(57)【要約】【課題】  燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を正確に推定し、同燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触しないように燃料噴射圧力等の噴射制御パラメータを制御すること。【解決手段】  本発明による燃料噴射制御方法では、燃料噴射開始時期における燃焼室内の状態量（筒内ガス密度、筒内ガス圧力等）に基づいて、所定の実験式に従って燃料噴射弁２１の噴孔からの距離Xに関する噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式を求め、同噴霧燃料の先頭部が燃焼室内壁面に到達したときの同先頭部の速度である燃焼室壁面到達速度を求める。そして、燃焼室壁面到達速度の値が所定の小さい値Vminを超える場合、燃料噴射圧力を基本燃料噴射圧力よりも所定量だけ低くなるように補正する。これにより、燃焼室壁面到達速度が遅くなるように補正され、この結果、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することが防止された。【選択図】  図３
2005090401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内の状態量を取得し、
前記取得された燃焼室内の状態量に基づいて同燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を推定し、
前記推定された燃料の速度分布に基づいて同燃料の速度が略ゼロになる位置を燃料到達位置として推定する内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法。
【請求項２】
内燃機関の燃焼室内の状態量を取得し、
前記取得された燃焼室内の状態量に基づいて同燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を推定し、
前記推定された燃料の速度分布に基づいて前記燃焼室内の所定位置における同燃料の速度を推定し、
前記推定された燃料の速度と所定値との比較結果に基づいて燃料噴射を行うための噴射制御パラメータを制御する内燃機関の燃料噴射制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法、又は、請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御方法において、
前記内燃機関は一作動サイクル中において複数回に分けて燃料を噴射するように構成されていて、
一作動サイクル中において１回目を除いた所定回目に前記燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を推定するにあたり、同一作動サイクル中において過去に行われた燃料噴射により形成された同燃焼室内の筒内ガスの流動を更に考慮して前記所定回目の燃料の速度分布を推定することを特徴とする内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法、又は燃料噴射制御方法。
【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噴射された燃料の到達位置を推定する内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法、及び、燃料噴射を行うための噴射制御パラメータを制御する内燃機関の燃料噴射制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火花点火式内燃機関、ディーゼル機関等の内燃機関において良好な燃焼を得るためには、噴射された燃料が燃焼室内を拡散していく際の形態を所定の形態に制御することが有効である。このため、例えば、下記特許文献１に記載の火花点火式内燃機関の燃料噴射装置は、燃焼室内に直接噴射される燃料の分裂長さ（燃料噴射弁の噴孔から噴射された燃料の微粒子化が開始されるまでの長さ）を所定の実験式に基づいて推定し、同分裂長さが常に、燃料噴射弁の噴孔から燃焼室内壁面の所定部位までの距離以下になるように燃料噴射圧力を制御するようになっている。これによれば、噴射された燃料が燃焼室内壁面に到達する前に燃料の微粒子化が行われるようになり、着火性が向上する等により良好な燃焼が達成され得る。
【特許文献１】特開平７−６３１４２号公報
【０００３】
しかしながら、上記従来の装置においては、燃焼室内に噴射された燃料の分裂長さを推定しているものの、同燃料の到達位置（同燃料の先頭部が最終的に行き着く位置）を推定しておらず、この結果、例えば、噴射された燃料（の先頭部）が燃焼室内壁面に到達（接触）する場合がある。
【０００４】
噴射された燃料（の先頭部）が燃焼室内壁面に頻繁に接触すると、同接触した燃料がシリンダとピストンの間の隙間に介在するエンジンオイルに頻繁に混入し、その後、同エンジンオイルと共にクランクケース内へ漏出することで、エンジンオイルが希釈化される。従って、エンジンオイルの希釈化により良好な潤滑が得られなくなる場合があるという問題があった。
【０００５】
以上のことから、燃焼室内に噴射された燃料の到達位置を正確に推定するとともに、例えば、同推定された燃料の到達位置に基づいて同燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触しないように燃料噴射圧力等の噴射制御パラメータを制御することが望まれていたところである。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、かかる課題に対処するためになされたものであって、その目的は、燃焼室内に噴射された燃料の到達位置を正確に推定し得る内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法等を提供することにある。
【０００７】
本発明による内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法は、内燃機関の燃焼室内の状態量を取得し、前記取得された燃焼室内の状態量に基づいて同燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を推定し、前記推定された燃料の速度分布に基づいて同燃料の速度が略ゼロになる位置を燃料到達位置（同燃料の先頭部が最終的に行き着く位置）として推定する方法である。
【０００８】
後に詳述するように、燃焼室内に噴射された燃料の速度分布は、燃焼室内の状態量（例えば、筒内ガスの温度、圧力、密度等）を使用した所定の実験式等に基づいて正確に推定され得る。従って、燃焼室内の状態量を推定又は検出により正確に取得すれば、燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を精度良く推定することができ、この結果、同燃料の速度が略ゼロになる位置を燃料到達位置として精度良く推定することができる。
【０００９】
また、本発明による燃料噴射制御方法は、前記と同様にして推定された燃料の速度分布に基づいて前記燃焼室内の所定位置における同燃料の速度を推定し、前記推定された燃料の速度と所定値との比較結果に基づいて燃料噴射を行うための噴射制御パラメータを制御する方法である。ここにおいて、前記噴射制御パラメータは、例えば、燃料噴射圧力、燃料噴射時期等であって、これらに限定されない。
【００１０】
燃焼室内に噴射された燃料の速度分布は、燃料噴射圧力等の燃料噴射を行うための噴射制御パラメータの値に応じて変化する。従って、上記のように、前記推定された燃料の速度分布に基づいて得られる燃焼室内の所定位置における燃料の速度と所定値との比較結果に基づいて噴射制御パラメータを制御すれば、例えば、同所定位置における燃料の速度を同所定値以下に（或いは、同所定値と等しくなるように）制御することができる。これにより、例えば、燃焼室内壁面近傍の位置における燃料の速度が略ゼロになるように（従って、燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触しないように）噴射制御パラメータを制御することができる。
【００１１】
上記本発明による内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法、又は、燃料噴射制御方法においては、内燃機関が一作動サイクル中において複数回に分けて燃料を噴射するように構成されている場合、一作動サイクル中において１回目を除いた所定回目に前記燃焼室内に噴射された燃料の速度分布を推定するにあたり、同一作動サイクル中において過去に行われた燃料噴射（例えば、前記所定回目より１回前の燃料噴射）により形成された同燃焼室内の筒内ガスの流動（筒内ガスの流動の速度分布）を更に考慮して前記所定回目の燃料の速度分布を推定することが好適である。
【００１２】
内燃機関、特に、ディーゼル機関においては、燃料（混合気）の着火性を向上等するため、一作動サイクル中においてメイン噴射（主噴射）に先立って少なくとも１回のパイロット噴射を行うように構成されたものが知られている。この場合、メイン噴射が開始される時点において、過去に行われたパイロット噴射（パイロット噴射が複数回行われる場合には、特に、最後のパイロット噴射）の影響により発生した燃焼室内の筒内ガスの流動が残存している。従って、メイン噴射により燃焼室内に噴射された燃料の速度分布は前記残存している筒内ガスの流動の影響を受ける。
【００１３】
よって、上記のように、一作動サイクル中において１回目を除いた所定回目に前記燃焼室内に噴射された燃料（例えば、メイン噴射による燃料）の速度分布を推定する際に、燃焼室内の状態量のみならず、同一作動サイクル中において過去に行われた燃料噴射（例えば、パイロット噴射）により形成された同燃焼室内の筒内ガスの流動を更に考慮して前記所定回目の燃料の速度分布を推定すれば、同所定回目の燃料の速度分布をより一層正確に推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明による内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法、及び燃料噴射制御方法を実施する内燃機関（ディーゼル機関）の制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御装置を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。
【００１６】
エンジン本体２０の各気筒の上部には燃料噴射弁（噴射弁、インジェクタ）２１が配設されている。各燃料噴射弁２１は、図示しない燃料タンクと接続された燃料噴射用ポンプ２２に燃料配管２３を介して接続されている。燃料噴射用ポンプ２２は、電気制御装置６０と電気的に接続されていて、同電気制御装置６０からの駆動信号（後述する最終燃料噴射圧力Pcrfinに応じた指令信号）により燃料の実際の噴射圧力（吐出圧力）が同最終燃料噴射圧力Pcrfinになるように同燃料を昇圧するようになっている。
【００１７】
これにより、燃料噴射弁２１には、燃料噴射用ポンプ２２から前記最終燃料噴射圧力Pcrfinまで昇圧された燃料が供給されるようになっている。また、燃料噴射弁２１は、電気制御装置６０と電気的に接続されていて、同電気制御装置６０からの駆動信号（燃料噴射量qfinに応じた指令信号）により所定時間だけ開弁し、これにより各気筒の燃焼室内に前記最終燃料噴射圧力Pcrfinにまで昇圧された燃料を前記燃料噴射量qfinだけ１回直接噴射するようになっている。
【００１８】
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同吸気マニホールド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、電気制御装置６０からの駆動信号に応答してスロットル弁３３を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ３３ａ、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と過給機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とを含んでいる。
【００１９】
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（以下、「ＤＰＮＲ」と称呼する。）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。
【００２０】
ＤＰＮＲ４３は、コージライト等の多孔質材料から形成されたフィルタ４３ａを備え、通過する排気ガス中のパティキュレートを細孔表面にて捕集するフィルタである。ＤＰＮＲ４３は、担体としてのアルミナに、カリウムＫ，ナトリウムＮａ，リチウムＬｉ，セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢａ，カルシウムＣａのようなアルカリ土類金属、及びランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類金属から選ばれた少なくとも一つを白金とともに担持し、ＮＯｘを吸収した後に同吸収したＮＯｘを放出して還元する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒としても機能するようになっている。
【００２１】
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。
【００２２】
電気制御装置６０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ６１、ＣＰＵ６１が実行するプログラム、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ６２、ＣＰＵ６１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ６３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ６４、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース６５等からなるマイクロコンピュータである。
【００２３】
インターフェース６５は、空気流量（新気流量）計測手段であって吸気管３２に配置された熱線式エアフローメータ７１、スロットル弁３３の下流であって排気還流管５１が接続された部位よりも下流の吸気通路に設けられた吸気温センサ７２、スロットル弁３３の下流であって排気還流管５１が接続された部位よりも下流の吸気通路に配設された吸気管圧力センサ７３、クランクポジションセンサ７４、及びアクセル開度センサ７５と接続されていて、これらのセンサからの信号をＣＰＵ６１に供給するようになっている。また、インターフェース６５は、燃料噴射弁２１、燃料噴射用ポンプ２２、スロットル弁アクチュエータ３３ａ、及びＥＧＲ制御弁５２と接続されていて、ＣＰＵ６１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。
【００２４】
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量、単位時間あたりの新気量）を計測し、同質量流量Ga（空気流量Ga）を表す信号を発生するようになっている。吸気温センサ７２は、エンジン１０のシリンダ（即ち、燃焼室、筒内）に吸入されるガスの温度（即ち、吸気温度）を検出し、同吸気温度Tbを表す信号を発生するようになっている。吸気管圧力センサ７３は、エンジン１０のシリンダに吸入されるガスの圧力（即ち、吸気管圧力）を検出し、同吸気管圧力Pbを表す信号を発生するようになっている。
【００２５】
クランクポジションセンサ７４は、各気筒の絶対クランク角度を検出し、クランク角度CAを表すとともにエンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度NEをも表す信号を発生するようになっている。アクセル開度センサ７５は、アクセルペダルＡＰの操作量を検出し、アクセル操作量Accpを表す信号を発生するようになっている。
【００２６】
（噴霧燃料の速度分布の推定方法の概要）
次に、上記のように構成された内燃機関の制御装置（以下、「本装置」と云うこともある。）による噴霧燃料の速度分布の推定方法について説明する。図２は、或る一つの気筒のシリンダ内(筒内)に吸気マニホールド３１からガスが吸入され、筒内に吸入されたガスが排気マニホールド４１へ排出される様子を模式的に示した図である。
【００２７】
図２に示したように、筒内に吸入されるガス（従って、筒内ガス）には、吸気管３２の先端部からスロットル弁３３を介して吸入された新気と、排気還流管５１からＥＧＲ制御弁５２を介して吸入されたＥＧＲガスが含まれる。吸入される新気量（質量）と吸入されるＥＧＲガス量（質量）の和に対するＥＧＲガス量の割合（即ち、ＥＧＲ率）は、運転状態に応じて電気制御装置６０（ＣＰＵ６１）により適宜制御されるスロットル弁３３の開度、及びＥＧＲ制御弁５２の開度に応じて変化する。
【００２８】
かかる新気、及びＥＧＲガスは、吸気行程において開弁している吸気弁Vinを介してピストンの下降に伴って燃焼室内（筒内）に吸入されて筒内ガスとなる。筒内ガスは、ピストンが下死点に達した時点で吸気弁Vinが閉弁することにより筒内に密閉され、その後の圧縮行程においてピストンの上昇に伴って圧縮される。そして、ピストンが上死点近傍に達っすると（具体的には、後述する基本燃料噴射開始時期finjbaseが到来すると）、本装置は、前記燃料噴射量qfinに応じた所定時間だけ燃料噴射弁２１を開弁することで、噴射初速度V0をもって燃料を筒内に１回直接噴射する。この結果、噴射された（液体の）燃料（以下、「噴射燃料」、「噴霧燃料」と云うこともある。）は、圧縮により高温になっている筒内ガスから受ける熱により直ちに燃料蒸気になるとともに、時間の経過に伴って同筒内ガスと混ざり合いながら混合気となって筒内において円錐状に拡散していく。
【００２９】
このようにして噴射初速度V0をもって噴射された噴霧燃料の速度は、燃焼室内を拡散していくに従って同噴射初速度V0から徐々に遅くなっていく。即ち、図３に示したように、噴霧燃料の速度分布は、燃焼室内における燃料噴射弁２１の噴孔（以下、単に「噴孔」と云うこともある。）からの距離Xの関数V(X)となる。
【００３０】
この噴孔からの距離Xの関数である噴霧燃料の速度分布V(X)は、例えば、機械学会論文集  25-156(1959年)，820ページ  「ディーゼル機関の噴霧到達距離に関する研究」  和栗雄太郎，藤井勝，網谷竜夫，恒屋礼次郎にて紹介された実験式である下記(1)式に基づいて求めることができる。なお、下記(1)式は、燃料噴射開始時において筒内ガスに流動がない場合における噴霧燃料の速度分布を求める式である。
【００３１】
【数１】
2005090401.tif 000003
【００３２】
上記(1)式において、ｃは収縮係数、ｄは燃料噴射弁２１の噴孔径、ρfは（液体の）燃料密度であって、これらの各値は全て定数である。V0は前記噴射初速度であって、例えば、上述した最終燃料噴射圧力Pcrfinの増大に伴って単調増加する所定の関数に従って求めることができる。また、Xは噴孔からの距離である。
【００３３】
また、上記(1)式において、ρaは噴射時における筒内ガスの密度であり、筒内ガスの全質量Maを、同噴射時における筒内容積Va0で除することで取得することができる。筒内容積Vaは機関１０の設計諸元に基づいてクランク角度CAの関数Va(CA)として取得することができるから、噴射時におけるクランク角度CAを取得すれば同噴射時における筒内容積Va0を求めることができる。筒内ガスの全質量Maは、ピストンが吸気行程の下死点に達した時点（以下、「ATDC-180°」と称呼する。）における気体の状態方程式に基づく下記(2)式に従って取得され得る。
【００３４】
Ma＝Pbottom・Vbottom/(Ra・Tbottom)  ・・・(2)
【００３５】
上記(2)式において、PbottomはATDC-180°における筒内ガス圧力である。ATDC-180°において筒内ガス圧力は吸気管圧力Pbと略等しいと考えられるから、Pbottomは、ATDC-180°において吸気管圧力センサ７３により検出される吸気管圧力Pbとして取得することができる。TbottomはATDC-180°における筒内ガス温度である。ATDC-180°において筒内ガス温度は吸気温度Tbと略等しいと考えられるから、Tbottomは、ATDC-180°において吸気温センサ７２により検出される吸気温度Tbとして取得することができる。VbottomはATDC-180°における筒内容積Vaであり上記クランク角度CAの関数Va(CA)として取得することができる。Raは筒内ガスのガス定数である。以上により、噴射時における筒内ガス密度ρaを求めることができる。
【００３６】
また、上記(1)式において、θは図３に示した噴霧角である。噴霧角θは、上記噴射時における筒内ガス密度ρa、及び有効噴射圧力ΔPに応じて変化すると考えられるから、筒内ガス密度ρa、及び有効噴射圧力ΔPと噴霧角θとの関係を予め規定したテーブルMapθに基づいて取得することができる。有効噴射圧力ΔPは、上記最終燃料噴射圧力Pcrfinから噴射時における筒内ガス圧力Paを減じた値である。筒内ガス圧力Paは、圧縮行程（及び膨張行程）における筒内ガスの状態がATDC-180°で密閉された後に断熱変化するとの過程のもと、下記(3)式に従って求めることができる。下記(3)式において、Pbottom，Vbottomはそれぞれ上記(2)式におけるものと同じである。Va0は上記噴射時における筒内容積Vaである。κは筒内ガスの比熱比である。以上により、有効噴射圧力ΔPを取得することができ、従って、噴霧角θを求めることができる。
【００３７】
Pa＝Pbottom・(Vbottom/Va0)κ  ・・・(3)
【００３８】
以上のように、噴射時における燃焼室内の状態に基づいて噴射初速度V0、噴射時における筒内ガス密度ρa、及び噴霧角θを求めれば、上記(1)式に従って同噴射時において噴射された噴霧燃料の速度分布V(X)を表す式を求めることができる。本装置は、燃料が噴射される気筒（以下、「燃料噴射気筒」と称呼する。）に燃料が噴射開始される毎に、噴射開始時における燃焼室内の状態に基づいて同噴射開始時において噴射された噴霧燃料（の先頭部）の速度分布V(X)を表す式を上記方法に従って求める（推定する）。
【００３９】
（噴霧燃料の到達位置の推定方法の概要）
次に、上述のように求められる噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式に基づく本装置による噴霧燃料の到達位置（同燃料の先頭部が最終的に行き着く位置、燃料到達位置）の推定方法について説明する。
【００４０】
上記燃料到達位置は、上記噴霧燃料の先頭部の速度がゼロになる位置として求めることができるから、上記求められた噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式において「V(X)＝０」と置くことで得られる噴孔からの距離X（＝X0）として求めることができる。しかしながら、上記速度分布V(X)を表す式の形態から理解できるように、速度分布V(X)の値は噴孔からの距離Xの増大に伴ってゼロに漸近していく値となるから、「V(X)＝０」と置くことで得られる距離X0は無限大となる。
【００４１】
以上のことから、本装置は、図３に示すように、上記燃料到達位置を、噴霧燃料の先頭部の速度が実質的にゼロとみなし得る程度に小さい値Vminとなる位置として、即ち、「V(X)＝Vmin」と置くことで得られる噴孔からの距離XOとして求める。
【００４２】
（燃料噴射制御の概要）
先に説明したように、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触するとエンジンオイルの希釈化が進行していく。従って、かかるエンジンオイルの希釈化を防止するためには、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することを防止すればよい。このためには、例えば、噴霧燃料の先頭部が燃焼室内壁面に到達したときの同先頭部の速度（以下、「燃焼室壁面到達速度Vc」と称呼する。）が上記小さい値Vmin以下になるように燃料噴射制御を行えばよい。
【００４３】
一方、燃料噴射弁２１の噴孔から燃焼室内壁面（即ち、シリンダ内壁面、或いは、ピストンの上面）までの距離（以下、「燃焼室壁面距離Xwall」と称呼する。）は、燃料噴射開始時期（具体的には、後述する基本燃料噴射開始時期finjbase）に応じて変化し得るから、基本燃料噴射開始時期finjbaseの関数として求めることができる。
【００４４】
以上のことから、本装置は、燃料噴射気筒に燃料が噴射開始される毎に、上記噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式、及び上記燃焼室壁面距離Xwallを上述のようにそれぞれ求め、上記燃焼室壁面到達速度Vcを、上記速度分布V(X)を表す式において「X＝Xwall」と置くことで得られる値（即ち、値V(Xwall)）として求める。そして、本装置は、上記求められた燃焼室壁面到達速度Vcの値が前記小さい値Vminを超える場合、燃料噴射圧力を小さめに設定する。
【００４５】
具体的には、前回の燃料噴射気筒について取得された上記燃焼室壁面到達速度Vcの値が前記小さい値Vminを超える場合、今回の燃料噴射気筒についての上記最終燃料噴射圧力Pcrfinを基本燃料噴射圧力よりも所定量だけ低くなるように補正する。これにより、今回の燃料噴射気筒についての噴射初速度V0が低くなるように補正され、この結果、上記噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式（即ち、上記(1)式）から理解できるように、今回の燃料噴射気筒についての燃焼室壁面到達速度Vcの値が小さくなるように制御されて、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することが防止される。
【００４６】
（実際の作動）
次に、上記のように構成された内燃機関の制御装置の実際の作動について説明する。
<燃料噴射量等の制御>
ＣＰＵ６１は、図４にフローチャートにより示した燃料噴射量、燃料噴射時期、及び燃料噴射圧力（これらを「燃料噴射形態」と総称する。）を制御するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ６１はステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進んで、燃料噴射気筒についての燃料噴射形態を決定する時期（例えば、ATDC-100°）が到来したか否かを判定する。
【００４７】
いま、燃料噴射気筒についての燃料噴射形態を決定する時期が到来したものとして説明を続けると、ＣＰＵ６１はステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１０に進み、アクセル開度Accp、エンジン回転速度NE、及び図５に示したテーブル（マップ）Mapqfinから燃料噴射量qfinを求める。テーブルMapqfinは、アクセル開度Accp及びエンジン回転速度NEと指令燃料噴射量qfinとの関係を規定するテーブルであり、ＲＯＭ６２内に格納されている。
【００４８】
次いで、ＣＰＵ６１はステップ４１５に進み、前記燃料噴射量qfin、エンジン回転速度NE、及び図６に示したテーブルMapfinjbaseから基本燃料噴射開始時期finjbaseを決定する。テーブルMapfinjbaseは、指令燃料噴射量qfin及びエンジン回転速度NEと基本燃料噴射開始時期finjbaseとの関係を規定するテーブルであり、ＲＯＭ６２内に格納されている。
【００４９】
その後、ＣＰＵ６１はステップ４２０に進んで、前記燃料噴射量qfin、エンジン回転速度NE、及び図７に示したテーブルMapPcrbaseから基本燃料噴射圧力Pcrbaseを決定する。テーブルMapPcrbaseは、燃料噴射量qfin及びエンジン回転速度NEと基本燃料噴射圧力Pcrbaseとの関係を規定するテーブルであり、ＲＯＭ６２内に格納されている。
【００５０】
次に、ＣＰＵ６１はステップ４２５に進み、前記小さい値Vminから後述するルーチンにより求められている最新の（従って、前回の燃料噴射気筒についての）燃焼室壁面到達速度Vcを減じた値を速度偏差ΔVとして格納する。
【００５１】
続いて、ＣＰＵ６１はステップ４３０に進んで、噴射圧力補正値ΔPcrを、前記速度偏差ΔVと図８に示したテーブルMapΔPcrとから決定する。テーブルMapΔPcrは、速度偏差ΔVと噴射圧力補正値ΔPcrとの関係を規定するテーブルであり、ＲＯＭ６２内に格納されている。次いで、ＣＰＵ６１はステップ４３５に進み、基本燃料噴射圧力Pcrbaseを噴射圧力補正値ΔPcrで補正して最終燃料噴射圧力Pcrfinを決定する。これにより、速度偏差ΔVに応じて燃料噴射圧力が補正されることになる。
【００５２】
この場合、図８から明らかなように、速度偏差ΔVが「０」以上であるとき（即ち、燃焼室壁面到達速度Vcが前記小さい値Vmin以下であるとき）噴射圧力補正値ΔPcrが「０」となって最終燃料噴射圧力Pcrfinが基本燃料噴射圧力Pcrbaseと等しくなり、同速度偏差ΔVが負の大きい値（絶対値が大きい値）になるほど（燃焼室壁面到達速度Vcが前記小さい値Vminより大きくなるほど）噴射圧力補正値ΔPcrは負の大きな値となって最終燃料噴射圧力Pcrfinが低圧側に移行される。この結果、燃料噴射用ポンプ２２の吐出圧力が制御されることで、燃料噴射弁２１には前記決定された最終燃料噴射圧力Pcrfinまで昇圧された燃料が供給される。
【００５３】
そして、ＣＰＵ６１は、続くステップ４４０にて上記決定された基本燃料噴射開始時期finjbaseが到来したか否かを判定し、基本燃料噴射開始時期finjbaseが到来したとき、ＣＰＵ６１はステップ４４５に進んで、上記決定された燃料噴射量qfinに応じた時間だけ燃料噴射気筒についての燃料噴射弁２１を開状態に維持せしめるための信号を同燃料噴射弁２１に供給する。これにより、燃料噴射気筒内に燃料噴射量qfinの燃料が上記決定された最終燃料噴射圧力Pcrfinをもって噴射されることになる。そして、ＣＰＵ６１はステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。また、ステップ４４０にて「Ｎｏ」と判定される場合、直接ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、燃料噴射量、燃料噴射時期、及び燃料噴射圧力の制御が達成される。
【００５４】
<燃焼室壁面到達速度の計算>
次に、燃焼室壁面到達速度Vcの計算についての作動について説明する。ＣＰＵ６１は、図９にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ６１はステップ９００から処理を開始し、ステップ９０５に進んで、現時点のクランク角度CAがATDC-180°と一致しているか否か（即ち、燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に位置しているか否か）を判定する。
【００５５】
いま、燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に到達する前の状態にあるものとして説明を続けると、ＣＰＵ６１はステップ９０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ９２０に進み、現時点のクランク角度CAが先のステップ４１５にて設定された基本燃料噴射開始時期finjbaseに相当する角度と一致しているか否か（即ち、現時点が燃料噴射気筒の基本燃料噴射開始時期finjbaseであるか否か）を判定する。
【００５６】
現時点では、ピストンが圧縮行程の下死点に到達する前の状態にあって基本燃料噴射開始時期finjbaseが到来していないから、ＣＰＵ６１はステップ９２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ＣＰＵ６１は、燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に到達するまでの間、ステップ９００、９０５、９２０、９９５の処理を繰り返し実行する。
【００５７】
次に、この状態から、燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に到達したものとすると、ＣＰＵ６１はステップ９０５に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ９１０に進み、現時点において吸気温センサ７２により検出されている吸気温度Tbの値、及び、吸気管圧力センサ７３により検出されている吸気管圧力Pbの値をそれぞれ、下死点時筒内ガス温度Tbottom、及び、下死点時筒内ガス圧力Pbottomとして格納した後、続くステップ９１５にて上記(2)式に従って筒内ガスの全質量Maを求め、続くステップ９２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９９５に直ちに進んで本ルーチンを一旦終了する。ステップ９１５においてTbottom，Pbottomとしては、ステップ９１０にて設定された値が使用される。以降、ＣＰＵ６１は、基本燃料噴射開始時期finjbaseが到来するまでの間、ステップ９００、９０５、９２０、９９５の処理を繰り返し実行する。
【００５８】
そして、所定時間が経過して基本燃料噴射開始時期finjbaseが到来したものとすると、ＣＰＵ６１はステップ９２０に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ９２５以降に進み、燃焼室壁面到達速度Vcの計算を行うための処理を開始する。ＣＰＵ６１はステップ９２５に進むと、同ステップ９２５を経由して図１０にフローチャートにより示した速度分布V(X)を決定するためのルーチンの処理をステップ１０００から開始する。
【００５９】
ＣＰＵ６１はステップ１０００からステップ１００５に進むと、図４のステップ４３５にて設定されている最終燃料噴射圧力Pcrfinの値と、同最終燃料噴射圧力Pcrfinの値を引数とする関数ｇとに基づいて前記噴射初速度V0を計算する。次いで、ＣＰＵ６１はステップ１０１０に進んで、図９のステップ９１５にて求めている前記筒内ガスの全質量Maと、現時点（即ち、基本燃料噴射開始時期finjbase）での筒内容積Va(CA)と、ステップ１０１０内に記載の式とに基づいて基本燃料噴射開始時期finjbaseにおける筒内ガス密度ρaを求める。
【００６０】
続いて、ＣＰＵ６１はステップ１０１５に進み、上記(3)式に相当するステップ１０１５内に記載の式に従って基本燃料噴射開始時期finjbaseにおける筒内ガス圧力Paを求め、続くステップ１０２０にて、先の図４のステップ４３５にて設定した最終燃料噴射圧力Pcrfinから前記筒内ガス圧力Paを減じた値を有効噴射圧力ΔPとして設定し、続くステップ１０２５にて、前記筒内ガス密度ρaの値と、前記有効噴射圧力ΔPの値と、前記テーブルMapθとに基づいて噴霧角θを決定する。そして、ＣＰＵ６１はステップ１０３０に進んで、前記噴射初速度V0の値、前記筒内ガス密度ρaの値、及び噴霧角θの値から、上記(1)式に従って噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式を決定した後、図９のステップ９３０に復帰する。
【００６１】
ＣＰＵ６１はステップ９３０に復帰すると、図４のステップ４１５にて設定されている基本燃料噴射開始時期finjbaseの値と、同基本燃料噴射開始時期finjbaseの関数である関数ｆとに基づいて前記燃焼室壁面距離Xwallを計算した後、ステップ９３５に進んで、図１０のステップ１０３０にて決定した噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式において「X＝Xwall」と置くことで得られる値V(Xwall)を燃焼室壁面到達速度Vcとして求め、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、次回の燃料噴射気筒についてのクランク角度CAがATDC-180°に一致するまでの間（即ち、次回の燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に達するまでの間）、ＣＰＵ６１は、ステップ９００、９０５、９２０、９９５の処理を繰り返し実行する。以上により、燃料噴射気筒に燃料が噴射開始される毎に、燃焼室壁面到達速度Vcが計算される。
【００６２】
このステップ９３５にて計算された燃焼室壁面到達速度Vcの値は、次回の燃料噴射気筒について実行される図４のルーチンのステップ４２５の処理にて使用されることになる。以上のようにして、次回の燃料噴射気筒の燃料噴射圧力が制御されて、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することが防止される。
【００６３】
以上、説明したように、本発明による燃料噴射制御方法を実施する内燃機関の制御装置の第１実施形態によれば、燃料噴射開始時期における燃焼室内の状態量（筒内ガス密度ρa、筒内ガス圧力Pa等）に基づいて、所定の実験式に従って噴霧燃料の先頭部の速度分布V(X)を表す式を求め、同噴霧燃料の先頭部が燃焼室内壁面に到達したときの同先頭部の速度である燃焼室壁面到達速度Vcを求める。そして、燃焼室壁面到達速度Vcの値が前記小さい値Vminを超える場合、燃料噴射圧力を基本燃料噴射圧力よりも所定量だけ低くなるように補正する。これにより、噴射初速度V0が低くなるように補正され、この結果、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することが防止された。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、本発明による燃料噴射制御方法を実施する内燃機関の制御装置の第２実施形態について説明する。この制御装置は、一作動サイクル中においてメイン噴射（主噴射）に先立って１回のパイロット噴射を実行する点、及び、メイン噴射による噴霧燃料の速度分布を推定する際に、燃焼室内の状態量のみならず、同一作動サイクル中において既に行われたパイロット噴射により形成された同燃焼室内の筒内ガスの流動を更に考慮して同メイン噴射による噴霧燃料の速度分布を推定する点において、主として第１実施形態に係る制御装置と異なっている。従って、以下、かかる相違点を中心に説明する。
【００６５】
メイン噴射が開始される時点においては、既に行われたパイロット噴射の影響により発生した燃焼室内の筒内ガスの流動が残存している。従って、メイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布は前記残存している筒内ガスの流動の影響を受ける。よって、メイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布を正確に求めるためには、前記残存している筒内ガスの流動の速度分布を求める必要がある。
【００６６】
一方、パイロット噴射終了後において残存する筒内ガスの流動の速度分布は、同パイロット噴射による噴霧燃料の末尾部の速度分布に最も依存し、且つ、同パイロット噴射の終了時期からの時間経過に従って徐々に減衰していくと考えられる。
【００６７】
即ち、図１１（ａ）に示すように、パイロット噴射による噴霧燃料の末尾部の速度分布Vpilot(X)は、先の図３に示した噴霧燃料の速度分布V(X)と同様に、同パイロット噴射の終了時期における噴射初速度V0、筒内ガス密度ρa、及び噴霧角θを使用して上記(1)式に従って求めることができる。
【００６８】
そして、パイロット噴射終了後において時間経過に従って減衰しながら残存する筒内ガスの流動の速度分布は、同パイロット噴射の終了時期からの時間経過に従って徐々に小さくなる減衰係数K（０＜K＜１）を用いて、図１１（ｂ）に示すように、「K・Vpilot(X)」と表すことができる。そうすると、「メイン噴射が開始される時点において残存している筒内ガスの流動の速度分布」は、パイロット噴射の終了時期からメイン噴射の開始時期までの間の時間間隔に応じて減衰係数Kの値を決定することで求めることができる。
【００６９】
また、メイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布は、メイン噴射の開始時期における噴射初速度V0、筒内ガス密度ρa、及び噴霧角θを使用して上記(1)式に従って求めることができる（筒内ガスの流動が存在しないと仮定した場合における）速度分布Vmain(X)と、上記のように求められる「メイン噴射が開始される時点において残存している筒内ガスの流動の速度分布K・Vpilot(X)」と、を加えることで求められると考えられる。即ち、図１１（ｃ）に示すように、メイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布は、「K・Vpilot(X)＋Vmain(X)」として求めることができる。
【００７０】
以上のことから、この制御装置は、メイン噴射による噴霧燃料についての上記燃焼室壁面到達速度Vcを、上記メイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布「K・Vpilot(X)＋Vmain(X)」を表す式において「X＝Xwall」と置くことで得られる値（即ち、値「K・Vpilot(Xwall)＋Vmain(Xwall)」）として求める。そして、本装置は、上記求められた燃焼室壁面到達速度Vcの値が前記小さい値Vminを超える場合、燃料噴射圧力を小さめに設定する。
【００７１】
（第２実施形態の実際の作動）
次に、第２実施形態に係る制御装置の実際の作動について説明する。この装置のＣＰＵ６１は、第１実施形態のＣＰＵ６１が実行する図４、図９及び図１０に示したルーチンのうち、図１０に示したルーチンをそのまま実行するとともに、図４、及び図９に示したルーチンに代えて図１２、及び図１３にフローチャートにより示したルーチンを実行する。以下、第２実施形態に特有のルーチンについて、順に説明する。
【００７２】
<燃料噴射量等の制御>
ＣＰＵ６１は、図１２にフローチャートにより示した燃料噴射量等の燃料噴射形態を制御するためのルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ６１はステップ１２００から処理を開始してステップ１２０５に進んで、燃料噴射気筒についての燃料噴射形態を決定する時期が到来したか否かを判定する。
【００７３】
いま、燃料噴射気筒についての燃料噴射形態を決定する時期が到来したものとして説明を続けると、ＣＰＵ６１はステップ１２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２１０に進み、アクセル開度Accp、エンジン回転速度NE、及び図５に示したテーブルMapqfinと類似のテーブルMapqfin’からパイロット噴射用燃料噴射量qfinpilot、及びメイン噴射用燃料噴射量qfinmainをそれぞれ求める。
【００７４】
次いで、ＣＰＵ６１はステップ１２１５に進み、前記パイロット噴射用燃料噴射量qfinpilot、前記メイン噴射用燃料噴射量qfinmain、エンジン回転速度NE、及び図６に示したテーブルMapfinjbaseと類似のテーブルMapfinjbase’からパイロット噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasepilot、及びメイン噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasemainをそれぞれ決定する。
【００７５】
その後、ＣＰＵ６１はステップ１２２０に進んで、前記メイン噴射用燃料噴射量qfinmain、エンジン回転速度NE、及び図７に示したテーブルMapPcrbaseと同一のテーブルから基本燃料噴射圧力Pcrbaseを決定する。次に、ＣＰＵ６１はステップ１２２５に進み、前記小さい値Vminから後述するルーチンにより求められている最新の（従って、前回の燃料噴射気筒についての）燃焼室壁面到達速度Vcを減じた値を速度偏差ΔVとして格納する。
【００７６】
続いて、ＣＰＵ６１はステップ１２３０に進んで、噴射圧力補正値ΔPcrを、前記速度偏差ΔVと図８に示したテーブルMapΔPcrと同一のテーブルから決定し、続くステップ１２３５にて、基本燃料噴射圧力Pcrbaseを噴射圧力補正値ΔPcrで補正して最終燃料噴射圧力Pcrfinを決定する。これにより、第１実施形態と同様、速度偏差ΔVに応じて燃料噴射圧力が補正されることになる。
【００７７】
そして、ＣＰＵ６１は、続くステップ１２４０にて上記決定されたパイロット噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasepilotが到来したか否かを判定し、パイロット噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasepilotが到来したとき、ＣＰＵ６１はステップ１２４５に進んで、上記決定されたパイロット噴射用燃料噴射量qfinpilotに応じた時間だけ燃料噴射気筒についての燃料噴射弁２１を開状態に維持せしめるための信号を同燃料噴射弁２１に供給する。これにより、燃料噴射気筒内にパイロット噴射用燃料噴射量qfinpilotの燃料が上記決定された最終燃料噴射圧力Pcrfinをもって噴射されることになる。そして、ＣＰＵ６１はステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００７８】
以降、ＣＰＵ６１は、ステップ１２００、１２０５、１２４０、１２５０へと進み、同ステップ１２５０にて上記決定されたメイン噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasemainが到来したか否かをモニタするようになる。そして、メイン噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasemainが到来すると、ＣＰＵ６１はステップ１２５５に進んで、上記決定されたメイン噴射用燃料噴射量qfinmainに応じた時間だけ燃料噴射気筒についての燃料噴射弁２１を開状態に維持せしめるための信号を同燃料噴射弁２１に供給する。これにより、燃料噴射気筒内にメイン噴射用燃料噴射量qfinmainの燃料が上記決定された最終燃料噴射圧力Pcrfinをもって噴射されることになる。そして、ＣＰＵ６１はステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。また、ステップ１２５０にて「Ｎｏ」と判定される場合、直接ステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以上により、パイロット噴射用及びメイン噴射用の各々の燃料噴射量、燃料噴射時期、並びに燃料噴射圧力の制御が達成される。
【００７９】
<燃焼室壁面到達速度の計算>
次に、燃焼室壁面到達速度Vcの計算についての作動について説明する。ＣＰＵ６１は、図１３にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ６１はステップ１３００から処理を開始し、ステップ１３０５に進んで、図９のステップ９０５と同様に、現時点のクランク角度CAがATDC-180°と一致したか否かをモニタする。
【００８０】
いま、燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に到達したものとすると、ＣＰＵ６１はステップ１３０５に進んだとき「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３１０、１３１５へと進み、ステップ９１０、９１５と同様の処理を実行した後、ステップ１３２０に進んで、パイロット噴射の終了時期pilotendが到来したか否かをモニタするようになる。
【００８１】
そして、所定時間が経過してパイロット噴射の終了時期pilotendが到来したものとすると、ＣＰＵ６１はステップ１３２５に進み、同ステップ１３２５を経由して前述の図１０のルーチンの処理を行うことで、パイロット噴射の終了時期pilotendにおける噴射初速度V0、筒内ガス密度ρa、及び噴霧角θを使用した速度分布V(X)、即ち、前記速度分布Vpilot(X)を表す式を決定し、その後、図１３のステップ１３３０に復帰する。
【００８２】
ＣＰＵ６１はステップ１３３０に復帰すると、図１２のステップ１２１５にて設定されているメイン噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasemainの値と、ステップ９３０の処理にて使用される関数ｆとに基づいて燃焼室壁面距離Xwallを計算した後、ステップ１３３５に進んで、前記速度分布Vpilot(X)を表す式において「X＝Xwall」と置くことで得られる値Vpilot(Xwall)を値Vcpilotとして求め、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。以降、ＣＰＵ６１は、ステップ１３００、１３０５、１３２０、１３４０へと進み、同ステップ１３４０にてメイン噴射用基本燃料噴射開始時期finjbasemain（即ち、メイン噴射の開始時期）が到来したか否かをモニタするようになる。
【００８３】
そして、所定時間が経過してメイン噴射の開始時期が到来したものとすると、ＣＰＵ６１はステップ１３４５に進み、同ステップ１３４５を経由して前述の図１０のルーチンの処理を行うことで、メイン噴射の開始時期における噴射初速度V0、筒内ガス密度ρa、及び噴霧角θを使用した速度分布V(X)、即ち、前記速度分布Vmain(X)を表す式を決定し、その後、図１３のステップ１３５０に復帰する。
【００８４】
ＣＰＵ６１はステップ１３５０に復帰すると、前記速度分布Vmain(X)を表す式において「X＝Xwall」（Xwallは、ステップ１３３０にて求められた値）と置くことで得られる値Vmain(Xwall)を値Vcmainとして求める。そして、ＣＰＵ６１はステップ１３５５に進んで、パイロット噴射の終了時期からメイン噴射の開始時期までの間の期間（finjbasemain-pilotend）と、同ステップ１３５５内に記載のテーブルとに基づいて前記減衰係数Kを求め、続くステップ１３６０にて、値（K・Vcpilot＋Vcmain）を燃焼室壁面到達速度Vcとして求めた後、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８５】
以降、次回の燃料噴射気筒についてのクランク角度CAがATDC-180°に一致するまでの間（即ち、次回の燃料噴射気筒のピストンが圧縮行程の下死点に達するまでの間）、ＣＰＵ６１は、ステップ１３００、１３０５、１３２０、１３４０、１３９５の処理を繰り返し実行する。以上により、燃料噴射気筒に燃料が噴射開始される毎に、メイン噴射による噴霧燃料についての燃焼室壁面到達速度Vcが計算される。
【００８６】
このステップ１３６０にて計算された燃焼室壁面到達速度Vcの値は、次回の燃料噴射気筒について実行される図１２のルーチンのステップ１２２５の処理にて使用されることになる。以上のようにして、次回の燃料噴射気筒の燃料噴射圧力が制御されて、噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することが防止される。
【００８７】
以上、説明したように、本発明による燃料噴射制御方法を実施する内燃機関の制御装置の第２実施形態によれば、メイン噴射が開始される時点において残存しているパイロット噴射の影響による筒内ガスの流動の速度分布が考慮されてメイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布が求められ、この速度分布に基づいて得られる燃焼室壁面到達速度Vcに基づいて燃料噴射圧力が制御される。従って、より一層正確な、メイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布に従って燃料噴射圧力が制御されることになって、メイン噴射による噴霧燃料が燃焼室内壁面に頻繁に接触することがより一層確実に防止された。
【００８８】
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態では、噴霧燃料の先頭部が燃焼室内壁面に到達したときの同先頭部の速度である燃焼室壁面到達速度Vcを求め、同燃焼室壁面到達速度Vcが上記小さい値Vmin以下になるように（同燃焼室壁面到達速度Vcと所定値Vminとの比較結果に基づいて）燃料噴射制御が実行されているが、噴霧燃料の到達位置（前記距離X0、図３を参照。）を求め、同距離X0と燃焼室壁面距離Xwallとの比較結果に基づいて燃料噴射制御を実行するように構成してもよい。
【００８９】
また、上記各実施形態では、噴霧燃料の先頭部が燃焼室内壁面に到達したときの同先頭部の速度を所定値Vminと一致させるために必要な必要噴射初速度V0tを求め（具体的には、噴霧燃料の速度分布V(X)を表す式（即ち、上記(1)式）において「Vmin＝V(Xwall)」を成立させるために必要な必要噴射初速度V0tを求め）、同必要噴射初速度V0tと実際の噴射初速度V0との比較結果に基づいて燃料噴射制御を実行するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明による内燃機関の噴射燃料到達位置推定方法、及び燃料噴射制御方法を実施する第１実施形態に係る内燃機関の制御装置を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】或る一つの気筒のシリンダ内(筒内)に吸気マニホールドからガスが吸入され、筒内に吸入されたガスが排気マニホールドへ排出される様子、及び、筒内に噴射された燃料が同筒内を拡散していく様子を模式的に示した図である。
【図３】燃料噴射弁の噴孔からの距離と、筒内に噴射された噴霧燃料の速度との関係を示したグラフである。
【図４】図１に示したＣＰＵが実行する燃料噴射量等を制御するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図５】図１に示したＣＰＵが図４に示したルーチンを実行する際に参照する燃料噴射量を決定するためのテーブルである。
【図６】図１に示したＣＰＵが図４に示したルーチンを実行する際に参照する基本燃料噴射開始時期を決定するためのテーブルである。
【図７】図１に示したＣＰＵが図４に示したルーチンを実行する際に参照する基本燃料噴射圧力を決定するためのテーブルである。
【図８】図１に示したＣＰＵが図４に示したルーチンを実行する際に参照する噴射圧力補正値を決定するためのテーブルである。
【図９】図１に示したＣＰＵが実行する燃焼室壁面到達速度の算出を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】図１に示したＣＰＵが実行する噴霧燃料の速度分布を決定するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】メイン噴射が開始される時点において残存しているパイロット噴射の影響による筒内ガスの流動の速度分布を考慮してメイン噴射による噴霧燃料の先頭部の速度分布を求める際の計算の過程を説明するためのグラフである。
【図１２】第２実施形態に係る内燃機関の制御装置のＣＰＵが実行する燃料噴射量等を制御するためのルーチンを示したフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係る内燃機関の制御装置のＣＰＵが実行する燃焼室壁面到達速度の算出を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９１】
２１…燃料噴射弁、２２…燃料噴射用ポンプ、６０…電気制御装置、６１…ＣＰＵ、７２…吸気温センサ、７３…吸気管圧力センサ、７４…クランクポジションセンサ
【図１】
2005090401.tif 000004
【図２】
2005090401.tif 000005
【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】
2005090401.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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