｏｏｔの酸化反応を別個に扱って酸化補正項を算出することの説明に使用される図である。
図１８は、正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ２’」の特性を示したグラフである。
図１９は、正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’についての定常値・過渡値Ｒｏｘｃ’ｓ，Ｒｏｘｃ’ｔ、定常特性値・過渡特性値Ｂ２’ｓ，Ｂ２’ｔが採用された場合におけるＳｏｏｔ排出量の変化の一例を示したグラフである。
図２０は、酸化領域代表温度Ｔｏ２に対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ３」の特性を示したグラフである。
図２１は、筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ４」の特性を示したグラフである。
図２２は、重み付け係数αの算出に使用される係数βを決定する際に使用されるテーブルを示したグラフである。
図２３は、重み付け係数αの算出に使用される係数γを決定する際に使用されるテーブルを示したグラフである。
図２４は、噴霧重なり度Ｌの定義式を示した図である。
図２５は、燃料の全てが完全燃焼するために必要な筒内ガス量Ｇｓと、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃと、噴霧重なり度Ｌとの関係を説明するための図である。
図２６は、着火遅れ期間と、噴霧平均当量比と、Ｓｏｏｔ排出量との関係を説明するための図である。
図２７は、着火遅れ期間ＩＤに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ４」の特性を示したグラフである。
図２８は、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ５」の特性を示したグラフである。
図２９は、排ガス圧力Ｐｅに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ６」の特性を示したグラフである。
図３０は、排ガス温度Ｔｅに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ７」の特性を示したグラフである。
図３１は、吸気温度Ｔｉに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ８」の特性を示したグラフである。
図３２は、排ガス温度Ｔｅと吸気温度Ｔｉと内部ＥＧＲ割合ｒとを考慮した温度Ｔｚに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ９」の特性を示したグラフである。
図３３は、所定条件下においてのみ、着火遅れ期間相関値に基づく補正を考慮してＳｏｏｔ排出量が推定される場合の処理の流れの一例を示したフローチャートである。
図３４は、所定条件下においてのみ、着火遅れ期間相関値に基づく補正を考慮してＳｏｏｔ排出量が推定される場合の処理の流れの他の例を示したフローチャートである。
図３５は、所定条件下においてのみ、着火遅れ期間相関値に基づく補正を考慮してＳｏｏｔ排出量が推定される場合の処理の流れの他の例を示したフローチャートである。
図３６は、所定条件下においてのみ、着火遅れ期間相関値に基づく補正を考慮してＳｏｏｔ排出量が推定される場合の処理の流れの他の例を示したフローチャートである。
図３７は、Ｓｏｏｔ生成に要求される、最高火炎温度と噴霧の当量比との間の関係を示しグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明による内燃機関（ディーゼル機関）のすす排出量推定装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るすす排出量推定装置を４気筒内燃機関（ディーゼル機関）１０に適用したシステム全体の概略構成を示している。このシステムは、燃料供給系統を含むエンジン本体２０、エンジン本体２０の各気筒の燃焼室（筒内）にガスを導入するための吸気系統３０、エンジン本体２０からの排ガスを放出するための排気系統４０、排気還流を行うためのＥＧＲ装置５０、及び電気制御装置６０を含んでいる。
エンジン本体２０の各気筒の上部には、ニードルを利用した燃料噴射弁ＩＮＪがそれぞれ配設されている。
吸気系統３０は、エンジン本体２０の各気筒の燃焼室にそれぞれ接続された吸気マニホールド３１、吸気マニホールド３１の上流側集合部に接続され吸気マニホールド３１とともに吸気通路を構成する吸気管３２、吸気管３２内に回動可能に保持されたスロットル弁３３、スロットル弁３３の上流において吸気管３２に順に介装されたインタクーラー３４、過給機３５のコンプレッサ３５ａ、及び吸気管３２の先端部に配設されたエアクリーナ３６を含んでいる。
排気系統４０は、エンジン本体２０の各気筒にそれぞれ接続された排気マニホールド４１、排気マニホールド４１の下流側集合部に接続された排気管４２、排気管４２に配設された過給機３５のタービン３５ｂ、及び排気管４２に介装されたディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＮＲ）４３を含んでいる。排気マニホールド４１及び排気管４２は排気通路を構成している。
ＥＧＲ装置５０は、排気ガスを還流させる通路（ＥＧＲ通路）を構成する排気還流管５１と、排気還流管５１に介装されたＥＧＲ制御弁５２と、ＥＧＲクーラー５３とを備えている。排気還流管５１はタービン３５ｂの上流側排気通路（排気マニホールド４１）とスロットル弁３３の下流側吸気通路（吸気マニホールド３１）を連通している。ＥＧＲ制御弁５２は電気制御装置６０からの駆動信号に応答し、再循環される排気ガス量（排気還流量、ＥＧＲガス流量）を変更し得るようになっている。
電気制御装置６０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラム、テーブル（マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース等からなるマイクロコンピュータである。
上記インターフェースは、熱線式エアフローメータ７１、吸気温センサ７２、吸気管圧力センサ７３、吸気酸素濃度センサ７４、筒内圧力センサ７５、エンジン回転速度センサ７６、排気温センサ７７、空燃比センサ７８、アクセル開度センサ７９、及び排気圧力センサ８１と接続されていて、これらのセンサからの信号をＣＰＵに供給するようになっている。
また、インターフェースは、燃料噴射弁ＩＮＪ、図示しないスロットル弁アクチュエータ、及びＥＧＲ制御弁５２と接続されていて、ＣＰＵの指示に応じてこれらに駆動信号を送出するようになっている。
熱線式エアフローメータ７１は、吸気通路内を通過する吸入空気の質量流量（単位時間当りの吸入空気（新気）流量）を計測するようになっている。吸気温センサ７２は、エンジン１０の燃焼室（筒内）に吸入されるガスの温度（吸気温度）を検出するようになっている。吸気管圧力センサ７３は、内燃機関１０の燃焼室に吸入されるガスの圧力（吸気圧力）を検出するようになっている。吸気酸素濃度センサ７４は、内燃機関１０の燃焼室に吸入されるガス中の酸素濃度（吸気酸素濃度）を検出するようになっている。
筒内圧力センサ７５は、燃焼室内のガスの圧力（筒内圧力）を検出するようになっている。エンジン回転速度センサ７６は、実クランク角度とともにエンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度を検出するようになっている。排気温センサ７７は、燃焼室から排出されるガスの温度（排気温度）を検出するようになっている。空燃比センサ７８は、ＤＰＮＲ４３の下流の排ガスの空燃比を検出するようになっている。アクセル開度センサ７９は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するようになっている。排気圧力センサ８１は、燃焼室から排出されるガスの圧力（排ガス圧力）を検出するようになっている。
（第１実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法）
次に、上記のように構成されたすす排出量推定装置の第１実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法について説明する。
燃焼室内では、燃料の反応に起因してＳｏｏｔが生成される。図２に示すように、Ｓｏｏｔの生成は、燃料噴霧内のうちで空気過剰率λ＜１の領域（特に、λ＜０．５であって約１５００Ｋ以上の高温場）において主として行われる。一方、生成されたＳｏｏｔの一部は酸化される。図３に示すように、生成されたＳｏｏｔの酸化は、燃料噴霧内のうちで空気過剰率λ＞１の領域（特に、約１５００Ｋ以上の高温場）において主として行われる。そして、生成されたＳｏｏｔのうちで酸化されなかったものが燃焼室からＳｏｏｔとして排出される。第１実施形態では、このように燃焼室から排出されるＳｏｏｔの量（Ｓｏｏｔ排出量）が推定される。
第１実施形態では、Ｓｏｏｔ排出量として、「単位時間当たりに燃焼室から排出されるＳｏｏｔの質量」が算出される。即ち、第１実施形態で算出されるＳｏｏｔ排出量の単位は、例えば、ｇ／ｈ、ｇ／ｓで表すことができる。
第１実施形態では、下記（１）式に従ってＳｏｏｔ排出量が推定される。（１）式において、「定常排出量」は、内燃機関１０が現在の運転速度及び燃料噴射量をもって定常運転状態にある場合におけるＳｏｏｔ排出量である。「過渡補正値」は、過渡運転状態におけるＳｏｏｔ排出量の「定常排出量」からのずれの程度を表す値（係数）である。従って、（１）式に示すように、「定常排出量」に「過渡補正値」を乗じることで、過渡運転状態におけるＳｏｏｔ排出量が算出され得る。（１）式によるＳｏｏｔ排出量の推定は、例えば、燃料が噴射される気筒の圧縮行程中において燃料噴射量が決定されるタイミングが到来する毎に繰り返し実行される。
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定常排出量は、図４に示すエンジン回転速度ＮＥと燃料噴射量ｑとを引数とする定常排出量を求めるためのテーブルと、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。このテーブルは、エンジン回転速度及び燃料噴射量を一定に維持した定常運転状態においてＳｏｏｔ排出量を計測する実験を、エンジン回転速度及び燃料噴射量の組み合わせを種々変更しながら繰り返し行うことで作製することができる。図４に示すように、一般に、定常排出量は、ＮＥが大きいほど且つｑが大きいほどより大きい値に決定される。
以下、先ず、過渡補正値の算出についての概略を説明する。過渡補正値は、下記（２）式から算出される。（２）式に示すように、第１実施形態では、過渡補正値は、Ｓｏｏｔの生成に係わる補正項（補正係数）と、Ｓｏｏｔの酸化に係わる補正項（補正係数）と、燃料噴霧と燃焼室内のガス（筒内ガス）との混合に係わる補正項（補正係数）と、を乗じることで算出される。
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過渡補正値の算出の際し、Ｓｏｏｔ排出量に影響を与える複数の因子（後述する噴霧代表温度Ｔｆ、筒内圧力Ｐｃ等）が導入される。以下、説明の便宜上、各因子を総称して「Ｘ」と表記する。また、各因子について、因子Ｘの値に対するＳｏｏｔ排出量に関する特性式（例えば、Ｔｆの場合、後述する図６に示したグラフを参照）がそれぞれ導入される。
各因子について、因子Ｘの定常値Ｘｓと因子Ｘの過渡値Ｘｔとがそれぞれ取得される。定常値Ｘｓは、内燃機関１０が現在の運転速度及び燃料噴射量をもって定常運転状態にある場合における因子Ｘの値である。各因子について、定常値Ｘｓは、上述の「定常排出量」と同様、エンジン回転速度ＮＥと燃料噴射量ｑとを引数とする因子Ｘの値を求めるためのテーブルと、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。各因子について、因子Ｘの値を求めるためのテーブルは、エンジン回転速度及び燃料噴射量を一定に維持した定常運転状態において因子Ｘの値を計測する実験を、エンジン回転速度及び燃料噴射量の組み合わせを種々変更しながら繰り返し行うことで作製することができる。以下、各因子について、定常値Ｘｓを求めるための予め作製されたテーブルを、ＭａｐＸｓ（ＮＥ，ｑ）と表す。
過渡値Ｘｔは、因子Ｘの現在値（瞬時値）である。各因子について、過渡値Ｘｔは、後述するように、センサによる検出結果、公知の推定モデルによる推定結果等から取得される。定常運転状態では、過渡値Ｘｔは定常値Ｘｓと一致する一方、過渡運転状態では、過渡値Ｘｔは定常値Ｘｓからずれ得る。即ち、ＮＥの現在値（瞬時値）とｑの現在値（今回値）との組み合わせが同じであっても、ＸｔはＸｓからずれ得る。このずれに起因してＳｏｏｔ排出量が定常適合値からずれ得る。
各因子について、定常値Ｘｓと因子Ｘについての上記「特性式」とから因子Ｘについての定常特性値（例えば、Ｔｆの場合、（２）式におけるＡ１ｓ）がそれぞれ取得され、過渡値Ｘｔと因子Ｘについての上記「特性式」とから因子Ｘについての過渡特性値（例えば、Ｔｆの場合、（２）式におけるＡ１ｔ）がそれぞれ取得される。定常特性値、過渡特性値は、特性値を示す変数（Ａ１等）の末尾に「ｓ」、「ｔ」を付してそれぞれ表される。
各因子について、定常特性値と過渡特性値との比が算出される（例えば、Ｔｆの場合、（２）式における「Ａ１ｔ／Ａ１ｓ」）。因子Ｘについての「定常特性値と過渡特性値との比」は、過渡運転状態において発生し得る「過渡値Ｘｔの定常値Ｘｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量の定常排出量からのずれの程度を表す値となる。
過渡補正値は、（２）式に示すように、各因子についての「定常特性値と過渡特性値との比」をそれぞれ乗じることで算出される。この結果、過渡補正値は、過渡運転状態における各因子についての「過渡値Ｘｔの定常値Ｘｓからのずれ」の影響が全て考慮された「Ｓｏｏｔ排出量の定常排出量からのずれの程度を表す値（係数）」に算出される。以下、（２）式に示した補正項毎に、各因子についての「定常特性値と過渡特性値との比」について順に詳述していく。
〈生成補正項〉
Ｓｏｏｔの生成に係わる補正項（生成補正項）では、上記「因子」として、燃料の反応に起因してＳｏｏｔが生成される速度（Ｓｏｏｔ生成速度）に影響を与える因子が使用される。具体的には、「Ｓｏｏｔ生成速度に影響を与える因子」として、噴霧代表温度Ｔｆ、及び筒内圧力Ｐｃが導入される。上記（２）式における特性値Ａ１，Ａ２はそれぞれ、噴霧代表温度Ｔｆ、及び筒内圧力Ｐｃに対応する。以下、因子毎に順に説明する。
《噴霧代表温度Ｔｆに基づくＡ１ｔ／Ａ１ｓ》
噴霧代表温度Ｔｆとは、燃料噴霧内（特に、Ｓｏｏｔが生成される空気過剰率λ＜１の領域内）で位置に応じて異なる温度を代表する温度である。図５に示すように、噴孔から噴射される燃料噴霧におけるλ＜１の領域では、温度が、噴孔部分（噴霧根元、λ＝０）から遠ざかるほど（即ち、λが０から１まで大きくなるにつれて）、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐから最高火炎温度Ｔｍａｘまで次第に高くなるように、分布する。
本例では、噴霧代表温度Ｔｆとして、例えば、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐと最高火炎温度Ｔｍａｘとの平均値である平均温度、λに対する温度をλに対して分布する噴霧（混合気）の量で重み付けして得られる温度である重心温度等が採用され得る。
噴霧代表温度Ｔｆの定常値Ｔｆｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＴｆｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。
噴霧代表温度Ｔｆの過渡値Ｔｆｔは、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐの現在値（今回値）と最高火炎温度Ｔｍａｘの現在値（今回値）等から求めることができる。Ｔｃｏｍｐ，Ｔｍａｘは、例えば、上述したセンサからそれぞれ取得され得る、吸気温度、吸気圧力、及び吸気酸素濃度、並びに、燃焼室内に吸入されたガスの全量（筒内ガス量）等から周知の手法により取得することができる。筒内ガス量は、吸気温度、吸気圧力、圧縮開始時点での燃焼室の容積、及び気体の状態方程式から取得することができる。
噴霧代表温度Ｔｆに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ１」を求めるための特性式は、本例では、下記（３）式、及び図６に示すように、ガウス関数を用いて表される。ガウス関数を採用したのは、Ｓｏｏｔの生成量（生成速度）が、温度が或る温度Ｔｐ（例えば、１８９５Ｋ程度）のときに最大となり温度がＴｐから離れるにつれて減少する特性を有することに基づく。
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（３）式において、標準偏差σ（図６を参照）は、本例では、例えば、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐと最高火炎温度Ｔｍａｘとの差ΔＴ（図５を参照）の２分の１（＝ΔＴ／２）に「正規分布に従う確率変数の観測値が平均値±（１×標準偏差）の範囲に入る確率」である「０．６８」を乗じて得られる値が２σと等しいという関係から得られる。例えば、ΔＴ＝１２００Ｋである場合、σ≒２００Ｋとなる。
図６の実線は、上記のように決定される標準偏差σを用いて得られるＴｆに対する特性値Ａ１の特性の一例を示す。一方、図６の破線は、局所的な領域（温度が均一な領域）における温度に対するＳｏｏｔ排出量の（実際の）物理的な特性を示す。この物理的な特性は実験等を通して取得できる。図６の実線と破線との比較から理解できるように、上記のように決定される標準偏差σは、上記物理的な特性に対応する標準偏差よりも大きい。
図６に示すように、定常値Ｔｆｓと上記（３）式とから（即ち、（３）式におけるＴｆにＴｆｓを代入して）定常特性値Ａ１ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｆｔと上記（３）式とから（即ち、（３）式におけるＴｆにＴｆｔを代入して）過渡特性値Ａ１ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ１ｔ／Ａ１ｓ」が算出される（（２）式を参照）。この「Ａ１ｔ／Ａ１ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｆｔの定常値Ｔｆｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
図７は、上記のように、Ｔｆｓ，Ｔｆｔ，Ａ１ｓ，Ａ１ｔを設定した場合における、Ｔｆｓ，Ｔｆｔ，Ａ１ｔ／Ａ１ｓ，Ｓｏｏｔ排出量の変化の一例（例えば、急加速時）を示したグラフである。図７に示すように、急加速時等の過渡運転状態においてＴｆｔがＴｆｓから大きくずれる場合においても、「Ａ１ｔ／Ａ１ｓ」を定常排出量に乗じることで、Ｓｏｏｔ排出量が実測値に対して大きく乖離することなく推移し得る。
以上のように、燃料噴霧内の空気過剰率λ＜１の領域内における位置に応じて異なる温度を１つの温度Ｔｆで代表し、且つ、Ｔｆに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ１」を求めるための特性式（ガウス関数）にて使用される標準偏差σを上記物理的な特性に対応する標準偏差よりも大きい値に設定することで、計算負荷を増大させることなく、「Ａ１ｔ／Ａ１ｓ」を、過渡運転状態において、「過渡値Ｔｆｔの定常値Ｔｆｓからのずれ」に起因するＳｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を精度良く表す値とすることができる。
《筒内圧力Ｐｃに基づくＡ２ｔ／Ａ２ｓ》
筒内圧力Ｐｃとは、所定のタイミングにおける燃焼室内の圧力である。本例では、筒内圧力Ｐｃとして、例えば、吸気弁閉弁時での燃焼室内の圧力等が採用され得る。吸気弁閉弁時での燃焼室内の圧力は、吸気圧力と略等しいと考えられるから、吸気管圧力センサ７３から取得され得る。また、筒内圧力Ｐｃとして、圧縮端圧力が採用されてもよい。圧縮端圧力は、例えば、筒内圧力センサ７５から取得され得る。
筒内圧力Ｐｃの定常値Ｐｃｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＰｃｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。
筒内圧力Ｐｃの過渡値Ｐｃｔは、上述したように、吸気管圧力センサ７３、筒内圧力センサ７５等から取得され得る。
筒内圧力Ｐｃに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ２」を求めるための特性式は、本例では、下記（４）式にて表される。図８は、Ｐｃに対する特性値Ａ２の特性を示す。（４）式を採用したのは、Ｓｏｏｔの生成量（生成速度）が、圧力の１／２乗に比例する特性を有することに基づく。
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図８に示すように、定常値Ｐｃｓと上記（４）式とから（即ち、（４）式におけるＰｃにＰｃｓを代入して）定常特性値Ａ２ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｐｃｔと上記（４）式とから（即ち、（４）式におけるＰｃにＰｃｔを代入して）過渡特性値Ａ２ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ２ｔ／Ａ２ｓ」が算出される（（２）式を参照）。この「Ａ２ｔ／Ａ２ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｐｃｔの定常値Ｐｃｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を精度良く表す値となる。
〈酸化補正項〉
Ｓｏｏｔの酸化に係わる補正項（酸化補正項）では、上記「因子」として、生成されたＳｏｏｔが酸化される速度（Ｓｏｏｔ酸化速度）に影響を与える因子が使用される。具体的には、「Ｓｏｏｔ酸化速度に影響を与える因子」として、酸化領域代表温度Ｔｏ１、及び筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが導入される。上記（２）式における特性値Ｂ１，Ｂ２はそれぞれ、酸化領域代表温度Ｔｏ１、及び筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに対応する。以下、因子毎に順に説明する。
《酸化領域代表温度Ｔｏ１に基づくＢ１ｓ／Ｂ１ｔ》
酸化領域代表温度Ｔｏ１とは、燃料噴霧内（特に、Ｓｏｏｔが酸化される空気過剰率λ＞１の領域内）で位置に応じて異なる温度を代表する温度であって、特に、燃料の燃焼前半、即ち、燃料噴霧が拡散している途中の段階（燃焼が継続中の高温の噴霧状態）における燃料噴霧内の空気過剰率λ＞１の領域内での代表温度である。
図９に示すように、燃料噴霧におけるλ＞１の領域では、温度が、最高火炎温度Ｔｍａｘに対応する部分（λ＝１）から噴霧先端に向けて遠ざかるほど（即ち、λが１から大きくなるにつれて）、最高火炎温度Ｔｍａｘから次第に低くなるように、分布する。加えて、Ｓｏｏｔの酸化反応の殆どが、１５００Ｋ以上の温度で発生する。
以上のことから、本例では、酸化領域代表温度Ｔｏ１として、例えば、下記（５）式に示すように、最高火炎温度Ｔｍａｘと１５００Ｋとの平均値等が採用され得る。
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酸化領域代表温度Ｔｏ１の定常値Ｔｏ１ｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＴｏ１ｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。
酸化領域代表温度Ｔｏ１の過渡値Ｔｏ１ｔは、上記（５）式に従って求められる。上述のように、Ｔｍａｘは、例えば、上述したセンサからそれぞれ取得され得る、吸気温度、吸気圧力、及び吸気酸素濃度、並びに、上記筒内ガス量等から周知の手法により取得することができる。なお、Ｔｍａｘは、Ｒｏｘｃの低下により低下する。
酸化領域代表温度Ｔｏ１に対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ１」を求めるための特性式は、本例では、下記（６）式にて表される。ｑ１，ｑ２，ｈ１，ｈ２は正の定数である（ｑ２＞ｑ１）。図１０は、Ｔｏ１に対する特性値Ｂ１の特性を示す。図１０に示すように、特性値Ｂ１は、Ｔｏ１＜１５００Ｋでは非常に小さい値に維持され、Ｔｏ１≧１５００Ｋにて、Ｔｏ１の増加に応じて実質的に増大していく。このような特性を採用したのは、上述のように、Ｓｏｏｔの酸化反応の殆どが１５００Ｋ以上の温度で発生し、Ｓｏｏｔの酸化反応速度が１５００Ｋ以上にて温度上昇に伴って増大していくことに基づく。
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図１０に示すように、定常値Ｔｏ１ｓと上記（６）式とから（即ち、（６）式におけるＴｏ１にＴｏ１ｓを代入して）定常特性値Ｂ１ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｏ１ｔと上記（６）式とから（即ち、（６）式におけるＴｏ１にＴｏ１ｔを代入して）過渡特性値Ｂ１ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｂ１ｓ／Ｂ１ｔ」が算出される（（２）式を参照）。この「Ｂ１ｓ／Ｂ１ｔ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｏ１ｔの定常値Ｔｏ１ｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
なお、Ｓｏｏｔの酸化の進行につれてＳｏｏｔ排出量が減少する関係がある。従って、酸化補正項では、Ｓｏｏｔの酸化の進行に応じて増大する特性値が使用される場合において、「定常特性値と過渡特性値との比」として、上述した生成補正項（＝「過渡特性値／定常特性値」）と異なり、分子と分母が逆の「定常特性値／過渡特性値」が採用されている。
以上のように、（特に、燃焼前半における）燃料噴霧内の空気過剰率λ＞１の領域内における位置に応じて異なる温度を１つの温度Ｔｏ１で代表することで、計算負荷を増大させることなく、「Ｂ１ｓ／Ｂ１ｔ」を、過渡運転状態において、「過渡値Ｔｏ１ｔの定常値Ｔｏ１ｓからのずれ」に起因するＳｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を精度良く表す値とすることができる。
加えて、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃの低下により最高火炎温度Ｔｍａｘ（従って、酸化領域代表温度Ｔｏ１）が低下することで、筒内酸素濃度の低下によりＳｏｏｔの酸化の度合いが低下すること（従って、Ｓｏｏｔ排出量が増大すること）を表現することができる。
《筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに基づくＢ２ｓ／Ｂ２ｔ》
筒内酸素濃度Ｒｏｘｃとは、燃焼室内のガスの酸素濃度である。燃焼室内のガスの酸素濃度は、燃焼室内に吸入されたガス中の酸素濃度と略等しいと考えられるから、吸気酸素濃度センサ７４から取得され得る。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｃの定常値Ｒｏｘｃｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＲｏｘｃｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｃの過渡値Ｒｏｘｃｔは、上述したように、吸気酸素濃度センサ７４から取得され得る。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ２」を求めるための特性式は、本例では、下記（７）式にて表される。図１１は、Ｒｏｘｃに対する特性値Ｂ２の特性を示す。（７）式を採用したのは、Ｓｏｏｔの酸化速度が、筒内酸素濃度に比例する特性を有することに基づく。
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図１１に示すように、定常値Ｒｏｘｃｓと上記（７）式とから（即ち、（７）式におけるＲｏｘｃにＲｏｘｃｓを代入して）定常特性値Ｂ２ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｒｏｘｃｔと上記（７）式とから（即ち、（７）式におけるＲｏｘｃにＲｏｘｃｔを代入して）過渡特性値Ｂ２ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｂ２ｓ／Ｂ２ｔ」が算出される（（２）式を参照）。この「Ｂ２ｓ／Ｂ２ｔ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｒｏｘｃｔの定常値Ｒｏｘｃｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を精度良く表す値となる。
〈混合補正項〉
燃料噴霧と筒内ガスとの混合に係わる補正項（混合補正項）では、上記「因子」として、燃焼ガス取り込み割合Ｘ（詳細は後述）が導入される。上記（２）式における特性値Ｃ１は、燃焼ガス取り込み割合Ｘに対応する。
《燃焼ガス取り込み割合Ｘに基づくＣ１ｔ／Ｃ１ｓ》
燃料噴射量ｑの燃料の全てが完全燃焼するために必要な筒内ガス量をＧｓとすると、Ｇｓは下記（８）式に従って表すことができる。（８）式において、ＡＦｔｈは理論空燃比であり、Ｒｏｘｃは筒内酸素濃度である。
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（８）式から理解できるように、Ｇｓは、Ｒｏｘｃが小さいほど大きくなる。従って、筒内ガスの全量（＝上記筒内ガス量）をＧｃｙｌとすると、図１２に示すように、Ｇｃｙｌに対するＧｓの割合は、Ｒｏｘｃが大きい場合に小さくなり（図１２（ａ）を参照）、Ｒｏｘｃが小さい場合に大きくなる（図１２（ｂ）を参照）。
この割合（Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）は、燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼したと仮定した場合においてその後において燃料噴霧が完全燃焼後のガス（燃焼ガス）を取り込む確率を表す。燃焼ガス中には酸素が存在しない。従って、この割合（Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）が大きいことは、燃料噴霧内において生成されたＳｏｏｔの酸化の度合いが低下すること、即ち、Ｓｏｏｔ排出量が増大すること、を意味する。
このように、割合（Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）は、Ｓｏｏｔ排出量に影響を与える因子となる。本例では、図１３に示すように、この割合（Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）を、燃焼ガス取り込み割合Ｘと定義する（０＜Ｘ＜１）。
燃焼ガス取り込み割合Ｘの定常値Ｘｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＸｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。燃焼ガス取り込み割合Ｘの過渡値Ｘｔは、図１３に示した式に従って求められる。
燃焼ガス取り込み割合Ｘに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｃ１」を求めるための特性式は、本例では、下記（９）式にて表される。図１４は、Ｘに対する特性値Ｃ１の特性を示す。（９）式（１次関数）を採用したのは、Ｓｏｏｔ排出量が、Ｘの増大に応じて増大する特性を有すること、並びに、計算が簡易となること等に基づく。
2009139507.tif 000011
図１４に示すように、定常値Ｘｓと上記（９）式とから（即ち、（９）式におけるＸにＸｓを代入して）定常特性値Ｃ１ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｘｔと上記（９）式とから（即ち、（９）式におけるＸにＸｔを代入して）過渡特性値Ｃ１ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｃ１ｔ／Ｃ１ｓ」が算出される（（２）式を参照）。この「Ｃ１ｔ／Ｃ１ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｘｔの定常値Ｘｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
以上のように、上記（２）式において混合補正項（＝Ｃ１ｔ／Ｃ１ｓ）を加えることで、過渡的に、筒内ガス量Ｇｃｙｌが小さいときや、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいとき等、筒内での酸素が不足気味のときに燃焼ガス取り込み割合Ｘ（＝Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）が大きくなり、過渡的に筒内での酸素が不足気味のときにＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
以上、説明したように、本発明によるすす排出量推定装置の第１実施形態によれば、「定常排出量」に「過渡補正値」を乗じることでＳｏｏｔ排出量が算出され得る（（１）式を参照）。「定常排出量」は、内燃機関が現在の運転速度及び燃料噴射量をもって定常運転状態にある場合におけるＳｏｏｔ排出量であり、テーブル検索により取得される。「過渡補正値」は、過渡運転状態におけるＳｏｏｔ排出量の「定常排出量」からのずれの程度を表す係数である。「過渡補正値」の算出に際し、Ｓｏｏｔ排出量に影響を与える複数の因子の各々について、因子の値に対するＳｏｏｔ排出量に関する特性式に因子の定常値（テーブル検索値）と過渡値（現在値）とを代入して定常特性値と過渡特性値とがそれぞれ取得され、「定常特性値と過渡特性値との比」が算出される。「過渡補正値」は、各因子についての「定常特性値と過渡特性値との比」をそれぞれ乗じることで算出される（（２）式を参照）。
これにより、「過渡補正値」は、過渡運転状態における各因子についての「過渡値の定常値からのずれ」の影響が全て考慮された「Ｓｏｏｔ排出量の定常排出量からのずれの程度を表す係数」に算出される。この結果、「定常排出量」を取得するためのテーブル検索、及び「過渡補正値」の算出という少ない計算負荷をもって、過渡運転状態においてＳｏｏｔ排出量を精度良く推定することができる。
（第２実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法）
次に、本発明に係るすす排出量推定装置の第２実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法について説明する。この第２実施形態では、過渡補正値が下記（１０）式から算出される点においてのみ、過渡補正値が上記（２）式から算出される上記第１実施形態と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
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上記（１０）式から理解できるように、第２実施形態では、過渡補正値は、生成補正項と酸化補正項のみから算出される。生成補正項では、「噴霧代表温度Ｔｆに基づくＡ１ｔ／Ａ１ｓ」と「筒内圧力Ｐｃに基づくＡ２ｔ／Ａ２ｓ」とが使用される点では上記第１実施形態と同じである一方、「筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに基づくＡ３ｔ／Ａ３ｓ」が新たに導入される点においてのみ上記第１実施形態と異なる。
《筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに基づくＡ３ｔ／Ａ３ｓ》
図１５に示すように、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいと、着火遅れが大きくなり（燃料噴射から着火までに要する時間が長くなり）、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが大きくなる。加えて、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいと、燃料噴霧と筒内ガス中の酸素とが出会う機会が少なくなって燃料の燃焼速度が小さくなる。以上より、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいと、燃料の燃焼期間が長くなって燃料が高温にさらされる時間が長くなり、この結果、Ｓｏｏｔが生成され易くなる。
このように、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃは、「Ｓｏｏｔ生成速度に影響を与える因子」となる。なお、上述のように、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいと、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが大きくなることを考慮すると、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが「Ｓｏｏｔ生成速度に影響を与える因子」となる、ということもできる。即ち、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが大きいほど、Ｓｏｏｔが生成され易くなる。
ここで、着火開始時点での燃料噴霧の大きさは、例えば、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃを用いた上記「燃料噴射量ｑの燃料の全てが完全燃焼するために必要な筒内ガス量Ｇｓ」（上記（８）式を参照）を使用して下記（１１）式に従って得られる混合気量Ｇａｌｌにて表すことができる。
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筒内酸素濃度Ｒｏｘｃの定常値Ｒｏｘｃｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＲｏｘｃｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。筒内酸素濃度Ｒｏｘｃの過渡値Ｒｏｘｃｔは、上述したように、吸気酸素濃度センサ７４から取得され得る。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ３」を求めるための特性式は、本例では、下記（１２）式にて表される。この特性値Ａ３は、（１１）式から得られるＧａｌｌをｑで除した値である。図１６は、Ｒｏｘｃに対する特性値Ａ３の特性を示す。（１２）式を採用したのは、上述のように、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが大きいほどＳｏｏｔが生成され易いこと、並びに、着火開始時点での燃料噴霧の大きさがＧａｌｌにて表すことができることに基づく。
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図１６に示すように、定常値Ｒｏｘｃｓと上記（１２）式とから（即ち、（１２）式におけるＲｏｘｃにＲｏｘｃｓを代入して）定常特性値Ａ３ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｒｏｘｃｔと上記（１２）式とから（即ち、（１２）式におけるＲｏｘｃにＲｏｘｃｔを代入して）過渡特性値Ａ３ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ３ｔ／Ａ３ｓ」が算出される（（１０）式を参照）。この「Ａ３ｔ／Ａ３ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｒｏｘｃｔの定常値Ｒｏｘｃｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
以上のように、上記（１０）式に示すように、生成補正項に「Ａ３ｔ／Ａ３ｓ」を加えることで、加速時等において一時的に筒内酸素濃度が低下し（従って、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが大きくなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
他方、上記（１０）式から理解できるように、第２実施形態において、酸化補正項では、「酸化領域代表温度Ｔｏ１に基づくＢ１ｓ／Ｂ１ｔ」が使用される点では上記第１実施形態と同じである一方、「筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに基づくＢ２ｓ／Ｂ２ｔ」に代えて「正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に基づくＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」が導入される点、並びに、「酸化領域代表温度Ｔｏ２に基づくＢ３ｓ／Ｂ３ｔ」、「筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに基づくＢ４ｓ／Ｂ４ｔ」、及び重み付け係数αが新たに導入される点が、上記第１実施形態と異なる。
図１７に示すように、生成されたすすの酸化反応は、燃料の燃焼前半、即ち、燃料噴霧が拡散している途中の段階（燃焼が継続中の高温の噴霧状態）のみならず、燃料の燃焼後半、即ち、燃料噴霧が十分に拡散して混合気が均一となり且つ燃焼がほぼ終了した状態でも発生し得る。ここで、燃焼前半と燃焼後半とでは、燃焼室内のガスの温度及び酸素濃度が大きく異なるから、Ｓｏｏｔ酸化速度も大きく異なる。従って、第２実施形態では、燃焼前半でのＳｏｏｔの酸化反応と燃焼後半でのＳｏｏｔの酸化反応とが別個に扱われる。
図１７に示すように、「酸化領域代表温度Ｔｏ１に基づくＢ１ｓ／Ｂ１ｔ」及び「正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に基づくＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」が燃焼前半に係わり、「酸化領域代表温度Ｔｏ２に基づくＢ３ｓ／Ｂ３ｔ」及び「筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに基づくＢ４ｓ／Ｂ４ｔ」が燃焼後半に係わる。重み付け係数αは、Ｓｏｏｔの酸化量（酸化の程度）全体に対する燃焼前半でのＳｏｏｔの酸化量（酸化の程度）の割合を表す。以下、第２実施形態で新たに導入されたものについて順に説明する。
《正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に基づくＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔ》
上述のように、燃焼ガス取り込み割合Ｘ（＝Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）（図１３を参照）は、燃料噴射量の燃料の全てが完全燃焼したと仮定した場合においてその後において燃料噴霧が燃焼ガス（完全燃焼後のガス）を取り込む確率を表す。燃焼ガス中には酸素が存在しない。従って、燃料の全てが完全燃焼した後における燃料噴霧中でのＳｏｏｔの酸化反応を考える場合、燃料噴霧に取り込まれるガスの酸素濃度は、実質的には、下記（１３）式にて示されるＲｏｘｃ’に略等しいと考えることができる。
2009139507.tif 000015
上記（１３）式に示すように、Ｒｏｘｃ（吸気酸素濃度センサ７４から取得され得る酸素濃度、燃焼前の筒内酸素濃度）に（１−Ｘ）を乗じて得られるＲｏｘｃ’を「正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’」と呼ぶ。このようにＸを考慮して得られるＲｏｘｃ’は、Ｒｏｘｃよりも、Ｓｏｏｔ酸化速度により強く影響を与える因子となり得る。
正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’の定常値Ｒｏｘｃ’ｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＲｏｘｃ’ｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’の過渡値Ｒｏｘｃ’ｔは、上記（１３）式に従って求められる。
正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ２’」を求めるための特性式は、本例では、下記（１４）式にて表される。図１８は、Ｒｏｘｃ’に対する特性値Ｂ２’の特性を示す。（１４）式（１次関数）を採用したのは、燃焼前半でのＳｏｏｔ酸素速度が、Ｒｏｘｃ’に比例する特性を有すると考えられることに基づく。
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図１８に示すように、定常値Ｒｏｘｃ’ｓと上記（１４）式とから（即ち、（１４）式におけるＲｏｘｃ’にＲｏｘｃ’ｓを代入して）定常特性値Ｂ２’ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｒｏｘｃ’ｔと上記（１４）式とから（即ち、（１４）式におけるＲｏｘｃ’にＲｏｘｃ’ｔを代入して）過渡特性値Ｂ２’ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｂ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」が算出される（（１０）式を参照）。この「Ｂ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｒｏｘｃ’ｔの定常値Ｒｏｘｃ’ｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
図１９は、上記のように、Ｒｏｘｃ’ｓ，Ｒｏｘｃ’ｔ，Ｂ２’ｓ，Ｂ２’ｔを設定した場合における、Ｒｏｘｃ’ｓ，Ｒｏｘｃ’ｔ，Ｂ２’ｓ／Ｂ２’ｔ，Ｓｏｏｔ排出量の変化の一例（例えば、急加速時）を示したグラフである。図１９に示すように、急加速時等の過渡運転状態においてＲｏｘｃ’ｔがＲｏｘｃ’ｓから大きくずれる場合においても、「Ｂ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」を定常排出量に乗じることで、Ｓｏｏｔ排出量が実測値に対して大きく乖離することなく推移し得る。
以上のように、上記（１０）式に示すように、酸化補正項においてＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔを考慮することで、過渡的に、筒内ガス量Ｇｃｙｌが小さいときや、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいとき等、筒内での酸素が不足気味のときに燃焼ガス取り込み割合Ｘ（＝Ｇｓ／Ｇｃｙｌ）が大きくなり、過渡的に筒内での酸素が不足気味のときにＳｏｏｔ酸化速度が減少してＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
即ち、酸化補正項において「Ｒｏｘｃに基づくＢ２ｓ／Ｂ２ｔ」に代えて「Ｒｏｘｃ’に基づくＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」を使用することにより、上記第１実施形態において混合補正項として「Ｘに基づくＣ１ｔ／Ｃ１ｓ」を追加したことによる作用・効果と同様の作用・効果が生じ得る。
《酸化領域代表温度Ｔｏ２に基づくＢ３ｓ／Ｂ３ｔ》
酸化領域代表温度Ｔｏ２とは、燃料噴霧内で位置に応じて異なる温度を代表する温度であって、特に、燃料の燃焼後半、即ち、燃料噴霧が十分に拡散して混合気が均一となり且つ燃焼がほぼ終了した状態における燃料噴霧（混合気）内での代表温度である。
燃焼後半における燃料噴霧内の温度は、上記最高火炎温度Ｔｍａｘ及び排ガス温度Ｔｅに強い相関があると考えられる。そこで、本例では、酸化領域代表温度Ｔｏ２として、例えば、下記（１５）式に示すように、最高火炎温度Ｔｍａｘと排ガス温度Ｔｅとの平均値等が採用され得る。
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酸化領域代表温度Ｔｏ２の定常値Ｔｏ２ｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＴｏ２ｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。
酸化領域代表温度Ｔｏ２の過渡値Ｔｏ２ｔは、上記（１５）式に従って求められる。上述のように、Ｔｍａｘは、例えば、上述したセンサからそれぞれ取得され得る、吸気温度、吸気圧力、及び吸気酸素濃度、並びに、上記筒内ガス量等から周知の手法により取得することができる。また、Ｔｅは、排気温センサ７７から得ることができる。
酸化領域代表温度Ｔｏ２に対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ３」を求めるための特性式は、本例では、上記（６）式に類似する下記（１６）式にて表される。ｑ３，ｑ４，ｈ３，ｈ４は正の定数である（ｑ４＞ｑ３）。図２０は、Ｔｏ２に対する特性値Ｂ３の特性を示す。図２０に示すように、特性値Ｂ３は、Ｔｏ２＜１５００Ｋでは非常に小さい値に維持され、Ｔｏ２≧１５００Ｋにて、Ｔｏ２の増加に応じて実質的に増大していく。このような特性を採用したのは、燃焼後半においても、Ｓｏｏｔの酸化反応の殆どが１５００Ｋ以上の温度で発生し、Ｓｏｏｔの酸化反応速度が１５００Ｋ以上にて温度上昇に伴って増大していくことに基づく。
2009139507.tif 000018
図２０に示すように、定常値Ｔｏ２ｓと上記（１６）式とから（即ち、（１６）式におけるＴｏ２にＴｏ２ｓを代入して）定常特性値Ｂ３ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｏ２ｔと上記（１６）式とから（即ち、（１６）式におけるＴｏ２にＴｏ２ｔを代入して）過渡特性値Ｂ３ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｂ３ｓ／Ｂ３ｔ」が算出される（（１０）式を参照）。この「Ｂ３ｓ／Ｂ３ｔ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｏ２ｔの定常値Ｔｏ２ｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
以上のように、燃焼後半における燃料噴霧内の位置に応じて異なる温度を１つの温度Ｔｏ２で代表することで、計算負荷を増大させることなく、「Ｂ３ｓ／Ｂ３ｔ」を、過渡運転状態において、「過渡値Ｔｏ２ｔの定常値Ｔｏ２ｓからのずれ」に起因するＳｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を精度良く表す値とすることができる。
加えて、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃの低下により最高火炎温度Ｔｍａｘ（従って、酸化領域代表温度Ｔｏ２）が低下することで、筒内酸素濃度の低下により燃焼後半でのＳｏｏｔの酸化の度合いが低下すること（従って、Ｓｏｏｔ排出量が増大すること）を表現することができる。
《筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに基づくＢ４ｓ／Ｂ４ｔ》
筒内酸素濃度Ｒｏｘｅとは、燃焼後半における燃焼室内のガスの酸素濃度である。燃焼後半では、燃焼室内のガスの酸素濃度は、排ガス中の酸素濃度と略等しいと考えられる。従って、筒内酸素濃度Ｒｏｘｅは、排ガス中の酸素濃度を検出・推定する手段から得ることができる。排ガス中の酸素濃度は、燃焼室から排出される排ガス中の酸素濃度を検出する図示しない排気酸素濃度センサから検出してもよいし、吸気酸素濃度センサ７４から取得される吸気酸素濃度から燃料の燃焼により消費された酸素分を減じることで推定してもよい。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｅの定常値Ｒｏｘｅｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＲｏｘｅｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｅの過渡値Ｒｏｘｅｔは、上述したように、排気酸素濃度センサ、吸気酸素濃度センサ７４等から取得され得る。
筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ４」を求めるための特性式は、本例では、下記（１７）式にて表される。図２１は、Ｒｏｘｅに対する特性値Ｂ４の特性を示す。（１７）式を採用したのは、燃焼後半においても、Ｓｏｏｔの酸化速度が、筒内酸素濃度に比例する特性を有することに基づく。
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図２１に示すように、定常値Ｒｏｘｅｓと上記（１７）式とから（即ち、（１７）式におけるＲｏｘｅにＲｏｘｅｓを代入して）定常特性値Ｂ４ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｒｏｘｅｔと上記（１７）式とから（即ち、（１７）式におけるＲｏｘｅにＲｏｘｅｔを代入して）過渡特性値Ｂ４ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｂ４ｓ／Ｂ４ｔ」が算出される（（１０）式を参照）。この「Ｂ４ｓ／Ｂ４ｔ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｒｏｘｅｔの定常値Ｒｏｘｅｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を精度良く表す値となる。
《重み付け係数α》
燃焼前半でのＳｏｏｔの酸化量（酸化の程度）と燃焼後半でのＳｏｏｔの酸化量（酸化の程度）との割合は、燃焼前半でのＳｏｏｔ酸化速度と燃焼後半でのＳｏｏｔ酸化速度との割合に略等しいと考えられる。燃焼前半でのＳｏｏｔ酸化速度は、上述の酸化領域代表温度Ｔｏ１についての特性値Ｂ１（図１０、及び（６）式を参照）で代表でき、燃焼後半でのＳｏｏｔ酸化速度は、上述の酸化領域代表温度Ｔｏ２についての特性値Ｂ３（図２０、及び（１６）式を参照）で代表できる。以上のことから、重み付け係数αは、酸化領域代表温度Ｔｏ１，Ｔｏ２に基づいて、例えば、下記（１８）式、或いは（１９）式で表すことができる。
2009139507.tif 000020
なお、一般に、燃焼前半での酸化領域代表温度Ｔｏ１は１５００Ｋよりも高く、燃焼後半での酸化領域代表温度Ｔｏ２は１５００Ｋよりも低い。従って、特性値Ｂ３（Ｂ３ｔ，Ｂ３ｓ）は特性値Ｂ１（Ｂ１ｔ，Ｂ１ｓ）に比して極めて小さい値となる。従って、係る観点から、重み付け係数α＝１（一定）としてもよい。
また、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ（吸気酸素濃度）が大きいと最高火炎温度が高くなるから、燃焼前半も燃焼後半もＳｏｏｔの酸化反応が進行し易い。一方、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいと最高火炎温度が低くなるから、燃焼前半よりも温度が低い燃焼後半では、燃焼前半に比してＳｏｏｔの酸化反応が相対的に進行し難くなる。換言すれば、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さくなるほど、Ｓｏｏｔの酸化量全体に対する燃焼前半でのＳｏｏｔの酸化量の割合（＝α）が大きくなる。
加えて、筒内圧力Ｐｃ（吸気圧力）が大きいと燃料噴霧が拡散し難くなるから、燃焼前半においてＳｏｏｔの酸化反応が相対的に進行し易くなる。一方、筒内圧力Ｐｃが小さいと燃料噴霧が拡散し易くなるから、燃焼後半においてＳｏｏｔの酸化反応が相対的に進行し易くなる。換言すれば、筒内圧力Ｐｃが大きくなるほど、Ｓｏｏｔの酸化量全体に対する燃焼前半でのＳｏｏｔの酸化量の割合（＝α）が大きくなる。
以上のことから、重み付け係数αは、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ及び筒内圧力Ｐｃに基づいて、例えば、下記（２０）式で表すことができる。（２０）式において、βは、図２２に示すテーブルに基づいて決定される係数であり、Ｒｏｘｃが小さいほどより大きい値に決定される。γは、図２３に示すテーブルに基づいて決定される係数であり、Ｐｃが大きいほどより大きい値に決定される。なお、重み付け係数αを、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ及び筒内圧力Ｐｃの何れかのみに基づいて、α＝β、或いは、α＝γとしてもよい。
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以上、酸化補正項では、燃焼前半について「酸化領域代表温度Ｔｏ１に基づくＢ１ｓ／Ｂ１ｔ」及び「正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に基づくＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」が使用され、燃焼後半について「酸化領域代表温度Ｔｏ２に基づくＢ３ｓ／Ｂ３ｔ」及び「筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに基づくＢ４ｓ／Ｂ４ｔ」が使用されているが、燃焼前半について「酸化領域代表温度Ｔｏ１に基づくＢ１ｓ／Ｂ１ｔ」及び「正味筒内酸素濃度Ｒｏｘｃ’に基づくＢ２’ｓ／Ｂ２’ｔ」の何れか一方のみが使用され、燃焼後半について「酸化領域代表温度Ｔｏ２に基づくＢ３ｓ／Ｂ３ｔ」及び「筒内酸素濃度Ｒｏｘｅに基づくＢ４ｓ／Ｂ４ｔ」の何れか一方のみが使用されてもよい。
（第３実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法）
次に、本発明に係るすす排出量推定装置の第３実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法について説明する。この第３実施形態では、過渡補正値が下記（２１）式から算出される点においてのみ、過渡補正値が上記（１０）式から算出される上記第２実施形態と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
2009139507.tif 000022
上記（２１）式から理解できるように、第３実施形態も、上記第２実施形態と同様、過渡補正値は、生成補正項と酸化補正項のみから算出される。また、生成補正項は、上記第２実施形態と同じである。一方、酸化補正項では、上記第１、第２実施形態で使用されている「酸化領域代表温度ｔｏ１に基づくＢ１ｓ／Ｂ１ｔ」と、第３実施形態に特有の「噴霧重なり度Ｌに基づくＢ５ｔ／Ｂ５ｓ」とが使用される。
《噴霧重なり度Ｌに基づくＢ５ｔ／Ｂ５ｓ》
実際には、燃焼室の形状（キャビティの形状）等に起因して、筒内ガスのうちで燃料噴霧が到達し得ない（燃料噴霧と混合し得ない）部分（燃料の燃焼に寄与しない部分）が存在する。ここで、筒内ガスのうちで燃料噴霧と混合し得る（燃料の燃焼に寄与する）部分の割合を「空気利用率」とし、「燃焼室内のガスのうち燃料の燃焼に寄与しない分を除いたガスの量」をＧｃｙｌ’とすると、Ｇｃｙｌ’は下記（２２）式で表すことができる。
2009139507.tif 000023
このＧｃｙｌ’と、上述した「燃料噴射量ｑの燃料の全てが完全燃焼するために必要な筒内ガス量Ｇｓ」とを使用して、図２４に示すように、噴霧重なり度Ｌ＝Ｇｓ／Ｇｃｙｌ’と定義する。
図２５に示すように、上述の「燃焼ガス取り込み割合Ｘ」と同様、噴霧重なり度Ｌも、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいほど大きくなる。筒内ガスのうちで上述の「燃料の燃焼に寄与しない分」が考慮された結果、Ｌは「１」を超える場合もある。
図２５に示すように、噴霧重なり度Ｌが大きくなるほど（特に、Ｌ＞１のとき）、複数の噴孔（図２５では、４つ）からそれぞれ噴射・形成された燃料噴霧同士が重なる確率が高くなる。燃料噴霧同士が重なる部分では、燃料噴霧内に酸素が取り込まれ難くなり、この結果、この部分でのＳｏｏｔ酸化速度が低下する。以上より、噴霧重なり度Ｌは、Ｓｏｏｔ酸化速度に強く影響を与える因子となり得る。
噴霧重なり度Ｌの定常値Ｌｓは、上述したように、予め作製されたテーブルＭａｐＬｓ（ＮＥ，ｑ）と、エンジン回転速度ＮＥの現在値（瞬時値）及び燃料噴射量ｑの現在値（今回値）とから、テーブル検索により取得される。噴霧重なり度Ｌの過渡値Ｌｔは、図２４に示した式に従って求められる。
噴霧重なり度Ｌに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ｂ５」を求めるための特性式は、本例では、下記（２３）式にて表される。ｑ５，ｈ５は正の定数である。図２５は、Ｌに対する特性値Ｂ５の特性を示す。（２３）式を採用したのは、上述したように、特にＬ＞１のときに燃料噴霧同士が重なる確率が高くなってＳｏｏｔ酸化速度が低下することに基づく。
2009139507.tif 000024
図２５に示すように、定常値Ｌｓと上記（２３）式とから（即ち、（２３）式におけるＬにＬｓを代入して）定常特性値Ｂ５ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｌｔと上記（２３）式とから（即ち、（２３）式におけるＬにＬｔを代入して）過渡特性値Ｂ５ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ｂ５ｔ／Ｂ５ｓ」が算出される（（２１）式を参照）。この「Ｂ５ｔ／Ｂ５ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｌｔの定常値Ｌｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
以上のように、上記（２１）式において酸化補正項にて「Ｂ５ｔ／Ｂ５ｓ）を加えることで、過渡的に、筒内ガス量Ｇｃｙｌが小さいときや、筒内酸素濃度Ｒｏｘｃが小さいとき等、燃料噴霧同士が重なる確率が高いときに噴霧重なり度Ｌ（＝Ｇｓ／Ｇｃｙｌ’）が大きくなり、過渡的に燃料噴霧同士が重なる確率が高いときにＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
（第４実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法）
次に、本発明に係るすす排出量推定装置の第４実施形態によるＳｏｏｔ排出量の推定方法について説明する。この第４実施形態では、過渡補正値が下記（２４）式から算出される点においてのみ、過渡補正値が上記（２）式から算出される上記第１実施形態と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
2009139507.tif 000025
上記（２４）式から理解できるように、第４実施形態では、過渡補正値は、生成補正項と酸化補正項のみから算出される。生成補正項では、「噴霧代表温度Ｔｆに基づくＡ１ｔ／Ａ１ｓ」と「筒内圧力Ｐｃに基づくＡ２ｔ／Ａ２ｓ」とが使用される点では上記第１実施形態と同じである一方、「筒内酸素濃度Ｒｏｘｃに基づくＡ３ｔ／Ａ３ｓ」に代えて「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」が導入される点においてのみ上記第１実施形態と異なる。着火遅れ期間ＩＤとは、燃料の噴射開始時期（メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされる場合、メイン噴射の開始時期）から着火開始時期までの期間（クランク角度、又は、時間）を指す。
《着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ》
図２６に示すように、着火遅れ期間ＩＤが短いと、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが小さくなることで、着火開始時点での燃料噴霧の（平均）当量比が大きくなり、この結果、Ｓｏｏｔが生成され易くなる。このように、着火遅れ期間ＩＤは、「Ｓｏｏｔ生成速度に影響を与える因子」となる。着火遅れ期間ＩＤは、例えば、筒内圧力センサ７５から検出される筒内圧力の推移に基づいて特定される着火開始時期を用いて算出することができる。また、着火遅れ期間ＩＤは、周知の推定手法の一つに基づいて推定され得る。
着火遅れ期間ＩＤに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ４」を求めるための特性式は、本例では、下記（２５）式にて表される。ｑ６は負の定数、ｈ６は正の定数である。図２７は、ＩＤに対する特性値Ａ４の特性を示す。（２５）式を採用したのは、上述のように、着火遅れ期間ＩＤが小さいほどＳｏｏｔが生成され易いことに基づく。なお、ＩＤが小さいほど特性値が大きくなる限りにおいて、（２５）式とは異なる特性式（下に凸の特性、上に凸の特性）が採用されてもよい。
2009139507.tif 000026
図２７に示すように、定常値ＩＤｓと上記（２５）式とから（即ち、（２５）式におけるＩＤにＩＤｓを代入して）定常特性値Ａ４ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値ＩＤｔと上記（２５）式とから（即ち、（２５）式におけるＩＤにＩＤｔを代入して）過渡特性値Ａ４ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ４ｔ／Ａ４ｓ」が算出される（（２４）式を参照）。この「Ａ４ｔ／Ａ４ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値ＩＤｔの定常値ＩＤｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。
以上、上記（２４）式に示すように、生成補正項に「Ａ４ｔ／Ａ４ｓ」を加えることで、何らかの原因で着火遅れ期間が短くなり（従って、着火開始時点での燃料噴霧の大きさが小さくなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
以下、着火遅れ期間ＩＤそのものに代えて「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」を用いて過渡補正値が算出される種々の場合について順に説明する。
《圧縮端温度Ｔｃｏｍｐに基づくＡ５ｔ／Ａ５ｓ》
一般に、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高いと、着火開始時期が早くなることで着火遅れ期間ＩＤが短くなる。即ち、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐは「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」となり、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高いほどＳｏｏｔが生成され易くなる。上述したように、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐは、例えば、上述したセンサからそれぞれ取得され得る、吸気温度、吸気圧力、及び吸気酸素濃度、並びに、燃焼室内に吸入されたガスの全量（筒内ガス量）等から周知の手法により取得することができる。
着火遅れ期間ＩＤそのものに代えて圧縮端温度Ｔｃｏｍｐを用いて過渡補正値が算出される場合、過渡補正値は、上記（２４）式に代えて下記（２６）式から算出される。（２６）式は、「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」に代えて「圧縮端温度Ｔｃｏｍｐに基づくＡ５ｔ／Ａ５ｓ」が導入される点においてのみ上記（２４）式と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
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圧縮端温度Ｔｃｏｍｐに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ５」を求めるための特性式は、本例では、下記（２７）式にて表される。ｑ７，ｈ７は正の定数である。図２８は、Ｔｃｏｍｐに対する特性値Ａ５の特性を示す。（２７）式を採用したのは、上述のように、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高いほどＳｏｏｔが生成され易いことに基づく。なお、Ｔｃｏｍｐが高いほど特性値が大きくなる限りにおいて、（２７）式とは異なる特性式（下に凸の特性、上に凸の特性）が採用されてもよい。
2009139507.tif 000028
図２８に示すように、定常値Ｔｃｏｍｐｓと上記（２７）式とから（即ち、（２７）式におけるＴｃｏｍｐにＴｃｏｍｐｓを代入して）定常特性値Ａ５ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｃｏｍｐｔと上記（２７）式とから（即ち、（２７）式におけるＴｃｏｍｐにＴｃｏｍｐｔを代入して）過渡特性値Ａ５ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ５ｔ／Ａ５ｓ」が算出される（（２６）式を参照）。この「Ａ５ｔ／Ａ５ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｃｏｍｐｔの定常値Ｔｃｏｍｐｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。これにより、着火遅れ期間ＩＤそのものを取得することなく、過渡補正値を、着火遅れ期間ＩＤの長短がＳｏｏｔ排出量に与える影響が考慮された値に算出することができる。
以上、上記（２６）式に示すように、生成補正項に「Ａ５ｔ／Ａ５ｓ」を加えることで、何らかの原因で圧縮端温度が高くなり（従って、着火遅れ期間が短くなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
《排ガス圧力Ｐｅに基づくＡ６ｔ／Ａ６ｓ》
一般に、排ガス圧力Ｐｅが大きいと、内部ＥＧＲガス（排気弁を介して排気通路から燃焼室に還流される排ガス）の量が増加することで圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高くなり、この結果、着火遅れ期間ＩＤが短くなる。即ち、排ガス圧力Ｐｅは「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」となり、排ガス圧力Ｐｅが大きいほどＳｏｏｔが生成され易くなる。排ガス圧力Ｐｅは、例えば、排気圧力センサ８１から検出され得る。また、排ガス圧力Ｐｅは、周知の推定手法の一つに基づいて推定され得る。
着火遅れ期間ＩＤそのものに代えて排ガス圧力Ｐｅを用いて過渡補正値が算出される場合、過渡補正値は、上記（２４）式に代えて下記（２８）式から算出される。（２８）式は、「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」に代えて「排ガス圧力Ｐｅに基づくＡ６ｔ／Ａ６ｓ」が導入される点においてのみ上記（２４）式と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
2009139507.tif 000029
排ガス圧力Ｐｅに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ６」を求めるための特性式は、本例では、下記（２９）式にて表される。ｑ８，ｈ８は正の定数である。図２９は、Ｐｅに対する特性値Ａ６の特性を示す。（２９）式を採用したのは、上述のように、排ガス圧力Ｐｅが高いほどＳｏｏｔが生成され易いことに基づく。なお、Ｐｅが高いほど特性値が大きくなる限りにおいて、（２９）式とは異なる特性式（下に凸の特性、上に凸の特性）が採用されてもよい。
2009139507.tif 000030
図２９に示すように、定常値Ｐｅｓと上記（２９）式とから（即ち、（２９）式におけるＰｅにＰｅｓを代入して）定常特性値Ａ６ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｐｅｔと上記（２９）式とから（即ち、（２９）式におけるＰｅにＰｅｔを代入して）過渡特性値Ａ６ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ６ｔ／Ａ６ｓ」が算出される（（２８）式を参照）。この「Ａ６ｔ／Ａ６ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｐｅｔの定常値Ｐｅｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。これにより、着火遅れ期間ＩＤそのものを取得することなく、過渡補正値を、着火遅れ期間ＩＤの長短がＳｏｏｔ排出量に与える影響が考慮された値に算出することができる。
以上、上記（２８）式に示すように、生成補正項に「Ａ６ｔ／Ａ６ｓ」を加えることで、何らかの原因で排ガス圧力が高くなり（従って、着火遅れ期間が短くなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
《排ガス温度Ｔｅに基づくＡ７ｔ／Ａ７ｓ》
一般に、排ガス温度Ｔｅが高いと、内部ＥＧＲガスの温度が高くなることで圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高くなり、この結果、着火遅れ期間ＩＤが短くなる。即ち、排ガス温度Ｔｅは「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」となり、排ガス温度Ｔｅが高いほどＳｏｏｔが生成され易くなる。排ガス温度Ｔｅは、例えば、排気温センサ７７から検出され得る。また、排ガス温度Ｔｅは、周知の推定手法の一つに基づいて推定され得る。
着火遅れ期間ＩＤそのものに代えて排ガス温度Ｔｅを用いて過渡補正値が算出される場合、過渡補正値は、上記（２４）式に代えて下記（３０）式から算出される。（３０）式は、「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」に代えて「排ガス温度Ｔｅに基づくＡ７ｔ／Ａ７ｓ」が導入される点においてのみ上記（２４）式と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
2009139507.tif 000031
排ガス温度Ｔｅに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ７」を求めるための特性式は、本例では、下記（３１）式にて表される。ｑ９，ｈ９は正の定数である。図３０は、Ｔｅに対する特性値Ａ７の特性を示す。（３１）式を採用したのは、上述のように、排ガス温度Ｔｅが高いほどＳｏｏｔが生成され易いことに基づく。なお、Ｔｅが高いほど特性値が大きくなる限りにおいて、（３１）式とは異なる特性式（下に凸の特性、上に凸の特性）が採用されてもよい。
2009139507.tif 000032
図３０に示すように、定常値Ｔｅｓと上記（３１）式とから（即ち、（３１）式におけるＴｅにＴｅｓを代入して）定常特性値Ａ７ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｅｔと上記（３１）式とから（即ち、（３１）式におけるＴｅにＴｅｔを代入して）過渡特性値Ａ７ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ７ｔ／Ａ７ｓ」が算出される（（３０）式を参照）。この「Ａ７ｔ／Ａ７ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｅｔの定常値Ｔｅｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。これにより、着火遅れ期間ＩＤそのものを取得することなく、過渡補正値を、着火遅れ期間ＩＤの長短がＳｏｏｔ排出量に与える影響が考慮された値に算出することができる。
以上、上記（３０）式に示すように、生成補正項に「Ａ７ｔ／Ａ７ｓ」を加えることで、何らかの原因で排ガス温度が高くなり（従って、着火遅れ期間が短くなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
《吸気温度Ｔｉに基づくＡ８ｔ／Ａ８ｓ》
一般に、吸気温度Ｔｉが高いと、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高くなり、この結果、着火遅れ期間ＩＤが短くなる。即ち、吸気温度Ｔｉは「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」となり、吸気温度Ｔｉが高いほどＳｏｏｔが生成され易くなる。吸気温度Ｔｉは、例えば、吸気温センサ７２から検出され得る。また、吸気温度Ｔｉは、周知の推定手法の一つに基づいて推定され得る。
着火遅れ期間ＩＤそのものに代えて吸気温度Ｔｉを用いて過渡補正値が算出される場合、過渡補正値は、上記（２４）式に代えて下記（３２）式から算出される。（３２）式は、「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」に代えて「吸気温度Ｔｉに基づくＡ８ｔ／Ａ８ｓ」が導入される点においてのみ上記（２４）式と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
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吸気温度Ｔｉに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ８」を求めるための特性式は、本例では、下記（３３）式にて表される。ｑ１０，ｈ１０は正の定数である。図３１は、Ｔｉに対する特性値Ａ８の特性を示す。（３３）式を採用したのは、上述のように、吸気温度Ｔｉが高いほどＳｏｏｔが生成され易いことに基づく。なお、Ｔｉが高いほど特性値が大きくなる限りにおいて、（３３）式とは異なる特性式（下に凸の特性、上に凸の特性）が採用されてもよい。
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図３１に示すように、定常値Ｔｉｓと上記（３３）式とから（即ち、（３３）式におけるＴｉにＴｉｓを代入して）定常特性値Ａ８ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｉｔと上記（３３）式とから（即ち、（３３）式におけるＴｉにＴｉｔを代入して）過渡特性値Ａ８ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ８ｔ／Ａ８ｓ」が算出される（（３２）式を参照）。この「Ａ８ｔ／Ａ８ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｉｔの定常値Ｔｉｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。これにより、着火遅れ期間ＩＤそのものを取得することなく、過渡補正値を、着火遅れ期間ＩＤの長短がＳｏｏｔ排出量に与える影響が考慮された値に算出することができる。
以上、上記（３２）式に示すように、生成補正項に「Ａ８ｔ／Ａ８ｓ」を加えることで、何らかの原因で吸気温度が高くなり（従って、着火遅れ期間が短くなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。
《温度Ｔｚに基づくＡ９ｔ／Ａ９ｓ》
上述のように、排ガス温度Ｔｅ及び吸気温度Ｔｉは共に「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」となり得る。ここで、外部ＥＧＲガス（排気通路と吸気通路とを連通する排気還流路を介して排気通路から燃焼室に還流される排ガス）の量及び内部ＥＧＲガスの量の和に対する内部ＥＧＲガスの量の割合を、「内部ＥＧＲ割合ｒ」と定義する。
排ガス温度Ｔｅの高低が圧縮端温度Ｔｃｏｍｐ（従って、着火遅れ期間ＩＤ）に与える影響度合は、内部ＥＧＲ割合ｒに大きく依存し、内部ＥＧＲ割合ｒが大きいほどその影響度合が大きい。一方、吸気温度Ｔｉが圧縮端温度Ｔｃｏｍｐ（従って、着火遅れ期間ＩＤ）に与える影響度合は、（１−内部ＥＧＲ割合ｒ）に大きく依存し、（１−内部ＥＧＲ割合ｒ）が大きいほどその影響度合が大きい。以上のことを考慮して、温度Ｔｚを下記（３４）式に示すように定義する。
2009139507.tif 000035
上記（３４）式から理解できるように、温度Ｔｚは、排ガス温度Ｔｅと吸気温度Ｔｉと内部ＥＧＲ割合ｒとが考慮されて得られる値であり、温度Ｔｚは、排ガス温度Ｔｅ及び吸気温度Ｔｉが圧縮端温度Ｔｃｏｍｐ（従って、着火遅れ期間ＩＤ）に与える影響度合がそれぞれ考慮された温度であるということができる。なお、内部ＥＧＲ割合ｒは、周知の推定手法の一つに基づいて推定され得る。
温度Ｔｚが高いと、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐが高くなり、この結果、着火遅れ期間ＩＤが短くなる。即ち、温度Ｔｚは「着火遅れ期間ＩＤに相関する値」となり、温度Ｔｚが高いほどＳｏｏｔが生成され易くなる。
着火遅れ期間ＩＤそのものに代えて温度Ｔｚを用いて過渡補正値が算出される場合、過渡補正値は、上記（２４）式に代えて下記（３５）式から算出される。（３５）式は、「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」に代えて「温度Ｔｚに基づくＡ９ｔ／Ａ９ｓ」が導入される点においてのみ上記（２４）式と異なる。以下、係る相違点についてのみ説明する。
2009139507.tif 000036
温度Ｔｚに対する「Ｓｏｏｔ排出量に関する特性値Ａ９」を求めるための特性式は、本例では、下記（３６）式にて表される。ｑ１１，ｈ１１は正の定数である。図３２は、Ｔｚに対する特性値Ａ９の特性を示す。（３６）式を採用したのは、上述のように、温度Ｔｚが高いほどＳｏｏｔが生成され易いことに基づく。なお、Ｔｚが高いほど特性値が大きくなる限りにおいて、（３６）式とは異なる特性式（下に凸の特性、上に凸の特性）が採用されてもよい。
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図３２に示すように、定常値Ｔｚｓと上記（３６）式とから（即ち、（３６）式におけるＴｚにＴｚｓを代入して）定常特性値Ａ９ｓが取得され（大きい白丸を参照）、過渡値Ｔｚｔと上記（３６）式とから（即ち、（３６）式におけるＴｚにＴｚｔを代入して）過渡特性値Ａ９ｔが取得される（大きい黒丸を参照）。
そして、「定常特性値と過渡特性値との比」である「Ａ９ｔ／Ａ９ｓ」が算出される（（３５）式を参照）。この「Ａ９ｔ／Ａ９ｓ」は、過渡運転状態における、「過渡値Ｔｚｔの定常値Ｔｚｓからのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。これにより、着火遅れ期間ＩＤそのものを取得することなく、過渡補正値を、着火遅れ期間ＩＤの長短がＳｏｏｔ排出量に与える影響が考慮され、且つ排ガス温度Ｔｅ及び吸気温度Ｔｉが圧縮端温度Ｔｃｏｍｐ（従って、着火遅れ期間ＩＤ）に与える影響度合がそれぞれ考慮された値に算出することができる。
以上、上記（３５）式に示すように、生成補正項に「Ａ９ｔ／Ａ９ｓ」を加えることで、何らかの原因で温度Ｔｚが高くなり（従って、着火遅れ期間が短くなり）、Ｓｏｏｔが生成され易くなってＳｏｏｔ排出量が増大することを表現することができる。なお、上記（３５）式において、「Ａ９ｔ／Ａ９ｓ」を「Ｔｚｔ／Ｔｚｓ」に置き換えてもよい。
以下、着火遅れ期間ＩＤ、圧縮端温度Ｔｃｏｍｐ、排ガス圧力Ｐｅ、排ガス温度Ｔｅ、吸気温度Ｔｉ、温度Ｔｚを総称して「着火遅れ期間相関値」と呼ぶ。また、上記（２４）式の「着火遅れ期間ＩＤに基づくＡ４ｔ／Ａ４ｓ」、上記（２６）式の「圧縮端温度Ｔｃｏｍｐに基づくＡ５ｔ／Ａ５ｓ」、上記（２８）式の「排ガス圧力Ｐｅに基づくＡ６ｔ／Ａ６ｓ」、上記（３０）式の「排ガス温度Ｔｅに基づくＡ７ｔ／Ａ７ｓ」、上記（３２）式の「吸気温度Ｔｉに基づくＡ８ｔ／Ａ８ｓ」、上記（３５）式の「温度Ｔｚに基づくＡ９ｔ／Ａ９ｓ」を総称して「着火遅れ期間相関値に基づくＡ１０ｔ／Ａ１０ｓ」と呼ぶ。
この「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」は、過渡運転状態における、「着火遅れ期間相関値についての過渡値の定常値からのずれ」に起因する、Ｓｏｏｔ排出量（瞬時値）の定常排出量に対するずれの割合を表す。この「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」を用いれば、上記（２４）式、上記（２６）式、上記（２８）式、上記（３０）式、上記（３２）式、及び上記（３５）式をまとめて下記（３７）式のように表すことができる。
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以下、上記（３７）式に示すように、生成補正項に「着火遅れ期間相関値に基づくＡ１０ｔ／Ａ１０ｓ」が含まれる場合（即ち、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮される場合）について付言する。この場合、上述してきたように、着火遅れ期間相関値に基づく補正が常時考慮されて過渡補正値が算出されてもよい（（３７）式を参照）。一方、所定条件の成立時のみ着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されて過渡補正値が算出され（（３７）式を参照）、所定条件の非成立時では着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずに下記（３８）式（即ち、（３７）式から「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」の項のみを除いた式）に従って過渡補正値が算出されてもよい。以下、所定条件の成立時のみ着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されて過渡補正値が算出される種々の場合における処理の流れの一例について図３３〜図３６を参照しながら説明する。
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先ず、図３３に示す例について説明する。この例では、先ず、ステップ３３０５にて、筒内の酸素濃度相関値が所定値より小さいか否かが判定される。ここで、筒内の酸素濃度相関値として、上述した吸気酸素濃度、筒内ガスの酸素濃度、排ガス中の酸素濃度、筒内ガスの空気過剰率等が使用され得る。
ステップ３３０５にて「Ｙｅｓ」と判定される場合、ステップ３３１０にて、着火遅れ期間相関値の過渡値が定常値に対してＳｏｏｔ排出量の増大側に偏移しているか否かが判定される。ここで、「着火遅れ期間相関値の過渡値が定常値に対してＳｏｏｔ排出量の増大側に偏移している」場合とは、例えば、着火遅れ期間相関値として着火遅れ期間ＩＤが使用されるときには「着火遅れ期間ＩＤの過渡値ＩＤｔが定常値ＩＤｓよりも小さい」場合に対応し、例えば、着火遅れ期間相関値として排ガス圧力Ｐｅが使用されるときには「排ガス圧力Ｐｅの過渡値Ｐｅｔが定常値Ｐｅｓよりも大きい」場合に対応する。
ステップ３３０５、３３１０にて共に「Ｙｅｓ」と判定される場合、ステップ３３１５にて、（３７）式を用いて過渡補正値が算出される。即ち、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されてＳｏｏｔ排出量が推定される。一方、ステップ３３０５、３３１０の何れかにて「Ｎｏ」と判定される場合、ステップ３３２０にて、（３８）式を用いて過渡補正値が算出される。即ち、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずにＳｏｏｔ排出量が推定される。
以上、図３３に示す例では、筒内の酸素濃度相関値が所定値以上の場合、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずにＳｏｏｔ排出量が推定される。これは、筒内の酸素濃度が大きいと、Ｓｏｏｔが生成され難いことで、着火遅れ期間ＩＤの長短がＳｏｏｔの生成度合いに与える影響度が小さいことに基づく。これにより、筒内の酸素濃度が大きい場合において、Ｓｏｏｔ排出量の算出の際、算出精度を下げることなく、着火遅れ期間を考慮すること（即ち、生成補正項に「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」を含ませること）に基づく計算負荷の増大が回避され得る。
加えて、図３３に示す例では、「着火遅れ期間相関値の過渡値が定常値に対してＳｏｏｔ排出量の増大側に偏移していない」場合、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずにＳｏｏｔ排出量が推定される。これにより、Ｓｏｏｔ排出量について問題となり難い「着火遅れ期間相関の過渡値がその定常値に対してＳｏｏｔ排出量が減少する方向に偏移している場合」において、着火遅れ期間を考慮せずにＳｏｏｔ排出量が算出される。従って、係る場合において、Ｓｏｏｔ排出量の算出の際、着火遅れ期間を考慮すること（即ち、生成補正項に「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」を含ませること）に基づく計算負荷の増大が回避され得る。
次に、図３４に示す例について説明する。この例は、図３３に示す例に対して、ステップ３３０５をステップ３４０５に置き換えた点においてのみ異なる。ステップ３４０５では、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされない（シングル噴射）か否かが判定される。即ち、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされる場合、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずにＳｏｏｔ排出量が推定される。これは、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされると、排ガスの圧力の高低等にかかわらず圧縮端温度が安定し、従って、着火遅れ期間が安定し易いことに基づく。これにより、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされる場合において、Ｓｏｏｔ排出量の算出の際、算出精度を下げることなく、着火遅れ期間を考慮すること（即ち、生成補正項に「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」を含ませること）に基づく計算負荷の増大が回避され得る。
次に、図３５に示す例について説明する。この例は、図３３に示す例に対して、ステップ３３０５をステップ３５０５に置き換えた点においてのみ異なる。ステップ３５０５では、燃焼室の壁（内壁）の温度（筒内壁温）が所定値Ｔｗ１よりも大きいか否かが判定される。即ち、筒内壁温がＴｗ１以下の場合、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずにＳｏｏｔ排出量が推定される。これは、筒内壁温が低いと、排ガス圧力等が増大しても圧縮端温度が増大し難くなることで圧縮端温度が安定し、従って、着火遅れ期間が安定し易いことに基づく。これにより、筒内壁温が低い場合において、Ｓｏｏｔ排出量の算出の際、算出精度を下げることなく、着火遅れ期間を考慮すること（即ち、生成補正項に「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」を含ませること）に基づく計算負荷の増大が回避され得る。
次に、図３６に示す例について説明する。この例は、図３６に示す例に対して、ステップ３３０５をステップ３６０５に置き換えた点においてのみ異なる。ステップ３６０５では、上述した（最高）火炎温度Ｔｍａｘが所定範囲内（Ｔ１とＴ２の間）にあるか否かが判定される。即ち、火炎温度Ｔｍａｘが所定範囲外（Ｔ１以下、又は、Ｔ２以上）の場合、着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されずにＳｏｏｔ排出量が推定される。これは、図３７に示すように、火炎温度Ｔｍａｘが所定範囲外にあると、Ｓｏｏｔが生成され易い領域（斜線で示した領域）から外れる（即ち、Ｓｏｏｔが生成され難い）ことで、着火遅れ期間の長短がすすの生成度合いに与える影響度が小さいことに基づく。これにより、火炎温度Ｔｍａｘが所定範囲外にある場合において、Ｓｏｏｔ排出量の算出の際、算出精度を下げることなく、着火遅れ期間を考慮すること（即ち、生成補正項に「Ａ１０ｔ／Ａ１０ｓ」を含ませること）に基づく計算負荷の増大が回避され得る。なお、図３７において、φは噴霧の（平均）当量比である。具体的には、例えば、Ｔ１、Ｔ２は、１６００Ｋ、２２００Ｋであり、φ１は、２である。以上、所定条件の成立時のみ着火遅れ期間相関値に基づく補正が考慮されて過渡補正値が算出される種々の場合について説明した。
以上、説明した過渡補正値を算出するための種々の式のそれぞれについて、式に含まれる複数の項のうちの一部（任意の１つの項、又は、任意の２つ以上の項）を省略してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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