(57)【要約】【課題】この発明は、燃焼に起因する振動を精度高く検出することのできる内燃機関の製造方法及び内燃機関の燃焼状態検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】燃焼圧力が伝達される往復運動部品系と、燃焼圧力を検出する筒内圧センサと、燃焼室から前記筒内圧センサまで燃焼圧力を導入可能な圧力導入孔とを備える。前記圧力導入孔は、共鳴構造を有し、当該共鳴構造による共振周波数は、前記往復運動部品系の共振周波数と合っており、前記筒内圧センサの検出周波数帯は、前記往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯である。【選択図】図２
2011256793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室から筒内圧センサまで燃焼圧力を導入可能な圧力導入孔を有する内燃機関の製造方法であって、
燃焼圧力が伝達される往復運動部品系の共振周波数を算出するステップと、
前記圧力導入孔の共鳴構造による共振周波数を、前記往復運動部品系の共振周波数に合わせるステップと、
を備えることを特徴とする内燃機関の製造方法。
【請求項２】
燃焼圧力が伝達される往復運動部品系と、
燃焼圧力を検出する筒内圧センサと、
燃焼室から前記筒内圧センサまで燃焼圧力を導入可能な圧力導入孔と、を備え、
前記圧力導入孔は、共鳴構造を有し、当該共鳴構造による共振周波数は、前記往復運動部品系の共振周波数と合っており、
前記筒内圧センサの検出周波数帯は、前記往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯であること、
を特徴とする内燃機関の燃焼状態検出装置。
【請求項３】
前記内燃機関はディーゼルエンジンであって、
請求項２記載の内燃機関の燃焼状態検出装置と、
気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、
前記インジェクタに対し、１サイクル中に、メイン噴射と該メイン噴射に先立つパイロット噴射とを実行させる噴射制御手段と、
前記筒内圧センサによって検出されるセンサ出力値が小さくなるように、パイロット噴射量、パイロット噴射時期、メイン噴射からパイロット噴射までの期間の少なくとも１つを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の製造方法、内燃機関の燃焼状態検出装置及び内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、振動レベル情報を出力する加速度センサを備えた内燃機関が知られている。また、本公報には、加速度センサにより検出されたセンサ出力値に基づいて、燃料噴射量を制御することが開示されている。燃料噴射量を制御することで燃焼状態を変化させ、燃焼騒音を抑制することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１２００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関には、燃焼以外のメカニカルな振動（例えば、吸気バルブ、排気バルブの着座振動など）も発生している。そのため、上記特許文献１における加速度センサのセンサ出力値には、燃焼に起因する振動と、燃焼以外のメカニカルな振動とが混在してしまう。上述の燃料噴射量の制御精度は、燃焼に起因する振動の検出精度に影響するが、上記特許文献１においては、この燃焼に起因する振動の検出精度が未だ十分ではなかった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、燃焼に起因する振動を精度高く検出することのできる内燃機関の製造方法を提供することを目的とする。また、この発明の他の目的は、燃焼による振動を高精度に検出することのできる内燃機関の燃焼状態検出装置を提供することを目的とする。また、この発明の他の目的は、精度高く検出した振動に基づいて、ディーゼルエンジンの燃焼騒音を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、燃焼室から筒内圧センサまで燃焼圧力を導入可能な圧力導入孔を有する内燃機関の製造方法であって、
燃焼圧力が伝達される往復運動部品系の共振周波数を算出するステップと、
前記圧力導入孔の共鳴構造による共振周波数を、前記往復運動部品系の共振周波数に合わせるステップと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の燃焼状態検出装置であって、
燃焼圧力が伝達される往復運動部品系と、
燃焼圧力を検出する筒内圧センサと、
燃焼室から前記筒内圧センサまで燃焼圧力を導入可能な圧力導入孔と、を備え、
前記圧力導入孔は、共鳴構造を有し、当該共鳴構造による共振周波数は、前記往復運動部品系の共振周波数と合っており、
前記筒内圧センサの検出周波数帯は、前記往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯であることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関はディーゼルエンジンであって、
請求項２記載の内燃機関の燃焼状態検出装置と、
気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、
前記インジェクタに対し、１サイクル中に、メイン噴射と該メイン噴射に先立つパイロット噴射とを実行させる噴射制御手段と、
前記筒内圧センサによって検出されるセンサ出力値が小さくなるように、パイロット噴射量、パイロット噴射時期、メイン噴射からパイロット噴射までの期間の少なくとも１つを補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
エンジンの振動・騒音には、燃焼圧力を伝達するピストンやクランクシャフト等の往復運動部品系の共振周波数の振動が特に大きく含まれる。したがって、往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯の加振力、つまり、筒内圧力（燃焼圧力）が騒音に大きな影響を及ぼす。この点に鑑みて、往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯の筒内圧力成分を検出すれば、他のメカニカルな振動の影響を抑え、Ｓ／Ｎ比を高め、燃焼に起因する振動・騒音を精度高く検出することができる。
【００１０】
第１及び第２の発明によれば、燃焼室から筒内圧センサまで燃焼圧力を導入可能な圧力導入孔の共鳴構造による共振周波数を、往復運動部品系の共振周波数に合わせることができる。そのため、往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯の筒内圧力成分を増幅させることができる。このため、本発明によれば、燃焼以外のメカニカルな振動の影響を抑え、Ｓ／Ｎ比の高い検出が可能となり、燃焼に起因する振動・騒音を精度高く検出することが可能となる。
【００１１】
第３の発明によれば、ディーゼルエンジンおいて、筒内圧センサのセンサ出力値が小さくなるようにパイロット噴射量などを補正することができる。このため、本発明によれば、ディーゼルエンジンの燃焼騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における圧力導入孔７０の共鳴構造を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における往復運動部品系の振動特性を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１における圧力導入孔７０の共鳴構造の別例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２においてＥＣＵ６０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２におけるパイロット噴射率とメイン噴射率とを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２において、筒内圧センサ３２がクランク角毎に検出したセンサ出力を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２において、１／３オクターブバンドの周波数分析により算出されたセンサ出力レベル［ｄＢ］を示す周波数特性図である。
【図９】本発明の実施の形態２において、共振周波数を含む周波数帯での騒音レベル［ｄＢ］を示す騒音特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１４】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステムの全体構成］
まず、実施の形態１のシステムの全体構成について説明し、その後、実施の形態１の特徴的構成について説明する。図１は、実施の形態１のシステムの全体構成を説明するための概略構成図である。図１に示すシステムは、４サイクルのディーゼルエンジン（以下、単に内燃機関という）１０を備えている。
【００１５】
内燃機関１０は、シリンダブロック１２を備えている。シリンダブロック１２には、気筒１４が形成されている。図１には１つの気筒のみ描かれているが、本発明において、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。気筒１４の内部には、ピストン１６が摺動可能に配置されている。ピストン１６は、ピストンピン１８、コンロッド２０及びコンロッドメタル２２を介して、クランクシャフト２４に連結されている。クランクシャフト２４は、クランクキャップ２６に支持されている。クランクキャップ２６は、シリンダブロック１２に固定されている。
【００１６】
シリンダブロック１２の上部には、シリンダヘッド２８が組み付けられている。シリンダブロック１２に形成された気筒１４の内面と、ピストン１６の冠面と、シリンダヘッド２２の下面とで囲まれた空間によって、内燃機関１０の燃焼室３０が形成されている。また、シリンダヘッド２８には、筒内圧（燃焼圧）を検出するための筒内圧センサ３２と、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ３４とが取り付けられている。各気筒１４のインジェクタ３４は、コモンレール３６に接続されている。コモンレール３６には、燃料圧力を検出するためのレール圧センサ３８が取り付けられている。
【００１７】
また、シリンダヘッド２８には、燃焼室３０に連通する吸気ポート（図示省略）と排気ポート（図示省略）とが形成されている。また、シリンダヘッド２８には、吸気ポートと燃焼室３０との間を開閉する吸気バルブ（図示省略）と、排気ポートと燃焼室３０との間を開閉する排気バルブ（図示省略）とが設けられている。各気筒１４の吸気ポートは、共通する吸気通路４０に接続されている。各気筒１４の排気ポートは、共通する排気通路４２に接続されている。
【００１８】
吸気通路４０の上流には、吸入空気量センサ４３が取り付けられている。吸入空気量センサ４３の下流には、吸気温センサ４４が取り付けられている。吸気温センサ４４の下流には、スロットルバルブ４６が設けられている。スロットルバルブ４６の下流には、インテークマニホールド内圧センサ４８が取り付けられている。
【００１９】
排気通路４２には、吸気通路４０に接続されるＥＧＲ通路５０が設けられている。ＥＧＲ通路５０には、ＥＧＲバルブ５２が設けられている。
【００２０】
本実施形態のシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)６０を備えている。ＥＣＵ６０の入力部には、信号処理回路６２を介して接続される筒内圧センサ３２、レール圧センサ３８、吸入空気量センサ４３、吸気温センサ４４、インテークマニホールド内圧センサ４８の他、クランクシャフト２４のクランク角を出力するためのクランク角センサ６４、アクセル開度センサ６６、水温センサ６８等の各種センサが接続されている。
【００２１】
また、ＥＣＵ６０の出力部には、上述したインジェクタ３４、スロットルバルブ４６、ＥＧＲバルブ５２等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ６０は、各種センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御する。
【００２２】
［実施の形態１における特徴的構成］
次に、上述のシステムにおける課題を説明し、その課題を解決する本発明の特徴的構成について説明する。上述のシステムでは、内燃機関１０の燃焼騒音を抑制することが求められている。この騒音は、内燃機関１０の振動により生じる。この振動の主要因は、筒内の燃焼状態にある。この燃焼状態は、噴射量や噴射時期などによって変化させることができる。そのため、振動と相関のある物理量を検出し、その物理量が小さくなるように噴射量や噴射時期などを制御することが考えられる。
【００２３】
しかしながら、内燃機関１０には、燃焼以外のメカニカルな振動（例えば、吸気バルブ、排気バルブの着座振動など）も発生している。そのため、単に振動と相関のある物理量を検出するセンサを用いるだけでは、センサ出力値に、燃焼に起因する振動と、燃焼以外のメカニカルな振動とが混在することとなる。噴射量や噴射時期は、燃焼に起因する振動に影響を与えるものであるため、噴射量や噴射時期を制御する場合には、燃焼に起因する振動を精度高く検出することが求められる。
【００２４】
次に、燃焼に起因する振動を精度高く検出することのできる本実施形態の特徴的構成について説明する。本実施形態の特徴的構成を説明する上で、まず、燃焼状態に相関する燃焼圧力がどのように振動に影響するかについて説明する。インジェクタ３４により噴射された燃料が筒内で燃焼すると、燃焼圧力は、ピストン１６、シリンダヘッド２８、シリンダブロック１２に作用する。圧縮比の高いディーゼルエンジンでは、圧縮上死点において、ピストン１６と、シリンダヘッド２８との隙間が小さい。そのため、燃焼圧力は、主にピストン１６と、シリンダヘッド２８とに作用する。
【００２５】
ピストン１６に作用する燃焼圧力は、ピストンピン１８、コンロッド２０に伝わり、コンロッド２０の大端部から、クランクシャフト２４へ伝わる。クランクシャフト２４は、クランクキャップ２６に支持されているので、クランクキャップ２６に力が伝わる。クランクキャップ２６は、シリンダブロック１２に固定されているので、シリンダブロック１２を含めたエンジンブロックに力が伝わる。
【００２６】
このように、燃焼圧力は、ピストン１６、ピストンピン１８、コンロッド２０、クランクシャフト２４を含む「往復運動部品系」を伝達して、エンジンブロックに伝わり、振動・騒音を発生させる。
【００２７】
このエンジンブロックの振動には、伝達系である上述の往復運動部品系の共振周波数の振動が特に大きく含まれる。したがって、往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯の加振力、つまり、筒内圧力（燃焼圧力）が振動・騒音に大きな影響を及ぼす。
【００２８】
この点に鑑みて、往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯の筒内圧力成分を検出すれば、他のメカニカルな振動の影響を小さくし、Ｓ／Ｎ比の高い検出が可能となる。
【００２９】
本実施形態のシステムでは、さらにＳ／Ｎ比の高い検出を実現するため、燃焼室３０から筒内圧センサ３２まで燃焼圧力を導入可能な、共鳴構造を有する圧力導入孔７０をシリンダヘッド２８下面に形成することとした。
【００３０】
この圧力導入孔７０の共鳴構造について説明する。図２は、圧力導入孔７０の共鳴構造を示す縦断面図である。圧力導入孔７０の気柱振動数（共振周波数）Ｆｎは、（１）式で表される。（１）式の波長λは、（２）式で表される。また、（２）式の長さＬは、筒状の圧力導入孔７０の燃焼室３０から筒内圧センサ３２までの全長である。圧力導入孔７０には、（１）式（２）式を満たす定常波が形成される。
【００３１】
気柱振動数Ｆｎ＝Ｖ／λ                                        ・・・（１）
波長      λ  ＝４Ｌ／（２ｎ＋１）（ｎ＝０，１，２，・・・）  ・・・（２）
【００３２】
そして、圧力導入孔７０の気柱振動数Ｆｎは、往復運動部品系の共振周波数に合わされている。圧力導入孔７０の長さＬ、容積の大きさを適切に選ぶことで、圧力導入孔７０の気柱振動数Ｆｎを、往復運動部品系の共振周波数付近に合わせることができる。これにより、筒内圧の特定の周波数成分が増幅されることとなる。そのため、筒内圧センサ３２の検出周波数帯を、往復運動部品系の共振周波数（又は、圧力導入孔７０の気柱振動数Ｆｎ）を含む周波数帯とすることで、Ｓ／Ｎ比の高い検出が可能となる。増幅されて検出される周波数成分は、燃焼に起因する振動と相関のある物理量である。そのため、燃焼に起因する振動・騒音を精度高く検出することができる。
【００３３】
（圧力導入孔の形成方法）
上述の圧力導入孔７０を形成する方法について説明する。まず、最初の工程として、上述したピストン１６、ピストンピン１８、コンロッド２０、クランクシャフト２４を含む往復運動部品系の共振周波数を算出する（第１工程）。図３は、往復運動部品系の振動特性を示す図である。図３に示す振動特性は、実験やシミュレーションによる測定値から、周波数毎の伝達関数［ｄＢ］を算出して求められる。そして、この振動特性から、往復運動部品系の共振周波数が取得される。（図３）。
【００３４】
次に、シリンダヘッド２８に圧力導入孔７０を形成する。この工程では、上記（１）式で表される圧力導入孔７０の気柱振動数Ｆｎを、取得した往復運動部品系の共振周波数に合わせる（第２工程）。具体的には、圧力導入孔７０の燃焼室３０から筒内圧センサ３２までの長さＬを調整し、圧力導入孔７０の気柱振動数Ｆｎを往復運動部品系の共振周波数に合わせる。その後、圧力導入孔７０の開口部に、筒内圧センサ３２のセンサ部を取り付ける。
【００３５】
以上説明したように、上述した構成によれば、往復運動部品系の共振周波数を含む周波数帯の周波数成分を増幅させることができる。そして、筒内圧センサ３２により、増幅させた周波数成分の信号を検出することができる。このように、本実施形態のシステムによれば、エンジンブロックの振動・騒音に対する寄与の大きい、燃焼に起因する信号を精度高く検出することができる。そのため、燃焼以外のメカニカルな振動の影響を抑え、Ｓ／Ｎ比の高い検出が可能となり、燃焼に起因する振動・騒音の高精度な検出を実現することができる。
【００３６】
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、圧力導入孔７０の共鳴構造を、図２に示す構造とすることとしているが、この共鳴構造はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示す構造としても良い。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。図４に示す構造について具体的に説明する。図４は、圧力導入孔７０の共鳴構造の別例を示す縦断面図である。図４に示す圧力導入孔７０は、後述の（３）式に示す気筒振動数Ｆｎを、図３に示す往復運動部品系の共振周波数に合わせることにより構成される。（３）式において、Ｖは音速、Ｓはπｒ２を意味する。Ｖ０は容積、ｌは圧力導入孔７０の入口部７０ａの孔の長さ、ｒは入口部７０ａの孔の半径を表している。圧力導入孔の長さ、半径、容積の大きさを適切に調整することで、圧力導入孔７０の気筒振動数Ｆｎを、往復運動部品系の共振周波数付近に合わせることができる。
【００３７】
気柱振動数Ｆｎ＝（Ｖ／２π）｛Ｓ／［Ｖ０（１＋ｒ）］｝１／２      ・・・（３）
【００３８】
また、上述した実施の形態１のシステムにおいては、内燃機関１０としてディーゼルエンジンを用いることとしているが、ディーゼルエンジンに限定されるものではない。燃焼に起因する振動・騒音を精度高く検出するための本実施形態における構造は、ガソリンエンジンを含む各種の内燃機関に広く適用し得るものである。なお、この場合、筒内噴射式のエンジンに限らず、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンや、筒内噴射式とポート噴射式とを併用するエンジンにも適用可能である。
【００３９】
また、上述した実施の形態１のシステムにおいては、圧力導入孔７０を、シリンダヘッド２８に形成することとしているが、この圧力導入孔７０の位置はこれに限定されるものではない。圧力導入孔７０の位置は、圧縮上死点において燃焼室３０に開口するように形成されればよく、例えば、シリンダブロック１２に形成することとしてもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００４０】
また、上述した実施の形態１のシステムにおいては、ＥＧＲ装置（ＥＧＲ通路５０、ＥＧＲバルブ５２）を備えることとしているが、本実施形態のシステムは、ＥＧＲ装置を備えないシステムにおいても広く適用し得るものである。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００４１】
また、上述した実施の形態１のシステムにおいては、各種センサ類（レール圧センサ３８、吸入空気量センサ４３、吸気温センサ４４、インテークマニホールド内圧センサ４８、クランク角センサ６４、アクセル開度センサ６６、水温センサ６８）を備えることとしている。しかしながら、本実施形態のシステムは、これらの各種センサ類（筒内圧センサ３２を除く。）を備えないシステムにおいても広く適用し得るものである。例えば、これらのセンサによる検出値に代えて、公知の推定手段を用いて算出することとしてもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００４２】
尚、上述した実施の形態１においては、燃焼室３０が前記第１及び第２の発明における燃焼室に、筒内圧センサ３２が前記第１及び第２の発明における筒内圧センサに、圧力導入孔７０が前記第１及び第２の発明における圧力導入孔に、往復運動部品系が前記第１及び第２の発明における往復運動部品系に、それぞれ相当している。
また、ここでは、上記第１工程を実行することにより前記第１の発明における「往復運動部品系の共振周波数を算出するステップ」が、上記第２工程を実行することにより前記第１の発明における「前記圧力導入孔の共鳴構造による共振周波数を、前記往復運動部品系の共振周波数に合わせるステップ」が、それぞれ実現されている。
【００４３】
実施の形態２．
［実施の形態２のシステム構成］
次に、図５〜図９を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは、図１及び図２（又は、図４）に示す構成において、ＥＣＵ６０に後述する図５のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００４４】
［実施の形態２における特徴的制御］
上述した実施の形態１に示す構成によれば、エンジンブロックの振動・騒音に対する寄与の大きい、燃焼に起因する信号を増幅して検出することができる。そこで、本実施の形態では、この信号に基づいて、燃料噴射量を制御し、燃焼騒音の抑制を図ることとした。
【００４５】
具体的には、本実施形態のシステムでは、ＥＣＵ６０は、圧縮上死点近傍でメイン噴射を実行し、メイン噴射に先立ってパイロット噴射を実行する燃料噴射制御を行う。図１に示すディーゼルエンジンの騒音を低減するために、パイロット噴射は有効な手段である。これは、パイロット噴射による燃料の燃焼により、メイン噴射による燃料の着火遅れが短くなり、メインの燃焼が緩やかになるためである。
【００４６】
このとき、騒音を最も抑制するための最適なパイロット噴射量が存在する。例えば、パイロット噴射量が少ないと、メインの着火遅れが大きくなり騒音が大きくなり、逆に、パイロット噴射量が多くなると、パイロットの燃焼が急激になり騒音発生の原因となるためである。このため、パイロット噴射量を最適に制御すると騒音を効果的に低減できる。
【００４７】
そこで、本実施形態のシステムでは、パイロット噴射率の変動と、当該パイロット噴射率の変化によって変動する、実施の形態１の特徴的構成により高精度に検出される燃焼騒音に相関する信号とに基づいて、次回のパイロット噴射率を増減補正する制御を実施することとした。
【００４８】
本実施形態のシステムにおける具体的な制御の流れについて、図５〜図９を用いて説明する。図５は、上述の制御を実現するために、ＥＣＵ６０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、例えば、所定サイクル毎、所定時間毎に実行される。
【００４９】
図５に示すルーチンでは、まず、ステップＳ１００において、ＥＣＵ６０は、運転状態や運転要求に応じて総噴射量、及びパイロット噴射率を設定する。図６は、パイロット噴射率とメイン噴射率とを示す図である。図６に示すＰ２、Ｐ３は、同じ運転状態において、各種運転要求によりパイロット噴射率が異なるパイロット噴射を表している。以下、説明容易のために、Ｐ３を、本ルーチンの現ステップＳ１００において設定される現パイロット噴射Ｐ３とする。また、Ｐ２を基準パイロット噴射Ｐ２とする。ＥＣＵ６０は、例えば、前回本ルーチンのステップＳ１００で設定されたパイロット噴射率を、基準パイロット噴射率として予め記憶している。
【００５０】
次に、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ６０は、筒内圧センサ３２により検出されたセンサ出力を取得する。図７は、各クランク角において筒内圧センサ３２が検出したセンサ出力を示す図である。ＥＣＵ６０は、図７に示すように、クランク角毎に現パイロット噴射Ｐ３に対するセンサ出力を検出し記憶する。その後、ＥＣＵ６０は、この記憶したセンサ出力を取得する。
【００５１】
続いて、ステップＳ１２０において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１１０において取得したセンサ出力に基づいて、オクターブバンドの周波数分析をして、センサ出力レベルを算出する。図８は、１／３オクターブバンドの周波数分析により算出されたセンサ出力レベル［ｄＢ］を示す周波数特性図である。ＥＣＵ６０は、図８に示すように、現パイロット噴射Ｐ３のセンサ出力レベルを算出する。
【００５２】
ステップＳ１３０において、ＥＣＵ６０は、騒音レベルを算出する。図９は、共振周波数を含む周波数帯における騒音レベル［ｄＢ］を示す騒音特性図である。この騒音レベルは、図８に示す周波数特性を踏まえて音圧レベルを補正することで算出できる。ＥＣＵ６０は、図９に示すように、現パイロット噴射Ｐ３の共振周波数を含む周波数帯の現騒音レベルを算出する。
【００５３】
その後、ステップＳ１４０において、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１３０において算出した騒音レベルが許容値α以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ６０には、運転状態に応じて予め実験等によって定められた許容値αが記憶されている（図９）。騒音レベルが許容値α未満であると判定された場合には、その後、本ルーチンの処理は終了される。
【００５４】
一方、騒音レベルが許容値α以上であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、現騒音レベルが基準騒音レベル以上であるか否を判定する（ステップＳ１５０）。ＥＣＵ６０には、基準パイロット噴射Ｐ２に対応する基準騒音レベルが記憶されている。
【００５５】
現騒音レベルが基準騒音レベル以上であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、現パイロット噴射率が、基準パイロット噴射率（図６）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。基準パイロット噴射率は、上述の通りＥＣＵ６０に記憶されており、これを取得して現パイロット噴射率と比較する。
【００５６】
現パイロット噴射率が基準パイロット噴射率以上であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率減少フラグをＯＮにする（ステップＳ１７０）。このステップＳ１７０は、基準パイロット噴射Ｐ２から現パイロット噴射Ｐ３に変更したことにより、現パイロット噴射率及び現騒音レベルが共に増大した状況において実行される（図６、図９）。当該状況は、パイロット噴射量が増大したことにより、パイロット噴射の燃焼が急激になり、騒音が大きくなった場合に生じる。そこで、パイロット噴射率減少フラグをＯＮにし、次回のパイロット噴射率を減少させて、騒音レベルの低下を図ることとする。次ルーチンにおいて、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率減少フラグがＯＮであることを運転要求として踏まえ、次回のパイロット噴射率を減少補正する。
【００５７】
一方、上記ステップＳ１６０において、現パイロット噴射率が基準パイロット噴射率未満であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率増大フラグをＯＮにする（ステップＳ１８０）。このステップＳ１８０は、基準パイロット噴射Ｐ２から現パイロット噴射Ｐ３に変更したことにより、現パイロット噴射率が減少し、現騒音レベルが増大した状況において実行される。当該状況は、パイロット噴射量が減少したことにより、メイン噴射の着火遅れが大きくなり、予混合燃焼が多くなり、騒音が大きくなった場合に生じる。そこで、パイロット噴射率増大フラグをＯＮにし、次回のパイロット噴射率を増大させて、騒音レベルの低下を図ることとする。次ルーチンにおいて、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率増大フラグがＯＮであることを運転要求として踏まえ、次回のパイロット噴射率を増大補正する。
【００５８】
また、上記ステップＳ１５０において、現騒音レベルが基準騒音レベル未満であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、現パイロット噴射率が、基準パイロット噴射率（図６）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。この処理は、上述したステップＳ１６０と同様であるため説明は省略する。
【００５９】
ステップＳ１９０において、現パイロット噴射率が基準パイロット噴射率以上であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率増大フラグをＯＮにする（ステップＳ２００）。このステップＳ２００は、基準パイロット噴射Ｐ２から現パイロット噴射Ｐ３に変更したことにより、現パイロット噴射率が増大し、現騒音レベルが低下した状況において実行される。当該状況は、パイロット噴射量が増大したことにより、メイン噴射の着火遅れが短くなり、メイン噴射の燃焼が緩やかになり、騒音が小さくなった場合に生じる。そこで、パイロット噴射率増大フラグをＯＮにし、次回のパイロット噴射率を更に増大させて、騒音レベルの更なる低下を図ることとする。次ルーチンにおいて、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率増大フラグがＯＮであることを運転要求として踏まえ、次回のパイロット噴射率を増大補正する。
【００６０】
一方、上記ステップＳ１９０において、現パイロット噴射率が基準パイロット噴射率未満であると判定された場合には、次に、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率減少フラグをＯＮにする（ステップＳ２１０）。このステップＳ２１０は、基準パイロット噴射Ｐ２から現パイロット噴射Ｐ３に変更したことにより、現パイロット噴射率及び現騒音レベルが共に減少した状況において実行される。当該状況は、パイロット噴射量が減少したことにより、パイロット噴射の急激な燃焼が抑えられ、騒音が小さくなった場合に生じる。そこで、パイロット噴射率減少フラグをＯＮにし、次回のパイロット噴射率を更に減少させて、騒音レベルの更なる低下を図ることとする。次ルーチンにおいて、ＥＣＵ６０は、パイロット噴射率減少フラグがＯＮであることを運転要求として踏まえ、次回のパイロット噴射率を減少補正する。
【００６１】
また、上述したステップＳ１７０、Ｓ１８０、Ｓ２００、Ｓ２１０では、ＥＣＵ６０は、現パイロット噴射率を新たな基準パイロット噴射率として、また、現騒音レベルを新たな基準騒音レベルとして記憶する。
【００６２】
以上説明したように、図９に示す制御ルーチンによれば、現騒音レベルが許容値αを超えていた場合に、騒音レベルを低下させるように、次回のパイロット噴射量を増減させることができる。そのため、本実施形態のシステムによれば、燃焼騒音の抑制を図ることができる。
【００６３】
ところで、上述した実施の形態２のシステムにおいては、パイロット噴射率を変更して、パイロット噴射量を制御することとしているが、この制御対象はこれに限定されるものではない。パイロット噴射量、パイロット噴射時期及びメイン噴射からパイロット噴射までの期間の少なくとも１つを制御することとしてもよい。
【００６４】
尚、上述した実施の形態２においては、内燃機関１０が前記第３の発明における「ディーゼルエンジン」に、インジェクタ３４が前記第３の発明における「インジェクタ」に、ＥＣＵ６０が、前記第３の発明における噴射制御手段それぞれ相当している。また、ここでは、ＥＣＵ６０が、上記制御ルーチンを実行することにより前記第３の発明における「補正手段」が実現されている。
【符号の説明】
【００６５】
１０  内燃機関
１２  シリンダブロック
１４  気筒
１６  ピストン
１８  ピストンピン
２０  コンロッド
２２  コンロッドメタル
２２  シリンダヘッド
２４  クランクシャフト
２６  クランクキャップ
２８  シリンダヘッド
３０  燃焼室
３２  筒内圧センサ
３４  インジェクタ
３６  コモンレール
３８  レール圧センサ
６０  ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
６２  信号処理回路
７０、７０ａ  圧力導入孔、入口部
Ｐ２、Ｐ３  基準パイロット噴射、現パイロット噴射
α  設定値
【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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