(57)【要約】【課題】内燃機関が定常運転状態と過渡運転状態の間で移行する際でも、内燃機関の出力変動および回転変動などが発生するのを抑制でき、それにより、運転性および安定性をいずれも向上させることができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置1は、ECU2を備える。ECU2は、図示平均有効圧IMEP、目標有効圧IMEP_CMDおよび有効圧偏差DIMEPを算出し(ステップ3,12,13)、パイロット噴射量QINJ_P、メイン噴射時期φINJ_Mおよびパイロット噴射時期φINJ_Pを、内燃機関3が定常運転状態にあるときには定常運転用値QINJ_P1,φINJ_M1，φINJ_P1に設定し、内燃機関3が過渡運転状態にあるときには過渡運転用値QINJ_P2,φINJ_M2,φINJ_P2に設定し、DI_1≦DIMEP≦DI_2のときには、定常運転用値QINJ_P1,φINJ_M1,φINJ_P1および過渡運転用値QINJ_P2,φINJ_M2,φINJ_P2の補間演算により算出する(ステップ57,66,76)。【選択図】図７
2008248811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内の圧力状態を表す筒内圧パラメータを検出する筒内圧パラメータ検出手段と、
当該筒内圧パラメータの目標となる目標値を算出する目標値算出手段と、
前記内燃機関が定常運転状態および過渡運転状態のいずれにあるかを判定する運転状態判定手段と、
当該運転状態判定手段の判定結果と、前記目標値に対する前記筒内圧パラメータの乖離度合とに応じて、前記内燃機関の出力を変更するための操作量を算出する操作量算出手段と、
を備え、
当該操作量算出手段は、
前記運転状態判定手段により、前記内燃機関が前記定常運転状態にあると判定されたときに、前記操作量の定常運転用値を算出する定常運転用値算出手段と
前記内燃機関が前記過渡運転状態にあると判定されたときに、前記操作量の過渡運転用値を前記定常運転用値と異なる値に算出する過渡運転用値算出手段と、
前記目標値に対する前記筒内圧パラメータの前記乖離度合が所定範囲内にあるときに、当該乖離度合に応じて、前記定常運転用値および前記過渡運転用値の補間演算によって、前記操作量を算出する補間演算手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記補間演算算出手段は、前記補間演算において、前記目標値に対する前記筒内圧パラメータの前記乖離度合に応じて設定された、前記定常運転用値および前記過渡運転用値の反映度合で、前記操作量を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記補間演算算出手段は、前記補間演算として、前記定常運転用値および前記過渡運転用値の加重平均演算を実行するとともに、前記目標値に対する前記筒内圧パラメータの前記乖離度合が小さいほど、当該加重平均演算における前記定常運転用値の重みをより大きい値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の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、内燃機関の出力を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関には、メインスロットル弁およびサブスロットル弁がそれぞれ吸気通路に設けられており、これらのスロットル弁により、吸入空気量が変更される。また、メインスロットル弁は、アクセルペダルに機械的に連結されており、その開度がアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）に対して線形な関係で変化する。一方、サブスロットル弁は、ステッピングモータに連結されており、制御装置からの駆動指令信号によってステッピングモータが駆動されることにより、開度が制御される。
【０００３】
この制御装置では、駆動輪平均速度と従動輪平均速度との偏差に基づいて、路面が走行抵抗の高い路面（以下「高μ路」という）および低い路面（以下「低μ路」という）のいずれであるかが判定され、低μ路と判定されたときには、サブスロットル弁の目標開度が、低μ路用のマップを検索することにより算出される。一方、高μ路と判定されたときには、高μ路用および低μ路用のマップをそれぞれ検索することにより、２つのマップ検索値を算出し、これらのマップ値を加重平均演算した値がサブスロットル弁の目標開度に設定される。それにより、路面が低μ路から高μ路に切り換わった場合、サブスロットル弁の目標開度が、低μ路用のマップ検索値から高μ路用のマップ検索値に向かって漸増する。その結果、サブスロットル弁を介して吸入空気量が漸増するように制御されることで、内燃機関の出力が漸増するように制御される。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３３０７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の制御装置によれば、サブスロットル弁の目標開度が、内燃機関の実際の運転状態や実際の出力状態とは無関係に、路面の摩擦抵抗の高低に基づいて算出されるものに過ぎないので、内燃機関が定常運転状態と過渡運転状態の間で移行する際、内燃機関の出力を適切に制御できないという問題がある。例えば、運転者の操作によりアクセル開度が急変し、内燃機関が定常運転状態から過渡運転状態に移行する際、アクセル開度の急変に伴ってメインスロットル弁開度が急変することにより、内燃機関の急激な出力変動や回転変動が発生するおそれがあり、その場合には、内燃機関の運転性および安定性がいずれも低下してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、内燃機関が定常運転状態と過渡運転状態の間で移行する際でも、内燃機関の出力変動および回転変動などが発生するのを抑制でき、それにより、運転性および安定性をいずれも向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に係る内燃機関３の制御装置１は、内燃機関３の気筒３ａ内の圧力状態を表す筒内圧パラメータ（図示平均有効圧ＩＭＥＰ）を検出する筒内圧パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、筒内圧センサ２１、ステップ３）と、筒内圧パラメータの目標となる目標値（目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤ）を算出する目標値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ１２）と、内燃機関３が定常運転状態および過渡運転状態のいずれにあるかを判定する運転状態判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１４〜２０，５２，５３，６２，６３，７２，７３）と、運転状態判定手段の判定結果と、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合（有効圧偏差ＤＩＭＥＰ）とに応じて、内燃機関３の出力を変更するための操作量（パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐ、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍ、パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐ）を算出する操作量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４２，４４，４５）と、を備え、操作量算出手段は、運転状態判定手段により、内燃機関３が定常運転状態にあると判定されたとき（ステップ５３，６３，７３の判別結果がＹＥＳのとき）に、操作量の定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１を算出する定常運転用値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ５４，６４，７４）と、内燃機関３が過渡運転状態にあると判定されたとき（ステップ５２，６２，７２の判別結果がＹＥＳのとき）に、操作量の過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２，φＩＮＪ＿Ｍ２，φＩＮＪ＿Ｐ２を定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１と異なる値に算出する過渡運転用値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ５９，６８，７８）と、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合が所定範囲（ＤＩ＿１≦ＤＩＭＥＰ≦ＤＩ＿２）内にあるとき（ステップ５５，６５，７５の判別結果がＮＯのとき）に、乖離度合に応じて、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１および過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２，φＩＮＪ＿Ｍ２，φＩＮＪ＿Ｐ２の補間演算によって、操作量を算出する補間演算手段（ＥＣＵ２、ステップ５７，６６，７６）と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が定常運転状態にあると判定されたときには、操作量の定常運転用値が算出され、内燃機関が過渡運転状態にあると判定されたときには、操作量の過渡運転用値が算出されるとともに、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合が所定範囲内にあるときには、乖離度合に応じて、定常運転用値および過渡運転用値の補間演算によって、操作量が算出される。したがって、内燃機関が定常運転状態と過渡運転状態の間で移行する際、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合が所定範囲内にあるときには、操作量が、定常運転用値および過渡運転用値の間で徐々に変化するように算出されるので、そのような操作量を用いて内燃機関の出力を変更することによって、内燃機関の出力変動および回転変動などが発生するのを抑制できる。その結果、内燃機関の運転性および安定性をいずれも向上させることができる。また、筒内圧パラメータは、内燃機関の気筒内の圧力状態を表すものであるので、内燃機関の実際の出力状態を精度よく表すように算出される。したがって、そのような筒内圧パラメータに応じて、定常運転用値および過渡運転用値の補間演算を実行することにより、操作量を、内燃機関における実際の出力状態を精度よく反映させながら算出できる。その結果、内燃機関の出力を精度よく制御することができる（なお、本明細書における「筒内圧パラメータの検出」は、センサなどにより筒内圧パラメータを直接検出することに限らず、筒内圧パラメータを算出または推定することも含む）。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、補間演算算出手段は、補間演算において、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合に応じて設定された、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１および過渡運転用値および過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２，φＩＮＪ＿Ｍ２，φＩＮＪ＿Ｐ２の反映度合（重みＫ，１−Ｋ）で、操作量を算出することを特徴とする。
【００１０】
この場合、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合は、内燃機関が定常運転状態および過渡運転状態のどちらに近い状態にあるかを表している。したがって、内燃機関の制御装置によれば、そのような乖離度合に応じて設定された、定常運転用値および過渡運転用値の反映度合で、操作量が算出されるので、操作量を、内燃機関における実際の運転状態を精度よく反映させながら算出でき、内燃機関の出力制御の精度をさらに向上させることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の制御装置１において、補間演算算出手段は、補間演算として、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１および過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２，φＩＮＪ＿Ｍ２，φＩＮＪ＿Ｐ２の加重平均演算（式１〜３）を実行するとともに、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合が小さいほど、当該加重平均演算における定常運転用値の重みＫをより大きい値に設定することを特徴とする。
【００１２】
この場合、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合が小さい状態は、内燃機関が定常運転状態に近い状態にあることを表している。したがって、この制御装置によれば、内燃機関が定常運転状態により近い状態にあるほど、加重平均演算における定常運転用値の重みがより大きい値に設定される一方、内燃機関が過渡運転状態により近い状態にあるほど、加重平均演算における定常運転用値の重みがより小さい値に設定されることになる。その結果、操作量を、内燃機関における実際の運転状態を精度よく反映させながら算出でき、内燃機関の出力制御の精度をより一層、向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。図１は、本実施形態の制御装置１を適用した内燃機関（以下「エンジン」という）３の概略構成を示しており、図２は、制御装置１の概略構成を示している。同図２に示すように、制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、後述するように、燃料噴射制御処理などの各種の制御処理を実行し、それにより、エンジン３の出力を制御する。
【００１４】
エンジン３は、図示しない車両に搭載された直列４気筒型ディーゼルエンジンであり、４組の気筒３ａおよびピストン３ｂ（１組のみ図示）と、クランクシャフト３ｃなどを備えている。このエンジン３には、クランク角センサ２０および４つの筒内圧センサ２１（図２に１つのみ図示）が設けられている。
【００１５】
このクランク角センサ２０は、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されており、クランクシャフト３ｃの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば１゜）毎に１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、各気筒３ａのピストン３ｂが吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、所定クランク角毎に１パルスが出力される。
【００１６】
また、筒内圧センサ２１は、気筒３ａ毎に設けられた、グロープラグ（図示せず）と一体型の圧電素子タイプのものであり、対応する気筒３ａ内の圧力すなわち筒内圧ＰＣＹＬの変化に伴ってたわむことにより、筒内圧ＰＣＹＬを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、後述するように、筒内圧センサ２１の検出信号の電圧値（以下「検出電圧」という）ＶＣＰＳに基づき、筒内圧ＰＣＹＬおよび図示平均有効圧ＩＭＥＰを算出する。なお、本実施形態では、筒内圧センサ２１が筒内圧パラメータ検出手段に相当し、図示平均有効圧ＩＭＥＰが筒内圧パラメータに相当する。
【００１７】
さらに、エンジン３には、燃料噴射弁４が気筒３ａ毎に設けられており（１つのみ図示）、各燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２によって、その開閉タイミングが制御され、それにより、後述するように、燃料の噴射量および噴射時期が制御される。
【００１８】
一方、エンジン３の吸気通路５には、上流側から順に、エアフローセンサ２２、ターボチャージャ６、過給圧センサ２３および吸気絞り弁機構７などが設けられている。このエアフローセンサ２２は、熱線式エアフローメータで構成されており、後述する吸気絞り弁７ａを通過する新気の流量を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、エアフローセンサ２２の検出信号に基づき、実新気量ＱＡＩＲを算出する。
【００１９】
また、ターボチャージャ６は、吸気通路５のエアフローセンサ２２よりも下流側に設けられたコンプレッサブレード６ａと、排気通路９の途中に設けられ、コンプレッサブレード６ａと一体に回転するタービンブレード６ｂと、複数の可変ベーン６ｃ（２つのみ図示）と、可変ベーン６ｃを駆動するベーンアクチュエータ６ｄなどを備えている。
【００２０】
このターボチャージャ６では、排気通路９内の排ガスによってタービンブレード６ｂが回転駆動されると、これと一体のコンプレッサブレード６ａも同時に回転することにより、吸気通路５内の空気が加圧される。すなわち、過給動作が実行される。
【００２１】
また、可変ベーン６ｃは、ターボチャージャ６が発生する過給圧を変化させるためのものであり、ハウジングのタービンブレード６ｂを収容する部分の壁に回動自在に取り付けられている。可変ベーン６ｃは、ＥＣＵ２に接続されたベーンアクチュエータ６ｄに機械的に連結されている。ＥＣＵ２は、ベーンアクチュエータ６ｄを介して可変ベーン６ｃの開度を変化させ、タービンブレード６ｂに吹き付けられる排ガス量を変化させることによって、タービンブレード６ｂの回転速度すなわちコンプレッサブレード６ａの回転速度を変化させ、それにより、過給圧を制御する。
【００２２】
一方、過給圧センサ２３は、半導体圧力センサなどで構成され、ターボチャージャ６により加圧された吸気通路５内の圧力すなわち過給圧ＰＣを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、過給圧センサ２３の検出信号に基づき、過給圧ＰＣを算出する。
【００２３】
また、吸気絞り弁機構７は、吸気絞り弁７ａおよびこれを駆動するＩＳＶアクチュエータ７ｂなどを備えている。吸気絞り弁７ａは、吸気通路５の途中に回動自在に設けられており、回動に伴う開度の変化によって吸気絞り弁７ａを通過する空気の流量を変化させる。ＩＳＶアクチュエータ７ｂは、モータに減速ギヤ機構（いずれも図示せず）を組み合わせたものであり、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、ＩＳＶアクチュエータ７ｂを介して吸気絞り弁７ａの開度を制御し、それにより、実新気量ＱＡＩＲを制御する。
【００２４】
また、エンジン３には、排気還流機構８が設けられている。この排気還流機構８は、排気通路９内の排ガスの一部を吸気通路５側に還流するものであり、吸気通路５および排気通路９の間に接続されたＥＧＲ通路８ａと、このＥＧＲ通路８ａを開閉するＥＧＲ制御弁８ｂなどで構成されている。ＥＧＲ通路８ａの一端は、排気通路９のタービンブレード６ｂよりも上流側の部分に開口し、他端は、吸気通路５の吸気絞り弁７ａよりも下流側の部位に開口している。
【００２５】
ＥＧＲ制御弁８ｂは、そのリフトが最大値と最小値との間でリニアに変化するリニア電磁弁で構成され、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、ＥＧＲ制御弁８ｂを介して、ＥＧＲ通路８ａの開度を変化させることにより、排ガスの還流量すなわちＥＧＲ量を制御する。
【００２６】
また、ＥＧＲ通路８ａのＥＧＲ制御弁８ｂの上流側（すなわち排気通路９側）には、上流側ＥＧＲ圧センサ２４およびＥＧＲ温センサ２６が設けられており、ＥＧＲ制御弁８ｂの下流側には、下流側ＥＧＲ圧センサ２５が設けられている。この上流側ＥＧＲ圧センサ２４は、ＥＧＲ制御弁８ｂの上流側におけるＥＧＲ通路８ａ内の圧力（以下「上流側ＥＧＲ圧」という）ＰＥＧＲＵを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２７】
さらに、ＥＧＲ温センサ２６は、ＥＧＲ通路８ａ内の温度（以下「ＥＧＲ温」という）ＴＥＧＲを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力し、下流側ＥＧＲ圧センサ２５は、ＥＧＲ制御弁８ｂの下流側におけるＥＧＲ通路８ａ内の圧力（以下「下流側ＥＧＲ圧」という）ＰＥＧＲＤを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２８】
一方、ＥＣＵ２には、図２に示すように、アクセル開度センサ２７および４つの車輪速センサ２８（１つのみ図示）が接続されている。このアクセル開度センサ２７は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２９】
また、４つの車輪速センサ２８はそれぞれ、車両の４つの車輪の回転速度を検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、これらの車輪速センサ２８の検出信号に基づいて、車速ＶＰを算出する。
【００３０】
一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェースおよび駆動回路（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２０〜２８の検出信号などに応じて、エンジン３の運転状態の判定処理、図示平均有効圧ＩＭＥＰの算出処理、燃料噴射制御処理および吸気量制御処理などの各種の制御処理を実行する。それにより、エンジン３の出力が制御される。
【００３１】
なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、筒内圧パラメータ検出手段、目標値算出手段、運転状態判定手段、操作量算出手段、定常運転用値算出手段、過渡運転用値算出手段および補間演算手段に相当する。
【００３２】
次に、図３を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される図示平均有効圧ＩＭＥＰの算出処理について説明する。この処理は、当該燃焼サイクルでの図示平均有効圧ＩＭＥＰを気筒３ａ毎に算出するものであり、所定周期（例えばクランク角１゜毎の周期）で実行される。なお、以下の説明において算出される各種の値は、ＥＣＵ２のＲＡＭ内に記憶されるものとする。この処理では、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、筒内圧センサ２１の検出電圧ＶＣＰＳを読み込む。
【００３３】
次に、ステップ２に進み、検出電圧ＶＣＰＳを用いて、本出願人が特開２００６−２３３７９８号公報に記載した手法により、筒内圧ＰＣＹＬを算出する。具体的には、モータリング圧力より推定した筒内圧の推定値と筒内圧センサ２１の検出電圧ＶＣＰＳより算出した算出値との偏差が最小になるように、筒内圧ＰＣＹＬが算出される。
【００３４】
ステップ２に続くステップ３で、上記ステップ２で算出された筒内圧ＰＣＹＬを用いて、本出願人が特開２００６−５２６４７号公報に記載した手法により、図示平均有効圧ＩＭＥＰを算出する。その後、本処理を終了する。
【００３５】
次に、図４を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される運転状態判定処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、要求トルクＴＲＱおよび目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤを算出するとともに、エンジン３が過渡運転状態にあるか否かを判定するものであり、１燃焼サイクルにおける最初のＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。すなわち、１燃焼サイクル中に１回のみ実行される。
【００３６】
この処理では、まず、ステップ１０で、ＲＡＭに記憶されている、エンジン回転数ＮＥ、実新気量ＱＡＩＲ、アクセル開度ＡＰ、車速ＶＰおよび過給圧ＰＣなどの各種データを読み込む。
【００３７】
次いで、ステップ１１に進み、要求トルクＴＲＱを算出する。この要求トルクＴＲＱの算出処理は、具体的には、図５に示すように実行される。まず、ステップ３０で、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥを算出する。この基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥは、運転者のアクセルペダル操作などに起因して、エンジン３に要求されている出力を表す値である。
【００３８】
このマップでは、基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥは、アクセル開度ＡＰが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、アクセル開度ＡＰが大きいほど、エンジン３に要求される出力がより大きくなるためである。また、このマップでは、基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥは、低中回転域において、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きな値に設定されており、これは上述した理由による。さらに、基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥは、高回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より小さな値に設定されている。これは、ノッキングの発生を抑制するためである。
【００３９】
次に、ステップ３１に進み、エンジン回転数ＮＥおよび実新気量ＱＡＩＲに応じて、図示しないマップを検索することにより、リミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴを算出する。このリミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴは、エンジン回転数ＮＥおよび実新気量ＱＡＩＲの現在値に対して、エンジン３が出力可能なトルクの上限値を表している。
【００４０】
このマップでは、リミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴは、実新気量ＱＡＩＲが多いほど、より大きな値に設定されている。これは、実新気量ＱＡＩＲが多いほど、エンジン３が出力可能なトルクが大きくなることによる。また、このマップでは、リミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴは、低中回転域において、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きな値に設定されており、これは、低中回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、エンジン３が出力可能なトルクが大きくなるためである。さらに、リミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴは、高回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より小さな値に設定されている。これは、前述したように、ノッキングの発生を抑制するためである。
【００４１】
ステップ３１に続くステップ３２で、基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥがリミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴよりも小さいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、ステップ３３に進み、要求トルクＴＲＱを基本トルクＴＲＱ＿ＢＡＳＥに設定した後、本処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップ３２の判別結果がＮＯで、ＴＲＱ＿ＢＡＳＥ≧ＴＲＱ＿ＬＭＴのときには、ステップ３４に進み、要求トルクＴＲＱをリミット値ＴＲＱ＿ＬＭＴに設定した後、本処理を終了する。
【００４３】
図４に戻り、ステップ１１で以上のように要求トルクＴＲＱを算出した後、ステップ１２に進み、目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤを算出する。この目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤは、図示平均有効圧ＩＭＥＰの目標となる目標値であり、具体的には、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。
【００４４】
このマップでは、目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤは、要求トルクＴＲＱが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、要求トルクＴＲＱが大きいほど、エンジン３に要求される仕事量が大きくなることによる。また、このマップでは、目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤは、低中回転域において、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きな値に設定されており、これは、上述した理由による。さらに、目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤは、高回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より小さな値に設定されている。これは、前述したように、ノッキングの発生を抑制するためである。
【００４５】
次いで、ステップ１３で、有効圧偏差ＤＭＩＥＰを、目標有効圧と図示平均有効圧との偏差の絶対値｜ＩＭＥＰ＿ＣＭＤ−ＩＭＥＰ｜に設定する。その後、ステップ１４に進み、ＮＥ１＜ＮＥ＜ＮＥ２が成立しているか否かを判別する。これらの値ＮＥ１，ＮＥ２は、ＮＥ１＜ＮＥ２が成立するようなエンジン回転数ＮＥの所定値である。
【００４６】
このステップ１４の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１５に進み、ＶＰ１＜ＶＰ＜ＶＰ２が成立しているか否かを判別する。これらの値ＶＰ１，ＶＰ２は、ＶＰ１＜ＶＰ２が成立するような車速ＶＰの所定値である。
【００４７】
このステップ１５の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１６に進み、ＴＲＱ１＜ＴＲＱ＜ＴＲＱ２が成立しているか否かを判別する。これらの値ＴＲＱ１，ＴＲＱ２は、ＴＲＱ１＜ＴＲＱ２が成立するような要求トルクＴＲＱの所定値である。
【００４８】
このステップ１６の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１７に進み、ＥＧＲ量偏差ＤＱＥＧＲが所定値ＤＱＥＧＲ１よりも小さいか否かを判別する。このＥＧＲ量偏差ＤＱＥＧＲは、目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤと実ＥＧＲ量ＱＥＧＲとの偏差の絶対値｜ＱＥＧＲ＿ＣＭＤ−ＱＥＧＲ｜に相当するものであり、２つの値ＱＥＧＲ＿ＣＭＤ，ＱＥＧＲは、後述するＥＧＲ制御処理において算出される。また、所定値ＤＱＥＧＲ１は、正の一定値に設定される。
【００４９】
このステップ１７の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ１８に進み、過給圧偏差ＤＰＣが所定値ＤＰＣ１よりも小さいか否かを判別する。この過給圧偏差ＤＰＣは、目標過給圧ＰＣ＿ＣＭＤと過給圧ＰＣとの偏差の絶対値｜ＱＰＣ＿ＣＭＤ−ＱＰＣ｜に相当するものであり、目標過給圧ＰＣ＿ＣＭＤは、後述する過給圧制御処理において算出される。
【００５０】
このステップ１８の判別結果がＹＥＳのとき、すなわちステップ１４〜１８のすべての判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が過渡運転状態にないと判定して、ステップ１９に進み、それを表すために、過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳを「０」に設定した後、本処理を終了する。
【００５１】
一方、ステップ１４〜１８のいずれかの判別結果がＮＯのときには、エンジン３が過渡運転状態にあると判定して、ステップ２０に進み、それを表すために、過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳを「１」に設定した後、本処理を終了する。
【００５２】
次に、図６を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される燃料噴射制御処理について説明する。この制御処理は、以下に述べるように、メイン噴射量ＱＩＮＪ＿Ｍ、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐ、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍおよびパイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを気筒３ａ毎に算出するものであり、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。なお、本実施形態では、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐ、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍおよびパイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐが操作量に相当する。
【００５３】
この処理では、まず、ステップ４０で、ＲＡＭに記憶されている、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴＲＱおよび図示平均有効圧ＩＭＥＰなどの各種データを読み込む。
【００５４】
次いで、ステップ４１に進み、総噴射量ＱＩＮＪを、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより算出する。
【００５５】
この総噴射量ＱＩＮＪは、１燃焼サイクルで該当気筒３ａ内に噴射すべき総燃料量を表しており、このマップでは、総噴射量ＱＩＮＪは、要求トルクＴＲＱが大きいほど、それに対応するために、より大きい値に設定されている。また、総噴射量ＱＩＮＪは、低中回転域において、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より大きな値に設定されているとともに、高回転域では、エンジン回転数ＮＥが高いほど、より小さな値に設定されている。これは、前述したように、ノッキングの発生を抑制するためである。
【００５６】
次いで、ステップ４２で、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを算出する。このパイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐの算出処理は、具体的には、図７に示すように実行される。まず、ステップ５０で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、パイロット噴射量の定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１を算出する。
【００５７】
この定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１は、エンジン３が定常運転状態にあるときにパイロット噴射タイミングで噴射すべき燃料量を表しており、このマップでは、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１は、メイン噴射タイミングで噴射された燃料の燃焼を緩慢にして燃焼音を抑制するように設定されている。具体的には、高負荷側（高回転側）では、燃焼音が大きい状態になり、パイロット噴射が不要になるので、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１は値０に設定されている。また、低回転域では、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１は、エンジン回転数ＮＥが低いほど、より大きな値に設定されている。これは、低回転域では、パイロット噴射量が少ないと、燃焼室内の温度が低くなり、メイン噴射時の拡散燃焼が不活性な状態になることで、混合気の良好な着火性を確保できないので、それに対応するためである。
【００５８】
ステップ５０に続くステップ５１で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、パイロット噴射量の過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２を算出する。
【００５９】
この過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２は、メイン噴射タイミングで噴射された燃料の燃焼を緩慢にして燃焼音を抑制するために、エンジン３が過渡運転状態にあるときにパイロット噴射タイミングで噴射すべき燃料量を表しており、このマップでは、過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２は、前述した定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１と比べて、より大きい値に概ね設定されている。これは、過渡運転状態では、定常運転状態と比べて、エンジン３の燃焼音がより大きくなるので、それに対応するためである。過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２は、具体的には、高負荷側（高回転側）では、燃焼音が大きい状態になり、パイロット噴射が不要になるので、値０に設定されている。また、低回転域では、過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２は、エンジン回転数ＮＥが低いほど、より大きな値に設定されている。これは、低回転域では、パイロット噴射量が少ないと、燃焼室内の温度が低くなり、メイン噴射時の拡散燃焼が不活性な状態になることで、混合気の良好な着火性を確保できないので、それに対応するためである。
【００６０】
次に、ステップ５２で、前述した過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にあるときには、ステップ５９に進み、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２に設定する。その後、本処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップ５２の判別結果がＮＯのときには、ステップ５３に進み、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが定常判定値ＤＩ＿１よりも小さいか否かを判別する。この定常判定値ＤＩ＿１は、正の一定値に設定されている。
【００６２】
このステップ５３の判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が定常運転状態にあると判定して、ステップ５４に進み、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１に設定する。その後、本処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップ５３の判別結果がＮＯのときには、ステップ５５に進み、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが過渡判定値ＤＩ＿２よりも大きいか否かを判別する。この過渡判定値ＤＩ＿２は、ＤＩ＿１＜ＤＩ＿２が成立するような正の一定値に設定されている。
【００６４】
このステップ５５の判別結果がＹＥＳで、ＤＩＭＥＰ＞ＤＩ＿２が成立しているときには、エンジン３が過渡運転状態にあると判定して、前述したステップ５９に進み、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２に設定した後、本処理を終了する。
【００６５】
一方、ステップ５５の判別結果がＮＯで、ＤＩ＿１≦ＤＩＭＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときには、エンジン３が過渡運転状態と定常運転状態との間で移行する途中の状態にあると判定して、ステップ５６に進み、有効圧偏差ＤＩＭＥＰに応じて、図８に示すテーブルを検索することにより、重みＫを算出する。
【００６６】
同図に示すように、このテーブルでは、重みＫは、ＤＩＭＥＰ＝ＤＩ＿１のときには値１．０に、ＤＩＭＥＰ＝ＤＩ＿２のときには値０にそれぞれ設定されているとともに、ＤＩ＿１＜ＤＩＭＥＰ＜ＤＩ＿２の範囲では、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが小さいほど、より大きい値に設定されている。この理由については、後述する。なお、本実施形態では、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合に相当し、ＤＩ＿１＜ＤＩＭＥＰ＜ＤＩ＿２が所定範囲に相当する。
【００６７】
ステップ５６に続くステップ５７で、下式（１）により、パイロット噴射量の移行時用値ＱＩＮＪ＿Ｐ３を算出する。
ＱＩＮＪ＿Ｐ３＝Ｋ・ＱＩＮＪ＿Ｐ１＋（１−Ｋ）・ＱＩＮＪ＿Ｐ２      ……（１）
【００６８】
上式（１）に示すように、移行時用値ＱＩＮＪ＿Ｐ３は、２つの重みＫ，１−Ｋ（反映度合）を用いて、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１および過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２の加重平均演算によって算出されるので、重みＫが大きいほど、移行時用値ＱＩＮＪ＿Ｐ３に反映される定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１の割合が大きくなる。この場合、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが小さいほど、エンジン３が定常運転状態に近い状態となるので、移行時用値ＱＩＮＪ＿Ｐ３に反映される定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１の割合を大きくすべく、重みＫをより大きい値に設定する必要がある。以上の理由により、前述した図８のテーブルでは、重みＫは、ＤＩ＿１＜ＤＩＭＥＰ＜ＤＩ＿２の領域では、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが小さいほど、より大きい値に設定されている。
【００６９】
次いで、ステップ５８に進み、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを移行時用値ＱＩＮＪ＿Ｐ３に設定した後、本処理を終了する。
【００７０】
図６に戻り、ステップ４２で以上のようにパイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを算出した後、ステップ４３に進み、メイン噴射量ＱＩＮＪ＿Ｍを、総噴射量ＱＩＮＪからパイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐを減算した値ＱＩＮＪ−ＱＩＮＪ＿Ｐに設定する。
【００７１】
次いで、ステップ４４に進み、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍを算出する。このメイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍの算出処理は、具体的には、図９に示すように実行される。まず、ステップ６０で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、メイン噴射時期の定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１を算出する。このマップでは、定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１は、圧縮行程のＴＤＣ付近の所定のクランク角に設定されている。
【００７２】
ステップ６０に続くステップ６１で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、メイン噴射時期の過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｍ２を算出する。このマップでは、過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｍ２は、圧縮行程のＴＤＣ付近の所定のクランク角であって、上述した定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１とは異なる値、具体的には、定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１よりも概ね遅角側の値に設定されている。これは、前述したように、過渡運転状態では定常運転状態と比べてエンジン３の燃焼音がより大きくなるので、それに対応するためである。
【００７３】
次に、ステップ６２に進み、前述した過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にあるときには、ステップ６８に進み、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍを過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｍ２に設定する。その後、本処理を終了する。
【００７４】
一方、ステップ６２の判別結果がＮＯのときには、ステップ６３で、前述した有効圧偏差ＤＩＭＥＰが前述した定常判定値ＤＩ＿１よりも小さいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が定常運転状態にあると判定して、ステップ６４に進み、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍを定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１に設定する。その後、本処理を終了する。
【００７５】
一方、ステップ６３の判別結果がＮＯのときには、ステップ６５に進み、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが前述した過渡判定値ＤＩ＿２よりも大きいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が過渡運転状態にあると判定して、前述したステップ６８に進み、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍを過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｍ２に設定した後、本処理を終了する。
【００７６】
一方、ステップ６５の判別結果がＮＯで、ＤＩ＿１≦ＤＩＭＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときには、エンジン３が過渡運転状態と定常運転状態との間で移行する途中の状態にあると判定して、ステップ６６に進み、下式（２）により、メイン噴射時期の移行時用値φＩＮＪ＿Ｍ３を算出する。
φＩＮＪ＿Ｍ３＝Ｋ・φＩＮＪ＿Ｍ１＋（１−Ｋ）・φＩＮＪ＿Ｍ２      ……（２）
【００７７】
上式（２）に示すように、移行時用値φＩＮＪ＿Ｍ３は、２つの重みＫ，１−Ｋを用いて、定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１および過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｍ２の加重平均演算によって算出される。
【００７８】
次いで、ステップ６７に進み、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍを移行時用値φＩＮＪ＿Ｍ３に設定した後、本処理を終了する。
【００７９】
図６に戻り、ステップ４４で以上のようにメイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍを算出した後、ステップ４５に進み、パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを算出する。このパイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐの算出処理は、具体的には、図１０に示すように実行される。
【００８０】
まず、ステップ７０で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、パイロット噴射時期の定常運転用値φＩＮＪ＿Ｐ１を算出する。このマップでは、定常運転用値φＩＮＪ＿Ｐ１は、前述したメイン噴射時期の定常運転用値φＩＮＪ＿Ｍ１よりも進角側のクランク角に設定されている。
【００８１】
ステップ７０に続くステップ７１で、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＴＲＱに応じて、図示しないマップを検索することにより、パイロット噴射時期の過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｐ２を算出する。このマップでは、過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｐ２は、上述した定常運転用値φＩＮＪ＿Ｐ１とは異なる値であって、前述したメイン噴射時期の過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｍ２よりも進角側のクランク角に設定されている。
【００８２】
次に、ステップ７２で、前述した過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にあるときには、ステップ７８に進み、パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｐ２に設定する。その後、本処理を終了する。
【００８３】
一方、ステップ７２の判別結果がＮＯのときには、ステップ７３で、前述した有効圧偏差ＤＩＭＥＰが前述した定常判定値ＤＩ＿１よりも小さいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が定常運転状態にあると判定して、ステップ７４に進み、パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを定常運転用値φＩＮＪ＿Ｐ１に設定する。その後、本処理を終了する。
【００８４】
一方、ステップ７３の判別結果がＮＯのときには、ステップ７５に進み、有効圧偏差ＤＩＭＥＰが前述した過渡判定値ＤＩ＿２よりも大きいか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、エンジン３が過渡運転状態にあると判定して、前述したステップ７８に進み、パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｐ２に設定した後、本処理を終了する。
【００８５】
一方、ステップ７５の判別結果がＮＯで、ＤＩ＿１≦ＤＩＭＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときには、エンジン３が過渡運転状態と定常運転状態との間で移行する途中の状態にあると判定して、ステップ７６に進み、下式（３）により、パイロット噴射時期の移行時用値φＩＮＪ＿Ｐ３を算出する。
φＩＮＪ＿Ｐ３＝Ｋ・φＩＮＪ＿Ｐ１＋（１−Ｋ）・φＩＮＪ＿Ｐ２      ……（３）
【００８６】
上式（３）に示すように、移行時用値φＩＮＪ＿Ｐ３は、２つの重みＫ，１−Ｋを用いて、定常運転用値φＩＮＪ＿Ｐ１および過渡運転用値φＩＮＪ＿Ｐ２の加重平均演算によって算出される。
【００８７】
次いで、ステップ７７に進み、パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを移行時用値φＩＮＪ＿Ｐ３に設定した後、本処理を終了する。
【００８８】
図６に戻り、ステップ４５で以上のようにパイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを算出した後、本処理を終了する。
【００８９】
次に、図１１を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行される吸気量制御処理について説明する。この処理は、以下に述べるように、各種の制御処理を実行することにより、気筒３ａ内に吸入される新気量およびＥＧＲ量を制御するものであり、所定の制御周期で実行される。
【００９０】
この処理では、まず、ステップ８０で、前述した過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、以下のステップ８１〜８３で、定常運転用の吸気量制御処理を実行する。
【００９１】
最初に、ステップ８１で、定常運転用のＥＧＲ制御処理を実行する。具体的には、まず、前述した上流側ＥＧＲ圧ＰＥＧＲＵ、下流側ＥＧＲ圧ＰＥＧＲＤおよびＥＧＲ温ＴＥＧＲに基づき、実ＥＧＲ量ＱＥＧＲを算出する。次いで、要求トルクＴＲＱおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、定常運転用の目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤを算出する。そして、ＥＧＲ制御弁８ｂへの制御入力を、これと実ＥＧＲ量ＱＥＧＲと目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤとの関係を定義したモデルに基づくアルゴリズムにより算出した後、この制御入力に応じた駆動信号をＥＧＲ制御弁８ｂに供給する。それにより、ＥＧＲ制御弁８ｂを介して、ＥＧＲ量が制御される。
【００９２】
次いで、ステップ８２に進み、定常運転用のＩＳＶ制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＴＲＱおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、定常運転用の目標新気量ＱＡＩＲ＿ＣＭＤを算出する。そして、ＩＳＶアクチュエータ７ｂへの制御入力を、これと実新気量ＱＡＩＲと目標新気量ＱＡＩＲ＿ＣＭＤとの関係を定義したモデルに基づくアルゴリズムにより算出した後、この制御入力に応じた駆動信号をＩＳＶアクチュエータ７ｂに供給する。それにより、吸気絞り弁７ａを介して、新気量が制御される。
【００９３】
次に、ステップ８３で、定常運転用の過給圧制御処理を実行する。具体的には、要求トルクＴＲＱおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、図示しないマップを検索することにより、定常運転用の目標過給圧ＰＣ＿ＣＭＤを算出し、この定常運転用の目標過給圧ＰＣ＿ＣＭＤに対応する駆動信号をベーンアクチュエータ６ｄに供給する。それにより、ターボチャージャ６を介して、過給圧ＰＣが制御される。その後、本処理を終了する。
【００９４】
一方、ステップ８０の判別結果がＹＥＳで、エンジン３が過渡運転状態にあるときには、以下のステップ８４〜８６で、過渡運転用の吸気量制御処理を実行する。
【００９５】
まず、ステップ８４で、過渡運転用のＥＧＲ制御処理を実行する。具体的には、前述したステップ８１と同様の手法によって、実ＥＧＲ量ＱＥＧＲおよび過渡運転用の目標ＥＧＲ量ＱＥＧＲ＿ＣＭＤを算出する。そして、ＥＧＲ制御弁８ｂへの制御入力を前述した手法によって算出した後、この制御入力に応じた駆動信号をＥＧＲ制御弁８ｂに供給する。それにより、ＥＧＲ制御弁８ｂを介して、ＥＧＲ量が制御される。
【００９６】
次いで、ステップ８５に進み、過渡運転用のＩＳＶ制御処理を実行する。具体的には、前述したステップ８２と同様の手法によって、過渡運転用の目標新気量ＱＡＩＲ＿ＣＭＤを算出する。そして、ＩＳＶアクチュエータ７ｂへの制御入力を前述した手法によって算出した後、この制御入力に応じた駆動信号をＩＳＶアクチュエータ７ｂに供給する。それにより、吸気絞り弁７ａを介して、新気量が制御される。
【００９７】
次に、ステップ８６で、過渡運転用の過給圧制御処理を実行する。具体的には、前述したステップ８３と同様の手法によって、過渡運転用の目標過給圧ＰＣ＿ＣＭＤを算出し、この過渡運転用の目標過給圧ＰＣ＿ＣＭＤに対応する駆動信号をベーンアクチュエータ６ｄに供給する。それにより、ターボチャージャ６を介して、過給圧ＰＣが制御される。その後、本処理を終了する。
【００９８】
以上のように、本実施形態の内燃機関の制御装置１によれば、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐ、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍおよびパイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐの算出値として、エンジン３が過渡運転状態にあると判定されたときには、それぞれの過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２，φＩＮＪ＿Ｍ２，φＩＮＪ＿Ｐ２が用いられ、エンジン３が定常運転状態にあると判定されたときには、それぞれの定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１が用いられる。さらに、過渡運転状態にないと判定された場合において、ＤＩ＿１≦ＤＩＭＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときには、有効圧偏差ＤＩＭＥＰに応じて重みＫを算出し、この重みＫを用いて、定常運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ１，φＩＮＪ＿Ｍ１，φＩＮＪ＿Ｐ１および過渡運転用値ＱＩＮＪ＿Ｐ２，φＩＮＪ＿Ｍ２，φＩＮＪ＿Ｐ２の補間演算によって、３つの値ＱＩＮＪ＿Ｐ，φＩＮＪ＿Ｍ，φＩＮＪ＿Ｐがそれぞれ算出される。
【００９９】
したがって、エンジン３が定常運転状態と過渡運転状態の間で移行する際、ＤＩ＿１≦ＤＩＭＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときには、３つの値ＱＩＮＪ＿Ｐ，φＩＮＪ＿Ｍ，φＩＮＪ＿Ｐが、定常運転用値および過渡運転用値の間で徐々に変化するように算出されるので、そのような３つの値ＱＩＮＪ＿Ｐ，φＩＮＪ＿Ｍ，φＩＮＪ＿Ｐを用いてエンジン３の出力を制御することによって、エンジン３の出力変動および回転変動などが発生するのを抑制できる。その結果、エンジン３の運転性および安定性をいずれも向上させることができる。
【０１００】
また、図示平均有効圧ＩＭＥＰは、エンジン３の実際の出力状態を精度よく表すものであるので、そのような図示平均有効圧ＩＭＥＰに応じて、定常運転用値および過渡運転用値の補間演算を実行することにより、３つの値ＱＩＮＪ＿Ｐ，φＩＮＪ＿Ｍ，φＩＮＪ＿Ｐを、エンジン３における実際の出力状態を精度よく反映させながら算出できる。その結果、エンジン３の出力を精度よく制御することができる。
【０１０１】
なお、実施形態は、図示平均有効圧ＩＭＥＰを筒内圧パラメータとして用いた例であるが、本発明の筒内圧パラメータはこれに限らず、筒内圧ＰＣＹＬや、所定クランク角（例えば１゜）間の筒内圧ＰＣＹＬの変化分などの、内燃機関の気筒内の圧力状態を表すものであればよい。例えば、筒内圧ＰＣＹＬを筒内圧パラメータとして用いる場合、気筒の１燃焼サイクル中の筒内圧ＰＣＹＬの最大値と、その目標値との間の偏差（またはその絶対値）が所定範囲にあるときに、その偏差に応じて、補間演算を実行してもよい。この場合、実施形態で用いた図示平均有効圧ＩＭＥＰは、筒内圧ＰＣＹＬの積分値として算出されるので、筒内圧ＰＣＹＬやその変化分を用いる場合と比べて、より高い制御精度を確保することができる。
【０１０２】
また、実施形態は、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合として、有効圧偏差ＤＩＭＥＰ（＝｜ＩＭＥＰ＿ＣＭＤ−ＩＭＥＰ｜）を用いた例であるが、本発明の乖離度合はこれに限らず、両者の乖離度合を表すものであればよい。例えば、目標値に対する筒内圧パラメータの乖離度合として、図示平均有効圧ＩＭＥＰと目標有効圧ＩＭＥＰ＿ＣＭＤの相対的な比（ＩＭＥＰ＿ＣＭＤ／ＩＭＥＰまたはＩＭＥＰ／ＩＭＥＰ＿ＣＭＤ）を用いてもよい。さらに、筒内圧パラメータとして筒内圧ＰＣＹＬを用いる場合には、１燃焼サイクル中の筒内圧ＰＣＹＬの最大値とその目標値との相対的な比を用いてもよい。
【０１０３】
さらに、内燃機関の出力を変更するための操作量として、パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐ、メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍおよびパイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐを算出した例であるが、本発明の操作量はこれに限らず、内燃機関の出力を変更するための値であればよい。例えば、本発明の制御装置をガソリンエンジンに適用した場合には、操作量として点火時期を用いてもよい。
【０１０４】
一方、実施形態は、過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳ＝０で、エンジン３が過渡運転状態にないと判定された場合において、ＤＩ＿１≦ＤＭＩＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときに、定常運転用値と過渡運転用値の補間演算を実行した例であるが、本発明はこれに限らず、過渡運転フラグＦ＿ＴＲＡＮＳの値とは無関係に、ＤＩ＿１≦ＤＭＩＥＰ≦ＤＩ＿２が成立しているときに、定常運転用値と過渡運転用値の補間演算を実行するように構成してもよい。
【０１０５】
また、実施形態は、本発明の制御装置を内燃機関としてのディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明はこれに限らず、ガソリンエンジンなどの内燃機関に適用可能である。
【０１０６】
さらに、実施形態は、筒内圧センサ２１を気筒３ａ毎に設け、筒内圧ＰＣＹＬおよび図示平均有効圧ＩＭＥＰを気筒３ａ毎に算出した例であるが、４つの気筒３ａのうちの１つの気筒３ａにのみ筒内圧センサ２１を設け、この１気筒３ａにおける筒内圧ＰＣＹＬおよび図示平均有効圧ＩＭＥＰを算出し、この図示平均有効圧ＩＭＥＰを用いて、３つの値ＱＩＮＪ＿Ｐ，φＩＮＪ＿Ｍ，φＩＮＪ＿Ｐを気筒３ａ毎に算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本願発明の一実施形態に係る制御装置を適用した内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図示平均有効圧ＩＭＥＰの算出処理を示すフローチャートである。
【図４】運転状態判定処理を示すフローチャートである。
【図５】要求トルクＴＲＱの算出処理を示すフローチャートである。
【図６】燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。
【図７】パイロット噴射量ＱＩＮＪ＿Ｐの算出処理を示すフローチャートである。
【図８】重みＫの算出に用いるテーブルの一例を示す図である。
【図９】メイン噴射時期φＩＮＪ＿Ｍの算出処理を示すフローチャートである。
【図１０】パイロット噴射時期φＩＮＪ＿Ｐの算出処理を示すフローチャートである。
【図１１】吸気量制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  制御装置
２  ＥＣＵ（筒内圧パラメータ検出手段、目標値算出手段、運転状態判定手段、操作
量算出手段、定常運転用値算出手段、過渡運転用値算出手段、補間演算手段）
３  内燃機関
３ａ  気筒
２１  筒内圧センサ（筒内圧パラメータ検出手段）
ＩＭＥＰ  図示平均有効圧（筒内圧パラメータ）
ＩＭＥＰ＿ＣＭＤ  目標有効圧（目標値）
ＤＩＭＥＰ  有効圧偏差（乖離度合）
ＤＩ＿１  定常判定値（所定範囲を規定する値）
ＤＩ＿２  過渡判定値（所定範囲を規定する値）
ＱＩＮＪ＿Ｐ  パイロット噴射量（操作量）
ＱＩＮＪ＿Ｐ１  定常運転用値
ＱＩＮＪ＿Ｐ２  過渡運転用値
φＩＮＪ＿Ｍ  メイン噴射時期（操作量）
φＩＮＪ＿Ｍ１  定常運転用値
φＩＮＪ＿Ｍ２  過渡運転用値
φＩＮＪ＿Ｐ  パイロット噴射時期（操作量）
φＩＮＪ＿Ｐ１  定常運転用値
φＩＮＪ＿Ｐ２  過渡運転用値
Ｋ  重み（反映度合）
【図１】
2008248811.tif 000003
【図２】
2008248811.tif 000004
【図３】
2008248811.tif 000005
【図４】
2008248811.tif 000006
【図５】
2008248811.tif 000007
【図６】
2008248811.tif 000008
【図７】
2008248811.tif 000009
【図８】
2008248811.tif 000010
【図９】
2008248811.tif 000011
【図１０】
2008248811.tif 000012
【図１１】
2008248811.tif 000013