(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行状態に応じて予混合燃焼運転と拡散燃焼運転とを切り替えて実施するエンジンの制御装置において、
前記車両に搭載された変速機の変速段を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記変速段に基づいて前記予混合燃焼運転の実施条件を変更する変更部とを備え、
前記変更部は、前記変速段の減速比が小さいほど、前記実施条件のうちエンジン回転数及びエンジン負荷の少なくともいずれかの上限値を大きくすることで前記予混合燃焼運転の実施領域を拡大する
ことを特徴とする、エンジン制御装置。
【請求項２】
前記変更部は、
前記減速比が第一減速比未満である場合には、前記減速比が前記第一減速比以上である場合よりも前記実施条件のうちエンジン回転数の上限値を大きくし、かつ、
前記減速比が前記第一減速比よりも小さい第二減速比未満である場合には、前記減速比が前記第二減速比以上である場合よりも前記実施条件のうちエンジン負荷の上限値を大きくする
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記変速段が変化してから少なくとも所定時間が経過するまでの間は、前記予混合燃焼運転を禁止して前記拡散燃焼運転を実施する制御部を備える
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記所定時間は、前記変速段の減速比が小さいほど短い
ことを特徴とする、請求項３記載のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記所定時間は、前記エンジンの過給圧及び吸気酸素濃度の各々について、目標値と実値との差が所定値以下になるまでの時間である
ことを特徴とする、請求項３又は４記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行状態に応じて予混合燃焼運転と拡散燃焼運転とを切り替えて実施するエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行状態に応じてエンジン筒内における燃焼状態を変更する技術が提案されている。すなわち、一つのエンジンで予混合燃焼と拡散燃焼とを併用する技術である。予混合燃焼とは、燃料と酸素（酸化剤）とが予め混合されている燃料混合気の燃焼形態であり、例えば燃料を吸気ポート内に噴射する火花点火式ガソリンエンジンでの燃焼形態である。また、拡散燃焼とは、燃料と酸素との混合状態がやや不均一な（燃料と酸素とが互いに拡散しながら燃焼する）燃焼混合気の燃焼形態であり、例えば燃料が筒内に直接的に噴射される圧縮点火式ディーゼルエンジンでの燃焼形態である。
【０００３】
これらの二種類の燃焼状態を実現するディーゼルエンジンは、PCCI（Premixed Charge Compression Ignition）エンジン，HCCI（Homogeneous Charge Compression Ignition）エンジン，CAI（Controlled Auto Ignition）エンジン等と呼ばれている。また、近年では、火花点火式のガソリンエンジンで予混合圧縮自着火燃焼を成立させる技術も開発されている。
予混合燃焼は、希薄な燃料混合気の燃焼であることから、拡散燃焼と比較して燃焼温度が低く、窒素酸化物やすすの生成量が少ない。そのため、窒素酸化物やすすの発生量が規制されている車両用のエンジンにおける燃焼形態を予混合燃焼とすることで、車両の排気性能を改善することが可能となる（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第5447294号公報
【特許文献２】特許第3931900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、予混合燃焼は拡散燃焼よりも短時間で燃焼反応が進行，完了することから、燃焼に伴って発生する騒音が大きくなりやすいという難点がある。そのため、排気性能を高めつつ車両の静粛性を維持することが難しく、ドライブフィーリングを向上させにくいという課題がある。
【０００６】
本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、排気性能と車両の静粛性とをともに向上させるエンジン制御装置を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）ここで開示するエンジン制御装置は、車両の走行状態に応じて予混合燃焼運転と拡散燃焼運転とを切り替えて実施するエンジンの制御装置であって、前記車両に搭載された変速機の変速段を検出する検出部を備える。また、前記検出部で検出された前記変速段に基づいて前記予混合燃焼運転の実施条件を変更する変更部を備える。前記変更部は、前記変速段の減速比が小さいほど、前記実施条件のうちエンジン回転数及びエンジン負荷の少なくともいずれかの上限値を大きくすることで前記予混合燃焼運転の実施領域を拡大する。
【０００８】
前記予混合燃焼運転とは、燃料と酸素とを前記エンジンの筒内でほぼ均一に分布させ、その混合気を自着火燃焼させる運転状態を意味する。また、前記拡散燃焼運転とは、前記燃料と前記酸素との混合状態がやや不均一な混合気を生成し、その混合気を自着火燃焼させる運転状態を意味する。前記予混合燃焼運転における吸気酸素濃度は、前記拡散燃焼運転における吸気酸素濃度よりも低くなるように制御される。
【０００９】
（２）前記変更部は、前記減速比が第一減速比未満である場合には、前記減速比が前記第一減速比以上である場合よりも前記実施条件のうちエンジン回転数の上限値を大きくし、かつ、前記減速比が前記第一減速比よりも小さい第二減速比未満である場合には、前記減速比が前記第二減速比以上である場合よりも前記実施条件のうちエンジン負荷の上限値を大きくすることが好ましい。
【００１０】
（３）前記変速段が変化してから少なくとも所定時間が経過するまでの間は、前記予混合燃焼運転を禁止して前記拡散燃焼運転を実施する制御部を備えることが好ましい。
【００１１】
（４）前記所定時間は、前記変速段の減速比が小さいほど短いことが好ましい。
（５）前記所定時間は、前記エンジンの過給圧及び吸気酸素濃度の各々について、目標値と実値との差が所定値以下になるまでの時間であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
ここで開示するエンジン制御装置によれば、変速段の減速比が小さいほど、エンジン回転数及びエンジン負荷の少なくともいずれかの上限値が大きくされて予混合燃焼運転の領域が拡大される。このように、二種類の燃焼運転を切り替えるための条件を変速段に基づいて変更することで、予混合燃焼運転で生じうる騒音が遮蔽（マスキング）されやすい運転状態を精度よく把握することができる。したがって、排気性能を向上させつつドライブフィーリングを向上させることができ、排気性能と車両の静粛性とをともに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のエンジン制御装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】（Ａ）は拡散燃焼運転での燃料噴射パターン、（Ｂ）は予混合燃焼運転での燃料噴射パターン、（Ｃ）は熱発生率、（Ｄ）は筒内圧を示すグラフである。
【図３】予混合燃焼と拡散燃焼とを切り替えるためのマップ例である。
【図４】減速比と所定時間との関係を示すグラフである。
【図５】燃焼状態切り替え制御の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照して、実施形態としてのエンジン制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１５】
［１．エンジン］
本実施形態のエンジン制御装置１は、図１に示すエンジン１０を搭載した車両に適用される。図１中には、エンジン１０に設けられる複数のシリンダーのうちの一つを例示する。このエンジン１０は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンであり、車両の走行状態に応じて拡散燃焼運転と予混合燃焼運転とを切り替えて実施するものである。拡散燃焼運転とは、エンジン１０の筒内で拡散燃焼（拡散圧縮自着火燃焼）を実現する運転モードである。一方、予混合燃焼運転とは、エンジン１０の筒内で予混合燃焼（予混合圧縮自着火燃焼）を実現する運転モードである。本実施形態のエンジン１０では、これらの二種類の燃焼状態が車両の走行状態に応じて使い分けられる。
【００１６】
シリンダーの頂面には、吸気ポート，排気ポートが設けられ、それぞれのポート開口には吸気弁，排気弁が設けられる。また、筒内の上部には、筒内噴射弁１１がその先端を燃焼室側に突出させた状態で設けられる。筒内噴射弁１１は、各々の筒内に燃料を噴射する直噴インジェクターであり、高圧の燃料が内部に蓄えられたコモンレール（蓄圧室）に接続される。
【００１７】
筒内噴射弁１１から供給される燃料噴射量や噴射タイミングは、エンジン制御装置１で制御される。例えば、エンジン制御装置１から筒内噴射弁１１に制御パルス信号が伝達されると、筒内噴射弁１１の噴孔がその制御パルス信号の大きさに対応する期間だけ開放される。これにより、燃料噴射量は制御パルス信号の大きさ（駆動パルス幅）に応じた量となり、燃料噴射時期（噴射タイミング）は制御パルス信号が伝達された時刻に対応したものとなる。
【００１８】
拡散燃焼運転時における燃料噴射パターンを図２（Ａ）に示す。ここでは、パイロット噴射，プレ噴射，メイン噴射，ポスト噴射の四段階からなる多段噴射が実施される場合について説明する。パイロット噴射，プレ噴射は圧縮行程中に実施され、エンジン出力に最も寄与するメイン噴射は圧縮上死点（ＴＤＣ）の前後で実施され、ポスト噴射は燃焼行程以降に実施される。拡散燃焼運転での熱発生率は、図２（Ｃ）中に破線で示すように、メイン噴射の直後に最大となる。メイン噴射の終了時刻θ1から着火時刻θ2までの時間（着火遅れ時間）は比較的短時間であり、メイン噴射の実施中に着火することもありうる。また、拡散燃焼運転での筒内圧は、図２（Ｄ）中に破線で示すように、比較的なだらかに変動する。
【００１９】
一方、予混合燃焼運転時における燃料噴射パターンを図２（Ｂ）に示す。予混合燃焼運転ではパイロット噴射，プレ噴射，ポスト噴射が省略され、メイン噴射が圧縮行程中に実施される。また、圧縮上死点（ＴＤＣ）の前後では、アフター噴射が補助的に実施される。予混合燃焼運転での熱発生率は、図２（Ｃ）中に実線で示すように、メイン噴射から所定の予混合期間を経て最大となる。メイン噴射の終了時刻θ3から着火時刻θ4までの着火遅れ時間は、拡散燃焼運転での着火遅れ時間よりも長くなる。また、予混合燃焼運転での筒内圧は、拡散燃焼運転における筒内圧よりも急激に増減するような特性を持ち、図２（Ｄ）中に実線で示すように、ピーキーな（尖頂状の）グラフ形状となる。
【００２０】
エンジン１０の吸気通路１２及び排気通路１３には、排気圧を利用して吸気通路１２上の空気を筒内へと強制的に送り込むことで過給するターボチャージャー１４（過給機）が介装される。吸気通路１２には、上流側から順にエアクリーナー１６，低圧スロットル弁１７，ターボチャージャー１４，インタークーラー１８，高圧スロットル弁１９が設けられる。一方、排気通路１３では、ターボチャージャー１４よりも下流側に排気浄化装置１５が介装される。この排気浄化装置１５には、ＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）１５ＡやＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルター）１５Ｂ等が内蔵される。
【００２１】
また、このエンジン１０には、排気の一部を吸気側に再循環させるための高圧ＥＧＲ通路２０と低圧ＥＧＲ通路２３とが設けられる。高圧ＥＧＲ通路２０は、ターボチャージャー１４よりも上流側の排気通路１３と高圧スロットル弁１９よりも下流側の吸気通路１２とを接続する通路である。この高圧ＥＧＲ通路２０には、高圧ＥＧＲクーラー２１及び高圧ＥＧＲ弁２２が介装される。また、低圧ＥＧＲ通路２３は、ターボチャージャー１４よりも下流側の排気通路１３とインタークーラー１８よりも上流側の吸気通路１２とを接続する通路である。低圧ＥＧＲ通路２３には、低圧ＥＧＲフィルタ２４，低圧ＥＧＲクーラー２５，低圧ＥＧＲ弁２６が介装される。高圧ＥＧＲ弁２２及び低圧ＥＧＲ弁２６の弁開度は可変である。
【００２２】
エンジン１０のクランクシャフトの近傍には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転数センサ３１が設けられる。また、吸気通路１２の高圧スロットル弁１９よりも下流側には、筒内に導入される吸気の圧力（過給時における過給圧）を検出する圧力センサ３２と、吸気中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ３３とが設けられる。
車両の任意の位置には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３４と、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ３５とが設けられる。シフトレバーの操作位置は、車両に搭載される変速機の変速段（例えば１速，２速，…，６速等）に対応し、段数が大きいほど（低速段から高速段へと向かうほど）減速比が小さいことを意味する。上記の各種センサ３１〜３５で検出された各種情報は、エンジン制御装置１に伝達される。
【００２３】
［２．エンジン制御装置］
上記のエンジン１０を搭載する車両には、エンジン制御装置１（Engine Electronic Control Unit，制御装置）が設けられる。エンジン制御装置１は、エンジン１０に関する点火系，燃料系，吸排気系及び動弁系といった広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、エンジン１０の各シリンダーに供給される吸入空気量や燃料噴射量，燃料噴射時期，ＥＧＲ量等を制御するものである。エンジン制御装置１は、車載ネットワーク網を介して、他の電子制御装置（例えば、変速機ＥＣＵ，エアコンＥＣＵ，ブレーキＥＣＵ，車体制御ＥＣＵ，ボディＥＣＵ等）や各種センサ３１〜３５に接続される。
【００２４】
このエンジン制御装置１は、例えばCPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のマイクロプロセッサやROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリ等を集積した電子デバイスである。マイクロプロセッサは、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、ROM，RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。エンジン制御装置１での制御内容は、例えばアプリケーションプログラムとしてROM，RAM，不揮発メモリ，リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、マイクロプロセッサによって実行される。
【００２５】
本実施形態のエンジン制御装置１は、車両の走行状態に応じて、予混合燃焼運転と拡散燃焼運転とを切り替える「燃焼状態切り替え制御」を実施する。車両の走行状態は、例えば各種センサ３１〜３５で検出された各種情報に基づいて判断される。また、筒内での燃焼状態（予混合燃焼，拡散燃焼）は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、燃料噴射量及び燃料噴射タイミングを制御しつつ、吸入空気量やＥＧＲ量を調節することで、切り替えられるものとする。
【００２６】
エンジン制御装置１には、燃焼状態切り替え制御を実施するための要素として、検出部２，マップ記憶部３，変更部４，条件判定部５，制御部６が設けられる。
検出部２は、シフトポジションセンサ３５で検出されたシフトレバーの操作位置の情報に基づき、変速機の変速段を検出するものである。ここでは、現在の変速段が何速であるかが把握される。また、シフトレバーの操作位置が変更されたときには、現在の変速段になってからの経過時間が計測，検出される。これらの変速段，経過時間の情報は、変更部４に伝達される。
【００２７】
マップ記憶部３は、車両の走行状態と燃焼状態との対応関係が規定された制御マップを記憶するものである。車両の走行状態は、少なくともエンジン負荷Ec，エンジン回転数Neの何れか一方に基づいて把握され、好ましくはエンジン負荷Ec及びエンジン回転数Neの双方に基づいて把握される。ここでいうエンジン負荷Ecとは、エンジン１０に対する出力要求に相当するパラメータであり、例えばアクセルペダルセンサ３４で検出されたアクセル開度や車速，吸入空気量，吸気圧，過給圧等に基づいて算出される。なお、車両の走行状態を把握する際には、外気温，外気圧，エンジン冷却水温等も考慮することが好ましい。
【００２８】
本実施形態では、図３に示すように、エンジン負荷Ec及びエンジン回転数Neによって定められる運転点と燃焼状態との対応関係が変速段毎に設定された制御マップが使用される。図３中の領域Ｍ１は変速段が１速のときに予混合燃焼運転が実施される領域を表し、領域Ｍ１を含む領域Ｍ２は、変速段が２速のときに予混合燃焼運転が実施される領域を表す。同様に、領域Ｍ１及び領域Ｍ２を含む領域Ｍ３は、変速段が３速のときに予混合燃焼運転が実施される領域であり、領域Ｍ１〜Ｍ３の全てを含む領域Ｍ４は、変速段が４速以上のときに予混合燃焼運転が実施される領域である。なお、領域Ｍ１〜Ｍ４よりも外側の領域Ｃは、それぞれの変速段において拡散燃焼運転が実施される領域〔予混合燃焼運転が禁止される（実施されない）領域〕である。
【００２９】
エンジン負荷Ec及びエンジン回転数Neと各領域Ｍ１〜Ｍ４との関係を以下の表に例示する。なお、表１中に示すNe1〜Ne5，Ec1〜Ec4の大小関係は、Ne1＜Ne2＜Ne3＜Ne4＜Ne5，Ec1＜Ec2＜Ec3＜Ec4である。これらの値は、例えば予め設定された固定値であってもよいし、車両の走行条件（例えば、外気温，外気圧，エンジン冷却水温等）に基づいて算出される可変値であってもよい。
【００３０】
【表１】
0006405846.tif 000002
【００３１】
マップ上における予混合燃焼運転の実施領域は、変速段の段数が増大するに連れて拡張されている。例えば、変速段が２速の状態では、変速段が１速の状態と比較して、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン回転数Neの増大方向（右方向）に拡大されている。つまり、変速段の減速比が小さいほど、予混合燃焼運転の実施条件のうち、エンジン回転数Neの上限値が大きくなっている。
また、変速段が３速の状態では、変速段が２速の状態と比較して、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン回転数Neの増大方向（右方向）だけでなく、エンジン負荷Ecの増大方向（上方向）にも拡大されている。つまり、変速段の減速比が小さいほど、予混合燃焼運転の実施条件のうち、エンジン負荷Ecの上限値が大きくなっている。
【００３２】
ここで、変速段が１速であるときの減速比を第一減速比と呼び、変速段が２速であるときの減速比を第二減速比と呼ぶ。第二減速比は、第一減速比よりも小さい値を持つ。
減速比が第一減速比未満である場合（例えば変速段が２速の場合）には、減速比が第一減速比以上である場合（例えば変速比が１速の場合）よりもエンジン回転数Neの上限値が大きくなる（Ne4＞Ne3）ように、予混合燃焼運転の実施領域が設定される。
また、減速比が第二減速比未満である場合（例えば変速段が３速の場合）には、減速比が第二減速比以上である場合（例えば変速比が２速の場合）よりもエンジン負荷Ecの上限値が大きくなる（Ec3＞Ec2）ように、予混合燃焼運転の実施領域が設定される。
【００３３】
このように、予混合燃焼運転の実施領域が拡大する方向は、マップ上でエンジン回転数Neの増大方向（右方向）及びエンジン負荷Ecの増大方向（上方向）の二方向である。また、変速段の段数の増大に対して、これらの二方向に向かって均等に拡大するのではなく、エンジン回転数Neの増大方向への拡大がエンジン負荷Ecの増大方向への拡大よりも優先的に実施される。つまり、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン負荷Ecの増大方向に拡大される最小の変速段が３速であるのに対して、エンジン回転数Neの増大方向に拡大される最小の変速段は３速よりも減速比の大きい２速とされる。このようなマップの設定により、エンジン１０の騒音が生じにくい方向へと予混合燃焼運転の実施領域が広げられることになる。
【００３４】
変更部４は、検出部２で検出された変速段に基づき、予混合燃焼運転の実施条件を変更するものである。ここでは、マップ記憶部３が記憶する制御マップにおいて、領域Ｍ１〜Ｍ４のうちのどの領域が予混合燃焼運転の実施領域となるかを決定する機能を持つ。
例えば、変速段が１速であるときには、領域Ｍ１（Ne1≦Ne≦Ne3かつEc1≦Ec≦Ec2）が予混合燃焼運転の実施領域となる。また、変速段が３速であるときには、領域Ｍ３（Ne1≦Ne≦Ne2かつEc1≦Ec≦Ec2、又は、Ne2≦Ne≦Ne5かつEc1≦Ec≦Ec3）が予混合燃焼運転の実施領域となる。これらの実施領域を表す不等式の情報は、予混合燃焼運転の実施条件として条件判定部５に伝達される。
【００３５】
条件判定部５は、車両の走行状態が予混合燃焼運転の実施条件を満たすか否かを判定するものである。ここでは、現時点でのエンジン回転数Ne，エンジン負荷Ecに基づき、予混合燃焼運転の実施条件が成立するか否かが判定される。例えば、変速段が１速であるときには、その時点におけるエンジン回転数NeがNe1≦Ne≦Ne3を満たし、かつ、その時点におけるエンジン負荷EcがEc1≦Ec≦Ec2を満たすか否かが判定される。ここでの判定結果は制御部６に伝達される。
【００３６】
制御部６は、条件判定部５での判定結果に基づいて、燃焼状態切り替え制御を実施するものである。予混合燃焼運転は、原則的には予混合燃焼運転の実施条件が成立している場合に実施される。ただし、変速機の変速段が変化した直後は、吸入空気量やＥＧＲ量，エンジン１０の運転点等が過渡的に変化し、燃焼状態が不安定になる場合がある。そのため、変速段が変化してから所定時間Ｔ0が経過するまでの間は、予混合燃焼運転の実施条件の成否に関わらず、予混合燃焼運転を禁止して拡散燃焼運転を実施するものとする。
【００３７】
所定時間Ｔ0の設定手法としては、以下の三通りが考えられる。
手法１：予め設定された固定値（例えば数秒）とする
手法２：エンジン１０の運転状態に応じて設定される可変値とする
手法３：エンジン１０の過給圧，吸気酸素濃度が安定するまでの時間とする
【００３８】
なお、上記の手法３は、吸気遅れや過給遅れによる燃焼安定性の低下を抑制するための手法であり、例えば過給圧，吸入酸素濃度の各々について、目標値と実値との差が所定値以下になるまでの時間を所定時間Ｔ0とするものである。過給圧，吸入酸素濃度の実値としては、圧力センサ３２，酸素濃度センサ３３で検出された値を用いることができる。また、過給圧，吸入酸素濃度の目標値は、例えばアクセル開度や車速，吸入空気量，吸気圧等に基づいて算出可能である。
【００３９】
本実施形態では、上記の手法２に基づき、減速比が小さいほど所定時間Ｔ0が短く設定されるものとする。減速比と所定時間Ｔ0との関係を図４に例示する。この図４に示すように、変速段の段数が小さいほど、予混合燃焼運転の開始条件を判定するまでの時間が延長される。また、変速段の段数が大きいほど、その時間が短縮される。これは、減速比が小さい状態と比較して、減速比が大きい状態では、燃焼状態が不安定になりやすいからである。
【００４０】
予混合燃焼運転では、例えば図２（Ｂ）に示すような燃料噴射パターンとなるように、制御部６から筒内噴射弁１１へと制御信号が出力される。また、吸入空気量の全体に占めるＥＧＲ量の割合が拡散燃焼運転時と比較して増大するように、低圧スロットル弁１７，高圧スロットル弁１９，高圧ＥＧＲ弁２２，低圧ＥＧＲ弁２６の各々が制御される。一方、拡散燃焼運転では、例えば図２（Ａ）に示すような燃料噴射パターンとなるように、制御部６から筒内噴射弁１１へと制御信号が出力される。
【００４１】
［３．フローチャート］
図５は、上記の燃焼状態切り替え制御の手順を例示するフローチャートである。このフローは、エンジン制御装置１において所定の演算周期で繰り返し実施される。
ステップＡ１では、検出部２において、現在の変速段の情報が取得される。続くステップＡ２では、一サイクル前の変速段と現サイクルの変速段との比較により、シフトレバーが操作されたか否かが判定される。この条件の成立時にはステップＡ３へ進み、現在の変速段になってからの経過時間を表すタイマーＴによる経時が開始された後に、ステップＡ４に進む。一方、シフトレバーが操作されていなければ、ステップＡ３がスキップされてステップＡ４に進む。
【００４２】
ステップＡ４では、制御部６において、現在の変速段に応じて所定時間Ｔ0が設定される。所定時間Ｔ0は、変速段の段数が大きいほど短く設定される。また、ステップＡ５では、タイマーＴの値と所定時間Ｔ0とが比較され、シフトレバーが操作されてから所定時間Ｔ0が経過したか否かが判定される。ここで、Ｔ＜Ｔ0である場合（所定時間Ｔ0が経過していない場合）にはステップＡ１０へ進み、予混合燃焼運転の実施条件の成否に関わらず、制御部６において拡散燃焼運転が実施される。一方、Ｔ≧Ｔ0である場合にはステップＡ６に進む。
【００４３】
ステップＡ６では、所定時間Ｔ0がすでに経過しているため、タイマーＴのカウントが停止する。また、続くステップＡ７では、現在の変速段に応じて予混合燃焼運転の条件が設定される。例えば、変速段が２速の場合には、エンジン１０の運転点が図３中の領域Ｍ２内に存在することが、予混合燃焼運転の実施条件とされる。また、変速段が３速の場合には、図３中の領域Ｍ３が予混合燃焼運転の実施領域とされる。このように、予混合燃焼運転の実施条件は、変速機の変速段に基づいて変更される。
【００４４】
ステップＡ８では、条件判定部５において、予混合燃焼運転の実施条件が成立するか否かが判定される。この実施条件が成立する場合にはステップＡ９に進み、制御部６において予混合燃焼運転が実施される。また、この実施条件が成立しない場合にはステップＡ１０に進み、拡散燃焼運転が実施される。このように、予混合燃焼運転は、シフトレバーが操作されてからの経過時間に関する条件と、変速段に応じて設定される実施条件とがともに成立した場合に実施される。
【００４５】
［４．作用，効果］
（１）上記のエンジン制御装置１では、予混合燃焼運転の実施条件が変速機の変速段に基づいて変更される。これにより、変速段による走行音，作動音の相違を考慮しながら予混合燃焼運転と拡散燃焼運転とを切り替えることができる。つまり、エンジン１０から発せられる音がエンジン１０以外の音によってマスキングされやすい走行状態を精度よく把握することができ、例えば予混合燃焼運転で生じうる騒音が遮蔽されやすい運転状態を精度よく把握することができる。したがって、排気性能を向上させつつ、ドライブフィーリングを向上させることができ、排気性能と車両の静粛性とをともに向上させることができる。
【００４６】
（２）上記のエンジン制御装置１では、図３に示すように、変速機の減速比が小さいほど、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン回転数Neの増大方向（右方向）に拡大されている。このように、予混合燃焼運転を実施するためのエンジン回転数Neの上限値を上昇させることで、エンジン１０がより高回転の状態で予混合燃焼運転を実施することができ、排気性能を向上させることができる。また、エンジン１０が高回転の状態では、予混合燃焼運転で生じうる騒音が走行騒音で遮蔽されやすいため、ドライブフィーリングを向上させることができる。
【００４７】
（３）上記のエンジン制御装置１では、図３に示すように、変速機の減速比が小さいほど、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン負荷Ecの増大方向（上方向）に拡大されている。このように、予混合燃焼運転を実施するためのエンジン負荷Ecの上限値を上昇させることで、エンジン１０がより高負荷の状態で予混合燃焼運転を実施することができ、排気性能を向上させることができる。また、エンジン１０が高負荷の状態では、予混合燃焼運転で生じうる騒音が走行騒音で遮蔽されるため、ドライブフィーリングを向上させることができる。
【００４８】
（４）図３に示すように、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン回転数Neの増大方向（右方向）に拡大される最小の変速段は、２速である。これに対し、予混合燃焼運転の実施領域がエンジン負荷Ecの増大方向（上方向）に拡大される最小の変速段は、３速である。このように、エンジン負荷Ecよりもエンジン回転数Neを優先してその上限値を大きくすることで、騒音の遮蔽効果が高い運転状態で予混合燃焼運転を実施することができ、ドライブフィーリングをさらに向上させることができる。
【００４９】
（５）上記のエンジン制御装置１では、少なくとも変速段が変化してから所定時間Ｔ0が経過した状態で、予混合燃焼運転が実施される。これにより、例えばシフトチェンジ直後に吸入空気量やＥＧＲ量が過渡的に変化したとしても、通常の拡散燃焼運転を実施することで燃焼安定性を確保することができる。つまり、シフトチェンジ直後の不安定な燃焼状態を避けて予混合燃焼運転を開始することができ、エンジン１０の燃焼安定性を向上させることができる。
【００５０】
（６）また、上記の所定時間Ｔ0は、変速段の減速比が小さいほど短く設定される。これにより、エンジン１０の燃焼安定性を向上させつつ、速やかに予混合燃焼運転を開始することができる。
（７）なお、所定時間Ｔ0の設定手法として上記の手法３を採用した場合には、吸気遅れや過給遅れによる燃焼安定性の低下を抑制することができ、予混合燃焼運転でのエンジン１０の燃焼安定性を向上させることができる。
【００５１】
［５．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【００５２】
上述の実施形態では、運転点と燃焼状態との対応関係が、図３に示すマップで定められるものを例示したが、マップ上に示される各領域Ｍ１〜Ｍ４の形状や領域数についてはこれに限定されない。特に、各領域Ｍ１〜Ｍ４の具体的な形状は、車両の走行特性やドライブフィーリングを考慮した上で設定することが望ましい。
また、図３に示すマップは、エンジン回転数Ne及びエンジン負荷Ecに対応する運転点と各領域Ｍ１〜Ｍ４との関係を示すものとなっているが、車両の走行状態は、少なくともエンジン負荷Ec，エンジン回転数Neの何れか一方に基づいて把握することが可能である。なお、運転点と燃焼状態との対応付けは、例えば表１に示すように、不等式や数式を用いて定めることも可能である。
【００５３】
上述の実施形態では、ディーゼルエンジンでの制御について説明したが、この制御はガソリンエンジンにも適用することができる。少なくとも、車両の走行状態に応じて予混合燃焼運転と拡散燃焼運転とを切り替えて実施するエンジンであれば、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【符号の説明】
【００５４】
１  エンジン制御装置
２  検出部
３  マップ記憶部
４  変更部
５  条件判定部
６  制御部
１０  エンジン
【図１】
0006405846.tif 000003
【図２】
0006405846.tif 000004
【図３】
0006405846.tif 000005
【図４】
0006405846.tif 000006
【図５】
0006405846.tif 000007