(57)【要約】【課題】燃料の噴霧配置のずれを検知して、噴霧配置のずれに応じて燃料噴射条件の制御を行う。【解決手段】燃焼圧をフーリエ変換することで、ボア径の共鳴周波数の周波数特性値である第１特性値と燃焼室径の共鳴周波数の周波数特性値である第２特性値とが算出される。第１、第２周波数特性値は、ボア径の共鳴周波数における周波数特性値の基準範囲である第１基準範囲、燃焼室径の共鳴周波数における周波数特性値の基準範囲第２基準範囲と比較され、第１特性値が第１基準範囲を超える場合又は第２特性値が第２基準範囲に満たない場合、燃料噴射時期の進角、燃焼噴射圧の高圧化、又はアフター噴射の増量のいずれかの制御が実行される。第１特性値が第１基準範囲に満たない場合又は第２特性値が第２基準範囲を超える場合、燃料噴射時期の遅角、燃焼噴射圧の低圧化又はアフター噴射の減量のいずれかの制御が実行される。【選択図】図１
2017141739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内圧センサを有する内燃機関に適用され、
筒内圧センサから燃焼圧を取得し、
第１条件又は第２条件が成立する場合に、燃料噴射時期を進角する制御、燃料噴射圧を高圧化する制御、及びアフター噴射を増加する制御のうち少なくとも１の制御を実行し、
第３条件又は第４条件が成立する場合に、燃料噴射時期を遅角する制御、燃料噴射圧を低圧化する制御、及びアフター噴射を減少させる制御のうち、少なくとも１の制御を実行する内燃機関の制御装置であって、
前記第１条件は、前記燃焼圧をフーリエ変換して得られる周波数特性値のうちボア径の共鳴周波数における周波数特性値である第１特性値が、ボア径の共鳴周波数における周波数特性値の基準となる範囲である第１基準範囲の上限値より大きいことであり、
前記第２条件は、前記燃焼圧をフーリエ変換して得られる周波数特性値のうち燃焼室径の共鳴周波数における周波数特性値である第２特性値が、燃焼室径の共鳴周波数における周波数特性値の基準となる範囲である第２基準範囲の下限値より小さいことであり、
前記第３条件は、前記第１特性値が前記第１基準範囲の下限値より小さいことであり、
前記第４条件は、前記第２特性値が前記第２基準範囲の上限値より大きいことであ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制御装置に関する。より具体的には、内燃機関の各気筒への燃料噴射条件を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの筒内での噴霧配置は、スモーク量に影響することが知られている。噴霧配置は、燃料質形状や、過給圧、燃料噴射条件等によって変化する。従って、スモークの低減を図るべく、最適な燃焼室形状の検討や、燃料噴射量及び燃料噴射時期、燃料噴射圧等の燃料噴射条件の検討がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１は燃料直接噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射期間の制御について開示する。特許文献１の制御では、燃料噴射が、その噴射方向によって前期と前期に連続する後期とに分けられる。そして前期と後期との噴射割合が、内燃機関の負荷と回転数とを含む運転条件に応じて決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０２５１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、燃料の噴霧配置は、燃焼室形状及び過給圧等の影響を受ける。従って、製造ばらつきや経年変化により燃焼室形状と設計通りの形状とに誤差がある場合や、過給圧の変動によって、噴霧配置が狙いとする噴霧配置とは異なるものとなることがある。実際の噴霧配置に狙いとする噴霧配置からのずれが生じると、スモーク量を増加させる恐れがある。従って、実際の噴霧配置の変化を検知して、そのずれの影響を抑えることができる制御装置の開発が望まれる。この点、特許文献１の制御も、噴霧配置に生じたずれを考慮したものではない。
【０００６】
本発明は上記課題を解決することを目的とし、噴霧配置の変化を検知して、噴霧配置の変化に応じて燃料噴射条件の制御を行うことができるよう改良した内燃機関の制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置は、筒内圧センサを有する内燃機関に適用される。本発明の制御装置は、筒内圧センサから燃焼圧を取得し、第１条件又は第２条件が成立する場合に、燃料噴射時期を進角する制御、燃料噴射圧を高圧化する制御、及びアフター噴射を増加する制御のうち少なくとも１の制御を実行し、第３条件又は第４条件が成立する場合に、燃料噴射時期を遅角する制御、燃料噴射圧を低圧化する制御、及びアフター噴射を減少させる制御のうち、少なくとも１の制御を実行する。
【０００８】
第１条件は、第１特性値が、第１基準範囲の上限値より大きいことである。第１特性値は、燃焼圧をフーリエ変換して得られる周波数特性値のうちボア径の共鳴周波数における周波数特性値であり、第１基準範囲は、ボア径の共鳴周波数における周波数特性値の基準となる範囲である。第２条件は、第２特性値が、第２基準範囲の下限値より小さいことである。第２特性値は、燃焼圧をフーリエ変換して得られる周波数特性値のうち燃焼室径の共鳴周波数における周波数特性値であり、第２基準範囲は、燃焼室径の共鳴周波数における周波数特性値の基準となる範囲である。第３条件は、第１特性値が第１基準範囲の下限値より小さいことであり、第４条件は、第２特性値が前記第２基準範囲の上限値より大きいことである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検出された燃焼圧をフーリエ変換して得られる周波数特性値のうち、特定の帯域における周波数特性値とその帯域における基準範囲との比較により、噴霧配置の変化を検知することができる。そして噴霧配置の変化に応じて燃料噴射条件を制御することで、噴霧配置の最適化を図ることができ、スモークの悪化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃焼室内外の噴霧配置を変化させた場合における、燃焼圧の周波数特性について説明するための図である。
【図２】噴霧配置を一定としてＥＧＲ量を変化させた場合と、ＥＧＲ量を一定として噴霧配置を変化させた場合の音圧差の変化について説明するための図である。
【図３】ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜と燃料噴射時期に対する遅角量・進角量との関係について説明するための図である。
【図４】レール圧と補正係数との関係を説明するための図である。
【図５】制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【図６】ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜とアフター噴射量に対する補正量との関係について説明するための図である。
【図７】実施の形態において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１２】
実施の形態１．
＜実施の形態１のシステム構成＞
本実施の形態１のシステムは、軽油を燃料とする圧縮自着火式のディーゼルエンジンとして構成された内燃機関を備えている。内燃機関の筒内には、その内部を往復運動するピストンが設けられている。内燃機関はシリンダヘッドを備えている。ピストンとシリンダヘッドとの間には、燃焼室が形成されている。燃焼室には、吸気通路および排気通路の一端が連通している。シリンダヘッドには、燃料を筒内に噴射するための燃料噴射弁が設けられている。シリンダヘッドには、筒内圧センサが取り付けられている。本実施の形態１のシステムは、排気ガスの一部を排気通路から吸気通路へ再循環させるＥＧＲ装置を有している。
【００１３】
本実施の形態１のシステムは制御装置を有する。制御装置には、筒内圧センサを含む各種のセンサ及びアクチュエータが電気的に接続されている。制御装置は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)である。制御装置は、内燃機関のシステム全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには、後述する制御を含む各種制御ルーチンが記憶されている。制御装置は、各センサからの信号に基づいて各アクチュエータを操作することによって内燃機関を制御する。
【００１４】
＜本実施の形態１の制御の概要＞
ところで、内燃機関の筒内に噴射された燃料の噴霧配置は、燃焼室の形状、過給圧、燃料噴射条件等による影響を受ける。例えば、燃焼室の形状が変化すると、燃焼室外に行く噴霧と燃焼室内に入る噴霧との割合が変化する。従って、例えば製造ばらつきや経年劣化等により、実際の燃焼室形状と設計どおりの形状とにずれが生じているような場合、燃焼室内外の噴霧配置が狙いとする噴霧配置とは異なるものとなっていることが予想される。本実施の形態１において制御装置は、燃焼室形状のずれや過給圧の変動により、噴霧配置に生じた狙いとする噴霧配置に対する変化を検知し、検知した噴霧配置の変化に応じて、燃料噴射条件を補正し、補正された燃料噴射条件にて燃料噴射を行う制御を実行する。以下、具体的に説明する。
【００１５】
＜噴霧配置の変化の検知＞
図１は、燃焼室内外の噴霧配置を変化させた場合の、燃焼圧の周波数解析（フーリエ変換）の結果を表す図である。図１では、破線Ｂの場合の方が、実線Ａの場合よりも燃焼室外に行く噴霧量が多い例を示している。また図１において、領域Ｃはボア径による一次共鳴周波数帯域を示し、領域Ｄは燃焼室径による一次共鳴周波数帯域を示している。図１から、燃焼室外にいく噴霧が多くなると、ボア径の共鳴周波数帯域での音圧が高くなる一方、燃焼室径での共鳴周波数帯域では音圧が低くなることがわかる。また逆に、燃焼室外の噴霧が減少するとボア径の共鳴周波数帯域での音圧は低くなり、燃焼室径による共鳴周波数帯域の音圧は高くなることがわかる。
【００１６】
本実施の形態ではこれを利用して、燃焼室内外の噴霧配置の変化を推定する。以下、より具体的に噴霧配置の変化の推定について説明するが、説明の簡略化のため、燃焼圧の周波数特性値のうち、ボア径の一次共鳴周波数における音圧（第１特性値）を「ｆｂ音圧」と称し、燃焼室径の一次共鳴周波数における音圧（第２特性値）を「ｆｃ音圧」と称することとする。また、噴霧配置が狙いとする形状（あるいは理論的に得られる形状）である場合における音圧を「基準音圧」とし、ボア径の一次共鳴周波数の基準音圧を「基準ｆｂ音圧」と称し、燃焼室径の一次共鳴周波数の基準音圧を「基準ｆｃ音圧」と称することとする。なお、基準ｆｂ音圧及び基準ｆｃ音圧は、運転条件により異なる値であり、これらは実験等により又は理論的に求めることができる。本実施の形態では、実験等により又は理論的に各基準音圧を予め算出し、運転条件ごとのマップとして定めて制御装置に記憶しておく。
【００１７】
具体的に、まず、ボア径の一次共鳴周波数ｆｂは、以下の（１）式により算出される。
ボア径の一次共鳴周波数ｆｂ＝音速ｃ/ボア径ｄ１    ・・・（１）
同様に燃焼室径の一次共鳴周波数ｆｃは、以下の（２）式により算出される。
燃焼室径の一次共鳴周波数ｆｃ＝音速ｃ/燃焼室径ｄ２    ・・・（２）
【００１８】
（１）式、（２）式における音速ｃは、（３）式により算出される。
【数１】
2017141739.tif 000003
（３）式において、Ｐは圧力、κは比熱比、ρは密度、Ｒは気体定数、Ｔは温度、Ｍは分子量である。
【００１９】
上記（１）〜（３）式によれば、ボア径、燃焼室径の一次共鳴周波数は、温度、圧力等により変化する。従って、ボア径、燃焼室径の一次共鳴周波数については、運転条件ごとの一次共鳴周波数のマップとして定め、制御装置に記憶しておく。制御装置は、燃焼開始時の燃料圧及び温度に応じて、このマップに従って、各一次共鳴周波数を算出する。
【００２０】
制御装置は、筒内圧センサにより計測された燃焼圧をフーリエ変換して、周波数特性値を求め、現運転条件下でのボア径及び燃焼室径の一次共鳴周波数における、ｆｂ音圧とｆｃ音圧とを算出し、ｆｃ音圧と基準ｆｂ音圧、ｆｃ音圧と基準ｆｃ音圧とを比較する。噴霧配置が変化し、燃焼室外噴霧が多くなっている場合、第１条件及び第２条件が成立する。
（第１条件）ｆｂ音圧＞基準ｆｂ音圧
（第２条件）ｆｃ音圧＜基準ｆｃ音圧
【００２１】
一方、燃焼室外噴霧が少なくなっている場合、第３条件及び第４条件が成立する。
（第３条件）ｆｂ音圧＜基準ｆｂ音圧
（第４条件）ｆｃ音圧＞基準ｆｃ音圧
【００２２】
図２は、噴霧配置を一定としてＥＧＲ量を変化させた場合と、ＥＧＲ量を一定として噴霧配置を変化させた場合の、ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との差であるｆｂ音圧差及び、ｆｃ音圧と基準ｆｃ音圧との差であるｆｃ音圧差の変化について説明するための図である。図２においてＡで囲まれた部分のプロットは、ＥＧＲ量を一定として噴霧配置を変化させた場合の音圧差を示し、Ｂで囲まれた部分のプロットは、噴霧配置を一定としてＥＧＲ量を変化させた場合の音圧差を示している。
【００２３】
図２に示されるように、ＥＧＲ量に変化がなく噴霧配置が変化した場合（図２のＡの場合）は、ｆｂ音圧差がプラス側に大きくなり、ｆｃ音圧差が小さくなる（マイナス側に大きくなる）、即ち正負逆方向の変化を示している。
【００２４】
従って、ＥＧＲカット中である場合、第１条件又は第２条件の何れかの成立により、燃焼室外噴霧が多くなっていることが検知でき、第３条件又は第４条件の何れかの成立により、燃焼室外噴霧が少なくなっていることが検知できる。実施の形態１では、ＥＧＲカット中は、ｆｂ音圧のみを検出し、第１条件の成立を確認することのみで、燃焼室外噴霧量が多くなっていることを検知し、以下に説明する燃焼室外噴霧を減少させるための制御を実行する。また、第１条件の不成立を確認することのみで、燃料室外噴霧量が少なくなっている（又は変化していない）ことを検知し、燃焼室外噴霧を増加させるための制御を実行する。なお、第１条件が不成立の場合には、ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧とが一致する場合が含まれ、この場合、第３条件は成立しないことになるが、後述する補正量の算出において、ｆｂ音圧差がゼロである場合、補正量がゼロで算出される。従って、結果的に噴霧配置の変化による補正が行われないこととなる。
【００２５】
一方、噴霧配置が一定で、ＥＧＲ量を変化させた場合（図２のＢの場合）、ｆｂ音圧とｆｃ音圧とが共に、各基準音圧に対して大きくなる、あるいは小さくなる変化をしている。このようにＥＧＲ量の増減はｆｂ音圧、ｆｃ音圧に影響し、これらを共に増加させ又は減少させる。従って、ＥＧＲ量が変動する状況下では、ｆｂ音圧、ｆｃ音圧の何れか一方のみに基準音圧との差異が生じても、その差異がＥＧＲ量の変動の影響によるものなのか、噴霧配置の変化によるものなのかを判断することができない。
【００２６】
従って、ＥＧＲ実行中は、ｆｂ音圧及びｆｃ音圧の両者を検出し、第１条件及び第２条件の両方が成立することが認められた場合に、燃焼室外噴霧が多くなっていることを検知して、燃焼室外噴霧を減少させるための制御を実行する。一方、第３条件及び第４条件の両方が成立することが認められた場合に、燃焼室外噴霧が少なくなっていることを検知して、燃焼室外噴霧を増加させるための制御を実行する。
【００２７】
＜燃料噴射条件の補正＞
燃料室外噴霧を増減させるための制御としては、燃料噴射時期を進角・遅角する制御を実行する。燃料噴射時期は進角することで燃焼室内の燃料量を多くすることができ、遅角することで燃焼室外の燃料を多くすることができる。従って、燃焼室外燃料が多いと判断された場合（即ち、第１、第２条件が成立する場合）、燃料噴射時期を進角する補正を行い、燃料室外燃料が少ないと判別された場合（第３、第４条件が成立する場合）、燃料噴射時期を遅角する制御を実行する。
【００２８】
図３は、燃料噴射時期に対する、補正量と、ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との音圧差であるｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜との関係について説明するための図である。ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との差、即ち｜ΔＣＮｂ｜が大きい場合ほど、実際の噴霧配置と狙いとする噴霧配置とのずれは、大きくなっていると考えられる。従って、図３に示されるように、燃料噴射時期に対する遅角側又は進角側への補正量は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜に比例して大きくなるように決定する。但し、進角・遅角限界は運転条件により制約されるため、上限値は、運転条件をパラメータとするマップとして定めておく。
【００２９】
図４は、レール圧と補正係数との関係を説明するための図である。燃料噴射率はレール圧の二乗根に比例し、例えば、レール圧が４倍になると燃料噴射期間は半分になる。従って、｜ΔＣＮｂ｜に応じて算出された補正量も、図４に示されるようなレール圧に応じた補正係数にて補正される。具体的に、補正量は、レール圧の二乗根に比例するレール圧補正係数Ａにより補正がかけられ、（４）式により算出される。
補正量＝ｋ×｜ΔＣＮｂ｜×Ａ    ・・・・（４）
ここで、ｋは補正係数である。
【００３０】
制御装置は、本実施の形態では別の制御プログラムにより算出される燃料噴射期間を、上記のように算出された補正量に応じて、進角側又は遅角側に補正し、補正された燃料噴射時期にて燃料噴射を実行する。
【００３１】
＜本実施の形態の制御ルーチン＞
図５は本発明において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図５のルーチンでは、まず、燃焼室外まで燃料が届く運転領域か否かが判別される（Ｓ１０２）。燃焼室外まで燃料が届く領域であるか否かは、例えば、レール圧が所定より高い領域であるか、燃料噴射量が所定より多い領域であるか否か等、現在の運転条件が所定の条件を満たすか否かにより判別される。
【００３２】
ステップＳ１０２において、燃料が燃焼室外まで届く運転領域ではないと判別された場合には、今回のルーチンはこのまま終了する。一方、ステップＳ１０２において、燃料が燃焼室外まで届く運転領域にあると判別された場合には、次に、筒内圧センサの出力が検出される（Ｓ１０４）。次に、筒内圧センサの出力から得られる燃焼圧がＦＦＴにかけられ周波数解析される（Ｓ１０６）。
【００３３】
次に、ボア径の一次共鳴周波数ｆｂが算出される（Ｓ１０８）。ボア径の一次共鳴周波数は、上述したように、燃焼開始時の筒内圧、温度等の運転条件に応じて、制御装置に記憶されたマップに従って求められる。次に、現在がＥＧＲカット中であるか否かが判別される（Ｓ１１０）。
【００３４】
ステップＳ１１０において、ＥＧＲカット中であると判別された場合には、ｆｂ音圧ＣＮｂが算出される（Ｓ１１２）。ｆｂ音圧ＣＮｂは、ステップＳ１０６の周波数解析で取得された燃焼圧の周波数特性値中の、ステップＳ１０８で算出されたボア径の一次共鳴周波数ｆｂにおける音圧である。
【００３５】
次に、ステップＳ１１２で算出されたｆｂ音圧ＣＮｂが基準ｆｂ音圧ＣＮｂｔより大きいか否か、即ち第１条件を満たすか否かが判別される（Ｓ１１４）。第１条件を満たすと判別された場合、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜とレール圧とに応じて算出された補正量により、燃料噴射時期が進角される（Ｓ１１６）。その後、今回の処理は終了する。
【００３６】
一方、ステップＳ１１４において、第１条件を満たすことが認められない場合、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜とレール圧とに応じて算出された補正量により、燃料噴射時期が遅角される（Ｓ１１８）。その後、今回の処理は終了する。
【００３７】
また、ステップＳ１１０においてＥＧＲカット中であることが認められなかった場合、次に、燃焼室径の一次共鳴周波数ｆｃが算出される（Ｓ１２０）。燃焼室径の一次共鳴周波数ｆｃは、燃焼開始時の温度と筒内圧とに応じ、予め記憶されたマップに従って算出される。
【００３８】
次に、ｆｂ音圧ＣＮｂとｆｃ音圧ＣＮｃとが算出される（Ｓ１２２）。ｆｂ音圧ＣＮｂ及びｆｃ音圧ＣＮｃは、ステップＳ１０６における周波数解析の結果に基づき算出される。
【００３９】
次に、第１条件と第２条件とが共に成立するか否か（即ち、ＣＮｂ＞ＣＮｂｔ、かつ、ＣＮｃ＜ＣＮｃｔが成立するか否か）が判別される（Ｓ１２４）。第１及び第２条件の成立が認められると、次に、燃料噴射時期が進角される（Ｓ１２６）。燃料噴射時期に対する補正量は、予め制御装置に記憶されたマップに従って、ボア側の音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜と、レール圧とに応じて算出され、これにより燃料噴射時期が進角補正される。その後、今回の処理は終了する。
【００４０】
一方、ステップＳ１２４において第１条件と第２条件との両方が成立することが認められない場合、次に、第３条件と第４条件とが共に成立するか否か（即ち、ＣＮｂ＜ＣＮｂｔ、かつ、ＣＮｃ＞ＣＮｃｔが成立するか否か）が判別される（Ｓ１２８）。第３及び第４条件の成立が認められると、次に、燃料噴射時期が遅角される（Ｓ１３０）。燃料噴射時期に対する補正量は、予め制御装置に記憶されたマップに従って、ボア側の音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜とレール圧とに応じて算出され、この補正量により燃料噴射時期が遅角補正される。その後、今回の処理が終了する。また、ステップＳ１２８において、第３及び第４条件の成立が認められない場合、今回の処理はそのまま終了する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態１によれば、燃焼圧の周波数解析により噴霧配置の変化をある程度把握して、噴霧配置のずれに応じて燃料噴射条件を補正することにより、噴霧配置を修正することができる。従って、実際の噴霧配置が、狙いとする噴霧配置とは異なるものとなっている場合にも、実測値に応じてそれを修正することができる。これにより噴霧配置の変動によるスモークの悪化を低減することができる。
【００４２】
実施の形態２．
実施の形態２のシステムは、実施の形態１のシステムと同様の構成を有している。実施の形態２の制御は燃料噴射時期を補正する制御に代えて、燃料噴射のアフター噴射量を増減させる制御を実行する点を除き、実施の形態１の制御と同一である。具体的に、この制御では、１サイクルの中でメイン噴射とアフター噴射を含む少なくとも２段階の燃料噴射を行う。そして、燃焼室外に行く燃料が多くなると判断される場合、アフター噴射量を増加させメイン噴射量を減少させ、一方、燃焼室外に行く燃料が少ないと判断される場合、アフター噴射量を減量しメイン噴射量を増量する制御を実行する。
【００４３】
図６は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜とアフター噴射量に対する補正量を説明するための図である。上記したようにｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との差は、実際の噴霧配置の、狙いとする噴霧配置に対するずれが大きくなるほど、大きくなる。従って、図６に示されるように、アフター噴射量に対する補正量は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜に比例して大きくなるように設定され、ΔＣＮｂ（＝ＣＮｂ−ＣＮｂｔ）がプラスとなる領域では、アフター噴射を増量する側に補正され、ΔＣＮｂがマイナスとなる領域では、アフター噴射量を減量する側に補正される。実際のｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜とアフター噴射量に対する補正量との関係は、運転条件ごとにマップとして定め、予め制御装置に記憶しておく。
【００４４】
図７は、実施の形態２において制御装置が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図７のルーチンは、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８の処理に代えてステップＳ２１６〜Ｓ２１８の処理を有し、ステップＳ１２６とＳ１３０との処理に代えて、Ｓ２２６とＳ２３０との処理を有する点を除き、図５のルーチンと同一である。
【００４５】
具体的に、ステップＳ１１０においてＥＧＲカット運転中であることが認められ、ステップＳ１１４において第１条件（即ち、ＣＮｂ＞ＣＮｂｔ）の成立が認められると、次に、アフター噴射を増加させメイン噴射を減量させる制御が実行される（Ｓ２１６）。ここでアフター噴射の増加量は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜に応じて、予め制御装置に記憶されたマップに従って算出される。
【００４６】
一方、ステップＳ１１４において、第１条件の成立が認められない場合、ステップＳ２１８においてアフター噴射を減量する制御が実行される。アフター噴射量に対する減量側への補正量は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜に応じて、予め制御装置に記憶されたマップに従って算出される。
【００４７】
またステップＳ１１０においてＥＧＲカット運転中であることが認められず、その後ステップＳ１２４において、第１条件（ＣＮｂ＞ＣＮｂｔ）及び第２条件（ＣＮｃ＜ＣＮｃｔ）の成立が認められた場合、次に、ステップＳ２２６においてアフター噴射量を増加する補正が実行される。アフター噴射量に対する増加量は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜に応じてマップに従って設定される。
【００４８】
ステップＳ１２４において第１条件及び第２条件の成立が認められず、かつ、ステップＳ１２８において第３条件（ＣＮｂ＜ＣＮｂｔ）及び第４条件（ＣＮｃ＞ＣＮｃｔ）が共に成立することが認められた場合、次に、ステップＳ２３０において、アフター噴射量を減量する補正が実行される。アフター噴射量に対する減量側への補正量は、ｆｂ音圧差の絶対値｜ΔＣＮｂ｜に応じてマップに従って設定される。
【００４９】
以上説明したように、実施の形態２では、噴霧配置が狙いとする噴霧配置からずれていると判断される場合に、アフター噴射量を増減させることで、その噴霧配置をある程度修正することができる。従って、スモークを低減させることができる。
【００５０】
＜その他の形態＞
上記の実施の形態１、２では、第１〜第４条件において、ｆｂ音圧に対して基準値となる基準ｆｂ音圧、ｆｃ音圧に対して基準値となる基準ｆｃ音圧とを設定した。即ち、実施の形態１においては、基準値である各基準音圧から、多少でもずれが生じている場合には、燃料噴射時期に対しての補正がかけられる。しかしながら、比較の基準となる基準音圧を許容される範囲で幅を持たせた基準範囲として設定し、ｆｂ音圧又はｆｃ音圧が基準範囲内にある場合には、噴霧配置に変化がないと判断し、燃料噴射時期に対する補正を実行しないようにしてもよい。
【００５１】
具体的には、上記の第１〜第４条件を、ｆｂ音圧に対する基準範囲である第１基準範囲の上限値Ｒｂ１、下限値Ｒｂ２、ｆｃ音圧に対する基準範囲である第２基準範囲の上限値Ｒｃ１、Ｒｃ２により、次のように書き換え、同様に上記の制御に適用することができる。
（第１条件）ｆｂ音圧ＣＮｂ＞Ｒｂ１
（第２条件）ｆｃ音圧ＣＮｃ＜Ｒｃ２
（第３条件）ｆｂ音圧ＣＮｂ＜Ｒｂ２
（第４条件）ｆｃ音圧ＣＮｃ＞Ｒｃ１
【００５２】
また、同じ意味合いであるが、基準音圧に許容範囲の幅を持たせる方法として、ｆｂ音圧と基準ｆｂ音圧との差、及び、ｆｃ音圧と基準ｆｂ音圧との差が、それぞれ許容範囲に収まる場合には、噴霧配置に変化がないと判断して、燃料噴射条件の補正を行わないようにしてもよい。この場合、上記第１条件〜第４条件は、ｆｂ音圧側とｆｃ音圧側の許容される幅をそれぞれ所定値Ｒｂ３、所定値Ｒｃ３として、以下のように書き換えることができる。
（第１条件）ΔＣＮｂ＝ＣＮｂ−ＣＮｂｔ＞Ｒｂ３
（第２条件）ΔＣＮｃ＝ＣＮｃ−ＣＮｃｔ＜−Ｒｃ３
（第３条件）ΔＣＮｂ＝ＣＮｂ−ＣＮｂｔ＜−Ｒｂ３
（第４条件）ΔＣＮｃ＝ＣＮｃ−ＣＮｃｔ＞Ｒｃ３
【００５３】
なお、許容される音圧の範囲である基準範囲あるいは、許容される音圧の変動幅は、たとえば、噴霧配置が許容される範囲で変化した場合における、ｆｂ音圧、ｆｃ音圧それぞれの変動範囲を、理論的にあるいは実験等により求め、それに応じて設定することができる。
【００５４】
また、実施の形態１、２では、ＥＧＲカット中には、ｆｂ音圧のみを用いて、噴霧配置の変化を判定する場合について説明したが、これに代えて、ｆｃ音圧のみを用いて、噴霧配置の変化を判定するようにして、上記の第２条件及び第４条件を用いてもよい。また、ＥＧＲカット中であるか否かの判別を行うことなく、常に第１条件及び第２条件が共に成立するか否か、第３条件及び第４条件が共に成立するか否か、を判別するようにしてもよい。
【００５５】
また、燃料噴射時期の補正量を、ｆｂ音圧差の絶対値に応じて設定する場合について説明した。しかし、噴霧形状のずれが大きくなると、ｆｃ音圧差の基準ｆｃ音圧からのずれも大きくなる。従って、燃料噴射時期に対する補正量は、ｆｃ音圧と基準ｆｃ音圧との音圧差の絶対値に応じて決定するようにしてもよい。
【００５６】
また、燃料噴射時期やアフター噴射量の補正に代えて、燃料噴射圧を補正するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１１６及びＳ１２６又はステップＳ２１６及びＳ２２６の処理に代えて、燃料噴射圧を高圧化する制御を実行し、ステップＳ１１８及びＳ１３０又はステップＳ２１８及びＳ２３０の処理に代えて、燃料噴射圧を低圧化する制御を実行するようにすればよい。また、燃料噴射圧に対する高圧化・低圧化の補正量は、ｆｂ音圧差の絶対値又はｆｃ音圧差の絶対値に応じて決定するようにしてもよい。
【００５７】
また実施の形態では、ボア径の一次共鳴周波数及び燃焼室径の一次共鳴周波数を算出し、それぞれにおける音圧を算出する場合について説明した。しかし、一次共鳴周波数は、運転状況によって変化するものであり、実施の形態では運転条件に応じたマップとして持たせ、これに従い算出する。従って、厳密に正確な一次共鳴周波数からは多少ずれているものであってもよく、ｆｂ音圧、ｆｃ音圧に、噴霧配置のずれによる基準音圧からのずれが見られる周波数帯域にあればよい。具体的に、算出される一次共鳴周波数は、厳密な一次共鳴周波数に対し、例えば、±500Hz程度の範囲内に含まれていればよい。また、ボア径、燃焼室径の一次共鳴周波数を、それぞれ周波数帯域として設定し、各帯域のなかで検出される複数音圧の各平均値をｆｂ音圧、ｆｃ音圧として用いてもよい。
【００５８】
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、ｆｂ音圧、ｆｃ音圧の比較対象となる基準音圧に許容される幅を持たせてもよく、即ち、第１条件から第４条件を＜その他の形態＞で述べたように置き換えてもよい。
【００５９】
なお、以上の実施の形態１において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態１において説明する構造、ステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【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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