(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲ装置を有する内燃機関に適用され、同機関の燃焼状態を制御する燃焼パラメータを設定する制御部を備えた機関制御装置において、
前記制御部は、
前記機関が所定の運転状態領域にあるとき、前記燃焼状態を表す熱発生率重心位置が一定の基準クランク角度に等しくなるように前記燃焼パラメータを設定する重心位置制御を実行し、
ＥＧＲ実行中であり、且つ、前記機関の負荷が所定の負荷閾値より低い又は前記機関の回転速度が所定の回転速度閾値よりも低い場合、単位時間あたりの気筒内圧力の増加量の最大値が前記重心位置制御を実行した場合の同気筒内圧力の増加量の最大値よりも低くなるように前記燃焼パラメータを設定する特定制御を前記重心位置制御に代えて実行する機関制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の機関制御装置において、
前記機関は過給機を備え、
前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである過給圧を増加させる制御を前記特定制御として実行する機関制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の機関制御装置において、
前記制御部は、主噴射の直前に実行されるパイロット噴射から同主噴射までの時間を延長させる制御を前記特定制御として実行する機関制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の機関制御装置において、
前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである前記パイロット噴射の噴射時期を進角させる制御、及び、前記燃焼パラメータの一つである前記主噴射の噴射時期を遅角させる制御、の少なくとも一方を前記特定制御として実行する機関制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の機関制御装置において、
前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである主噴射の噴射時期を遅角させる制御を前記特定制御として実行する機関制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の機関制御装置において、
前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである燃料の噴射圧力を低下させる制御を前記特定制御として実行する機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ装置を有する内燃機関に適用され、前記機関における燃料の燃焼状態を制御する機関制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、「機関」とも称呼される。）の運転時、混合気の燃焼によって生じるエネルギーの全てがクランクシャフトを回転させる仕事に変換されることはなく、損失が必然的に発生する。この損失には、機関本体及び冷却水の温度上昇に転換される冷却損失、排ガスによって大気中に放出される排気損失、吸気及び排気のときに発生するポンプ損失、及び、機械抵抗損失等がある。このうち、冷却損失及び排気損失は、損失全体に対して大きな割合を占める。従って、機関の燃料消費率を改善させるためには冷却損失及び排気損失を減少させることが有効である。
【０００３】
しかし、一般に、冷却損失と排気損失とはトレードオフの関係にあって、冷却損失と排気損失とを同時に低減することは困難な場合が多い。例えば、機関が過給機を備えている場合、過給圧を上げるに従い排ガスに含まれるエネルギーが有効に利用されるので、排気損失が低下する。ところが、実質的な圧縮率の向上によって燃焼温度が上昇するので、冷却損失が増加し、場合によってはこれら損失の合計量が増加してしまうことがある。
【０００４】
損失の合計量を低下させるため、機関に供給（噴射）される燃料の燃焼状態（以下、単に「機関の燃焼状態」とも称呼される。）を制御する制御装置は、上記の過給圧に加え、燃料噴射量及び噴射時期、並びに、ＥＧＲガスの量等の燃焼状態を変更する各種パラメータを機関の運転状態（回転速度及び出力等）に応じて最適に制御する必要がある。前記燃焼状態を変更するパラメータ（即ち、前記燃焼状態に影響を及ぼすパラメータ）は、単に「燃焼パラメータ」とも称呼される。しかし、複数の燃焼パラメータが各運転状態において最適な値となるように予め実験等によって求めておくことは困難であり、これらを決定するためには膨大な実験を行なう必要がある。そのため、燃焼パラメータを体系的に決定する手法が開発されてきた。
【０００５】
例えば、従来の内燃機関の燃焼制御装置の一つ（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、「燃焼行程中に発生する総熱量のうち、その半分の熱量が発生した時点のクランク角度（以下、「燃焼重心角度」とも称呼される。）」を算出する。更に、従来装置は、その燃焼重心角度と所定の基準値とが乖離している場合、燃料噴射時期を補正することによって、或いは、ＥＧＲ率（ＥＧＲガスの量）を調整して燃焼室内（気筒内）の酸素濃度を調節することによって、燃焼重心角度を基準値と一致させている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２０２６２９号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、例えばディーゼル機関においては、１つのサイクルの燃焼に対して燃料を複数回噴射する多段噴射が行われる場合がある。より具体的に述べると、ディーゼル機関においては、主噴射（メイン噴射）に先立ちパイロット噴射が行われる場合がある。この場合のクランク角度と熱発生率（単位クランク角度あたりに燃焼により発生する熱の量）との関係は、例えば、図１７（Ａ）の曲線ＣＬ１により示された波形により表される。この波形は以下「燃焼波形」とも称呼する。図１７の（Ａ）に示された波形は、クランク角度θ１にて開始されるパイロット噴射により極大値Ｌｐをとり、クランク角度θ２にて開始される主噴射により極大値Ｌｍをとっている。
【０００８】
更に、図１７（Ｂ）は、クランク角度と、「曲線ＣＬ１により示される燃焼によって発生した熱量の積算値の、総発生熱量に対する比率（発熱量比率）」と、の関係を示している。図１７（Ｂ）に示したように、前述した燃焼重心角度（発熱量比率が５０％となるクランク角度）はクランク角度θ３である。
【０００９】
これに対し、図１８（Ａ）に曲線ＣＬ２により示したように、パイロット噴射の開始時期のみをクランク角度θ１からクランク角度θ０へとΔθだけ進角側に移動させた場合、パイロット噴射の燃料の燃焼によって発熱が始まるクランク角度（発熱開始角度）はΔθだけ進角側に移動する。しかし、図１７（Ａ）及び図１８（Ａ）に示した燃焼においては、燃焼重心角度は主噴射の燃料の燃焼が開始された後（クランク角度θ２以後）であるから、曲線ＣＬ２に示される燃焼の発熱量比率を示した図１８（Ｂ）から理解されるように、燃焼重心角度はクランク角度θ３のままであり、変化しない。即ち、パイロット噴射時期が進角側に移動することによって燃焼波形が変化しても、燃焼重心角度が変化しない場合がある。換言すれば、燃焼重心角度は必ずしも各サイクルの燃焼の態様を正確に反映する指標とはいえない。
【００１０】
実際に、発明者は、燃焼重心角度と、「燃料消費率が最も低くなる燃焼重心角度（最良燃費点）における燃料消費率に対する任意の燃焼重心角度の燃料消費率の比である燃費悪化率」との関係を、種々の機関回転速度に対して測定した。その測定結果を図１９に示す。図１９の曲線Ｈｂ１乃至曲線Ｈｂ３は、それぞれ低回転速度且つ低負荷、中回転速度且つ中負荷、及び、高回転速度且つ高負荷の場合の測定結果である。図１９から理解されるように、発明者は、機関回転速度及び負荷が相違すると、燃費悪化率が最小となる燃焼重心角度も相違するとの知見を得た。換言すると、燃焼重心角度が一定の基準値に一致するように燃焼状態が制御されたとしても、機関回転速度及び負荷が相違すれば燃費悪化率が最小にならないことが判明した。
【００１１】
そこで、発明者は、燃焼状態を表す指標値として、従来の燃焼重心角度の代わりに「熱発生率重心位置」に着目した。この熱発生率重心位置は、以下に述べるように種々の手法により定義される。熱発生率重心位置はクランク角度で表される。
【００１２】
（定義１）前記熱発生率重心位置は、各サイクルにおけるクランク角度を一つの軸に設定し且つ熱発生率を前記一つの軸に直交する他の軸に設定したグラフに対して前記熱発生率が描かれた波形と、前記一つの軸と、により囲まれる領域の幾何学的重心に対応するクランク角度である。
【００１３】
（定義２）前記熱発生率重心位置は、特定クランク角度よりも進角側の任意のクランク角度と同特定クランク角度とのクランク角度差分と、同任意のクランク角度における熱発生率と、の積をクランク角度について積分して得られる値と、
前記特定クランク角度よりも遅角側の任意のクランク角度と同特定クランク角度とのクランク角度差分と、同任意のクランク角度における熱発生率と、の積をクランク角度について積分して得られる値と、
が等しくなるときの前記特定クランク角度である。
【００１４】
換言すれば、前記熱発生率重心位置Ｇｃは、各サイクルにおいて、前記燃料の燃焼が始まるクランク角度をＣＡｓにて表し、前記燃焼が終わるクランク角度をＣＡｅにて表し、任意のクランク角度をθにて表し、且つ、前記クランク角度θにおける熱発生率をｄＱ（θ）にて表すとき、下式（１）が成立するときのクランク角度である。ここで、クランク角度θは、圧縮上死点後の角度で表され、クランク角度が圧縮上死点よりも進角側にあるとき、クランク角度θは負の値となる。
【数１】
0005979126.tif 000002
【００１５】
（定義３）上記式（１）を整理すると下式（２）が得られる。よって、定義２について別の言い方をすると、前記熱発生率重心位置Ｇｃは、各サイクルにおける任意のクランク角度から特定クランク角度を減じて得られる値と、前記任意のクランク角度における熱発生率と、の積に対応した値を、前記クランク角度について積分して得られる値が「０」となる前記特定クランク角度である。
【数２】
0005979126.tif 000003
【００１６】
（定義４）前記熱発生率重心位置は、各サイクルにおいて、前記燃料の燃焼が始まるクランク角度をＣＡｓにて表し、前記燃焼が終わるクランク角度をＣＡｅにて表し、任意のクランク角度をθにて表し、かつ、前記クランク角度θにおける熱発生率をｄＱ（θ）にて表すとき、下式：
【数３】
0005979126.tif 000004
に基づく演算により取得される値Ｇｃである。
【００１７】
（定義５）上記の定義４は以下のように捉えることも可能である。即ち、前記熱発生率重心位置は、任意のクランク角度と燃焼開始クランク角度との差と、同任意のクランク角度における熱発生率と、の積をクランク角度について積分して得られる値を、クランク角度に対する熱発生率の波形によって画定される領域の面積で割って得られる値に、同燃焼開始クランク角度を加えた値である。
【００１８】
この熱発生率重心位置は、例えば、図１（Ａ）に示した例においては曲線Ｃ１とクランク角度を示す横軸とに囲まれた領域Ａ１の幾何学的重心Ｇに対応するクランク角度θ３である。加えて、図１（Ｂ）に示したように、パイロット噴射の開始時期がクランク角度θ１からΔθｐだけ進角側へ移動されてクランク角度θ０に設定されると、熱発生率重心位置Ｇｃは、それに伴ってクランク角度Δθｇだけ進角側へと移動してクランク角度θ３’となる。このように、熱発生率重心位置は、従来の燃焼状態の指標値である燃焼重心角度に比較して、パイロット噴射による熱発生をも含めた燃焼状態をより正確に反映する指標であるといえる。
【００１９】
熱発生率重心位置を進角側又は遅角側に移動させるための手段（即ち、前記燃焼パラメータ）は種々存在する。例えば、以下の動作の少なくとも一つを実行することによって熱発生率重心位置を進角させることができる。
（１ａ）主噴射の時期を進角側に移動させる動作
（２ａ）燃料噴射圧を増加させる動作
（３ａ）パイロット噴射の１回の噴射量を増加させる動作
（４ａ）パイロット噴射により気筒に供給される燃料の燃焼により発生する熱に基づいて定まる同パイロット噴射についての熱発生率重心位置を進角側へ移動させる動作
（５ａ）過給圧を増加させる動作
（６ａ）ＥＧＲガスの量（ＥＧＲ率）を低下させる動作
【００２０】
一方、以下の動作の少なくとも一つを実行することによって熱発生率重心位置を遅角させることができる。
（１ｂ）主噴射の時期を遅角側に移動させる動作
（２ｂ）燃料噴射圧を低下させる動作
（３ｂ）パイロット噴射の１回の噴射量を低下させる動作
（４ｂ）前記パイロット噴射についての熱発生率重心位置を遅角側へ移動させる動作
（５ｂ）過給圧を低下させる動作
（６ｂ）ＥＧＲガスの量を増加させる動作
【００２１】
更に、発明者は、「熱発生率重心位置と燃費悪化率との関係」を種々の「機関の負荷（要求トルク）及び機関回転速度」の組合せについて測定した。その結果を図２に示す。図２の曲線Ｇｃ１乃至曲線Ｇｃ３は、それぞれ低回転速度且つ低負荷、中回転速度且つ中負荷、及び、高回転速度且つ高負荷の場合の測定結果である。図２から理解されるように、機関回転速度及び機関の負荷が相違した場合であっても、燃費悪化率が最小となる熱発生率重心位置は特定（一定）のクランク角度θａ（図２の例においては圧縮上死点後７°）であった。換言すると、図１７に示した燃焼重心角度とは異なり、熱発生率重心位置がクランク角度θａの近傍にある限り、機関の負荷及び／又は機関回転速度が変化しても燃費悪化率は最小値に近い略一定の値となることが判明した。
【００２２】
これらから、発明者は、熱発生率重心位置は燃焼状態を良好に示す指標値であり、従って、熱発生率重心位置を機関の負荷（及び／又は機関回転速度）に依らず所定の一定値（例えば、上記クランク角度θａ近傍の基準クランク角度）に維持することにより機関の燃焼状態を特定の状態に維持でき且つ燃費（燃料消費率）を改善できるとの知見を得た。そこで、発明者は、熱発生率重心位置を、機関の負荷（及び／又は機関回転速度）に依らず一定のクランク角度（基準クランク角度）に維持する機関制御装置を検討している。ところが、機関がＥＧＲ装置を備える場合に熱発生率重心位置を一定クランク角度に維持する制御（以下、「熱発生率重心位置制御」又は「重心位置制御」と称呼する。）を行うと、燃焼騒音が大きくなる場合があることが判明した。以下、その理由について説明する。
【００２３】
周知なように、ＥＧＲ装置は、排ガスの一部をＥＧＲガスとして気筒に還流させることによって、燃料が燃焼するときの気筒内の最大温度を低下させ、以て、排ガス中のＮＯｘ濃度を低下させる装置である。
【００２４】
ところが、ＥＧＲが実行されると、ＥＧＲガスの存在によって気筒内の酸素濃度が低下するので、燃料が噴射されてから着火するまでの時間が、ＥＧＲガスが存在しない場合と比較して長くなり得る。燃料が噴射されてから着火するまでの時間を「着火遅れ」とも称呼する。即ち、気筒内にＥＧＲガスが存在することによって着火遅れが長くなり得る。
【００２５】
更に、着火遅れは、燃料噴射量が少ないほど長くなり得る。例えば、機関の負荷が低いとき、負荷が高いときと比較して気筒内に噴射される燃料の量は少なくなるので着火遅れが長くなり得る。一方、機関の回転速度が低いとき、回転速度が高いときと比較して気筒内に吸入される空気の量が少なくなるので着火遅れが長くなり得る。加えて、機関が過給機を備えていても、機関の負荷が低いとき又は機関の回転速度が低いときは過給機のタービン及びコンプレッサの回転速度が低いので、負荷が高いとき又は回転速度が高いときと比較して着火遅れが長くなり得る。即ち、気筒内にＥＧＲガスが存在し、加えて、機関の運転状態が低負荷又は低回転速度であるとき、着火遅れが長くなる可能性が高くなる。
【００２６】
着火遅れが短ければ、燃料噴射弁から噴射される燃料は速やかに着火して燃焼を開始する。その後更に燃料噴射弁から噴射される燃料は、既に燃焼を開始している燃料を着火源として順次燃焼を開始する。
【００２７】
これに対し、着火遅れが長いと、燃料噴射弁から噴射される燃料は、直ぐには着火せずに気筒内に拡散して空気と混ざり合う。その後、着火が発生したとき、既に空気と混ざり合っていた燃料は一気に燃焼する。その結果、気筒内の圧力（即ち、筒内圧）が急激に上昇するので、燃焼騒音が増加する。
【００２８】
より具体的に述べると、燃焼騒音の音量は、単位時間あたりの筒内圧の増加量に相関を有する。着火遅れが長くなれば、気筒内の燃料が一気に燃焼することによって筒内圧が急激に上昇するので、燃焼が開始するときの単位時間あたりの筒内圧の上昇量が大きくなる。その結果、着火遅れが短い場合と比較して燃焼騒音が大きくなる。
【００２９】
このように、ＥＧＲ装置を有する機関に対し重心位置制御を行うと、特に、機関の負荷又は機関回転速度が低い場合に燃焼騒音が比較的大きくなり、例えば、機関が車両に搭載された場合、その車両の運転者がその騒音を不快に感じるという問題がある。
【００３０】
そこで、本発明の目的の一つは、ＥＧＲ装置を有する機関の制御装置であって、重心位置制御による燃費の改善と燃焼騒音の低減とを実現することができる制御装置を提供することである。
【００３１】
上記目的を達成するための本発明の内燃機関の機関制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、ＥＧＲ装置を有する内燃機関に適用される。更に、本発明装置は、前記機関の燃焼状態を制御する燃焼パラメータを設定する制御部を備える。
【００３２】
更に、前記制御部は、
前記機関が所定の運転状態領域にあるとき、前記燃焼状態を表す熱発生率重心位置が一定の基準クランク角度に等しくなるように前記燃焼パラメータを設定する重心位置制御を実行する。
【００３３】
加えて、前記制御部は、
前記ＥＧＲ装置によるＥＧＲの実行中であり、且つ、前記機関の負荷が所定の負荷閾値より低い又は前記機関の回転速度が所定の回転速度閾値よりも低い、という特定条件が成立する場合、特定制御を前記重心位置制御に代えて実行する。
【００３４】
ここで、前記特定制御は、前記特定条件が成立する場合における任意の運転状態での「単位時間あたりの気筒内圧力の増加量（即ち、筒内圧力増加率）」の最大値が同任意の運転状態にて前記重心位置制御を実行した場合の同気筒内圧力の増加量の最大値よりも低くなるように前記燃焼パラメータを設定する制御である。
【００３５】
本発明装置によれば、前述した特定条件が成立したとき、即ち、重心位置制御を行うと燃焼騒音が過大になる恐れがあるとき、筒内圧力増加率の最大値が低下させられる。その結果、特定条件が成立しない場合には重心位置制御によって燃費を改善することができ、且つ、特定条件成立が成立している場合には燃焼騒音を抑制することができる。
【００３６】
本発明装置の一態様において、
前記制御部は、前記気筒内に噴射された燃料が着火して燃焼を開始するのに要する時間（即ち、燃料の噴射時からその噴射された燃料が燃焼を開始するまでの時間である、着火遅れ）を短縮させる制御を前記特定制御として実行する。
【００３７】
この態様によれば、着火遅れが過度に長くならないので、着火開始時までに気筒内に拡散する燃焼の量を少なくすることができる。従って、着火開始時の気筒内圧力の急激な上昇を抑えることができるから、燃焼騒音を抑制することができる。
【００３８】
より具体的には、
前記機関は過給機を備え、
前記態様における前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである過給圧を増加させる制御を前記特定制御として実行する。
【００３９】
この態様によれば、過給圧が増加することによって、気筒内に流入する酸素の量が増加する。酸素量の増加によって気筒内の燃料が着火し易くなるので、着火遅れの増加が抑えられる。更に、過給圧が増加することによって、気筒内の圧力が上昇する。圧力の上昇によって、気筒内の温度が上昇するので、気筒内に噴射された燃焼の霧化及び気化が促進される。その結果、噴射された燃料は速やかに燃焼を開始する。そのため、着火遅れの増加が抑えられる。
【００４０】
本発明装置の別の態様において、
前記制御部は、主噴射の直前に実行されるパイロット噴射（具体的には、同パイロット噴射の噴射終了時期）から同主噴射（具体的には、同主噴射の噴射開始時期）までの時間を延長させる制御を前記特定制御として実行する。
【００４１】
この態様によれば、「パイロット噴射による燃料の燃焼によって発生する単位時間あたりの熱の量（パイロット噴射熱発生率）」が大きい期間において「主噴射による燃料の燃焼によって発生する単位時間あたりの熱の量（メイン噴射熱発生率）」が大きくなる状態が発生することを回避することができる。換言すると、パイロット噴射熱発生率とメイン噴射熱発生率との和が大きくなる期間が発生することを回避することができる。その結果、気筒内の圧力の急激な上昇を抑えることができる。
【００４２】
加えて、パイロット噴射によって噴射された燃料の燃焼によって、気筒内の温度が上昇してから、主噴射が開始されるので、主噴射によって噴射された燃料は速やかに燃焼を開始する。よって、主噴射によって噴射された燃料が燃焼する際の筒内圧力増加率の最大値を低下させることが可能となる。
【００４３】
より具体的には、
前記態様における前記制御部は、
前記燃焼パラメータの一つである前記パイロット噴射の噴射時期（同パイロット噴射の噴射終了時期）を進角させる制御、及び、
前記燃焼パラメータの一つである前記主噴射の噴射時期（同主噴射の噴射開始時期）を遅角させる制御、
の少なくとも一方を前記特定制御として実行する。
【００４４】
この態様によれば、パイロット噴射の噴射終了時期から主噴射の噴射開始時期までの間の時間を確実に延長させることができる。
【００４５】
本発明装置の別の態様において、
前記制御部は、主噴射によって噴射された燃料の燃焼開始時点での燃焼室容積増加率を大きくさせる制御を前記特定制御として実行する。
【００４６】
具体的には、ピストンは、圧縮行程にて上昇し、圧縮上死点に達した後、下降を開始する。ピストンの位置が圧縮上死点から圧縮上死点後９０°ＣＡに達するまでの間、ピストンの下降速度は上昇する。この間、気筒内の燃焼室容積の単位時間あたりの増加量（燃焼室容積増加率）は大きくなる。燃焼が発生するときの燃焼室容積増加率が大きいほど、燃焼によって発生した気筒内の圧力の上昇が燃焼室容積増加によって抑制される。従って、上記態様によれば、主燃焼によって噴射された燃料が燃焼する際の筒内圧力増加率の最大値を低下させることができる。
【００４７】
より具体的には、前記態様における前記制御部は、
前記燃焼パラメータの一つである前記主噴射の噴射時期を遅角させる制御を前記特定制御として実行する。
【００４８】
この態様によれば、主噴射により噴射された燃料が燃焼を開始する時点が、燃焼室容積増加率が大きい時点となるように容易に制御することができる。
【００４９】
本発明装置の別の態様において、
前記制御部は、主噴射によって噴射される燃料の燃焼速度を低下させる制御を前記特定制御として実行する。
【００５０】
この態様によれば、燃焼速度が低下することによって、熱発生率が低下する。その結果、気筒内の圧力の急激な上昇が抑えられ、以て、筒内圧力増加率の最大値を低下させることが可能となる。
【００５１】
より具体的には、前記態様における前記制御部は、
前記燃焼パラメータの一つである前記燃料の噴射圧力（即ち、燃料噴射圧）を低下させる制御を前記特定制御として実行する。
【００５２】
この態様によれば、燃料噴射圧の低下に伴って噴射される燃料の粒径が大きくなる。燃料の粒径が大きいほど燃料が霧化及び気化するのに要する時間が長くなるので、燃料の燃焼速度を低下させることが可能となる。
【００５３】
なお、本発明は、上記内燃機関の機関制御装置を搭載する車両にも係り、更に、上記内燃機関の機関制御装置にて使用される方法にも及ぶ。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】熱発生率重心位置を説明するためのグラフである。
【図２】回転速度及び負荷の組合せ毎の熱発生率重心位置と燃費悪化率との関係を示したグラフである。
【図３】本発明の第１実施形態に係る制御装置（第１装置）が適用される内燃機関の概略構成図である。
【図４】機関の運転状態毎の燃焼騒音を示したグラフである。
【図５】機関の回転速度が高い場合の、種々の負荷に関する、筒内圧力のクランク角度に対する変化を示したグラフである。
【図６】機関の回転速度が低い場合の、種々の負荷に関する、筒内圧力のクランク角度に対する変化を示したグラフである。
【図７】第１装置が騒音増加防止制御を実行した場合と同制御を実行しない場合におけるクランク角度と筒内圧力との関係を示したグラフである。
【図８】第１装置が実行する燃焼パラメータ設定処理を示したフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る制御装置（第２装置）が騒音増加防止制御を実行した場合と同制御を実行しない場合におけるクランク角度と筒内圧力との関係を示したグラフである。
【図１０】第２装置が実行する燃焼パラメータ設定処理を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る制御装置（第３装置）が騒音増加防止制御を実行した場合と同制御を実行しない場合におけるクランク角度と筒内圧力との関係を示したグラフである。
【図１２】第３装置が実行する燃焼パラメータ設定処理を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態に係る制御装置（第４装置）が騒音増加防止制御を実行した場合と同制御を実行しない場合におけるクランク角度と筒内圧力との関係を示したグラフである。
【図１４】第４装置が実行する燃焼パラメータ設定処理を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る制御装置（第５装置）が騒音増加防止制御を実行した場合と同制御を実行しない場合におけるクランク角度と筒内圧力との関係を示したグラフである。
【図１６】第５装置が実行する燃焼パラメータ設定処理を示したフローチャートである。
【図１７】燃焼重心角度を説明するためのグラフである。
【図１８】燃焼状態が変化したときの燃焼重心角度を説明するためのグラフである。
【図１９】回転速度及び負荷の組合せ毎の燃焼重心角度と燃費悪化率との関係を表したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態に係る機関制御装置について説明する。
【００５６】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る機関制御装置（以下、「第１装置」とも称呼する。）は、図３に示した機関１０に適用される。機関１０は、多気筒（４気筒）ディーゼル機関である。機関１０は、図示しない車両に搭載されている。
【００５７】
機関１０は、機関本体部２０、燃料供給システム３０、吸気システム４０、排気システム５０及びＥＧＲシステム（ＥＧＲ装置）６０を含んでいる。
【００５８】
機関本体部２０は、シリンダブロック、シリンダヘッド及びクランクケース等を含む機関本体２１を含んでいる。機関本体２１には、４つの気筒（燃焼室）２２が形成されている。各気筒２２の上部には燃料噴射弁（インジェクタ）２３が配設されている。燃料噴射弁２３は、後述するＥＣＵ（電子制御ユニット）７０の指示に応答して開弁し、気筒２２内に燃料を直接噴射するようになっている。
【００５９】
燃料供給システム３０は、燃料加圧ポンプ（サプライポンプ）３１、燃料送出管３２及び蓄圧室（コモンレール）３３を含んでいる。燃料加圧ポンプ３１の吐出口は燃料送出管３２に接続されている。燃料送出管３２は、蓄圧室３３に接続されている。蓄圧室３３は、燃料噴射弁２３に接続されている。
【００６０】
燃料加圧ポンプ３１は、図示しない燃料タンクに貯留されている燃料を汲み上げた後に加圧し、その加圧された高圧燃料を燃料送出管３２を通じて蓄圧室３３へ供給するようになっている。燃料加圧ポンプ３１は、機関１０の図示しないクランクシャフトに連動する駆動軸によって作動する。燃料加圧ポンプ３１は、ＥＣＵ７０の指示に応答し、蓄圧室３３内の燃料の圧力（即ち、燃料の噴射圧力である燃料噴射圧（レール圧）Ｆｐ）を調整できるようになっている。
【００６１】
吸気システム４０は、インテークマニホールド４１、吸気管４２、エアクリーナ４３、過給機４４のコンプレッサ４４ａ、インタークーラ４５、スロットル弁４６及びスロットル弁アクチュエータ４７を含んでいる。
【００６２】
インテークマニホールド４１は、各気筒２２に接続された枝部と、枝部が集合した集合部と、を含む。吸気管４２は、インテークマニホールド４１の集合部に接続されている。インテークマニホールド４１及び吸気管４２は、吸気通路を構成している。吸気管４２には、吸入空気の流れの上流から下流に向け、エアクリーナ４３、コンプレッサ４４ａ、インタークーラ４５及びスロットル弁４６が配設されている。スロットル弁アクチュエータ４７は、ＥＣＵ７０の指示に応答してスロットル弁４６の開度を変更するようになっている。
【００６３】
インタークーラ４５は、吸気温度を低下させるようになっている。インタークーラ４５は、図示しないバイパス通路及びバイパス通路に介装されたバイパスバルブを備える。更に、インタークーラ４５は、図示しない冷却機との間で通流する冷却水（冷媒）量を調整できるようになっている。
【００６４】
排気システム５０は、エキゾーストマニホールド５１、排気管５２、過給機４４のタービン４４ｂ及び排ガス浄化触媒５３を含んでいる。
【００６５】
エキゾーストマニホールド５１は、各気筒２２に接続された枝部と、枝部が集合した集合部と、を含む。排気管５２は、エキゾーストマニホールド５１の集合部に接続されている。エキゾーストマニホールド５１及び排気管５２は、排気通路を構成している。排気管５２には、燃焼ガスの流れの上流から下流に向け、タービン４４ｂ及び排ガス浄化触媒５３が配設されている。
【００６６】
過給機４４は、周知の可変容量型過給機であり、そのタービン４４ｂには図示しない複数のノズルベーン（可変ノズル）が設けられている。更に、過給機４４のタービン４４ｂは、図示しない「タービン４４ｂのバイパス通路、及び、そのバイパス通路に設けられたバイパスバルブ」を備えている。ノズルベーン及びバイパスバルブは、エンジンＥＣＵ７０の指示に応じて開度が変更され、その結果、過給圧Ｔｐが変更（制御）されるようになっている。即ち、本明細書において「過給機４４を制御する」とは、ノズルベーンの角度及び／又はバイパスバルブの開度を変更することによって過給圧Ｔｐを変更することを意味する。
【００６７】
ＥＧＲシステム６０は、排気還流管６１、ＥＧＲ制御弁６２及びＥＧＲクーラー６３を含んでいる。排気還流管６１は、排気通路（エキゾーストマニホールド５１）であってタービン４４ｂよりも上流位置と、吸気通路（インテークマニホールド４１）であってスロットル弁４６よりも下流位置と、を連通している。排気還流管６１は、ＥＧＲガス通路を構成している。
【００６８】
ＥＧＲ制御弁６２は排気還流管６１に配設されている。ＥＧＲ制御弁６２は、ＥＣＵ７０からの指示に応答してＥＧＲガス通路の通路断面積を変更することにより、排気通路から吸気通路へと再循環される排ガス量（ＥＧＲガス量）を変更するようになっている。ＥＧＲクーラー６３は排気還流管６１に介装され、排気還流管６１を通過するＥＧＲガスの温度を低下させるようになっている。
【００６９】
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７５、ＣＰＵ７５が実行するプログラム及びマップ等を保持するＲＯＭ７６並びにデータを一時的に記憶するＲＡＭ７７を含んでいる。ＥＣＵ７０は、以下に述べるセンサ類と接続されていて、これらのセンサからの信号を受信（入力）するようになっている。更に、ＥＣＵ７０は、各種アクチュエータに指示（駆動）信号を送出するようになっている。
【００７０】
ＥＣＵ７０は、スロットル弁開度センサ８１、エアフローメータ８２、吸気管圧力センサ８３、燃料圧力センサ８４、筒内圧センサ８５、クランク角度センサ８６、ＥＧＲ制御弁開度センサ８７及び水温センサ８８と接続されている。ＥＣＵ７０はまた、アクセル開度センサ９１及び速度センサ９２と接続されている。
【００７１】
スロットル弁開度センサ８１はスロットル弁４６の開度を検出し、スロットル弁開度ＴＡを表す信号を出力する。エアフローメータ８２は吸気通路内を通過する吸入空気（ＥＧＲガスを含まない新気）の質量流量（吸入空気量）を測定し、その吸入空気量Ｇａを表す信号を出力する。吸気管圧力センサ８３は機関１０の気筒内（燃焼室内）２２に吸入されるガスの圧力Ｐｍを表す信号を出力する。燃料圧力センサ８４は蓄圧室３３内の燃料の圧力を検出し、燃料圧力Ｅｐを表す信号を出力する。筒内圧センサ８５は、各気筒２２に対応するように配設されている。筒内圧センサ８５は、対応する気筒内の圧力（即ち、筒内圧）を検出し、筒内圧Ｐｃを表す信号を出力する。
【００７２】
クランク角度センサ８６は機関１０の図示しないクランクシャフトの回転位置（即ち、クランク角度θ）に応じた信号を出力する。ＥＣＵ７０は、このクランク角度センサ８６及び図示しないカムポジションセンサからの信号に基づいて、所定の気筒の圧縮上死点を基準とした機関１０のクランク角度（絶対クランク角度）θを取得する。更に、ＥＣＵ７０は、クランク角度センサ８６からの信号に基づいて、機関回転速度ＮＥを取得する。ＥＧＲ制御弁開度センサ８７はＥＧＲ制御弁６２の開弁率（開度）Ｅｒを表す信号を出力する。水温センサ８８は冷却水温度ＴＨＷを表す信号を出力する。
【００７３】
アクセル開度センサ９１は、機関１０が搭載された車両の図示しないアクセルペダルの開度Ａｐを表す信号を出力する。速度センサ９２は、機関１０が搭載された車両の走行速度Ｖｓを表す信号を出力する。
【００７４】
＜重心位置制御＞
次に、第１装置の作動について説明する。第１装置は、前述した（定義１）乃至（定義５）の何れかによって規定される熱発生率重心位置Ｇｃが所定の目標熱発生率重心位置（基準クランク角度であり、以下、単に、「目標重心位置」とも称呼する。）Ｇｃ＊と一致するように燃焼制御を行なう（即ち、燃焼パラメータを設定する。）。本明細書において、係る制御は「重心位置制御」と称呼される。目標重心位置Ｇｃ＊は、機関１０の燃料消費率が最少となるクランク角度（又は、その近傍のクランク角度）に設定されている。なお、熱発生率重心位置Ｇｃは、燃焼波形が同じであれば、前述した（定義１）乃至（定義５）の何れによっても同じクランク角度になる。
【００７５】
第１装置においては、熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と一致するように機関の個々の運転状態（回転速度ＮＥ及び機関の負荷ＫＬ等）に対して燃焼パラメータが予め定められ且つＲＯＭ７６に記憶されている。第１装置は、実際の機関１０の運転状態に応じてＲＯＭ７６から燃焼パラメータを読み出し、その燃焼パラメータを使用する制御（即ち、フィードフォワード制御）によって熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊に一致させる。
【００７６】
＜重心位置制御中の燃焼騒音＞
次に、重心位置制御が実行されている場合の機関１０から発生する燃焼騒音について説明する。発明者は、重心位置制御を行っている場合であってＥＧＲ実行中（即ち、開弁率Ｅｒ＞０のとき）の機関１０の燃焼騒音を測定した。その結果を図４に示す。
【００７７】
図４は、ＥＧＲ実行中の運転状態（回転速度ＮＥと負荷ＫＬとの組み合わせ）毎の燃焼騒音を、音量が等しくなる各運転状態を結んだ折れ線（等高線）Ｖ１乃至１４によって表している。折れ線Ｖ１が、最も燃焼騒音が小さい運転状態を表している。折れ線Ｖ２、折れ線Ｖ３となるに従い騒音が大きくなり、折れ線Ｖ１４が最も騒音が大きい運転状態を表している。図４から理解されるように、概ね、回転速度ＮＥ及び／又は負荷ＫＬが高くなるほど燃焼騒音が大きくなっている。しかし、領域Ｓ４で囲まれた部分から理解されるように、回転速度ＮＥ及び負荷ＫＬが比較的低いにもかかわらず、燃焼騒音が相対的に大きくなっている箇所が存在している。
【００７８】
例えば、直線Ｌ４上の運転状態Ｐ１、Ｐ２及びＰ３に着目したとき、運転状態Ｐ２における燃焼騒音は、運転状態Ｐ１における燃焼騒音よりも大きい一方、運転状態Ｐ３における燃焼騒音は、運転状態Ｐ２における燃焼騒音よりも小さくなっている。そのため、機関１０の運転状態がＰ１から運転状態Ｐ２を経て運転状態Ｐ３へ移行するとき、燃焼騒音は一旦大きくなり、その後、小さくなる。換言すれば、機関１０が搭載された車両が低回転速度且つ低負荷の状態から加速するとき、燃焼騒音が一旦大きくなり、その後、小さくなる現象が起こり得る。この車両の運転者は、この燃焼騒音の変化を不自然で且つ不快に感じる可能性が高い。
【００７９】
発明者は、更に、重心位置制御を行っている場合であってＥＧＲ実行中の、筒内圧Ｐｃのクランク角度θに対する変化（即ち、筒内圧波形）を、回転速度ＮＥ及び負荷ＫＬの種々の組み合わせに関して測定した。これらの測定結果のうち、回転速度ＮＥが２４００回転／分の場合の測定結果を図５に示す。図５に示された曲線Ｃｆ１乃至Ｃｆ６は、機関１０の負荷ＫＬ毎のクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を表している。曲線Ｃｆ１が最も負荷ＫＬが低い場合を表している。曲線Ｃｆ２、曲線Ｃｆ３となるに従い負荷ＫＬが高くなり、曲線Ｃｆ６が最も負荷ＫＬが高い場合を表している。
【００８０】
本実施例では、主噴射の進角側の時期にパイロット噴射が２回実行され、その後、主噴射が実行されている。図５の領域Ｓ５に囲まれた部分から理解されるように、パイロット噴射によって噴射された燃料の燃焼によって筒内圧Ｐｃが上昇した後、一旦筒内圧Ｐｃが下がる前に、主噴射によって噴射された燃料が着火して筒内圧Ｐｃが更に上昇している。
【００８１】
一方、回転速度ＮＥが１４００回転／分の場合の測定結果を図６に示す。図６に示された曲線Ｃｓ１乃至Ｃｓ６は、機関１０の負荷ＫＬ毎のクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を表している。曲線Ｃｓ１が最も負荷ＫＬが低い場合を表している。曲線Ｃｓ２、曲線Ｃｓ３となるに従い負荷ＫＬが高くなり、曲線Ｃｓ６が最も負荷ＫＬが高い場合を表している。曲線Ｃｓ１及び曲線Ｃｓ２の領域Ｓ６で囲まれた部分では、筒内圧波形の傾きが急峻になっている。
【００８２】
ところで、回転速度ＮＥが一定であれば、単位時間あたりのクランク角度θの変化量も一定であるので、図５及び図６の筒内圧波形の正の傾きが大きいほど（即ち、「単位クランク角度あたり」の筒内圧Ｐｃの増加量が大きいほど）「単位時間あたり」の筒内圧Ｐｃの増加量が大きいことを表している。燃焼騒音の音量は「単位時間あたりの筒内圧Ｐｃの増加量（筒内圧力増加率）」に相関を有するので、筒内圧波形の正の傾きが大きいほど燃焼騒音が増加する。即ち、図６の領域Ｓ６で囲まれた部分では、燃焼騒音の増加が発生している。
【００８３】
発明者は、この騒音増加の原因につき検討した。その結果、発明者は、ＥＧＲ実行中であって、ＥＧＲ量が比較的多く、且つ、回転速度ＮＥ又は負荷ＫＬが比較的低いとき、着火遅れが増大しているために騒音が増加するとの知見を得た。より具体的に述べると、着火遅れが増大すると、燃料噴射弁２３によって噴射された燃料が速やかに燃焼を開始せず気筒２２内に拡散する。その後、燃料が着火したとき、既に拡散していた燃料が一気に燃焼を開始することによって筒内圧Ｐｃが急激に上昇する。その結果、燃焼騒音の増加が発生すると考えられる。
【００８４】
そこで、発明者は、着火遅れが増大する原因について更に検討した。その検討結果は次のとおりである。
（１）ＥＧＲ実行中、気筒２２内に排気還流管６１を経たＥＧＲガスが流入することによって、気筒２２内の酸素濃度が低下する。従って、着火遅れが増大する。
（２）加えて、回転速度ＮＥが低ければ、回転速度ＮＥが高いときと比較して気筒２２内に吸入される空気の量（質量流量）が少なくなる。従って、着火遅れが増大する。
（３）負荷ＫＬが低ければ、負荷ＫＬが高いときと比較して燃料噴射弁２３によって気筒２２内に噴射される燃料の量が少なくなる。従って、着火遅れが増大する。
なお、本明細書において、係る着火遅れが増大する虞がある条件は「特定条件」と称呼される。即ち、特定条件は、「ＥＧＲ実行中であって且つ回転速度ＮＥ又は負荷ＫＬが比較的低いとき」に成立する条件である。
【００８５】
＜特定制御＞
以上の知見に基づき、第１装置は、騒音増加を防止するため、特定条件が成立する場合、重心位置制御に代えて、特定制御（騒音増加防止制御）を実行する。より具体的に述べると、燃焼騒音が増加する虞のあるとき、第１装置は過給圧Ｔｐを、重心位置制御の実行中よりも所定量だけ上昇させる。過給圧Ｔｐの上昇によって、気筒２２内に吸入される空気（酸素）の量が増加し且つ気筒２２内の温度が上昇するので、燃料噴射弁２３によって噴射された燃料が着火し易くなり、以て、着火遅れの増大が抑制される。
【００８６】
図７は、重心位置制御の実行中に燃焼騒音増加が発生している場合と、騒音増加防止制御によって燃焼騒音増加が抑制されている場合と、の筒内圧波形を示している。図７の曲線Ｌｐ１は、図６の曲線Ｃｓ２と同一の筒内圧波形であって、着火遅れの増大に起因する燃焼騒音増加が発生している場合のクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を表している。一方、曲線Ｌｓ１は、第１装置が騒音増加防止制御を行った場合のクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を表している。
【００８７】
加えて、図７の筒内圧波形の下に、燃料噴射弁２３による燃料噴射が長方形Ｒ１乃至Ｒ３によって表されている。本例では、１サイクルに対して、２回のパイロット噴射、及び、主噴射が行われている。長方形Ｒ１乃至Ｒ３は、それぞれ第１パイロット噴射、第２パイロット噴射及び主噴射に相当する。長方形Ｒ１乃至Ｒ３のそれぞれは、燃料噴射の噴射開始時期（各長方形の左辺の位置、例えば長方形Ｒ３が示す主噴射の燃料噴射時期である主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊ１）、燃料噴射時間（各長方形の横の長さ、例えば長方形Ｒ３の燃料噴射時間Ｄｕ１）及び燃料噴射圧Ｆｐ（各長方形の縦の長さ、例えば長方形Ｒ３の燃料噴射圧Ｆｐ１）を表している。
【００８８】
曲線Ｌｐ１の領域Ｓ７で囲まれた部分に示されるように、クランク角度θが主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊとなったときに主噴射が行われた後、筒内圧Ｐｃが急激に上昇している。その際、単位時間あたりの筒内圧Ｐｃの増加量（即ち、筒内圧力増加率）の最大値がθｐ１となっている。これに対し、曲線Ｌｓ１に示されるように、燃焼騒音防止制御によって過給圧Ｔｐが上昇した結果、気筒２２内の酸素量が増加し且つ気筒２２内の温度が上昇するので、曲線Ｌｐ１と比較してより早期に主噴射によって噴射された燃料の燃焼が発生し、それに伴って筒内圧Ｐｃの上昇が発生している。
【００８９】
即ち、騒音増加防止制御によって、同制御を行わなかった場合と比較して着火遅れ時間が短縮されている。その結果、主燃焼発生時の筒内圧Ｐｃの上昇は、騒音増加防止制御が行われなかった場合と比較して緩やかになるので、単位時間あたりの筒内圧Ｐｃの増加量の最大値θｓ１は、θｐ１よりも小さな値になっている（即ち、θｐ１＞θｓ１）。そのため、燃焼騒音の増加が抑制される。
【００９０】
＜燃焼パラメータ設定処理＞
次に、ＥＣＵ７０のＣＰＵ７５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼する。）が実行する、気筒２２内の燃焼状態を制御するための処理（燃焼パラメータ設定処理）について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。本処理において、ＣＰＵは、熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と一致するように燃焼パラメータを設定する。即ち、ＣＰＵは、重心位置制御を実行する。しかし、燃焼騒音が増加する虞のあるとき（即ち、特定条件が成立したとき）、ＣＰＵは、上述した通り、過給圧Ｔｐを上昇させる。即ち、この場合、ＣＰＵは騒音増加防止制御を実行する。特定条件は、ＥＧＲ実行中（即ち、開弁率Ｅｒ＞０）であり、且つ、回転速度ＮＥが回転速度閾値ＮＥｔｈより低い又は負荷ＫＬが負荷閾値ＫＬｔｈより低いとき成立する。
【００９１】
いま、特定条件が成立していないと仮定する。即ち、（ａ）ＥＧＲが実行中でない（即ち、開弁率Ｅｒ＝０）、又は、（ｂ）回転速度ＮＥが回転速度閾値ＮＥｔｈ以上且つ負荷ＫＬが負荷閾値ＫＬｔｈ以上、のうちの少なくとも一方が成立していると仮定する。この場合、燃焼騒音増加が発生する虞はない。
【００９２】
機関１０の運転時、ＣＰＵは所定の時間が経過する毎にステップ８００から処理を開始してステップ８０５に進む。ステップ８０５にてＣＰＵは、アクセル開度Ａｐ及び走行速度Ｖｓに基づいて機関要求出力Ｐｒを決定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、アクセル開度Ａｐが大きいほど機関要求出力Ｐｒが大きくなるように設定し、走行速度Ｖｓが高いほど機関要求出力Ｐｒが大きくなるように設定する。
【００９３】
次に、ＣＰＵはステップ８１０に進み、機関１０が機関要求出力Ｐｒを発生させるために必要となる要求噴射量ｔａｕを決定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、機関要求出力Ｐｒが大きいほど要求噴射量ｔａｕが大きくなるように設定する。
【００９４】
次に、ＣＰＵはステップ８１５に進み、要求噴射量ｔａｕの内、パイロット噴射にて噴射する燃料の比率（パイロット噴射率）α（０≦α＜１）を決定する。即ち、ＣＰＵは、パイロット噴射にて０．５×α×ｔａｕにより算出される量の燃料を２回噴射し、主噴射にて（１−α）×ｔａｕにより算出される量の燃料を噴射する。比率αは冷却水温度ＴＨＷ及び回転速度ＮＥ等に基づいて決定される。
【００９５】
次に、ＣＰＵはステップ８２０に進み、燃料噴射圧Ｆｐを決定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、機関要求出力Ｐｒが大きいほど燃料噴射圧Ｆｐが大きくなるように設定する。
【００９６】
次に、ＣＰＵはステップ８２５に進み、過給圧Ｔｐを決定する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、機関要求出力Ｐｒが大きいほど過給圧Ｔｐが大きくなるように設定する。
【００９７】
次に、ＣＰＵは、ステップ８３０に進み、ＥＧＲ制御弁６２の開弁率Ｅｒを回転速度ＮＥ及び負荷ＫＬに基づいて決定する。次に、ＣＰＵは、ステップ８３５に進み、パイロットインターバルＰｉｎｔを決定する。
【００９８】
次に、ＣＰＵは、ステップ８４０に進み、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊを決定する。より具体的に述べると、「機関要求出力Ｐｒ、要求噴射量ｔａｕ、パイロット噴射率α、燃料噴射圧Ｆｐ、過給圧Ｔｐ、ＥＧＲ開弁率Ｅｒ、及び、パイロットインターバルＰｉｎｔ」に対応する主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊは、熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と一致するように実験等により予め定められ、マップ形式にてＲＯＭ７６に保存されている。即ち、ＣＰＵは、このマップを参照することによって「機関１０が要求出力Ｐｒに等しい出力を発生し」且つ「熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と等しくなる」ように、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊを決定する。
【００９９】
なお、実際の燃料噴射弁２３による燃料噴射は、図示しないルーチンにより実行される。それにより、各気筒２２のクランク角度θが主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊよりも、パイロットインターバルＰｉｎｔと所定量Ｐｂ（固定値）とを加えた値だけ進角側（即ち、θ＝ＣＡｉｎｊ−Ｐｉｎｔ−Ｐｂ）となったとき第１パイロット噴射が開始される。その後、クランク角度θが所定量Ｐｂだけ遅角側（即ち、θ＝ＣＡｉｎｊ−Ｐｉｎｔ）となったとき第２パイロット噴射が開始され、次いで、クランク角度θが主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊとなったとき（即ち、θ＝ＣＡｉｎｊ）主噴射が開始される。
【０１００】
次に、ＣＰＵはステップ８４５に進み、特定条件が成立しているか否かを判定する。前述の仮定によれば、特定条件は成立していないので、ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、重心位置制御が実行される。
【０１０１】
なお、ＣＰＵは、図示しないルーチンによって、本ルーチンにて設定された各燃焼パラメータに基づいて各種アクチュエータを制御する。例えば、ＣＰＵは、燃料圧力センサ８４の出力信号に基づいて、蓄圧室３３内の圧力Ｅｐが燃料噴射圧Ｆｐに対応した値となるように、燃料加圧ポンプ３１を制御する。加えて、ＣＰＵは、吸気管圧力センサ８３の出力信号に基づいて、インテークマニホールド４１内の圧力Ｐｍが過給圧Ｔｐに対応した値となるように、過給機４４を制御する。更に、ＣＰＵは、ＥＧＲ制御弁開度センサ８７の出力信号に基づいて、ＥＧＲ制御弁６２を、その開弁率がＥｒとなるように、制御する。
【０１０２】
次に、特定条件が成立していると仮定する。即ち、（ａ’）ＥＧＲが実行中であって（即ち、開弁率Ｅｒ＞０）、及び、（ｂ’）回転速度ＮＥが回転速度閾値ＮＥｔｈより低い又は負荷ＫＬが負荷閾値ＫＬｔｈより低い、の両方の条件が成立していると仮定する。この場合、燃焼騒音増加が発生する虞がある。この仮定により、上記の場合と異なり、ステップ８４５にてＣＰＵは「Ｙｅｓ」と判定してステップ８５０に進む。
【０１０３】
ステップ８５０にてＣＰＵは、過給圧Ｔｐをステップ８２５にて決定された過給圧ＴｐをよりもΔＴｐだけ大きい値に設定する。即ち、過給圧Ｔｐは、特定条件が成立していない場合と比較してΔＴｐだけ高くなる。次に、ＣＰＵは、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、特定制御が実行される。
【０１０４】
以上、説明したように第１実施形態に係る第１装置は、
ＥＧＲ装置（ＥＧＲシステム６０）を有する内燃機関（１０）に適用され、同機関の燃焼状態を制御する燃焼パラメータを設定する制御部を備えた機関制御装置（ＥＣＵ７０）である。
更に、前記制御部は、
前記機関が所定の運転状態領域にあるとき、前記燃焼状態を表す熱発生率重心位置が一定の基準クランク角度（目標重心位置Ｇｃ＊）に等しくなるように前記燃焼パラメータを設定する重心位置制御を実行し（図８のステップ８１０乃至ステップ８４０）、
前記ＥＧＲ装置によるＥＧＲの実行中であり、且つ、前記機関の負荷が所定の負荷閾値より低い又は前記機関の回転速度が所定の回転速度閾値よりも低い、という特定条件が成立する場合（図８のステップ８４５での「Ｙｅｓ」との判定を参照）、任意の運転状態での単位時間あたりの気筒内圧力の増加量の最大値が同任意の運転状態にて前記重心位置制御を実行した場合の同気筒内圧力の増加量の最大値よりも低くなるように前記燃焼パラメータを設定する（図８のステップ８５０）、特定制御（騒音増加防止制御）を前記重心位置制御に代えて実行するように構成されている。
【０１０５】
更に、前記制御部は、前記気筒内に噴射された燃料が着火して燃焼を開始するのに要する時間を短縮させる制御（図８のステップ８５０）を前記特定制御として実行する。
【０１０６】
更に、前記機関（１０）は過給機（４４）を備え、
前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである過給圧を増加させる制御（図８のステップ８５０）を前記特定制御として実行する。
【０１０７】
従って、第１装置は、燃料噴射弁２３から気筒２２内に噴射された燃料の着火遅れの増大を抑えることによって、燃焼騒音の増加が抑えることができる。
【０１０８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、「第２装置」とも称呼される。）について説明する。第１装置は、騒音増加防止制御として、過給圧Ｔｐを増大させる制御を実行していた。これに対し、第２装置は、騒音増加防止制御として、主噴射の直前に実行されるパイロット噴射から同主噴射までの時間を延長する制御を実行する点のみにおいて第１装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１０９】
第２装置のＥＣＵ７１が騒音増加防止制御を行ったときのクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を、図９を用いて説明する。図９は、図７と同様に、クランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を筒内圧波形によって表している。曲線Ｌｓ２は、ＥＣＵ７１が騒音増加防止制御を行った場合の筒内圧波形である。
【０１１０】
燃焼騒音増加の虞があるとき（即ち、特定条件が成立したとき）、第２装置は、主燃料噴射の直前に実行されるパイロット噴射の噴射終了時期から主燃料噴射の開始時期までの期間を延長させる制御を騒音増加防止制御（特定制御）として実行するために、パイロットインターバルＰｉｎｔを「重心位置制御実行時のインターバルＰｉｎｔ１に対して７°ＣＡ延長したインターバルＰｉｎｔ２」に設定する。パイロットインターバルＰｉｎｔは、図９に示したＰｉｎｔ１及びＰｉｎｔ２に対応する期間であり、主燃料噴射の直前に実行されるパイロット噴射の開始時期から主燃料噴射の開始時期までの期間である。第２装置は、このパイロットインターバルＰｉｎｔの延長に対応するように、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊを「重心位置制御実行時の時期ＣＡｉｎｊ１よりも７°ＣＡ遅角させた時期ＣＡｉｎｊ２」に設定する。
【０１１１】
一方、第２装置は、要求噴射量ｔａｕ及び燃料噴射圧Ｆｐを、重心位置制御を実行する場合と騒音増加防止制御を実行する場合とで変更しない。そのため、パイロット噴射時間及び主噴射時間はいずれも変化しない。よって、パイロットインターバルＰｉｎｔが延長された結果、主燃料噴射の直前に実行されるパイロット噴射の終了時期から主燃料噴射の開始時期までの期間ｔが延長される。
【０１１２】
その結果、「パイロット噴射による燃料の燃焼によって発生する単位時間あたりの熱の量」が大きい期間が経過してから「主噴射による燃料の燃焼によって発生する単位時間あたりの熱の量」が大きくなる期間が発生する。従って、これらの熱量の和が非常に大きくなる期間が発生しない。加えて、パイロット噴射によって噴射された燃料の燃焼によって、気筒２２内の温度が上昇してから、主噴射が開始されるので、主噴射によって噴射された燃料は速やかに燃焼を開始する。以上から、筒内圧Ｐｃの急激な上昇が抑えられる。
【０１１３】
曲線Ｌｐ１から理解されるように、第２装置が騒音増加防止制御を実行しない場合（即ち、第２装置が重心位置制御を実行する場合）、筒内圧Ｐｃは、主噴射が開始されてから着火遅れに相当する時間が経過したとき、急速に上昇している。これに対し、曲線Ｌｓ２から理解されるように、第２装置が騒音増加防止制御を実行する場合、主噴射によって噴射された燃料は速やかに燃焼を開始し、それに伴う筒内圧Ｐｃの上昇は曲線Ｌｐ１と比較して穏やかになっている。筒内圧Ｐｃの急激な上昇が抑えられた結果、筒内圧力増加率の最大値θｓ２は、θｐ１よりも小さな値になっている（即ち、θｐ１＞θｓ２）。
【０１１４】
次に、ＥＣＵ７１のＣＰＵ７５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼する。）が実行する、燃焼パラメータ設定処理について、図１０のフローチャートを参照しながら説明する。図１０のフローチャートのステップであって図８に示したステップと同様の処理が実行されるステップには、図８と同一のステップ符号が付されている。ＣＰＵは、所定の時間が経過する毎にステップ１０００から処理を開始し、ステップ８０５乃至ステップ８４０の処理を行って、ステップ８４５へと進む。
【０１１５】
ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立したとき）、ステップ１０５０に進む。この場合、燃焼騒音増加が発生する虞がある。
【０１１６】
ステップ１０５０にてＣＰＵは、パイロットインターバルＰｉｎｔをステップ８３５にて決定されたパイロットインターバルＰｉｎｔをよりもΔＰｉｎｔだけ大きい値に設定する。この結果、パイロットインターバルＰｉｎｔはΔＰｉｎｔだけ長くなる。ＣＰＵは更に、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊをステップ８４０にて決定された主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊよりもΔＣＡｉｎｊだけ大きい値に設定する。この結果、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊはΔＣＡｉｎｊだけ遅角する。次にＣＰＵはステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、特定制御が実行される。
【０１１７】
一方、ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立しなかったとき）、ステップ１０９５に直接進む。この結果、重心位置制御が実行される。
【０１１８】
以上、説明したように第２装置の制御部（ＥＣＵ７１）は、主噴射の直前に実行されるパイロット噴射から同主噴射までの時間を延長させる制御（図１０のステップ１０５０）を前記特定制御として実行するように構成されている。
【０１１９】
更に、前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである前記主噴射の噴射時期を遅角させる制御（図１０のステップ１０５０における主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊの遅角）を前記特定制御として実行する。
【０１２０】
なお、前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである前記パイロット噴射の噴射時期を進角させる制御を前記特定制御として実行しても良い。或いは、前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである前記パイロット噴射の噴射時期を進角させる制御、及び、前記燃焼パラメータの一つである前記主噴射の噴射時期を遅角させる制御の両方を前記特定制御として実行しても良い。
【０１２１】
第２装置によれば、主噴射の直前に実行されるパイロット噴射（パイロット噴射の噴射終了時期）から同主噴射（主噴射の噴射開始時期）までの時間を延長させることによって、燃焼騒音を抑制することができる。
【０１２２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、「第３装置」とも称呼される。）について説明する。第２装置は、騒音増加防止制御として、パイロットインターバルＰｉｎｔを大きくする制御を実行していた。これに対し、第３装置は、騒音増加防止制御として、パイロットインターバルＰｉｎｔを変更せず、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊを遅角する制御を実行する点のみにおいて第２装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１２３】
第３装置のＥＣＵ７２が騒音増加防止制御を行ったときのクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を、図１１を用いて説明する。図１１は、図７と同様に、クランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を筒内圧波形によって表している。曲線Ｌｓ３は、ＥＣＵ７２が騒音増加防止制御を行った場合の筒内圧波形である。
【０１２４】
騒音増加防止制御によって主噴射時期が遅角される場合、騒音増加防止制御が行われない場合と比較して、主噴射が行われるときのピストンがより降下している。ピストンが降下するとは、ピストン位置が下死点により近づくことを意味する。従って、第３装置によれば、気筒２２内の燃焼室容積が大きくなったタイミングにて主噴射が行われる。更に、騒音増加防止制御が行われる場合も行われない場合も、ピストンの位置が圧縮上死点から圧縮上死点後９０°ＣＡに達するまでの間に主噴射が実行されるので、騒音増加防止制御が行われる場合の方が主噴射実行時点の燃焼室容積増加率が大きくなっている。
【０１２５】
その結果、曲線Ｌｓ３に示されるように、曲線Ｌｐ１と比較して主噴射によって噴射された燃料の燃焼開始時の筒内圧Ｐｃの上昇が緩やかになる。そのため、筒内圧力増加率の最大値θｓ３は、θｐ１よりも小さな値になっている（即ち、θｐ１＞θｓ３）。
【０１２６】
次に、ＥＣＵ７２のＣＰＵ７５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼する。）が実行する、燃焼パラメータ設定処理について、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。図１２のフローチャートのステップであって図８に示したステップと同様の処理が実行されるステップには、図８と同一のステップ符号が付されている。ＣＰＵは、所定の時間が経過する毎にステップ１２００から処理を開始し、ステップ８０５乃至ステップ８４０の処理を行って、ステップ８４５へと進む。
【０１２７】
ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立したとき）、ステップ１２５０に進む。この場合、燃焼騒音増加が発生する虞がある。
【０１２８】
ステップ１２５０にてＣＰＵは、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊをステップ８４０にて決定された主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊよりもΔＣＡｉｎｊだけ大きい値に設定する。この結果、主噴射及びパイロット噴射は共に、ΔＣＡｉｎｊだけ遅角させられる。次にＣＰＵはステップ１２９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、特定制御が実行される。
【０１２９】
一方、ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立しなかったとき）、ステップ１２９５に直接進む。この結果、重心位置制御が実行される。
【０１３０】
以上、説明したように第３実施形態に係る第３装置の制御部（ＥＣＵ７２）は、主噴射によって噴射された燃料の燃焼開始時点での燃焼室容積増加率を大きくさせる制御（図１２のステップ１２５０）を前記特定制御として、実行するように構成されている。
【０１３１】
更に、前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである前記主噴射の噴射時期を遅角させる制御（図１２のステップ１２５０）を前記特定制御として実行する。
【０１３２】
第３装置によれば、主噴射によって噴射された燃料の燃焼開始時点での燃焼室容積増加率が大きくなるので、燃焼騒音を抑制することができる。
【０１３３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、「第４装置」とも称呼される。）について説明する。第１装置は、騒音増加防止制御として、過給圧Ｔｐを増大させる制御を実行していた。これに対し、第４装置は、騒音増加防止制御として、燃料噴射圧Ｆｐを小さくする制御を実行する点のみにおいて第１装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１３４】
第４装置のＥＣＵ７３が騒音増加防止制御を行ったときのクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を、図１３を用いて説明する。図１３は、図７と同様に、クランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を筒内圧波形によって表している。曲線Ｌｓ４は、ＥＣＵ７３が騒音増加防止制御を行った場合の筒内圧波形である。
【０１３５】
本例では、騒音増加防止制御によって燃料噴射圧がＦｐ１からＦｐ４に低下している（即ち、Ｆｐ１＞Ｆｐ４）。一方、第４装置は、要求噴射量ｔａｕを、重心位置制御を実行する場合と騒音増加防止制御を実行する場合とで変更しない。そのため、第４装置は、騒音増加防止制御を行わない場合と比較して、燃料噴射時間をＤｕ１からＤｕ４へと長くする（即ち、Ｄｕ１＜Ｄｕ４）。
【０１３６】
燃料噴射圧Ｆｐが低下した結果、燃料噴射弁２３から噴射された燃料の粒径が大きくなるので、燃焼速度が低下する。そのため、曲線Ｌｓ４に示されるように、主燃焼発生時の筒内圧Ｐｃの上昇は、騒音増加防止制御が行われなかった場合と比較して緩やかになるので、筒内圧力増加率の最大値θｓ４は、θｐ１よりも小さな値になっている（即ち、θｐ１＞θｓ４）。
【０１３７】
次に、ＥＣＵ７３のＣＰＵ７５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼する。）が実行する、燃焼パラメータ設定処理について、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。図１４のフローチャートのステップであって図８に示したステップと同様の処理が実行されるステップには、図８と同一のステップ符号が付されている。ＣＰＵは、所定の時間が経過する毎にステップ１４００から処理を開始し、ステップ８０５乃至ステップ８４０の処理を行って、ステップ８４５へと進む。
【０１３８】
ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立したとき）、ステップ１４５０に進む。この場合、燃焼騒音増加が発生する虞がある。
【０１３９】
ステップ１４５０にてＣＰＵは、燃料噴射圧Ｆｐをステップ８２０にて決定された燃料噴射圧ＦｐよりΔＦｐだけ小さい値に設定する。この結果、燃料噴射圧は、ΔＦｐだけ小さくなる。次にＣＰＵはステップ１４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、特定制御が実行される。
【０１４０】
一方、ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立しなかったとき）、ステップ１４９５に直接進む。この結果、重心位置制御が実行される。
【０１４１】
以上、説明したように第４実施形態に係る第４装置の前記制御部（ＥＣＵ７４）は、主噴射によって噴射される燃料の燃焼速度を低下させる制御（図１４のステップ１４５０）を前記特定制御として実行するように構成されている。
【０１４２】
更に、前記制御部は、前記燃焼パラメータの一つである前記燃料の噴射圧力を低下させる制御（図１４のステップ１４５０）を前記特定制御として実行する。
【０１４３】
第４装置によれば、主噴射によって噴射される燃料の燃焼速度が低下するので、燃焼騒音を抑制することができる。
【０１４４】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、「第５装置」とも称呼される。）について説明する。第４装置は、騒音増加防止制御を行う場合に熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊に維持させていなかった。これに対し、第５装置は、騒音増加防止制御を行う場合にも熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊に維持させるように燃焼パラメータを設定する。
【０１４５】
より具体的に述べると、第５装置は、第４装置と同様に燃料噴射圧Ｆｐを小さくするのみでなく、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊを進角させる制御を実行する点のみにおいて第４装置と相違する。これにより、第５装置は、熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊に維持しながら騒音増加防止制御を実行する。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１４６】
第５装置のＥＣＵ７４が騒音増加防止制御を行ったときのクランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を、図１５を用いて説明する。図１５は、図７と同様に、クランク角度θに対する筒内圧Ｐｃの変化を筒内圧波形によって表している。曲線Ｌｓ５は、ＥＣＵ７４が騒音増加防止制御を行った場合の筒内圧波形である。
【０１４７】
本例では、騒音増加防止制御によって燃料噴射圧ＦｐがＦｐ１からＦｐ５に低下している（即ち、Ｆｐ１＞Ｆｐ５）。本例では更に、騒音増加防止制御によって主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊがＣＡｉｎｊ１からＣＡｉｎｊ５に進角している（即ち、ＣＡｉｎｊ１＞ＣＡｉｎｊ５）。
【０１４８】
燃料噴射圧Ｆｐが低下した結果、燃料噴射弁３４から噴射された燃料の粒径が大きくなるので、燃焼速度が低下する。そのため、熱発生率重心位置Ｇｃは目標重心位置Ｇｃ＊よりも遅角する。そこで、熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊に維持させるため、ＥＣＵ７４は、主燃料噴射時期をＣＡｉｎｊ１からＣＡｉｎｊ５に進角させる。
【０１４９】
燃料噴射圧Ｆｐが低下しているので、主燃焼発生時の筒内圧Ｐｃの上昇は、騒音増加防止制御が行われなかった場合と比較して緩やかになる。従って、筒内圧力増加率の最大値θｓ５は、θｐ１よりも小さな値になっている（即ち、θｐ１＞θｓ５）。
【０１５０】
次に、ＥＣＵ７４のＣＰＵ７５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼する。）が実行する、燃焼パラメータ設定処理について、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。図１６のフローチャートのステップであって図８に示したステップと同様の処理が実行されるステップには、図８と同一のステップ符号が付されている。ＣＰＵは、所定の時間が経過する毎にステップ１６００から処理を開始し、ステップ８０５乃至ステップ８４０の処理を行って、ステップ８４５へと進む。
【０１５１】
ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｙｅｓ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立したとき）、ステップ１６５０に進む。この場合、燃焼騒音増加が発生する虞がある。
【０１５２】
ステップ１６５０にてＣＰＵは、燃料噴射圧Ｆｐをステップ８２０にて決定された燃料噴射圧ＦｐよりΔＦｐだけ小さい値に設定する。その結果、燃料噴射圧Ｆｐは、ΔＦｐだけ小さくなる。ＣＰＵは更に、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊをステップ８４０にて決定された主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊよりもΔＣＡｉｎｊだけ小さい値に設定する。その結果、主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊはΔＣＡｉｎｊだけ進角する。次にＣＰＵはステップ１６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、特定制御が実行される。
【０１５３】
これら補正値ΔＦｐ及びΔＣＡｉｎｊは、補正後の燃料噴射圧Ｆｐ及び主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊによって気筒２２内の燃焼が制御されたときに熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と一致するように、ΔＦｐ及びΔＣＡｉｎｊが予め実験等によって定められマップ形式にてＲＯＭ７６に保存されている。
【０１５４】
一方、ＣＰＵは、ステップ８４５にて「Ｎｏ」と判定したとき（即ち、特定条件が成立しなかったとき）、ステップ１６９５に直接進む。この結果、重心位置制御が実行される。
【０１５５】
以上、説明したように第５装置によれば、熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊に維持したまま、燃焼騒音を抑制することができる。
【０１５６】
以上、本発明に係る内燃機関の機関制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本発明は、駆動用に内燃機関のみを備える車両はもとより、内燃機関と電動機との両方を備えるハイブリッド車両に搭載される内燃機関の機関制御装置にも及ぶ。
【０１５７】
或いは、各実施形態に係るＥＣＵは、開弁率Ｅｒ、回転速度ＮＥ及び負荷ＫＬの値に基づいて騒音増加防止制御を実行するか否かを判定していた。しかし、各ＥＣＵは筒内圧センサ８５によって計測された単位時間あたりの筒内圧Ｐｃの変化量に基づいて騒音増加防止制御を実行するか否かを判定しても良い。
【０１５８】
加えて、各実施形態に係るＥＣＵは、開弁率Ｅｒ＞０であるとき燃焼騒音増加が発生する虞があると判定していた。しかし、各ＥＣＵは、開弁率Ｅｒが所定の閾値を超えたとき、燃焼騒音増加が発生する虞があると判定しても良い。
【０１５９】
或いは、各実施形態に係るＥＣＵは、ＥＧＲ実行中であって、回転速度ＮＥが回転速度閾値ＮＥｔｈより低い「或いは」負荷ＫＬが負荷閾値ＫＬｔｈより低いとき特定条件が成立すると判定していた。しかし各ＥＣＵは、ＥＧＲ実行中であって、回転速度ＮＥが回転速度閾値ＮＥｔｈより低く「且つ」負荷ＫＬが負荷閾値ＫＬｔｈより低いとき特定条件が成立すると判定しても良い。
【０１６０】
加えて、各実施形態に係るＥＣＵは、熱発生率重心位置Ｇｃを目標重心位置Ｇｃ＊と一致させるため、ＲＯＭ７６に保存されたマップを参照して主燃料噴射時期ＣＡｉｎｊ及びパイロットインターバルＰｉｎｔ等の燃焼パラメータを決定していた。即ち、各ＥＣＵはフィードフォワード制御を行っていた。しかし、各ＥＣＵは、筒内圧センサ８５によって計測された筒内圧Ｐｃに基づいて算出された実際の熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と一致するように前述した燃焼パラメータについてのフィードバック制御を行っても良い。或いは、各ＥＣＵは、前述した燃焼パラメータについてのフィードフォワード制御及びフィードバック制御の両方を行っても良い。
【０１６１】
或いは、各実施形態に係るＥＣＵは、あらゆる負荷ＫＬにおいて熱発生率重心位置Ｇｃが目標重心位置Ｇｃ＊と一致するように燃焼制御を行っていた。しかし、各ＥＣＵは、負荷ＫＬ及び回転速度ＮＥが特定の範囲にある場合にのみ、この燃焼制御を行っても良い。即ち、この燃焼制御が行われる運転状態領域は、所定の範囲に限定されていても良い。
【０１６２】
加えて、各実施形態に係るＥＣＵは、２回のパイロット噴射、及び、主噴射を行っていた。しかし、各ＥＣＵは、これらの噴射に加えてアフター噴射及び／又はポスト噴射を行っても良い。更に、パイロット噴射の回数は、２回と異なる回数（即ち、１回又は３回以上）であっても良く、或いは、パイロット噴射は割愛されても良い。
【０１６３】
或いは、各実施形態に係る機関１０は、タービン４４ｂの上流側排気通路（エキゾーストマニホールド５１）とスロットル弁４６の下流側吸気通路（インテークマニホールド４１）とを連通するＥＧＲシステム６０（高圧ＥＧＲ装置）を備えていた。しかし、機関１０は、タービン４４ｂの下流側排気通路（排気管５２）とコンプレッサ４４ａの上流側吸気通路（吸気管４２）とを連通する低圧ＥＧＲ装置を更に備えても良い。加えて、機関１０は、高圧ＥＧＲ装置を備えず、低圧ＥＧＲ装置のみを備えても良い。
【符号の説明】
【０１６４】
１０…内燃機関、２３…燃料噴射弁、３１…燃料加圧ポンプ、４４…過給機、６１…排気還流管、６２…ＥＧＲ制御弁、７０…ＥＣＵ。
【図１】
0005979126.tif 000005
【図２】
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【図３】
0005979126.tif 000007
【図４】
0005979126.tif 000008
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005979126.tif 000012
【図９】
0005979126.tif 000013
【図１０】
0005979126.tif 000014
【図１１】
0005979126.tif 000015
【図１２】
0005979126.tif 000016
【図１３】
0005979126.tif 000017
【図１４】
0005979126.tif 000018
【図１５】
0005979126.tif 000019
【図１６】
0005979126.tif 000020
【図１７】
0005979126.tif 000021
【図１８】
0005979126.tif 000022
【図１９】
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