(57)【要約】【課題】燃料消費率の悪化を抑制可能なメイン噴射の噴射時期を得ることができる制御装置を提供する。【解決手段】パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）、および、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）に基づいて、メイン噴射の燃料噴射時期の補正量Δｍを算出する（ＳＴ９）。この補正量Δｍでメイン噴射の基準噴射時期ｉｎｊ２を補正し、補正後の噴射時期でインジェクタからのメイン噴射を実行させる。これにより、パイロット噴射燃料の着火タイミングに遅れが生じた場合であっても、メイン噴射の噴霧速度を考慮した噴射時期でメイン噴射を実行することができ、メイン噴射燃料の着火時期を適切に得ることができる。【選択図】図６
2017025747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた圧縮自着火式の内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射として、パイロット噴射およびメイン噴射をそれぞれ実行させる制御装置において、
現在の機関運転状態に応じた、基準噴射圧力、前記パイロット噴射の基準噴射量、前記パイロット噴射の基準噴射時期、前記パイロット噴射で噴射された燃料が着火する際の前記燃料噴射弁から燃焼場までの距離として規定される基準着火位置、前記メイン噴射の基準噴射量、前記メイン噴射の基準噴射時期、前記メイン噴射の基準噴霧速度それぞれを取得する基準量取得部と、
前記気筒内の実際のガス状態量を実ガス状態量として算出する実ガス状態量算出部と、
前記パイロット噴射の基準噴射量、前記パイロット噴射の基準噴射時期、および、前記実ガス状態量に基づいて、前記パイロット噴射が実行された場合にその燃料が実際に着火する際の前記燃料噴射弁から燃焼場までの距離として規定されるパイロット噴射推定着火位置を推定するパイロット噴射着火位置推定部と、
前記基準噴射圧力、前記メイン噴射の基準噴射量、前記メイン噴射の基準噴射時期、および、前記実ガス状態量に基づいて、前記メイン噴射が実行された場合におけるその実際の噴霧速度をメイン噴射推定噴霧速度として推定するメイン噴射噴霧速度推定部と、
前記パイロット噴射の基準着火位置と前記パイロット噴射推定着火位置との比、および、前記メイン噴射の基準噴霧速度と前記メイン噴射推定噴霧速度との比に基づいて、前記メイン噴射における噴射時期の補正量を算出する補正量算出部と、
前記補正量で前記メイン噴射の基準噴射時期を補正し、この補正後の噴射時期で前記メイン噴射を実行させるメイン噴射指令部と、
を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記補正量算出部は、
前記メイン噴射の基準噴霧速度に対する前記メイン噴射推定噴霧速度の比が１である場合に、
前記パイロット噴射の基準着火位置に対する前記パイロット噴射推定着火位置の比が１より大きいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が進角側に補正される値として算出する一方、前記パイロット噴射の基準着火位置に対する前記パイロット噴射推定着火位置の比が１より小さいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正される値として算出する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記補正量算出部は、
前記パイロット噴射の基準着火位置に対する前記パイロット噴射推定着火位置の比が１である場合に、
前記メイン噴射の基準噴霧速度に対する前記メイン噴射推定噴霧速度の比が１より大きいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正される値として算出する一方、前記メイン噴射の基準噴霧速度に対する前記メイン噴射推定噴霧速度の比が１より小さいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が進角側に補正される値として算出する
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】
本発明は内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は燃料噴射制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等に搭載されるディーゼルエンジンにあっては、燃焼室内での燃料の燃焼に伴うスモークの発生や燃焼音の増大を抑制することを目的として燃料噴射時期の制御が行われている。
【０００３】
特許文献１には、パイロット噴射燃料が着火するタイミングとメイン噴射燃料が着火するタイミングとの間隔である着火インターバルを、予め設定した目標着火インターバルに一致させるように燃料噴射時期を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５６１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の如く着火インターバルを目標着火インターバルに一致させるようにしたものにあっては、過渡運転時等においてパイロット噴射燃料の着火タイミングに遅れが生じた場合、前記メイン噴射の噴射時期を遅角させることになる。この場合、メイン噴射燃料の燃焼効率が十分に得られず、燃料消費率の悪化を招いてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃料消費率の悪化を抑制可能なメイン噴射の噴射時期を得ることができる制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた圧縮自着火式の内燃機関に適用され、前記燃料噴射弁からの燃料噴射として、パイロット噴射およびメイン噴射をそれぞれ実行させる制御装置を前提とする。この制御装置に対し、基準量取得部、実ガス状態量算出部、パイロット噴射着火位置推定部、メイン噴射噴霧速度推定部、補正量算出部、メイン噴射指令部を備えさせている。基準量取得部は、現在の機関運転状態に応じた、基準噴射圧力、前記パイロット噴射の基準噴射量、前記パイロット噴射の基準噴射時期、前記パイロット噴射で噴射された燃料が着火する際の前記燃料噴射弁から燃焼場までの距離として規定される基準着火位置、前記メイン噴射の基準噴射量、前記メイン噴射の基準噴射時期、前記メイン噴射の基準噴霧速度それぞれを取得する。実ガス状態量算出部は、前記気筒内の実際のガス状態量を実ガス状態量として算出する。パイロット噴射着火位置推定部は、前記パイロット噴射の基準噴射量、前記パイロット噴射の基準噴射時期、および、前記実ガス状態量に基づいて、前記パイロット噴射が実行された場合にその燃料が実際に着火する際の前記燃料噴射弁から燃焼場までの距離として規定されるパイロット噴射推定着火位置を推定する。メイン噴射噴霧速度推定部は、前記基準噴射圧力、前記メイン噴射の基準噴射量、前記メイン噴射の基準噴射時期、および、前記実ガス状態量に基づいて、前記メイン噴射が実行された場合におけるその実際の噴霧速度をメイン噴射推定噴霧速度として推定する。補正量算出部は、前記パイロット噴射の基準着火位置と前記パイロット噴射推定着火位置との比、および、前記メイン噴射の基準噴霧速度と前記メイン噴射推定噴霧速度との比に基づいて、前記メイン噴射における噴射時期の補正量を算出する。メイン噴射指令部は、前記補正量で前記メイン噴射の基準噴射時期を補正し、この補正後の噴射時期で前記メイン噴射を実行させる。
【０００８】
この特定事項により、パイロット噴射の基準着火位置とパイロット噴射推定着火位置との比、および、メイン噴射の基準噴霧速度とメイン噴射推定噴霧速度との比それぞれに応じて補正量を算出し、この補正量でメイン噴射の噴射時期を補正することになる。これにより、パイロット噴射燃料の着火時期に遅れが生じて、パイロット噴射燃料の着火位置が変動した場合であっても、メイン噴射の噴霧速度を考慮した噴射時期でメイン噴射を実行することによって、メイン噴射燃料の着火時期を適切に得ることができる。このため、メイン噴射燃料の燃焼効率を十分に高めることができる。
【０００９】
前記補正量算出部は、前記メイン噴射の基準噴霧速度に対する前記メイン噴射推定噴霧速度の比が１である場合に、前記パイロット噴射の基準着火位置に対する前記パイロット噴射推定着火位置の比が１より大きいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が進角側に補正される値として算出する一方、前記パイロット噴射の基準着火位置に対する前記パイロット噴射推定着火位置の比が１より小さいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正される値として算出することが好ましい。
【００１０】
これによれば、メイン噴射の噴射時期がピストンの圧縮上死点よりも進角側となっている場合において、推定されたパイロット噴射の着火位置（パイロット噴射推定着火位置）が燃料噴射弁から遠い場合には、メイン噴射の噴射時期が進角側に補正されることで（ピストンの圧縮上死点よりも進角側に補正されることで）、メイン噴射燃料の貫徹力が大きくなって（気筒内圧力が低い状態でメイン噴射が実行されるため、その燃料の貫徹力が大きくなって）、このメイン噴射燃料の着火位置も燃料噴射弁から遠くなる。逆に、推定されたパイロット噴射推定着火位置が燃料噴射弁に近い場合には、メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正されることで（ピストンの圧縮上死点付近に設定されることで）、メイン噴射燃料の貫徹力が小さくなって（気筒内圧力が高い状態でメイン噴射が実行されるため、その燃料の貫徹力が小さくなって）、このメイン噴射燃料の着火位置も燃料噴射弁に近くなる。このため、パイロット噴射燃料の燃焼場とメイン噴射燃料の燃焼場とが重なり合うことを抑制し、且つこれら燃焼場同士が隣接するように各燃焼場を形成することが可能となる。これにより、燃焼時の酸素不足およびそれに伴うスモークの発生を抑制しながらメイン噴射燃料の着火遅れを小さくでき、失火の抑制および燃焼音の低減を図ることができる。
【００１１】
また、前記補正量算出部は、前記パイロット噴射の基準着火位置に対する前記パイロット噴射推定着火位置の比が１である場合に、前記メイン噴射の基準噴霧速度に対する前記メイン噴射推定噴霧速度の比が１より大きいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正される値として算出する一方、前記メイン噴射の基準噴霧速度に対する前記メイン噴射推定噴霧速度の比が１より小さいときには、前記補正量を、前記メイン噴射の噴射時期が進角側に補正される値として算出することが好ましい。
【００１２】
これによれば、メイン噴射の噴射時期がピストンの圧縮上死点よりも進角側となっている場合において、推定されたメイン噴射の噴霧速度（メイン噴射推定噴霧速度）が高く、パイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間が十分に得られない場合には、メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正されることで（ピストンの圧縮上死点付近に設定されることで）、メイン噴射燃料の貫徹力が小さくなって、メイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間が十分に確保されることになる。逆に、推定されたメイン噴射推定噴霧速度が低く、パイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間が長すぎる場合には、メイン噴射の噴射時期が進角側に補正されることで（ピストンの圧縮上死点よりも進角側に補正されることで）、メイン噴射燃料の貫徹力が大きくなって、メイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間を適正に得ることができる。この場合にも、パイロット噴射燃料の燃焼場とメイン噴射燃料の燃焼場とが重なり合うことを抑制し、且つこれら燃焼場同士が隣接するように各燃焼場を形成することが可能となる。これにより、燃焼時の酸素不足およびそれに伴うスモークの発生を抑制しながらメイン噴射燃料の着火遅れを小さくでき、失火の抑制および燃焼音の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、パイロット噴射の基準着火位置とパイロット噴射推定着火位置との比、および、メイン噴射の基準噴霧速度とメイン噴射推定噴霧速度との比に基づいて、メイン噴射の噴射時期を補正するようにしている。これにより、メイン噴射燃料の着火時期を適切に得て、メイン噴射燃料の燃焼効率を十分に高めることができ、燃料消費率の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係るディーゼルエンジンおよびその制御系統の概略構成図である。
【図２】ディーゼルエンジンの燃焼室およびその周辺部を示す断面図である。
【図３】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】定常運転時および過渡運転時それぞれにおけるパイロット噴射燃料の燃焼場を説明するためのピストンの平面図である。
【図５】燃焼室内においてパイロット噴射燃料の燃焼場とメイン噴射燃料の燃焼場とが隣接する場合のピストンの平面図である。
【図６】メイン噴射制御の手順を示すフローチャート図である。
【図７】メイン噴射時期補正量算出マップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジン（圧縮自着火式内燃機関）に、本発明を適用した場合について説明する。
【００１６】
−エンジンの構成−
図１は本実施形態に係るディーゼルエンジン１（以下、単にエンジンという）およびその制御系統の概略構成図である。
【００１７】
この図１に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、燃料供給系２、燃焼室３、吸気系６、および、排気系７を備えている。
【００１８】
燃料供給系２は、サプライポンプ２１、コモンレール２２、インジェクタ（燃料噴射弁）２３、および、機関燃料通路２４等を備えている。
【００１９】
前記サプライポンプ２１は、燃料タンクから汲み上げた燃料を、高圧にした後、機関燃料通路２４を経てコモンレール２２に供給する。コモンレール２２は、高圧燃料を各インジェクタ２３に分配する。インジェクタ２３はピエゾインジェクタである。
【００２０】
吸気系６は、シリンダヘッド１５（図２を参照）に形成された吸気ポート１５ａに接続される吸気マニホールド６１を備え、この吸気マニホールド６１に吸気管６２が接続されている。この吸気管６２には、上流側から順に、エアクリーナ６３、エアフローメータ４３、インタークーラ６５、および、吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）６４が配設されている。
【００２１】
排気系７は、シリンダヘッド１５に形成された排気ポート１５ｂに接続される排気マニホールド７１を備え、この排気マニホールド７１に排気管７２が接続されている。この排気管７２には、ＮＳＲ（ＮＯｘ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒７４およびＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）７５が配設されている。
【００２２】
図２に示すように、シリンダブロック１１には、各気筒（４気筒）毎にシリンダボア１２が形成されている。各シリンダボア１２の内部にはピストン１３が収容されている。ピストン１３の頂面１３ａの中央部には、キャビティ１３ｂが凹設されており、このキャビティ１３ｂが燃焼室３を構成している。この燃焼室３の中央部からインジェクタ２３によって噴射された燃料は、自着火により燃焼し、その燃焼圧をピストン１３に作用させる。ピストン１３は、コネクティングロッド１８によってクランクシャフト（図示省略）に連結されており、このクランクシャフトからエンジン動力が取り出される。
【００２３】
前記シリンダヘッド１５には、吸気ポート１５ａを開閉する吸気バルブ１６、および、排気ポート１５ｂを開閉する排気バルブ１７が配設されている。
【００２４】
さらに、図１に示す如く、このエンジン１には、ターボチャージャ（過給機）５が設けられている。このターボチャージャ５は、タービンシャフト５１を介して連結されたタービンホイール５２およびコンプレッサホイール５３を備えている。
【００２５】
また、エンジン１には、吸気系６と排気系７とを接続するＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）通路８が設けられている。このＥＧＲ通路８には、ＥＧＲバルブ８１およびＥＧＲクーラ８２が設けられている。
【００２６】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備えている。図３に示すように、ＥＣＵ１００の入力回路には、クランクポジションセンサ４０、レール圧センサ４１、スロットル開度センサ４２、エアフローメータ４３、排気温センサ４５ａ，４５ｂ、水温センサ４６、アクセル開度センサ４７、吸気圧センサ４８、吸気温センサ４９、筒内圧センサ４Ａ、および、空燃比センサ４Ｂなどが接続されている。これらセンサの機能は周知であるのでここでの説明は省略する。
【００２７】
一方、ＥＣＵ１００の出力回路には、サプライポンプ２１、インジェクタ２３、吸気絞り弁６４、および、ＥＧＲバルブ８１などが接続されている。
【００２８】
そして、ＥＣＵ１００は、前記各センサからの出力、その出力値を利用する演算式により求められた演算値、または、前記ＲＯＭに記憶された各種マップに基づいて、エンジン１の各種制御を実行する。例えば、ＥＣＵ１００は、インジェクタ２３の燃料噴射制御として、パイロット噴射およびメイン噴射等の燃料噴射制御を実行する。
【００２９】
パイロット噴射は、メイン噴射に先立ち、少量の燃料を噴射する動作である。このパイロット噴射は、気筒内温度を高める予熱機能を有している。つまり、メイン噴射が開始されるまでの間に気筒内温度を十分に高め、これによってメイン噴射燃料の着火遅れを抑制し、このメイン噴射燃料の着火性を良好に確保するようにしている。
【００３０】
メイン噴射は、エンジン１のトルク発生のための燃料噴射動作である。このメイン噴射での燃料噴射量および燃料噴射時期は、基本的には、エンジン回転速度およびアクセル操作量（エンジン負荷）等に応じ、要求トルクが得られるように決定される。例えば、燃料噴射量は、エンジン回転速度が高いほど、また、アクセル操作量（アクセル開度）が大きいほど多く設定される。
【００３１】
また、燃料噴射を実行する際の燃料噴射圧力は、コモンレール２２の内圧（コモンレール内圧）により決定される。このコモンレール内圧として、一般に、コモンレール２２からインジェクタ２３へ供給される燃料圧力の目標値である目標レール圧は、エンジン回転速度が高くなるほど、および、エンジン負荷が高くなるほど高いものとされる。この目標レール圧は例えば前記ＲＯＭに記憶された燃圧設定マップに従って設定される。
【００３２】
本実施形態におけるメイン噴射制御にあっては、エンジン回転速度やエンジン負荷等に応じて決定された燃料噴射時期（エンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた基準噴射時期）を、パイロット噴射燃料の着火位置（パイロット噴射燃料が着火する際におけるその燃焼場のインジェクタ２３からの距離として規定される位置）およびメイン噴射の噴霧速度それぞれに応じて補正することによって最終的な燃料噴射時期を決定する。そして、この決定された燃料噴射時期でメイン噴射を実行するようにしている。この燃料噴射時期の補正については後述する。
【００３３】
なお、前述したパイロット噴射およびメイン噴射の他に、アフタ噴射やポスト噴射が必要に応じて行われる。これらの噴射の機能は周知であるため、ここでの説明は省略する。
【００３４】
また、ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ８１の開度を制御し、吸気マニホールド６１に向けての排気還流量（ＥＧＲガス量）を調整する。このＥＧＲガス量は、予め実験やシミュレーション等によって作成されて前記ＲＯＭに記憶されたＥＧＲマップに従って設定される。このＥＧＲマップは、エンジン回転速度およびエンジン負荷をパラメータとしてＥＧＲ率を決定するためのマップである。ＥＣＵ１００は、このＥＧＲマップに従って決定されたＥＧＲ率が成立するように、吸入空気量に応じたＥＧＲガス量を得るべくＥＧＲバルブ８１の開度を制御する。
【００３５】
−メイン噴射制御−
次に、本実施形態の特徴であるメイン噴射制御について説明する。このメイン噴射制御では、エンジン１の運転状態に応じて変化するパイロット噴射燃料の燃焼領域（パイロット噴射燃料の燃焼場）およびメイン噴射が実行された場合のそのメイン噴射燃料の噴霧速度それぞれに基づき、このメイン噴射燃料が、パイロット噴射燃料の燃焼場を通過する際に適切な量の熱を受け取って、適切なタイミングで着火するようにメイン噴射時期を補正するようにしている。以下、具体的に説明する。
【００３６】
図４は、定常運転時および過渡運転時それぞれにおけるパイロット噴射燃料の燃焼場を説明するためのピストン１３の平面図である。この図４において破線の斜線を付した領域Ｐｂは、エンジン１の定常運転時におけるパイロット噴射燃料の燃焼場である。一方、この図４において実線の斜線を付した領域Ｐｒは、エンジン１の過渡運転時におけるパイロット噴射燃料の燃焼場である。
【００３７】
例えば、エンジン１の運転状態の変化（過渡運転）に伴って、ＥＧＲの減量補正要求が発生した際にその減量補正動作に遅れが生じた場合や、ターボチャージャ５による過給要求が発生した際にその過給遅れが生じた場合には、パイロット噴射燃料の着火タイミングに遅れが生じる。この着火遅れが生じると、インジェクタ２３から噴射されたパイロット噴射燃料は、定常運転時における着火位置よりも、燃焼室３内の径方向外側の位置で着火（燃料噴霧が径方向外側の位置に達した時点で着火）することになる。つまり、パイロット噴射燃料の燃焼場が、定常運転時における燃焼場よりも径方向外側に拡大する（燃焼場の外縁位置が燃焼室３の外周側に移行する）ことになる。このようにパイロット噴射燃料の燃焼場の大きさが変化すると、それに伴って、メイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場の通過に要する時間も変化することになる。つまり、この燃焼場が径方向外側に拡大するほど、メイン噴射燃料の通過に要する時間は長くなる（メイン噴射燃料の噴霧速度を一定とした場合）。
【００３８】
また、メイン噴射燃料の噴霧速度は、その燃料噴射時における筒内圧力や燃料噴射圧力（レール圧）によって変化するが、筒内圧力は、定常運転時と過渡運転時とでは異なっているため、この定常運転時と過渡運転時とではメイン噴射燃料の噴霧速度も異なることになる。例えば、過渡運転時において前記過給遅れが生じた場合には、メイン噴射実行時における筒内圧力が低いため、メイン噴射燃料の噴霧速度は高くなる。このメイン噴射燃料の噴霧速度が変化すると、メイン噴射の実行時において、このメイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間も変化することになる。つまり、メイン噴射燃料の噴霧速度が高いほど、このメイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間は短くなる（パイロット噴射燃料の燃焼場の大きさを一定とした場合）。
【００３９】
本実施形態では、このようにメイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場を通過する時間が変化した場合には、メイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場から受ける熱量が変化し、これに起因して、メイン噴射燃料の着火タイミングが変化することに着目し、メイン噴射燃料が、パイロット噴射燃料の燃焼場を通過する際に適切な量の熱を受け取って、適切なタイミングで着火するようにメイン噴射時期を補正するようにしている。
【００４０】
ここでいう適切なメイン噴射燃料の着火タイミングとは、燃焼室３内において、パイロット噴射燃料の燃焼場と、メイン噴射燃料の燃焼場とが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士が隣接するように各燃焼場が形成される着火タイミングである。
【００４１】
図５は、燃焼室３内においてこれら燃焼場同士が隣接する場合（理想的な燃焼場が形成された場合）のピストン１３の平面図である。この図５において符号Ｐで表す斜線を付した領域がパイロット噴射燃料の燃焼場である。また、この図５において符号Ｍで表す斜線を付した領域がメイン噴射燃料の燃焼場である。この図５に示すように、少量の燃料を噴射することで貫徹力が低くなっているパイロット噴射燃料の燃焼場Ｐは、インジェクタ２３の周辺であって燃焼室３の中央部分に形成される。これに対し、パイロット噴射に比べて噴射量が多くなっているメイン噴射燃料の貫徹力は、パイロット噴射燃料の貫徹力よりも大きくなっている。このため、このメイン噴射燃料は、パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐを通過することで熱を受け、この燃焼場Ｐを脱する際に着火温度に達する。これにより、メイン噴射燃料の燃焼場Ｍは、燃焼室３の外周部分に形成される。
【００４２】
インジェクタ２３には周方向に亘って複数の噴孔が形成されている。このため、各噴孔から噴射された燃料の噴霧は、周方向に所定間隔を存した領域に向けてそれぞれ噴射されることになるが、気筒内にはスワール流が生じており、且つ噴孔の数が多く設定されている（例えば周方向に亘って１０個の噴孔を有している）ので、ここでは、各燃焼場（パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐおよびメイン噴射燃料の燃焼場Ｍ）は、それぞれ周方向全体に亘って均一な燃焼場であると見なすこととする。
【００４３】
本実施形態におけるパイロット噴射制御では、この図５に示すように、パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐとメイン噴射燃料の燃焼場Ｍとが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士が隣接するように（パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐの外縁とメイン噴射燃料の燃焼場Ｍの内縁とが接するように）メイン噴射の噴射時期を規定するようにしている。
【００４４】
以下、このメイン噴射制御の概略について説明する。
【００４５】
このメイン噴射制御では、（ａ）エンジン１の現在の運転状態（現在の機関運転状態）に応じた、基準レール圧（基準噴射圧力）、パイロット噴射の基準噴射量、パイロット噴射の基準噴射時期、パイロット噴射で噴射された燃料が着火する際のインジェクタ２３から燃焼場までの距離として規定される基準着火位置、メイン噴射の基準噴射量、メイン噴射の基準噴射時期、メイン噴射の基準噴霧速度それぞれを取得する動作、（ｂ）気筒内の実際のガス状態量を実ガス状態量として算出する動作、（ｃ）前記パイロット噴射の基準噴射量、前記パイロット噴射の基準噴射時期、および、前記実ガス状態量に基づいて、パイロット噴射が実行された場合にその燃料が実際に着火する際のインジェクタ２３から燃焼場までの距離として規定されるパイロット噴射推定着火位置を推定する動作、（ｄ）前記基準レール圧、前記メイン噴射の基準噴射量、前記メイン噴射の基準噴射時期、および、前記実ガス状態量に基づいて、メイン噴射が実行された場合におけるその実際の噴霧速度をメイン噴射推定噴霧速度として推定する動作、（ｅ）前記パイロット噴射の基準着火位置と前記パイロット噴射推定着火位置との比、および、前記メイン噴射の基準噴霧速度と前記メイン噴射推定噴霧速度との比に基づいて、メイン噴射における噴射時期の補正量を算出する動作、（ｆ）前記補正量で前記メイン噴射の基準噴射時期を補正し、この補正後の噴射時期でメイン噴射を実行させる動作が順に行われる。これら（ａ）〜（ｆ）の動作の詳細については後述する。
【００４６】
これら動作は前記ＥＣＵ１００によって実行される。このため、ＥＣＵ１００において、前記（ａ）の動作を実行する機能部分が本発明でいう基準量取得部として構成されている。また、ＥＣＵ１００において、前記（ｂ）の動作を実行する機能部分が本発明でいう実ガス状態量算出部として構成されている。また、ＥＣＵ１００において、前記（ｃ）の動作を実行する機能部分が本発明でいうパイロット噴射着火位置推定部として構成されている。また、ＥＣＵ１００において、前記（ｄ）の動作を実行する機能部分が本発明でいうメイン噴射噴霧速度推定部として構成されている。また、ＥＣＵ１００において、前記（ｅ）の動作を実行する機能部分が本発明でいう補正量算出部として構成されている。また、ＥＣＵ１００において、前記（ｆ）の動作を実行する機能部分が本発明でいうメイン噴射指令部として構成されている。これら基準量取得部、実ガス状態量算出部、パイロット噴射着火位置推定部、メイン噴射噴霧速度推定部、補正量算出部、および、メイン噴射指令部によって本発明に係る制御装置が構成されている。
【００４７】
以下、このメイン噴射制御の具体的な手順について図６のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、エンジン１の始動後、クランクシャフトが所定角度だけ回転する毎（より具体的には、何れかの気筒でメイン噴射が開始される前のタイミングとなる毎；例えばピストン１３が圧縮上死点に達する前の所定クランク角度位置となるタイミング（以下、制御開始タイミングという）毎：本実施形態に係るエンジン１は４気筒であるので１８０°ＣＡ毎）に前記ＥＣＵ１００において開始される。なお、以下では、本メイン噴射制御においてメイン噴射時期が規定される気筒（メイン噴射が開始される前のタイミング（制御開始タイミング）を迎えている気筒）を制御対象気筒と呼ぶ。
【００４８】
前述した制御開始タイミングに達して制御対象気筒に対するメイン噴射制御が開始（ＳＴＡＲＴ）されると、ステップＳＴ１において、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷を検出する。エンジン回転速度はクランクポジションセンサ４０からの出力信号（パルス波形信号）に基づいて算出される。また、エンジン負荷は、前記エンジン回転速度とアクセル開度センサ４７からの出力信号とに基づいて算出される。
【００４９】
ステップＳＴ２では、基準レール圧Ｐｃｒｂが取得される。つまり、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点（現在の機関運転状態）に割り当てられた（前記ＲＯＭに記憶された）基準レール圧Ｐｃｒｂが取得される。具体的に、この基準レール圧Ｐｃｒｂは、前記燃圧設定マップから読み出される。
【００５０】
ステップＳＴ３では、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられたパイロット噴射の基準噴射制御量およびメイン噴射の基準噴射制御量が取得される。具体的には、現在のエンジン運転状態における運転格子点に割り当てられたパイロット噴射およびメイン噴射それぞれの基準噴射量ｑ１，ｑ２および基準噴射時期ｉｎｊ１，ｉｎｊ２それぞれが取得される。
【００５１】
ステップＳＴ４では、パイロット噴射基準着火位置Ｂｐｂを取得する。このパイロット噴射基準着火位置Ｂｐｂは、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられたものであって、インジェクタ２３からパイロット噴射燃料の燃焼場Ｐの外縁までの距離に相当する。パイロット噴射燃料の着火位置は、燃料噴射圧力、筒内圧力、気筒内温度、燃料温度等に応じて決まる。具体的には、燃料噴射圧力が高いほど、筒内圧力が低いほど、気筒内温度が低いほど、また、燃料温度が低いほど、パイロット噴射燃料の着火位置（インジェクタ２３からの距離）は大きくなる。このため、これらパラメータの基準値（現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた基準値）からパイロット噴射燃料の着火位置（基準着火位置）を算出することが可能である。前記ＲＯＭには、このようにして求められたパイロット噴射基準着火位置Ｂｐｂが各運転格子点に割り当てられて記憶されており、このステップＳＴ４では、この情報が読み出されることになる。
【００５２】
ステップＳＴ５では、メイン噴射基準噴霧速度Ｖｓｐｂを取得する。このメイン噴射基準噴霧速度Ｖｓｐｂも、現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられたものである。メイン噴射の噴霧速度は、燃料噴射圧力、筒内圧力、筒内のガス状態量等に応じて決まるため、これらパラメータの基準値（現在のエンジン回転速度およびエンジン負荷に対応する運転格子点に割り当てられた基準値）から算出することが可能である。前記ＲＯＭには、このようにして求められたメイン噴射基準噴霧速度Ｖｓｐｂが各運転格子点に割り当てられて記憶されており、このステップＳＴ５では、この情報が読み出されることになる。
【００５３】
これらステップＳＴ２〜ＳＴ５の動作が、本発明でいう「基準量取得部による動作であって、現在の機関運転状態に応じた、基準噴射圧力、パイロット噴射の基準噴射量、パイロット噴射の基準噴射時期、パイロット噴射で噴射された燃料が着火する際の燃料噴射弁から燃焼場までの距離として規定される基準着火位置、メイン噴射の基準噴射量、メイン噴射の基準噴射時期、メイン噴射の基準噴霧速度それぞれを取得する動作」に相当する。
【００５４】
ステップＳＴ６では、制御対象気筒内に導入されているガスの状態量（実ガス状態量）を算出する。具体的には、ガス量ｇｃｙｌ、および、ガス組成Ｃを算出する。
【００５５】
ガス量ｇｃｙｌは、制御対象気筒内に導入されている吸気の質量であって、エアフローメータ４３および吸気温センサ４９からの出力信号等に基づいて求められる。例えば所定期間中（例えば制御対象気筒の吸気バルブ１６の開弁時から閉弁時までの期間中）における吸入空気量（エアフローメータ４３からの出力信号に基づいて算出される吸入空気量の積算値）、および、吸気温度（吸気温センサ４９からの出力信号によって検知される吸気温度）をパラメータとする所定の演算式またはマップからガス量ｇｃｙｌを求める。そして、吸入空気量が多いほど、また、吸気温度が低いほど、このガス量ｇｃｙｌが大きい値として算出される。また、前記エアフローメータ４３等からの出力信号に基づいて求められたガス量にＥＧＲガス量（前記ＥＧＲマップから読み出されるＥＧＲ率を達成するためのＥＧＲガス量）を加算してガス量ｇｃｙｌを算出するようにしてもよい。
【００５６】
ガス組成Ｃは、制御対象気筒内に導入されているガス中の酸素濃度であって、ＥＧＲ率および空燃比（Ａ／Ｆ）等から求められる。ＥＧＲ率は、前述した如くＥＧＲマップから読み出される。空燃比は、空燃比センサ４Ｂからの出力信号によって検知される。このガス組成Ｃは、ＥＧＲ率および空燃比（Ａ／Ｆ）をパラメータとする所定の演算式またはマップから求められる。そして、ＥＧＲ率が低いほど、また、空燃比（Ａ／Ｆ）が大きいほど、このガス組成Ｃ（ガス中の酸素濃度）は高い値として算出される。
【００５７】
このステップＳＴ６の動作が、本発明でいう「実ガス状態量算出部による動作であって、気筒内の実際のガス状態量を実ガス状態量として算出する動作」に相当する。
【００５８】
ステップＳＴ７では、パイロット噴射が実行された場合におけるそのパイロット噴射燃料の実際の着火位置（パイロット噴射推定着火位置；パイロット噴射燃料の燃焼場の外縁の推定位置）Ｂｐｓを算出（推定）する。このパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓは、前記ステップＳＴ３で取得されたパイロット噴射の基準噴射量ｑ１、パイロット噴射の基準噴射時期ｉｎｊ１、および、前記ステップＳＴ６で算出された制御対象気筒内の実ガス状態量（ガス量ｇｃｙｌおよびガス組成Ｃ）それぞれを変数とする演算式によって算出される。または、パイロット噴射の基準噴射量ｑ１、パイロット噴射の基準噴射時期ｉｎｊ１、制御対象気筒内の実ガス状態量（ガス量ｇｃｙｌおよびガス組成Ｃ）それぞれをパラメータとしてパイロット噴射推定着火位置を求めるマップが実験などによって作成されてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶され、このマップを参照することでパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓを求めるようにしてもよい。そして、パイロット噴射の基準噴射量ｑ１が多いほど、パイロット噴射の基準噴射時期ｉｎｊ１が進角側であるほど、制御対象気筒内のガス量ｇｃｙｌが少ないほど、ガス組成Ｃ（ガス中の酸素濃度）が低いほど、このパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓは外側位置の値（インジェクタ２３から離れた位置）として算出されることになる。なお、このパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓを算出するに当たっては、前記基準レール圧Ｐｃｒｂをパラメータとして加えてもよい。
【００５９】
このステップＳＴ７の動作が、本発明でいう「パイロット噴射着火位置推定部による動作であって、パイロット噴射の基準噴射量、パイロット噴射の基準噴射時期、および、実ガス状態量に基づいて、パイロット噴射が実行された場合にその燃料が実際に着火する際の燃料噴射弁から燃焼場までの距離として規定されるパイロット噴射推定着火位置を推定する動作」に相当する。
【００６０】
ステップＳＴ８では、メイン噴射が実行された場合におけるそのメイン噴射燃料の実際の噴霧速度（メイン噴射推定噴霧速度）Ｖｓｐｓを算出（推定）する。このメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓは、前記ステップＳＴ２で取得された基準レール圧Ｐｃｒｂ、前記ステップＳＴ３で取得されたメイン噴射の基準噴射量ｑ２、メイン噴射の基準噴射時期ｉｎｊ２、および、前記ステップＳＴ６で算出された制御対象気筒内の実ガス状態量（ガス量ｇｃｙｌおよびガス組成Ｃ）それぞれを変数とする演算式によって算出される。または、基準レール圧Ｐｃｒｂ、メイン噴射の基準噴射量ｑ２、メイン噴射の基準噴射時期ｉｎｊ２、制御対象気筒内の実ガス状態量（ガス量ｇｃｙｌおよびガス組成Ｃ）それぞれをパラメータとしてメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓを求めるマップが実験などによって作成されてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶され、このマップを参照することでメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓを求めるようにしてもよい。そして、基準レール圧Ｐｃｒｂが高いほど、メイン噴射の基準噴射量ｑ２が多いほど、メイン噴射の基準噴射時期ｉｎｊ２が進角側であるほど、制御対象気筒内のガス量ｇｃｙｌが少ないほど、ガス組成Ｃ（ガス中の酸素濃度）が低いほど、このメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓは高い値として算出されることになる。
【００６１】
このステップＳＴ８の動作が、本発明でいう「メイン噴射噴霧速度推定部による動作であって、基準噴射圧力、メイン噴射の基準噴射量、メイン噴射の基準噴射時期、および、実ガス状態量に基づいて、メイン噴射が実行された場合におけるその実際の噴霧速度をメイン噴射推定噴霧速度として推定する動作」に相当する。
【００６２】
ステップＳＴ９では、メイン噴射の燃料噴射時期（メイン噴射時期）の補正量Δｍを算出する。このメイン噴射時期の補正量Δｍは、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）、および、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）それぞれを変数とする演算式によって算出される。または、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）、および、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）それぞれをパラメータとしてメイン噴射時期の補正量Δｍを求めるマップが実験などによって作成されてＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶され、このマップ（メイン噴射時期補正量算出マップ）を参照することでメイン噴射時期の補正量Δｍを求めるようにしてもよい。
【００６３】
図７は、メイン噴射時期補正量算出マップの一例を示している。このメイン噴射時期補正量算出マップは、横軸がパイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）であり、縦軸がメイン噴射時期の補正量Δｍである。
【００６４】
このメイン噴射時期補正量算出マップでは、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）が大きいほど、メイン噴射時期が進角側へ補正されるように補正量Δｍが求められるようになっている。つまり、パイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓがインジェクタ２３から離れた位置であるほど、メイン噴射時期を進角側へ補正することで、メイン噴射の噴射時期をピストン１３の圧縮上死点よりも進角側に補正し、気筒内圧力が低い状態でメイン噴射を実行させるようにする。これにより、メイン噴射燃料の貫徹力を大きくして、メイン噴射燃料の着火位置がインジェクタ２３から離れた位置となるようにしている。このようにして、図５で示したように、パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐとメイン噴射燃料の燃焼場Ｍとが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士を隣接させることを可能にしている。
【００６５】
また、このメイン噴射時期補正量算出マップでは、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）が小さいほど、メイン噴射時期が進角側へ補正されるように補正量Δｍが求められるようになっている。つまり、推定されたメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓが低いほど、メイン噴射時期を進角側へ補正することで、メイン噴射の噴射時期をピストン１３の圧縮上死点よりも進角側に補正し、気筒内圧力が低い状態でメイン噴射を実行させるようにする。これにより、メイン噴射燃料の貫徹力を大きくして、メイン噴射の噴霧速度を高くし、メイン噴射燃料がパイロット噴射燃料の燃焼場Ｐから受ける熱量が適切に得られるようにしている。このようにして、図５で示したように、パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐとメイン噴射燃料の燃焼場Ｍとが重なり合うことなく、且つこれら燃焼場同士を隣接させることを可能にしている。
【００６６】
このメイン噴射時期補正量算出マップは、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）の変化量と補正量Δｍの変化量との相関、および、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）の変化量と補正量Δｍの変化量との相関が、実験またはシミュレーションによって決定されて作成されている。
【００６７】
具体的には、例えば、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）が１である場合にあっては、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂとメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓとに差がないことから、メイン噴射噴霧速度に基づいて補正を行う必要はないため、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂと推定着火位置Ｂｐｓとに基づいてのみ補正量を算出する。そして、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）が１より大きいときには、前記補正量Δｍを、メイン噴射の噴射時期が進角側に補正される値として算出する。この場合、前記比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）が大きいほど補正量Δｍの値（進角側への補正量）も大きな値として算出される。一方、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）が１より小さいときには、前記補正量Δｍを、メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正される値として算出する。この場合、前記比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）が小さいほど補正量Δｍの値（遅角側への補正量）は大きな値として算出される。
【００６８】
また、例えば、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）が１である場合にあっては、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂとパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓとに差がないことから、パイロット噴射着火位置に基づいて補正を行う必要はないため、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂとメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓとに基づいてのみ補正量を算出する。そして、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）が１より大きいときには、前記補正量Δｍを、メイン噴射の噴射時期が遅角側に補正される値として算出する。この場合、前記比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）が大きいほど補正量Δｍの値（遅角側への補正量）も大きな値として算出される。一方、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）が１より小さいときには、前記補正量Δｍを、メイン噴射の噴射時期が進角側に補正される値として算出する。この場合、前記比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）が小さいほど補正量Δｍの値（進角側への補正量）は大きな値として算出される。
【００６９】
このステップＳＴ９の動作が、本発明でいう「補正量算出部による動作であって、パイロット噴射の基準着火位置とパイロット噴射推定着火位置との比、および、メイン噴射の基準噴霧速度とメイン噴射推定噴霧速度との比に基づいて、メイン噴射における噴射時期の補正量を算出する動作」に相当する。
【００７０】
ステップＳＴ１０ではメイン噴射時期を算出する。ここでは、前記ステップＳＴ３で取得されていたメイン噴射の基準噴射時期ｉｎｊ２を前記補正量Δｍだけ補正することで、メイン噴射時期（最終メイン噴射時期）を算出する。つまり、前記ステップＳＴ９で補正量Δｍが進角側の値として求められた場合には、基準噴射時期ｉｎｊ２に対して、その値だけ進角側に補正した噴射時期を最終的なメイン噴射時期として算出する。また、前記ステップＳＴ９で補正量Δｍが遅角側の値として求められた場合には、基準噴射時期ｉｎｊ２に対して、その値だけ遅角側に補正した噴射時期を最終的なメイン噴射時期として算出する。
【００７１】
ステップＳＴ１１では、メイン噴射の実行タイミングになったか（クランク角度位置が前記ステップＳＴ１０で算出されたメイン噴射時期になったか）否かを判定する。
【００７２】
未だ、メイン噴射の実行タイミングに達していない場合には、ステップＳＴ１１でＮＯ判定されて、この実行タイミングに達するのを待つ。
【００７３】
メイン噴射の実行タイミングに達し、ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、メイン噴射を実行し、今回の制御対象気筒に対するメイン噴射制御を終了（ＥＮＤ）する。
【００７４】
このステップＳＴ１２の動作が、本発明でいう「メイン噴射指令部による動作であって、前記補正量でメイン噴射の基準噴射時期を補正し、この補正後の噴射時期でメイン噴射を実行させる動作」に相当する。
【００７５】
以上の動作が、クランクシャフトが所定角度だけ回転する毎（何れかの気筒でメイン噴射が開始されるタイミングとなる毎）に繰り返されることになる。
【００７６】
このようなメイン噴射制御が行われるため、前記ＥＣＵ１００によって（より具体的には、前述したＥＣＵ１００における各機能部分によって）本発明に係る内燃機関の制御装置が構成される。この制御装置は、前記クランクポジションセンサ４０、エアフローメータ４３、アクセル開度センサ４７、吸気温センサ４９、空燃比センサ４Ｂ等からの各信号を入力信号として受信する構成となっている。また、この制御装置は、各インジェクタ２３にメイン噴射の指令信号を出力信号として出力する構成となっている。
【００７７】
以上説明したように本実施形態では、パイロット噴射の基準着火位置Ｂｐｂに対するパイロット噴射推定着火位置Ｂｐｓの比（Ｂｐｓ／Ｂｐｂ）、および、メイン噴射の基準噴霧速度Ｖｓｐｂに対するメイン噴射推定噴霧速度Ｖｓｐｓの比（Ｖｓｐｓ／Ｖｓｐｂ）に基づいてメイン噴射時期の補正量Δｍを算出し、この補正量Δｍによってメイン噴射時期を補正するようにしている。これにより、過渡運転時等においてパイロット噴射燃料の着火時期に遅れが生じた場合であっても、メイン噴射の噴霧速度を考慮した噴射時期でメイン噴射が実行されることになり、メイン噴射燃料の着火時期を適切に得ることができる。このため、メイン噴射燃料の燃焼効率を十分に高めることができる。
【００７８】
また、メイン噴射燃料の着火時期を適切に得ることで、パイロット噴射燃料の燃焼場Ｐとメイン噴射燃料の燃焼場Ｍとが重なり合うことを抑制し、且つこれら燃焼場Ｐ，Ｍ同士が隣接するように各燃焼場Ｐ，Ｍを形成することが可能となる。これにより、燃焼時の酸素不足およびそれに伴うスモークの発生を抑制しながらメイン噴射燃料の着火遅れを小さくでき、失火の抑制および燃焼音の低減を図ることができる。
【００７９】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車に搭載された直列４気筒ディーゼルエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。
【００８０】
また、前記実施形態ではコンベンショナル車両（駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両）のエンジン１に本発明を適用した場合について説明したが、ハイブリッド車両（駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両）のエンジンに対しても本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、自動車に搭載されるディーゼルエンジンにおけるメイン噴射制御に適用可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１      エンジン（内燃機関）
３      燃焼室
２３    インジェクタ（燃料噴射弁）
１００  ＥＣＵ
【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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