(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンにおける予混合燃焼に遷移した際の燃焼ノイズなどを低減する。【解決手段】ディーゼルエンジンの筒内圧を検出し、検出した筒内圧に基づいて、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算し、ディーゼルエンジンの燃焼を、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記パラメータが目標範囲となるよう制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧センサーと、
前記筒内圧センサーの信号から得られた前記ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算するパラメータ演算ユニットと、
前記ディーゼルエンジンの燃焼を、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記パラメータが目標範囲となるよう制御する制御ユニットと
を備えたディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記予混合燃焼への切替は、拡散燃焼の状態から、もしくはモータリング状態から行なわれる請求項１記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記パラメータ演算ユニットは、前記パラメータとして、前記筒内圧センサーの信号に基づいて筒内圧の圧力上昇率最大値または熱発生率最大値と、燃焼質量割合とを演算し、
前記制御ユニットは、前記圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づく制御によって前記燃料噴射時期が収束したとき、前記燃焼質量割合に基づく燃料噴射時期制御を行なう
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧センサーと、
前記筒内圧センサーの信号から得られた圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づいて、前記燃料噴射時期を制御する制御ユニットと
を備えたディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記ディーゼルエンジンの燃焼が、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記圧力上昇率最大値または熱発生率最大値が目標範囲となるように制御する請求項４記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項記載のディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記筒内圧センサーは、前記ディーゼルエンジンに備えられたグロープラグに内蔵されている
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記ディーゼルエンジンを予混合燃焼により運転する際には、前記グロープラグが９００度Ｃ以上となるよう通電する請求項６に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記グロープラグは、昇温速度が、１２００度Ｃ到達まで、０．５秒から３秒である請求項７記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項９】
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する方法であって、
前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出し、
前記検出した筒内圧に基づいて、前記ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算し、
前記ディーゼルエンジンの燃焼を、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記パラメータが目標範囲となるよう制御する
ディーゼルエンジンの制御方法。
【請求項１０】
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する方法であって、
前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出し、
前記筒内圧から得られた圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づいて、前記燃料噴射時期を制御する
をディーゼルエンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンを、エンジン負荷に応じた燃焼形態で制御しようとするものが提案されている（例えば、下記特許文献１）。こうしたエンジン制御では、燃料の燃焼形態（燃焼モードともいう）として、燃焼室内に燃料を噴射しながら燃料を燃焼させる拡散燃焼モードと、燃料に着火する前に燃焼室内で燃料と空気とを混合させる予混合燃焼モード（予混合圧縮燃焼モードとも呼ぶ）がある。一般に、エンジンが高負荷状態にあるときは拡散燃焼モードを用い、一方でエンジンが低負荷状態にあるときは予混合燃焼モードを用いる。また、予混合燃焼では、排ガス（排気ともいう）を大量に吸気側に還流させるＥＧＲ制御が併用される。燃焼形態を予混合燃焼モードとすることで、ＮＯｘや煤などを低減できることが知られている。
【０００３】
拡散燃焼から予混合燃焼に燃焼モードを切り替えるとき、あるいはモータリング状態から予混合燃焼による燃焼モードに切り替えるとき、窒素酸化物（ＮＯｘ）、煤（ＳｏｏｔまたはＯＰＡＣＩＴＹ）、燃焼ノイズ等が発生または増大することがある。そこで、下記特許文献２では、燃料噴射をパイロット噴射とメイン噴射とに分け、こうした過渡時における燃料噴射量の増減をきめ細かく調整して、これらの問題を解決しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１１６１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３６４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうしたディーゼルエンジンの予混合燃焼においては、燃料噴射時期とＥＧＲ量とが、燃焼に大きく寄与することが知られている。しかしながら、予混合燃焼に切り替えた直後には、排ガス導入の時間的な遅れなどがあり、ＥＧＲ量を適切に制御することができない。このため、燃料噴射時期を適切に制御するためのパラメータを見いだすことができなかった。
【０００６】
また、吸気圧センサーや、エアフローセンサー、排気酸素センサー、吸気温度センサー等の情報に基づき、ＥＧＲ率または吸気酸素濃度を、モデルを用いて予測し、予測値に基づいて予混合燃焼に切り替わる際の燃料噴射時期を制御することも考えられる。しかしながら、燃料の性状や冷却水温の変化、各種センサーの経年劣化等の予測困難な情報もあり、これらに対する初期マージンを設けざるを得ないため、モデルを用いた手法によっても吸気酸素濃度等を正確に予測することはできなかった。このため、モデルを用いて予測を行なっても、予混合燃焼に切り替わる際の燃料噴射時期を精度良く制御することは、困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する制御装置が提供される。このディーゼルエンジンの制御装置は、前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧センサーと、前記筒内圧センサーの信号から得られた前記ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算するパラメータ演算ユニットと、前記ディーゼルエンジンの燃焼を、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記パラメータが目標範囲となるよう制御する制御ユニットとを備えてよい。
【０００９】
このディーゼルエンジンの制御装置によれば、ディーゼルエンジンの燃焼を、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータが目標範囲となるよう制御する。発明者等の知見によれば、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化は、ＥＧＲ率または吸気酸素濃度と燃料噴射時期とに強い相関を示す。従って、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算し、これを目標範囲となるように燃料噴射時期を制御することにより、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、煤など、ディーゼルエンジンの燃焼の指標のうちの少なくとも１つを、予混合燃焼への切替時に、従来より抑制することができる。
【００１０】
（２）こうしたディーゼルエンジンの制御装置において、前記予混合燃焼への切替は、拡散燃焼の状態から、もしくはモータリングの状態から行なうものとしてよい。何れの状態からでも予混合燃焼を行なうと、ＥＧＲ量が不安定な過渡状態となるからである。こうした過渡状態では、筒内圧の変化に関連付けられたパラメータによる燃料噴射時期制御は、燃焼ノイズなど前記燃焼の指標のうちの少なくとも１つを抑制でき、好ましい。
【００１１】
（３）上記のディーゼルエンジンの制御装置において、前記演算ユニットは、前記パラメータとして、前記筒内圧センサーの信号に基づいて筒内圧の圧力上昇率最大値または熱発生率最大値と、燃焼質量割合とを演算し、前記制御ユニットは、前記圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づく制御によって前記燃料噴射時期が収束したとき、前記燃焼質量割合に基づく燃料噴射時期制御を行なうものとしてよい。
【００１２】
このディーゼルエンジンの制御装置は、圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づく制御を行ない、その制御によって燃料噴射時期が収束したとき、燃焼質量割合に基づく燃料噴射時期制御を行なう。このため、圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づく制御によって燃料噴射時期が収束しても、燃料噴射時期制御を継続することができる。
【００１３】
（４）本発明の第２の形態によれば、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御するもう一つの制御装置が提供される。このディーゼルエンジンの制御装置は、ディーゼルエンジンの筒内圧を検出する筒内圧センサーと、前記筒内圧センサーの信号から得られた圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づいて、前記燃料噴射時期を制御する制御ユニットとを備える。
【００１４】
このディーゼルエンジンの制御装置によれば、筒内圧センサーの信号から得られた圧力上昇率最大値または熱発生率最大値を用いて燃料噴射時期制御を行なうことができる。圧力上昇率最大値または熱発生率最大値を用いることにより、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、煤のうち少なくとも一つを抑制することができる。
【００１５】
（５）こうしたディーゼルエンジンの制御装置において、前記制御ユニットは、前記ディーゼルエンジンの燃焼が、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記圧力上昇率最大値または熱発生率最大値が目標範囲となるように制御するものとして良い。圧力上昇率最大値または熱発生率最大値を目標範囲となるように制御することにより、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、煤のうちの少なくとも一つを適切に抑制することができる。
【００１６】
（６）こうしたディーゼルエンジンの制御装置において、筒内圧センサーは、前記ディーゼルエンジンに備えられたグロープラグに内蔵されるものとして良い。こうすることで筒内に筒内圧センサーを別途設ける必要がなく、筒内の燃焼に与える影響を軽減することができる。
【００１７】
（７）このディーゼルエンジンが拡散燃焼から予混合燃焼に切り替わる際には、前記グロープラグが９００度Ｃ以上となるよう通電するものとして良い。拡散燃焼から予混合燃焼に切り替わる際にグロープラグに通電することで燃焼が改善し、グロープラグへの通電を行なわない場合と比べて、サイクル変動が改善し、トルク変動に対し許容可能な燃料噴射時期の範囲が遅角側に拡がるため、ディーゼルエンジンにおける制御に余裕を持たせることができる。
【００１８】
（８）かかるグロープラグは、昇温速度が、１２００度Ｃ到達まで、０．５秒から３秒であるものとしてよい。トルク変動に対する許容可能な燃料噴射時期の範囲はグロープラグの上昇温度が高いほど広がる。このため、短時間のうちに１２００度Ｃまで到達できるグロープラグを用いれば、制御に余裕のある状態に短時間のうちに辿り着くことができる。
【００１９】
（９）本発明の第３の形態として、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する方法が提供される。この方法は、前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出し、
前記検出した筒内圧に基づいて、前記ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算し、前記ディーゼルエンジンの燃焼を、予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、前記パラメータが目標範囲となるよう制御するものとしてよい。
【００２０】
かかるディーゼルエンジンの制御方法によれば、ディーゼルエンジンの燃焼を予混合燃焼に切り替える際の燃料噴射時期を、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータが目標範囲となるよう制御する。発明者等の知見によれば、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化は、ＥＧＲ率または吸気酸素濃度と燃料噴射時期とに強い相関を示す。従って、ディーゼルエンジンの筒内圧の変化に関連付けられたパラメータを演算し、これを目標範囲となるように燃料噴射時期を制御することにより、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、煤などのディーゼルエンジンの燃焼の指標のうちの少なくとも１つを、予混合燃焼への切替時に、従来より抑制することができる。
【００２１】
（１０）本発明の第４の形態として、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する方法が提供される。この方法では、前記ディーゼルエンジンの筒内圧を検出し、前記筒内圧から得られた圧力上昇率最大値または熱発生率最大値に基づいて、前記燃料噴射時期を制御してよい。圧力上昇率最大値または熱発生率最大値を用いて燃料噴射時期を制御することにより、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、煤のうち少なくとも一つを抑制することができる。
【００２２】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００２３】
本発明は、ディーゼルエンジンの制御装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、ディーゼルエンジンの制御装置の製造方法やその制御装置の制御方法、その制御方法を実現するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態としてのディーゼルエンジンの制御装置の概略構成図。
【図２】第１実施形態におけるエンジン制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】第１実施形態における燃料噴射時期制御ルーチンを示すフローチャート。
【図４】予混合燃焼における燃料噴射時期と圧力上昇率最大値との関係を、ＥＧＲ率をパラメータとして示すグラフ。
【図５】第１実施形態の制御例を燃焼サイクルに沿って示すグラフ。
【図６】第１実施形態の制御例を時間に沿って示すグラフ。
【図７】第２実施形態における燃料噴射時期制御ルーチンを示すフローチャート。
【図８】予混合燃焼における燃料噴射時期とＭＦＢとの関係を、ＥＧＲ率をパラメータとして示すグラフ。
【図９】第２実施形態の制御例を燃焼サイクルに沿って示すグラフ。
【図１０】第２実施形態の制御例を時間に沿って示すグラフ。
【図１１】第３実施形態におけるエンジン制御ルーチンを示すフローチャート。
【図１２】グロープラグの温度上昇をパラメータとして、燃料噴射時期とトルクとの関係を示すグラフ。
【図１３】グロープラグの温度上昇をパラメータとして、燃料噴射時期とサイクル変動との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の第１〜第３実施形態としてのディーゼルエンジンの制御装置について以下説明する。これらの実施形態は、ほぼ同一のハードウェア構成において実現されている。ディーゼルエンジンの制御装置１００は、４気筒直噴型のディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと呼ぶ）１０と、このエンジン１０に排気再循環を含む吸排気を行なう吸排気系２０、エンジン１０に燃料（軽油）を供給する燃料噴射弁３０、エンジン１０の運転全体を制御するＥＣＵ７０などを中心に構成されている。
【００２６】
Ａ．エンジン制御装置のハードウェア構成：
エンジン１０は、４気筒タイプのものであり、各気筒のシリンダにはピストンが設けられ、燃料の燃焼により押下げられるピストンの運動はコンロッドを介して、クランクシャフトの回転運動に変換される。クランシャフトに結合されたギヤホイール１１の外周には回転角度センサー５４が設けられており、クランクシャフトの回転角度（以下、クランク角ＣＡという）を正確に検出する。ギヤホイールの形状を工夫することにより、各気筒におけるピストンの上死点ＴＤＣおよび下死点ＢＤＣも併せて検出される。
【００２７】
エンジン１０のシリンダヘッドには、上述した燃料噴射弁３０や、筒内圧センサーを内蔵したグロープラグ３２が設けられている。また、エンジン１０には、この他、冷却水温を検出する水温センサーなども設けられている。燃料噴射弁３０は、ＥＣＵ７０からの指令を受けて開弁し、燃料供給ポンプ２４からコモンレール２６を介して供給された高圧の燃料を、エンジン１０の筒内に噴射する。この噴射の時期を、上死点ＴＤＣからのクランク角で表わしたものが、燃料噴射時期である。一般に、拡散燃焼モードでは、上死点ＴＤＣ近傍で燃料噴射が行なわれ、予混合燃焼モードでは、上死点ＴＤＣより前に燃料噴射が行なわれる。燃料噴射時期を、クランク角ＣＡにおいて早めることを進角側に制御する、と呼び、その逆を遅角側に制御（リタード）する、と呼ぶ。
【００２８】
燃料噴射弁３０と共に設けられたグロープラグ３２は、通電により短時間のうち９００度以上に達するヒーターを内蔵しており、燃焼補助または低温時の燃焼安定化のために用いられる。このグロープラグ３２には、筒内圧センサーが内蔵されているが、この筒内圧センサーは、図１には単独では図示されていない。グロープラグ３２は、その先端が受ける筒内圧力により変位するヒーター部を備え、ヒーター部の終端をダイアフラムで受けた構造を有する。ダイアフラムには、ピエゾ素子が設けられており、筒内圧によりヒーター部が変位すると、ダイアフラムが歪み、ピエゾ素子の抵抗値が変化する。筒内圧センサーを備えたグロープラグ３２は、このピエゾ素子の抵抗値の変化を、電気信号に変換して出力する。これが筒内圧に相当する信号である。本実施形態で採用されたグロープラグ３２は、ヒーター部にセラミックヒーターを備え、メタルヒーターより短時間に（本実施形態では、０．５〜３．０秒の間に）、１２００度Ｃに達する。筒内が吸気による冷却環境であっても、このグロープラグ３２により筒内を短時間のうちに、１２００度Ｃ程度に加熱することができる。
【００２９】
次に、吸排気系２０について説明する。エンジン１０の燃焼には酸素が必要とされ、この酸素は外部から取り入れられた新気によって賄われる。新気は、図示しないエアフィルタを介して吸気管入口１２から取り入れられ、吸気バルブ１４を介して、吸排気系２０に取り込まれる。エンジン１０は、この新気と、排気再循環により排気系から循環された排気とを吸い込んで燃焼に用いる。このエンジン１０が吸い込むものを「吸気」と呼ぶ。筒内に吸い込まれた吸気が燃料噴射弁３０から燃料が噴射され燃料と混合した状態となったものを、「混合気」と呼ぶ。
【００３０】
吸排気系２０には、吸気管入口１２からエンジン１０の吸気ポートまでの間に、上流から順に、ターボチャージャー１５、インタークーラー１７、インタークーラー通路絞り弁１８、インテークマニフォールド（以下単にマニフォールドという）２１が設けられている。他方、エンジン１０の排気ポートから先には、分岐管３３、ターボチャージャー１５の排気側タービン、酸化触媒３４、排気フィルター（ＤＰＦ）３６、排気シャッター３８が設けられている。排気シャッター３８から先は図示していないが、公知のマフラーなどが設けられ、排気は、酸化触媒３４や、ＤＰＦ３６により浄化された上で、大気に放出される。
【００３１】
排気シャッター３８の手前で通路は分岐されており、ここに第１ＥＧＲバルブ３７が設けられている。分岐された通路は、吸気管入口１２から新気を導く流路と接続されているから、排気の一部はここで新気と合流する。合流した新気と排気は、ターボチャージャー１５の吸気側通路に導かれる。ターボチャージャー１５は、エンジン１０からの排気通路に配置された排気側タービンを、エンジン１０の排気により回転させる。排気側タービンは、吸気側に配置された吸気側タービンに直結されているから、吸気側タービンが回転して、エンジン１０に吸気を過給する。ターボチャージャー１５による過給を受けると、断熱圧縮により吸気の温度が上昇する。インタークーラー１７は、吸気を冷却するために設けられている。インタークーラー１７で冷却された吸気（新気と排気）は、マニフォールド２１を介して、エンジン１０に吸入されるから、排気が再循環されることになる。排気の再循環量は、第１ＥＧＲバルブ３７の開度を調整することにより制御することができる。この通路を第１ＥＧＲ通路と呼ぶ。
【００３２】
他方、エンジン１０の排気ポート直後に設けられた分岐管３３は、ＥＧＲクーラー３５および第２ＥＧＲバルブ２２を介して、マニフォールド２１に連結されている。この管路を、エンジン１０の排気側から吸気側に排気を循環させる第２ＥＧＲ通路と呼ぶ。第２ＥＧＲバルブ２２およびマニフォールド２１の直前に設けられたインタークーラー通路絞り弁１８の開度を調整することにより、ＥＧＲ量を制御することができる。
【００３３】
以上説明した吸排気系２０には、多数のセンサーが設けられている。マニフォールド２１には、吸気の温度を検出する吸気温センサー５１、吸気圧を検出する吸気圧センサー５２、更に、吸気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサー５３を備える。また分岐管３３の下流には排気温度を検出する排気温センサー５５が設けられ、ＤＰＦ３６の手前には排気の不透明度（煤の発生量）を検出する不透明度センサー５７が設けられている。更に、排気シャッター３８の手前にはＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサー５９が設けられている。これらのセンサーのうち、酸素濃度センサー５３、不透明度センサー５７、ＮＯｘセンサー５９などは、後で説明するエンジンの制御装置１００の性能を測定するために設けたものであり、実際に車両に搭載されたエンジン１０の制御のためには、必ずしも必要はない。他のセンサーについても、エンジン制御に必要がなければ、適宜省くことも差し支えない。ＮＯｘセンサーなどの各種センサーを設けない場合には、ベンチテストで、排ガス分析計やオパシメータなどを用いて各種パラメータを測定することにより、実施形態の制御装置の効果を確認するものとしても良い。
【００３４】
上記各種センサーやバルブなどのアクチュエータは、何れもＥＣＵ７０に接続されている。ＥＣＵ７０は、制御を行なうＣＰＵ７１，ＲＯＭ７２，ＲＡＭ７３，車内ＬＡＮ８０との通信を行なうＣＡＮ７４の他、センサーからの信号を受け取る入力ポート７５、各種バルブに駆動信号を出力する出力ポート７６、これらの各素子、ポートを接続するバス７８などを備える。入力ポート７５には、アクセル６２の踏込量（以下、アクセル踏込量αという）を検出するアクセルセンサー６１や、車速センサー６４など、車両の運転状態を検出する各種センサーも接続されている。
【００３５】
Ｂ．第１実施形態：
Ｂ−１）エンジンの制御：
以上説明したハードウェア構成を前提として、第１実施形態の制御装置１００は、図２，図３に示した処理を行なう。図２は、エンジンの制御ルーチンを示すフローチャートである。ＥＣＵ７０は、エンジン１０の運転が開始されると、図２に示した処理を繰り返し実行する。このルーチンの処理を開始すると、ＥＣＵ７０は、まずアクセルセンサー６１や車速センサー６４などのセンサーからの信号を入力し、アクセル踏込量αや車速Ｖなどを読み込む（ステップＳ１００）。続いて、こうしたアクセル踏込量αや車速Ｖなどから、予混合燃焼モードで運転する領域であるか否かの判断を行なう（ステップＳ１１０）。一般に、予混合燃焼モードは低速・低負荷領域で採用され、エンジンの負荷が高い領域では拡散燃焼モードが選択される。何れの運転領域で、予混合燃焼モードでの運転を行なうかは、予め定め、マップの形式でＲＯＭ７２などに記憶しておけば良い。
【００３６】
予混合燃焼モードでの運転を行なう領域であると判定すると（ステップＳ１１０：「ＹＥＳ」）、次に、モータリングまたは拡散燃焼モードで運転する領域から遷移したか否かの判断を行なう（ステップＳ１２０）。モータリングまたは拡散燃焼モードで運転する領域から遷移したときは、それまでエンジンがモータリング状態にあったか、または拡散燃焼モードによって運転されており、車両の運転状態が変化して、エンジン負荷が予混合燃焼モードで運転する領域に変化したことを意味する。このような遷移状態にあると判断された場合には（ステップＳ１２０：「ＹＥＳ」）、圧力上昇率最大値による燃料噴射制御を実施する（ステップＳ２００）。この制御については、後で詳しく説明する。
【００３７】
他方、車両の運転状態から見てエンジンが予混合燃焼モードにより運転する領域にないか（ステップＳ１１０：「ＮＯ」）、予混合燃焼モードで運転する領域にあっても、遷移状態にない場合（ステップＳ１２０：「ＮＯ」）には、ステップＳ３００に移行して、それまでの制御を継続する。それまでの制御とは、拡散燃焼モードで運転していた場合には、そのまま拡散燃焼モードでの燃料噴射制御を継続し、予混合燃焼モードで運転していた場合には、そのまま予混合燃焼モードでの燃料噴射制御を継続することを意味している。なお、拡散燃焼モードや予混合燃焼モードでの燃焼は、従来から公知のものなので、詳しくは説明しない。もとより、同じ拡散燃焼モードや予混合燃焼モードにも、様々なバリエーションが存在するが、ステップＳ２００での処理を除けば、何れの制御でも適用可能である。
【００３８】
Ｂ−２）燃料噴射時期のフィードバック制御：
次にステップＳ２００として示した燃料噴射制御について説明する。図３は、ステップＳ２００として実行される燃料噴射制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンが開始されると、まずグロープラグ３２に内蔵された筒内圧センサーからのデータのサンプリングを行なう（ステップＳ２０２）。実際には、グロープラグ３２、ひいては筒内圧センサーは、気筒毎に設けられているので、各気筒毎に得られた筒内圧センサーからのデータは、所定のインターバルで入力ポート７５において読み取られる構成となっている。ステップＳ２０２では、燃焼行程が終了した気筒について、所定インターバルでサンプリングされた筒内圧のデータ列を読み込んでいる。
【００３９】
次に、読み込んだデータ列に対して、フィルタ処理を行なう（ステップＳ２０３）。フィルタ処理とは、具体的にはローパスフィルタの処理であり、筒内圧のデータに含まれる高周波成分、具体的にはノイズを削除するのである。ローパスフィルタ処理は、前後複数個のデータの単純な平均値や移動平均をとる処理、あるいは所定期間のデータの積分処理などにより実現できる。
【００４０】
サンプリングされるデータは、所定インターバルで取り込まれたデータなので、時間軸上で読み込まれたものである。そこで、次に、回転角度センサー５４から取得したクランク角ＣＡを用いて、このデータをクランク角度上のデータに変換する処理を行なう（ステップＳ２０４）。後述するように、燃料噴射時期の制御は、クランク角ＣＡに基づいて実施されるので、以後の処理は、クランク角ＣＡに基づいて行なわれる。
【００４１】
次に、グロープラグ３２に内蔵された筒内圧センサーからの信号に基づいて得られた筒内圧のデータを用いて、圧力の０点補正を行なう（ステップＳ２０５）。筒内圧センサーからの信号には、いわゆる０点ドリフトなどの誤差が含まれている。そこでクランク角ＣＡから、ピストンが下死点（ＢＤＣ）にあるとき、筒内の圧力を基準値（０点）とするように、補正を行なうのである。この処理により、信号に含まれる０点ドリフトなどの誤差やノイズを除くことができる。
【００４２】
続いて、燃焼解析の処理を行なう（ステップＳ２１０）。この処理では、少なくとも、
・燃料噴射量
・ＥＧＲ率
・筒内圧の圧力上昇率最大値
を求めるために必要となる燃焼状態の解析を行なう。なお、燃焼解析（ステップＳ２１０）では、後述する筒内圧の圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを求めるための解析以外にも、燃焼に関する種々のパラメータを求めても差し支えない。例えば後述する燃焼質量割合（ＭＦＢ）あるいはこれを求めるためのパラメータを求めるなどしても良い。
【００４３】
続いて、燃料噴射量ｑとＥＧＲ率とを決定する処理を行なう（ステップＳ２２１）。燃料噴射量ｑは、エンジンに対する要求出力に基づいて定めるものであり、吸気管負圧やアクセル踏込量α、更には車速Ｖなどに基づいて求める。燃料噴射量ｑを求める手法は、周知のものなので、ここではその処理については説明を省略する。
【００４４】
ＥＧＲ率は、予混合燃焼において行なわれる排気再循環の割合、新気に対する排気の割合である。一般に、ターボチャージャー１５を用いて過給を行なうことで吸気における酸素量を確保できるのであれば、ＥＧＲ率は高いほど、ＮＯｘを低減することができる。拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えると、ＥＧＲ率は、拡散燃焼モードにおけるＥＧＲ率（例えば２５％程度）から、比較的短時間のうちに、例えば最大８０％程度まで上昇される。ここでは、予混合燃焼モードでの要求トルク、燃料噴射量などから、エンジンの一サイクルに必要とされる酸素量を計算し、この酸素量を十分に確保でき、煤の発生を抑制可能なＥＧＲ率の最大値を、マップなどから求めるのである。
【００４５】
こうして燃料噴射量ｑとＥＧＲ率とを求めた後、筒内圧のデータに基づいて、１つの気筒の一燃焼サイクルにおける筒内圧の圧力上昇率の最大値ｄＰｍａｘを演算する処理を行なう（ステップＳ２２２）。圧力上昇率なので、圧力の絶対値ではなく、クランク角ＣＡ当たりの上昇の割合である。通常、圧力上昇率は、燃焼行程の初期において最も大きな値、即ち最大値ｄＰｍａｘとなる。
【００４６】
次に、この圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御を行なう（ステップＳ２２３）。フィードバック制御ではあるが、エンジン１０における燃焼は連続的な現象ではなく、１つの気筒について、吸気・圧縮・燃焼・排気の４つの行程からなる離散的な現象である。このため、フィードバック制御は、次の燃焼サイクルにおける燃料噴射時期を決定するという形で行なう。燃料噴射時期のフィードバック制御は次のようにして行なう。
【００４７】
図４は、燃料噴射時期と圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘとの関係を、ＥＧＲ率をパラメータとして求めたグラフである。図において、例えば「Ｅ５０」として記載したグラフは、ＥＧＲ率が５０％の場合の関係を示している。このグラフは、ＥＧＲ率を一定とした条件下で、燃料噴射時期を少しずつ変えながら、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを求めたものである。この例では、ＥＧＲ率が低い場合（５５％以下）では、燃料噴射時期を遅角させるほど（ＴＤＣに近づけるほど）、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘが小さくなる関係が成り立っていることがわかる。
【００４８】
そこで、ステップＳ２２３では、燃焼サイクルが完了したばかりの気筒についての燃料噴射時期と圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘとから、図４にしたがって、現在のＥＧＲ率を推定し、かつ次の燃焼サイクルにおける圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを所定値未満とする燃料噴射時期を求めるのである。例えば、燃焼サイクルが完了したばかりの気筒での予混合燃焼モードでの燃料噴射時期が、−１４［ｄｅｇ］であり、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘが１０００［ｋＰａ／ｄｅｇ］であったとすれば（図４、燃焼点Ａ１）、ＥＧＲ率は凡そ５０％と想定できる。そこで、次の燃焼サイクルにおいて、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを５００［ｋＰａ／ｄｅｇ］程度に制御しようとすれば、燃料噴射時期は、−６［ｄｅｇ］程度とすれば良いことが分かる（燃焼点Ａ２）。ステップＳ２２３での燃料噴射時期のフィードバック制御は、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを、おおよそ３００から５００［ｋＰａ／ｄｅｇ］の間となるように、燃料噴射時期を制御することを目標としている。
【００４９】
予混合燃焼モードに遷移する際の初期において、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘが目標範囲より高いとして、燃料噴射時期を遅角側に制御し、燃焼サイクルを繰り返していると、次第にＥＧＲ率は高くなっていくから、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘは次第に小さくなっていく。燃料噴射時期を−６［ｄｅｇ］としていると、図４に示したように、ＥＧＲ率が７０％程度まで高まると、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘは２００［ｋＰａ／ｄｅｇ］以下になってしまう（燃焼点Ａ２→Ａ３→Ａ４）。この場合、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘが目標範囲の下限から外れてしまうので、今度は燃料噴射時期を進角させ、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを高めることになる（燃焼点Ａ４→Ａ５）。これが、ステップＳ２２３として示した圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御である。なお、図４では、ＥＧＲ率を５％ずつ変化させて、データを計測しているので、燃焼点も飛び飛びに示されている。実際の燃焼においては、ＥＧＲ率、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘ、燃料噴射時期などは、連続した値をとり、燃焼点も図４に示したＥＧＲ率の相違する制御線上に限られない。
【００５０】
Ｂ−３）第１実施形態の効果：
以上説明した燃料噴射時期の制御を行なった場合の燃焼の様子を図５、図６を用いて説明する。図５は、横軸を燃焼サイクルとして、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘと燃料噴射時期と燃焼ノイズとの関係を示すグラフである。また図６は、横軸を時間として、酸化窒化物（ＮＯｘ）の発生量と、煤の発生量を示す不透明度ＯＰＡＣＩＴＹと、排気再循環率（ＥＧＲ率）との関係を示すグラフである。図５は、５０サイクルのあたりで、拡散燃焼モードから予混合燃焼モードに切り替えられた場合を例示している。図５、図６に示したデータのうち、燃焼ノイズは外部に設置した騒音計により測定した。また、ＮＯｘはＮＯｘセンサー５９により、不透明度（ＯＰＡＣＩＴＹ）は不透明度センサー５７により、それぞれ測定した。ＥＧＲ率は、酸素濃度センサー５３により測定した酸素濃度を用いて演算した。これらのセンサーは、吸排気系２０の各所に配置されているので、予混合燃焼モードに切り替えられてからその影響が現れるまでのサイクル数や時間には、ずれが存在する。図５、図６では、そのずれを補正して示している。
【００５１】
図５（Ａ）には、本実施形態により、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを目標範囲とするように燃料噴射時期をフィードバック制御した場合を、実線ＪＰＩとして示した。また圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御を行なっていない場合を、実線ＪＰＰとして示した。燃料噴射時期のフィードバック制御を行なっていない場合は、燃料噴射時期は、図５（Ｂ）に実線ＪＦＰとして示したように、ＴＤＣから見て−１４［ｄｅｇ］に固定されている。これに対して、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘに基づく燃料噴射時期のフィードバック制御が行なわれている場合には、燃料噴射時期は、実線ＪＦＩとして示したように、すぐに進角量の小さな値に制御される。
【００５２】
このように予混合燃焼モードに切り替えられると、ＥＧＲ率は、２５％程度から７０％程度まで、短期間のうちに変化する。この様子を、図６（Ｃ）の実線ＪＥＩ，ＪＥＰに示した。なお、予混合燃焼モードに切り替えた直後のＥＧＲ率の上昇は、上述したように、第１ＥＧＲバルブ３７、第２ＥＧＲバルブ２２、インタークーラー通路絞り弁１８の開度を変更したことにより生じる。ＥＧＲ率は、各バルブの切替により漸増する。ＥＧＲ率が７０％まで変化するのには、所定の時間（少なくとも数秒）を要する。更に、排気再循環を実施することにより排気に残存する酸素量は減るので、ＥＧＲ率は徐々に高くなっていく。予混合燃焼モードでの最終的なＥＧＲ率は、例えば約８０％である。
【００５３】
上述したように、拡散燃焼モード（またはモータリング）から予混合燃焼モードに切り替え、ＥＧＲ率を増大しつつ、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御を実施すると、図５（Ｃ）に実線ＪＣＩとして示したように、燃焼ノイズは低下する。図５（Ｃ）において、実線ＪＣＰは、燃料噴射時期のフィードバック制御を実施しない場合の燃焼ノイズである。図示するように、燃焼ノイズは、燃料噴射時期のフィードバック制御を実施することにより、燃料噴射時期のフィードバック制御を実施しない場合より、１０［ｄＢ］程度低下した。
【００５４】
また、燃料噴射時期のフィードバック制御を実施することにより、図６（Ａ）（Ｂ）に示したように、ＮＯｘや煤の発生を低減することができる。図６（Ａ）において、実線ＪＮＩは、フィードバック制御を実施した場合のＮＯｘの発生量を、実線ＪＮＰはフィードバック制御を実施しない場合のＮＯｘの発生量を、それぞれ示している。予混合燃焼モードに切り替えてから、約１０秒に亘って、ＮＯｘ発生の増加が抑制されることが分かる。
【００５５】
また、図６（Ｂ）において、実線ＪＯＩは、フィードバック制御を実施した場合の不透明度（ＯＰＡＣＩＴＹ）を、実線ＪＯＰはフィードバック制御を実施しない場合の不透明度を、それぞれ示している。予混合燃焼モードに切り替える際の不透明度が改善されることが分かる。なお、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘに基づく燃料噴射時期のフィードバック制御を実施しても、トルクの低下は見られなかった。
【００５６】
Ｃ．第２実施形態：
Ｃ−１）燃料噴射時期のフィードバック制御：
第２実施形態では、第１実施形態と同じハードウェア構成を用い、燃料噴射時期のフィードバック制御のみ異なる。第２実施形態における燃料噴射時期のフィードバック制御の詳細を図７に示した。図７に示した制御ルーチンは、図３に示した制御ルーチンのステップＳ２２２までは、第１実施形態と同様なので、制御ルーチンの前半部分は、図示を省略している。
【００５７】
第２実施形態では、ステップＳ２２２において、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘの演算を行なった後、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる制御範囲を超えたか否かの判断を行なう（ステップＳ２３０）。圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御によってＴＤＣ側に制御された燃料噴射時期が、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘの低下に伴って、進角側に制御され、クランク角で、−１４［ｄｅｇ］を超えて進角された場合、制御範囲を超えたと判断される。
【００５８】
ステップＳ２３０での判断が、「ＮＯ」であれば、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる制御範囲にあるとして、第１実施形態と同様、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御を実施する（ステップＳ２２３）。他方、ステップＳ２３０での判断が「ＹＥＳ」、つまり圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘでの制御範囲を超えたと判断された場合には、燃焼質量割合（ＭＦＢ）を演算する処理を行なう（ステップＳ２３１）。燃焼質量割合（ＭＦＢ）は、一つの燃焼サイクルにおける最大熱発生Ｑｍａｘに対する、あるクランク角ｃａまでの熱発生Ｑｃａの割合を示す。つまり、
ＭＦＢｃａ＝１００・Ｑｃａ／Ｑｍａｘ
である。第２実施形態では、燃焼質量割合（ＭＦＢ）として、クランク角３０度までの割合であるＭＦＢ３０を用いた。
【００５９】
燃料噴射時期とＭＦＢ３０との関係を、ＥＧＲ率をパラメータとして示したのが図８である。図示するように、ＭＦＢ３０は、クランク角ｃａが−２２度以上の広範囲に亘って、燃料噴射時期に対して単調増加の関係を有する。しかも、高いＥＧＲ率において、この傾向は一層明確である。従って、ＭＦＢ３０を演算すると、次にこのＭＦＢ３０を用いて燃料噴射時期のフィードバック制御を実施する（ステップＳ２３２）。その後、「ＮＥＸＴ」に抜けて、本制御ルーチンを終了する。
【００６０】
以上説明した第２実施形態のエンジンの制御装置によれば、ＥＧＲ率を高める制御を伴って予混合燃焼モードによる燃焼に切り替えられた場合、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる燃料噴射時期のフィードバック制御に移行する。その後、ＥＧＲ率が高まり、燃料噴射時期が−１４［ｄｅｇ］程度まで進角された後は、ＭＦＢ３０による燃料噴射時期のフィードバック制御に切り替えられる。ＥＧＲ率が高くなると、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを一定に保つように燃料噴射時期を制御することで、燃料噴射時期は進角側に制御される。その後、ＥＧＲ率（吸気酸素濃度）が一定値に収束すると、燃料噴射時期を制御した際の圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘの変化は相対的に小さくなる。他方、この領域では、燃料噴射時期の変化に対してＭＦＢ３０は、十分な感度を有している。そこで、この領域では、ＭＦＢ３０を用いて燃料噴射時期のフィードバック制御を行なうことにより、熱効率の更に良い予混合燃焼を行なうことができる。
【００６１】
Ｃ−２）第２実施形態の効果：
第２実施形態における制御例を、図９、図１０に示した。各図は、第１実施形態と同様に、予混合燃焼モードに切り替えられた際の圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘ、燃料噴射時期、燃焼ノイズ、ＮＯｘの発生量、不透明度、ＥＧＲ率の変化を示す。また、図１０（Ｂ）には、炭化水素の全量であるＴＨＣを示した。また、各図の実線のうち、末尾がＩのものは第２実施形態での特性を、末尾がＰのものは１実施形態での特性を、それぞれ示している。
【００６２】
図９（Ｂ）に示したように、２２０サイクル近傍で、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる制御から、ＭＦＢ３０による制御に切り替わっている。この結果、燃料噴射時期は、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘによる制御を継続した場合（実線ＫＦＰ）と比べて、大幅に進角側に制御することができることが分かる。また、ＴＨＣが改善されていることが分かる。なお、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、不透明度、などは第１実施形態と比べて、有意の差は認められなかった。
【００６３】
従って、第２実施形態のエンジンの制御装置によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する上、更に、ＴＨＣを改善できるという優れた効果を奏する。また、燃料噴射時期を、第１実施例と比べて一層進角側に制御することができる。
【００６４】
Ｄ．第３実施形態：
次に本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態のエンジンの制御装置は、図１１に示すように、第１実施形態と同様の処理を行なう。第１実施形態との差異は、ステップＳ１２０の次に、グロープラグへの通電を行なう処理（ステップＳ１３０）を備える点である。他の処理は、第１実施形態と同様である。
【００６５】
第３実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。第３実施形態のエンジン制御装置では、拡散燃焼モード（またはモータリング）から予混合燃焼モードへの切り替えに合わせて、グロープラグ３２への通電を行なう。グロープラグ３２は、通電されると、３秒以内に１２００℃まで達する。グロープラグ３２に通電を行なって、筒内の温度を上昇した場合のトルク（図示平均有効圧ＩＭＥＰ）とサイクル変動（ＩＭＥＰ  ＣＯＶ  ％）の様子を、図１２，図１３に示した。図１２は、ＥＧＲ率が約４０％の場合に、グロープラグ３２の上昇温度をパラメータとする燃料噴射時期とトルク（図示平均有効圧ＩＭＥＰ）との関係を示すグラフ、図１３は、同じく燃料噴射時期とサイクル変動（ＩＭＥＰ  ＣＯＶ  ％）との関係を示すグラフである。筒内の温度が少なくとも９００℃を超えると、図１３に示したように、サイクル変動は小さくなる。したがって、同じＩＭＥＰ値同士で比べると、グロープラグ３２に通電した場合の燃料噴射時期は、グロープラグ３２への通電を行なわない場合と比べて、１ＣＡ［ｄｅｇ］程度、燃料噴射時期を遅角（リタード）することができることになる。
【００６６】
図１２，図１３から分かるように、グロープラグ３２を通電しない場合と比べて、グロープラグ３２への通電を行なった場合に、トルクが上昇し、トルクのサイクル変動が抑えられる。このため、同じトルク、同じトルクのサイクル変動を実現するために、燃料噴射時期を少なくとも１ＣＡ［ｄｅｇ］だけ、遅角側に広げることができる。予混合燃焼にモードにおいて、燃料噴射時期を１ＣＡ［ｄｅｇ］だけ遅角側に制御できると、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、ＴＨＣ、不透明度を低減することができた。
【００６７】
Ｅ．変形例：
Ｅ−１）変形例１：
上記各実施形態では、筒内圧に関連するパラメータとして、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを用いたが、他のパラメータを用いることも可能である。例えば、熱発生率最大値ｄＱｍａｘを用いることも差し支えない。熱発生率ｄＱは、所定のクランク角ＣＡ毎の熱の発生量に相当し、測定された筒内圧力Ｐから所定のクランク角ＣＡ毎に演算して求めることができる。この熱発生率ｄＱのうち、燃焼サイクル中で最も大きな値を、熱発生率最大値ｄＱｍａｘと呼んでいる。この熱発生率最大値ｄＱｍａｘは、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘと強い相関を示すパラメータなので、熱発生率最大値ｄＱｍａｘを用いても、第１ないし第３実施形態と同様の燃料噴射時期制御を実施することができる。
【００６８】
この他、熱発生量Ｑなども用いることができる。これらの値を計算し、その値が、所定の目標範囲となるように燃料噴射時期をフィードバック制御することにより、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、不透明度のうち、少なくとも１つを改善することができる。
【００６９】
Ｅ−２）変形例２：
上記実施形態では、筒内圧は、筒内圧センサーを内蔵したグロープラグ３２により測定したが、筒内圧センサーは、グロープラグ３２とは独立に設けるものとしても良い。この場合には、筒内圧センサーの配置を自由に設定することができる。
【００７０】
Ｅ−３）変形例３：
上記実施例では、燃料噴射時期のフィードバック制御は、図４、図８などの制御特性を前提とし、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを所定の範囲（例えば４００ないし８００ｋＰａ／ｄｅｇの範囲）とするように行なった。これに対して、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘの上限値（例えば８００ｋＰａ／ｄｅｇ）を決めておき、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘがこの上限値を上回ったら、燃料噴射時期を、所定クランク角ＣＡ（例えば２ＣＡｄｅｇ）だけ遅角側に制御し、この上限値を下回っていれば、所定クランク角ＣＡ（例えば、１ＣＡｄｅｇ）だけ進角側に制御する、といった手法で、燃料噴射時期をフィードバック制御しても良い。この手法によれば、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘを上限値と比較するだけの単純な判断により、燃料噴射時期を制御することができる。なお、上限値には、所定の幅のヒステリシスを設けても良い。
【００７１】
Ｅ−４）変形例４：
上記実施例では、各気筒毎に設けられたグロープラグ３２に筒内圧センサーを設けたが、多気筒エンジンの場合、全ての気筒に筒内圧センサーを設ける必要は必ずしもなく、例えば４気筒のうちの１気筒のみ、あるいは２気筒のみに筒内圧センサーを設ける構成としても良い。筒内圧センサーの設けられていない気筒の筒内圧あるいは圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘは、他の気筒について求めた値を用いて推定すれば良い。あるいは、筒内圧センサーの設けられていない気筒の燃料噴射時期は筒内圧センサーが設けられている気筒の燃料噴射時期に倣って制御するものとしても良い。
【００７２】
Ｅ−５）変形例５：
上記実施例では、燃料噴射時期のフィードバック制御は、着目した気筒の圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘや熱発生率最大値ｄＱｍａｘを用いて、その気筒の次の燃焼サイクルの燃料噴射時期を制御するものとしたが、同じ気筒の次の燃焼サイクルではなく、他の気筒、例えば次に燃料噴射を行なう気筒の燃料噴射時期のフィードバック制御に用いるものとしても良い。また燃料噴射時期の演算が間に合わなければ、次の次の燃焼サイクルに適用しても良い。なお、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘなどを用いた燃料噴射時期の制御は、必ずしもフィードバック制御に限られず、ＰＩＤ制御全般が適用でき、燃料噴射時期の変更に対するパラメータの変化の再現性が十分に得られる場合には、オープン制御であっても差し支えない。
【００７３】
Ｅ−６）その他の変形例：
上記実施形態では、グロープラグ３２はセラミックヒーターを用いたが、メタルヒーターを用いるものでも差し支えない。
ディーゼルエンジンは、４気筒に限定されず、何気筒であっても良い。例えば、単気筒であっても良いし、６気筒などの多気筒の構成であっても差し支えない。
上記実施形態では、燃焼ノイズ、ＮＯｘ、不透明度の少なくとも１つが改善されるように、圧力上昇率最大値ｄＰｍａｘをフィードバック制御する目標範囲を定めたが、他のパラメータ、例えば一酸化炭素ＣＯなどのパラメータを低減するように、目標範囲を定めても良い。
【００７４】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…ディーゼルエンジン
１１…ギヤホイール
１２…吸気管
１４…吸気パルプ
１５…ターボチャージャー
１７…インタークーラー
１８…インタークーラー通路絞り弁
２０…吸排気系
２１…マニフォールド
２２…第２ＥＧＲバルブ
２４…燃料供給ポンプ
２６…コモンレール
３０…燃料噴射弁
３２…グロープラグ
３３…分岐管
３４…酸化触媒
３６…ＤＰＦ
３７…第１ＥＧＲバルブ
３８…排気シャッター
５１…吸気温センサー
５２…吸気圧センサー
５３…酸素濃度センサー
５５…排気温センサー
５７…不透明度センサー
５９…ＮＯｘセンサー
６１…アンクセルセンサー
６２…アクセル
６４…車速センサー
７０…ＥＣＵ
７１…ＣＰＵ
７２…ＲＯＭ
７３…ＲＡＭ
７４…ＣＡＮ
７５…入力ポート
７６…出力ポート
８０…車内ＬＡＮ
１００…ディーゼルエンジンの制御装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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