(57)【要約】【課題】エンジンの燃圧を制御する制御装置に関し、筒内の燃焼状態を改善する。【解決手段】算出部２において、エンジン１０が搭載された車両の加速強度を算出する。また、制御部３において、算出部２で算出された加速強度が大きいほど、エンジン１０の燃圧を低下させ、かつ、単位加速強度あたりの燃圧の低下量を小さくするレール圧制御を実施する。【選択図】図１
2016108946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが搭載された車両の加速強度を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記加速強度が大きいほど、前記エンジンの燃圧を低下させ、かつ、単位加速強度あたりの前記燃圧の低下量を小さくする制御部と、
を備えたことを特徴とする、エンジン制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記エンジンに接続される変速機の減速比が小さいほど、前記燃圧を低下させる
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】
前記制御部は、前記エンジンに接続される変速機の減速比が小さいほど、前記単位加速強度あたりの前記燃圧の低下量を大きくする
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】
前記算出部が、アクセル開度の時間変化率に基づき、前記加速強度を算出する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に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、エンジンの燃圧（燃料圧力）を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの運転状態に応じて、インジェクタから噴射される燃料の噴射圧を制御する技術が知られている。例えば、アクセルペダルが踏み込まれた加速運転状態において、燃料の噴射圧を低下させる制御が存在する。加速運転状態は、アクセル開度の今回値から前回値を減算して得られるアクセル開度変化量の大小に基づいて判別可能である。このような制御により、過給機の過給遅れが生じやすい加速運転への移行時に燃料噴射圧が低減され、燃料の霧化や燃焼速度が抑制される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第4510704号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、筒内に導入される吸入空気量は、車両の走行状態や環境条件に応じて変化する。そのため、同じ加速運転状態であっても、その状態に適した燃料の噴射圧が一定であるとは限らない。例えば、外気温が高温である場合の噴射圧と低温である場合の噴射圧とを同一に設定した場合には、温度による霧化の進行度合いや燃焼速度の変化が考慮されないことになり、筒内の燃焼状態が不安定になりうる。
【０００５】
また、燃料噴射量が比較的多い加速運転状態で燃料の噴射圧を過剰に低下させると、燃料噴霧中の液滴が互いに合体して大径化しやすくなる。このような液滴の粒径拡大により、各々の液滴が完全燃焼しにくくなり、すすの発生量が増加する場合がある。つまり、加速運転状態で単に燃料の噴射圧を低下させる制御を実施するだけでは、筒内の燃焼状態を十分に改善できないおそれがある。
【０００６】
また、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムを具備したエンジンでは、筒内に導入されるＥＧＲ量に応じて筒内酸素濃度が変化することから、燃料が噴射されてから着火するまでの時間が変化し、燃料噴霧の貫徹力（ペネトレーション）が変動する。この貫徹力を適切に制御しなければ、エンジンのシリンダ内壁やピストンに噴霧液滴が接近，付着しやすくなり、燃焼状態の適正化が困難となる。このような技術課題は、例えばデュアルループＥＧＲ（いわゆる高圧ＥＧＲ通路と低圧ＥＧＲ通路とを兼ね備えたＥＧＲシステム）のように、ＥＧＲガスの経路長や経路容積が増大するほど顕著となる。
【０００７】
本件は上記のような課題に鑑み創案されたものであり、エンジン制御装置に関し、筒内の燃焼状態を改善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】
【０００８】
（１）ここで開示するエンジン制御装置は、エンジンが搭載された車両の加速強度を算出する算出部を備える。また、前記算出部で算出された前記加速強度が大きいほど、前記エンジンの燃圧（燃料圧力）を低下させ、かつ、単位加速強度あたりの前記燃圧の低下量を小さくする制御部を備える。
前記加速強度とは前記車両の加速の強さを意味する。前記加速強度は、例えばアクセル開度の時間変化率と相関を持ち、前記車両の加速度とも相関を持つ。また、燃料消費速度とも相関を持ち、吸入空気量，充填効率，体積効率等の時間変化率とも相関を持つ。したがって、これらのパラメータの大きさに基づいて前記加速強度を算出することが可能である。
【０００９】
（２）前記制御部は、前記エンジンに接続される変速機の減速比が小さいほど、前記燃圧を低下させることが好ましい。
例えば、１速よりも２速における前記燃圧の低下量を大きくすることが好ましい。つまり、前記減速比が小さいほど前記燃圧の補正量を増大させることが好ましい。
【００１０】
（３）前記制御部は、前記エンジンに接続される変速機の減速比が小さいほど、前記単位加速強度あたりの前記燃圧の低下量を大きくすることが好ましい。
例えば、１速よりも２速における前記燃圧の減少勾配を大きくすることが好ましい。つまり、前記減速比が小さいほど前記燃圧の減少勾配を急勾配にすることが好ましい。
（４）前記算出部が、アクセル開度の時間変化率に基づき、前記加速強度を算出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
ここで開示するエンジン制御装置によれば、加速強度に応じてエンジンの燃圧を増減させることで、加速操作に伴って生じる吸気輸送遅れや過給遅れに由来する筒内圧の上昇遅れに合わせて、燃料噴霧の広がりやすさを適正化することができ、筒内の燃焼状態を改善することができる。また、加速強度が大きいほど、単位加速強度あたりの燃圧低下量を小さくする（すなわち、減少勾配を緩くする）ことで、液滴の大径化を抑制することができ、燃料噴霧の完全燃焼性を高めて排気性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のエンジン及びエンジン制御装置の構成を例示する図である。
【図２】変速機のギア段，加速強度S，係数Kの関係を例示する係数マップである。
【図３】レール圧制御の手順を示すフローチャート例である。
【図４】レール圧制御の作用を説明するためのグラフであり、（Ａ）はアクセル開度、（Ｂ）はインマニ圧、（Ｃ）はレール圧Fの経時変動を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
［１．エンジン］
本実施形態のエンジン制御装置１は、図１に示すデュアルループＥＧＲシステムを具備したエンジン１０の電子制御装置である。図１中には、エンジン１０に設けられる複数のシリンダ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る。シリンダの頂面には、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、各々の筒内噴射弁１１は共用の蓄圧室であるコモンレール２７に接続される。また、コモンレール２７には燃料ポンプ２８が接続され、高圧の燃料が蓄えられる。コモンレール２７内の燃料圧力（燃圧，レール圧F）は、燃料ポンプ２８の出力に応じて変化する。
【００１５】
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。このとき燃料噴射量は、コモンレール２７内のレール圧Fや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。
【００１６】
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。ターボチャージャー１４は、タービン，コンプレッサの互いの回転軸が軸受を介して連結された構造を持つ。タービンは排気通路１３上に配置され、コンプレッサは吸気通路１２上に配置される。ターボチャージャー１４の作動状態は、エンジン１０の運転状態に応じてエンジン制御装置１で制御される。
【００１７】
吸気通路１２には、上流側から順にエアクリーナー（フィルター）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には、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。
【００１８】
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二系統のＥＧＲ通路、すなわち、高圧ＥＧＲ通路２０，低圧ＥＧＲ通路２３が設けられる。高圧ＥＧＲ通路２０は、吸気通路１２及び排気通路１３においてターボチャージャー１４よりもシリンダに近い部分同士を連通するＥＧＲ通路であり、吸気通路１２におけるターボチャージャー１４（コンプレッサ）よりも下流側と、排気通路１３におけるターボチャージャー１４（タービン）よりも上流側とを接続する。本実施形態の高圧ＥＧＲ通路２０は、吸気通路１２との接続箇所（出口箇所）が高圧スロットル弁１９よりも下流側に設定される。また、高圧ＥＧＲ通路２０には、高圧ＥＧＲクーラー２１及び高圧ＥＧＲ弁２２（ＥＧＲ弁の一つ）が介装される。高圧ＥＧＲ通路２０を介して吸気系に導入されるＥＧＲガスの量（高圧ＥＧＲ量）は、ＥＧＲガスの圧力や高圧ＥＧＲ弁２２の開度に応じた量となる。
【００１９】
低圧ＥＧＲ通路２３は、吸気通路１２及び排気通路１３においてターボチャージャー１４よりもシリンダから遠い部分同士を連通するＥＧＲ通路であり、吸気通路１２におけるターボチャージャー１４（コンプレッサ）よりも上流側と、排気通路１３におけるターボチャージャー１４（タービン）よりも下流側とを接続する。本実施形態の低圧ＥＧＲ通路２３は、排気通路１３との接続箇所（入口箇所）が排気浄化装置１５よりも下流側に設定されるとともに、吸気通路１２との接続箇所（出口箇所）が低圧スロットル弁１７よりも下流側に配置される。また、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（ＥＧＲ弁の一つ）が介装される。低圧ＥＧＲ通路２３を介して吸気系に導入されるＥＧＲガスの量（低圧ＥＧＲ量）は、ＥＧＲガスの圧力や低圧ＥＧＲ弁２６の開度に応じた量となる。高圧ＥＧＲ弁２２及び低圧ＥＧＲ弁２６の弁開度は可変であり、エンジン制御装置１において、エンジン１０の運転状態に応じて制御される。
【００２０】
高圧スロットル弁１９は、吸気通路１２における高圧ＥＧＲ通路２０との接続箇所よりも上流であって、低圧ＥＧＲ通路２３との接続箇所よりも下流に配置される。また、低圧スロットル弁１７は、吸気通路１２における低圧ＥＧＲ通路２３との接続箇所よりも上流であって、エアクリーナー１６よりも下流側に配置される。なお、高圧ＥＧＲ通路２０を通過するＥＧＲ量は、高圧スロットル弁１９の開度を増大させるほど減少する特性を持つ。同様に、低圧ＥＧＲ通路２３を通過するＥＧＲ量も、低圧スロットル弁１７の開度を増大させるほど減少する特性を持つ。
【００２１】
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（インマニ圧PIM）を計測するインマニ圧センサ３２と、吸気中の酸素濃度（吸気酸素濃度D）を検出する酸素濃度センサ３３とが設けられる。ここで検出される吸気酸素濃度Dは、低圧ＥＧＲ量，高圧ＥＧＲ量がゼロのときに大気中の酸素濃度と同一となり、低圧ＥＧＲ量，高圧ＥＧＲ量が増加するに連れて低下する。
【００２２】
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APS）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SPを検出するシフトポジションセンサ３５と、車速Vを検出する車速センサ３６とが設けられる。アクセル開度APSやその時間変化率ΔAPSは、例えば運転手がエンジン１０に要求する出力（トルク）の大きさに対応するパラメータとされる。また、シフトレバーの操作位置SPは、車両に搭載される変速機の変速ギア段（例えば１速，２速，…，６速等）に対応する。また、コモンレール２７には、レール圧Fを検出する燃圧センサ３７が設けられる。上記の各種センサ３１〜３７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３１〜３７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）等のプロセッサ（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。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）等を内蔵する演算処理装置である。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、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、コモンレール２７内のレール圧Fを増減させるレール圧制御を実施する。車両の走行状態は、例えば各種センサ３１〜３７で検出された各種情報に基づいて判断される。レール圧Fを増減させるための具体的な手法は任意であり、例えば燃料ポンプ２８の出力を増減させる手法や、コモンレール２７から燃料ポンプ２８側への還流路に介装されたレール圧制御弁の開度を制御する手法等を採用することができる。
【００２６】
レール圧制御では、車両の加速強度Sに基づいてレール圧Fが制御される。例えば、加速強度Sが大きいほど、レール圧Fをより減少させる補正がなされる。しかし、単に加速強度Sに応じてレール圧Fの減少補正量を増加させたのでは、燃料噴霧中の液滴が互いに合体しやすくなり、液滴の大径化が促進されうる。そこで、加速強度Sが大きいほど、単位加速強度あたりのレール圧Fの低下量が小さくなるように、レール圧Fを補正する。
【００２７】
加速強度Sとは、車両の加速の強さを意味する。ここでいう加速強度Sには、車両の加速度やアクセル開度APSの時間変化率，エンジン１０の出力についての時間変化率（例えば、燃料消費量，吸入空気量，充填効率，体積効率等の時間変化率）等が含まれる。本実施形態では、アクセル開度APSの時間変化率であるアクセル踏み込み速度ΔAPSに基づいてレール圧Fが制御される。これにより、加速時における燃料噴霧の貫徹力が、その加速の強さに応じて最適化され、過渡状態での燃焼状態が改善される。
【００２８】
エンジン制御装置１には、レール圧制御を実施するための要素として、算出部２及び制御部３が設けられる。これらの各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、ソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよい。あるいは、これらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。なお、ソフトウェアは、エンジン制御装置１内のROMや補助記憶装置に記録，保存してもよいし、エンジン制御装置１が読み取り可能な記録媒体に記録してもよい。
【００２９】
［２−１．算出部］
算出部２は、レール圧制御で用いられる加速強度Sを算出するものである。ここでは、加速強度Sの一つであるアクセル踏み込み速度ΔAPSが算出される。アクセル踏み込み速度ΔAPSは、アクセル開度APSの時間微分値（時間変化勾配）に相当するパラメータである。アクセル踏み込み速度ΔAPSは、アクセル開度センサ３４で周期的に検出されるアクセル開度APSの前回値と今回値との差として算出することができる。あるいは、所定時間内で検出されたアクセル開度APSの変化量として算出することができる。また、アクセル踏み込み速度ΔAPSが算出されるのは、アクセルペダルが踏み込まれた場合（アクセル開度APSが増加した場合）のみとする。したがって、アクセル踏み込み速度ΔAPSは常に正の値を持つ。ここで算出されたアクセル踏み込み速度ΔAPSの情報は、制御部３に伝達される。
【００３０】
［２−２．制御部］
制御部３は、レール圧制御を実施するものである。この制御部３には、条件判定部４及びレール圧制御部５が設けられる。
条件判定部４は、レール圧制御を実施するための開始条件及び終了条件を判定する。開始条件は、例えば以下の条件１が成立することである。条件１は、車両を加速させる操作の有無を判定するものであり、例えばアクセル開度APSがゼロを超える場合に成立する。なお、条件２〜４は付加条件であり、全ての条件１〜４が成立した場合にレール圧制御を開始することとしてもよい。
【００３１】
＝レール圧制御の開始条件＝
条件１：車両を加速させる操作がなされている
条件２：アクセル開度APSが所定開度以上である
条件３：低負荷運転状態からの加速操作がなされた
条件４：車速Vが所定車速V0以上での走行中である
【００３２】
また、レール圧制御の終了条件は、例えば以下の条件５〜７の何れかが成立することである。なお、条件１が不成立になることをレール圧制御の終了条件としてもよい。この場合、条件５〜７を省略することができる。
＝レール圧制御の終了条件＝
条件５：制御開始からの経過時間が所定時間以上である
条件６：インマニ圧PIM（計測値）が目標インマニ圧PTGT（目標値）に達した
条件７：車速Vが所定車速V0未満である
【００３３】
条件６中の目標インマニ圧PTGTは、エンジン１０の運転状態に基づいて算出される。条件判定部４には、例えばエンジン１０の回転負荷マップが予め設定され、この回転負荷マップに基づいて目標インマニ圧PTGTが算出される。回転負荷マップには、少なくともエンジン回転数Neとエンジン負荷Ecと目標インマニ圧PTGTとの関係が規定され、好ましくはエンジン冷却水温を含む四者の関係が規定される。回転負荷マップ上に規定される目標インマニ圧PTGTの値は、エンジン１０の定常運転状態における標準的なインマニ圧PIMに相当する。
【００３４】
レール圧制御部５は、算出部２で算出された加速強度Sに基づき、レール圧制御を実施するものである。ここでは、エンジン１０の運転状態に基づく基準レール圧FRAILが算出されるとともに、この基準レール圧FRAILを補正するための係数Kが算出される。コモンレール２７内のレール圧Fはこれらの基準レール圧FRAIL，係数Kに基づいて制御される。
【００３５】
レール圧制御部５には、例えばエンジン１０の回転負荷マップが予め設定され、この回転負荷マップに基づいて基準レール圧FRAILが算出される。回転負荷マップには、少なくともエンジン回転数Neとエンジン負荷Ecと基準レール圧FRAILとの関係が規定され、好ましくはこれらにエンジン冷却水温を追加した四者の関係が規定される。回転負荷マップ上に規定される基準レール圧FRAILの値は、エンジン１０の定常運転状態における標準的な基準レール圧FRAILに相当する。
【００３６】
また、レール圧制御部５には、少なくとも加速強度Sと係数Kとの関係が規定された係数マップが予め設定され、この係数マップに基づいて係数Kが算出される。本実施形態の係数マップは、図２に示すように、アクセル踏み込み速度ΔAPS，シフトレバーの操作位置SP，係数Kの三者の関係を規定する。この係数マップ上では、アクセル踏み込み速度ΔAPSがゼロであるときに係数Kが１であり、アクセル踏み込み速度ΔAPSが増大するに連れて、係数Kが０より大きく１未満の範囲で減少する特性が与えられる。
【００３７】
上記の係数マップ上では、シフトレバーの操作位置SP毎にアクセル踏み込み速度ΔAPSと係数Kとの関係が定められており、シフトレバーの操作位置SPが高速ギア寄りであるほど（減速比が小さいほど）、係数Kの値がより小さい値となる特性が与えられている。例えば、操作位置SPが１速であるときよりも２速であるときの方が、同一のアクセル踏み込み速度ΔAPSに対してより小さな係数Kが与えられる。つまり、係数マップには、エンジン１０に接続される変速機の減速比が小さいほど、係数Kの値を減少させるような特性が与えられる。
【００３８】
図２に示すように、本実施形態における係数マップ上の領域は、アクセル踏み込み速度ΔAPSの大きさに応じて三種類の領域に分類される。ここで、アクセル踏み込み速度ΔAPSが0以上かつ所定値A1未満の領域を加速小領域と呼ぶ。同様に、アクセル踏み込み速度ΔAPSが所定値A1以上かつ所定値A2未満の領域を加速中領域と呼び、所定値A2以上の領域を加速大領域と呼ぶ。
【００３９】
シフトレバーの操作位置SPを一定とした場合の係数Kの値は、加速強度Sが大きいほど減少する。したがって、係数Kのグラフ形状は、図２に示すように右肩下がりとなる。一方、単位加速強度あたりの係数Kの減少量（すなわち、グラフの勾配）は、各領域で一定とされる。したがって、係数Kのグラフ形状は、アクセル踏み込み速度ΔAPSが所定値A1，所定値A2となる位置で屈曲した折れ線形状となる。
【００４０】
また、単位加速強度あたりの係数Kの減少量（すなわち、加速強度Sを微小量だけ増加させたときの係数Kの減少量であって、換言すれば、係数Kの減少勾配）は、加速強度Sが大きいほど小さくなるように設定される。つまり係数Kには、加速強度Sが大きくなるほど、グラフの勾配が緩くなるような特性が与えられる。したがって、本実施形態のレール圧制御では、加速強度Sが大きいほど、単位加速強度あたりのレール圧Fの低下量が小さくなるように、レール圧Fが制御される。
【００４１】
さらに、単位加速強度あたりの係数Kの減少量は、シフトレバーの操作位置SPが高速ギア寄りであるほど（減速比が小さいほど）大きくなるように設定される。例えば、操作位置SPが１速であるときよりも２速であるときの方が、グラフの勾配が急勾配となる。したがって、本実施形態のレール圧制御では、変速機の減速比が小さいほど、単位加速強度あたりのレール圧Fの低下量が大きくなるように、レール圧Fが制御される。
【００４２】
図２中の太実線は、シフトレバーの操作位置SPが１速であるときの係数Kを与えるグラフである。ここで、加速小領域，加速中領域，加速大領域のそれぞれにおけるグラフの勾配をG1，G2，G3とすれば、これらの大小関係はG1<G2<G3<0となる。同様に、三種類の各領域における細実線グラフ（２速・３速）の勾配をG4，G5，G6とすれば、G4<G5<G6<0が成立し、細破線グラフ（４速以上）の勾配をG7，G8，G9とすれば、G7<G8<G9<0が成立する。また、加速小領域における勾配の大小関係に着目すれば、G7<G4<G1が成立し、加速中領域ではG8<G5<G2が成立し、加速大領域ではG9<G6<G3が成立する。
【００４３】
さらに、レール圧制御部５は、上記の基準レール圧FRAIL，係数Kに基づき、レール圧Fの制御指令値である指示レール圧FCOMを算出する。本実施形態では、式１に示すように、基準レール圧FRAILと係数Kとの積が指示レール圧FCOMとなる。レール圧制御部５は、実際のレール圧Fが指示レール圧FCOMに近づくように、燃料ポンプ２８の出力や燃圧制御弁の開度を制御する。
【数１】
2016108946.tif 000003
【００４４】
［３．フローチャート］
図３は、レール圧制御の手順を例示するフローチャートであり、エンジン制御装置１内において所定の演算周期で繰り返し実行される。
ステップＡ１では、エンジン制御装置１に各種情報が入力される。ここでは例えば、アクセル開度APS，車速V，エンジン回転数Ne，シフトレバーの操作位置SP等の情報が取得される。
【００４５】
ステップＡ２では、制御部３の条件判定部４において、レール圧制御の開始条件が成立したか否かが判定される。ここでは例えば、アクセルペダルが踏み込まれているか（アクセル開度APSがゼロを超えているか）否かが判定される。ここで、レール圧制御の開始条件が成立した場合には、開始条件成立フラグを立ててステップＡ３に進む。一方、レール圧制御の開始条件が不成立の場合にはステップＡ７に進む。なお、前回までの演算周期ですでに開始条件成立フラグが立てられている場合には、レール圧制御の終了条件を判定すべく、ステップＡ２をスキップしてステップＡ３に進む。
【００４６】
ステップＡ３では、条件判定部４において、レール圧制御の終了条件が成立したか否かが判定される。ここでは例えば、上記の条件５〜７の何れかが成立するか否かが判定される。この条件が成立した場合にはレール圧制御を終了すべくステップＡ７に進み、不成立の場合にはステップＡ４に進む。
ステップＡ４では、算出部２において加速強度Sが算出される。例えば、アクセル開度APSの今回値から前回値を減じた値がアクセル踏み込み速度ΔAPSとして算出される。
【００４７】
ステップＡ５では、制御部３のレール圧制御部５において、基準レール圧FRAILを補正するための係数Kが算出される。ここでは、例えば図２に示すような係数マップが使用され、その時点のアクセル踏み込み速度ΔAPS，シフトレバーの操作位置SPに応じた値の係数Kが算出される。
続くステップＡ６では、エンジン１０の運転状態に基づいて基準レール圧FRAILが算出され、これに係数Kを乗じたものが指示レール圧FCOMとして算出されて、実際のレール圧Fが指示レール圧FCOMに近づくように、燃料ポンプ２８の出力等が制御される。
なお、ステップＡ７では、レール圧制御の開始条件が不成立又は終了条件が成立しているため、係数Kの値がK=1に設定されて通常の制御が実施される。つまりこの場合、基準レール圧FRAILがそのまま指示レール圧FCOMとされ、実際のレール圧Fが指示レール圧FCOMに近づくように、燃料ポンプ２８の出力等が制御される。
【００４８】
［４．作用］
図４（Ａ）に示すように、エンジン１０の低負荷低回転状態（アイドリング運転状態）において、時刻t0〜t1間に急加速操作がなされると、アクセル開度APSの増加に伴ってエンジン負荷Ecが増大する。また、目標インマニ圧PTGTは、アクセル開度APSが増加するのに対応するように、時刻t0から増大する。これに対して、実際のインマニ圧PIMは、吸気輸送遅れや過給遅れの影響を受けるため、図４（Ｂ）中に実線で示すように、目標インマニ圧PTGTの増大変化に対してやや遅れて、目標インマニ圧PTGTよりも低い値を取りながら追従するように変動する。このとき、筒内に導入される吸気の圧力が目標値を下回ることになり、筒内流動が不足した状態となる。
【００４９】
一方、本実施形態のエンジン制御装置１では、アクセル踏み込み速度ΔAPSに基づいて基準レール圧FRAILを補正するための係数Kが算出される。時刻t0〜t1間におけるアクセル踏み込み速度ΔAPSは比較的大きく、係数Kは１よりも小さな値となる。これにより、図４（Ｃ）の時刻t0〜t1間では、実際のレール圧Fが基準レール圧FRAILよりも減少方向に補正される。このように、加速強度Sが比較的大きな急加速操作時には、燃料噴霧の貫徹力が弱められるため、シリンダ内壁やピストンへの噴霧液滴の接近，付着が抑制され、筒内での燃焼状態が適正化される。
【００５０】
上記の急加速操作の直後である時刻t1〜t2間に加速操作がやや緩められ、アクセル踏み込み速度ΔAPSが減少すると、目標インマニ圧PTGTの上昇勾配が緩勾配となり、実際のインマニ圧PIMと目標インマニ圧PTGTとの差圧が減少する。このとき、筒内流動は依然として不足した状態ではあるものの、その不足分が減少し、時刻t1〜t2間よりはやや筒内流動が活発な状態となる。
【００５１】
一方、アクセルペダルの踏み込み操作が緩められたことから、時刻t1〜t2間に算出される係数Kの値は、時刻t0〜t1間での値よりも大きい値となる。したがって、図４（Ｃ）の時刻t1〜t2間では、実際のレール圧Fが時刻t0〜t1間よりも増加方向に補正されたレール圧制御が実施される。このように、加速強度Sが比較的小さな加速操作時には、レール圧Fの減少補正が弱められ、筒内流動の回復に合わせて燃料噴霧の貫徹力が強められることになり、筒内での燃焼状態が適正化される。
【００５２】
また、上記のレール圧制御では、アクセル踏み込み速度ΔAPSだけでなく、シフトレバーの操作位置SPにも基づいて係数Kが算出される。例えば、操作位置SPが２速や３速である場合には、操作位置SPが１速である場合よりも係数Kが小さい値として算出される。これにより、図４（Ｃ）に示すように、変速機の減速比が小さいほどレール圧Fが低くなるように制御され、筒内での燃焼状態が適正化される。
【００５３】
［５．効果］
（１）上記のエンジン制御装置１では、加速強度Sが大きいほど、エンジン１０のレール圧Fが低められるとともに、単位加速強度あたりのレール圧Fの低下量が小さくなるようにレール圧Fが制御される。このように、加速強度Sに応じてレール圧Fを低下させることで、燃料噴霧の貫徹力を減少させることができる。したがって、吸気輸送遅れや過給遅れに伴う筒内圧の上昇遅れに合わせて、燃料噴霧の広がりやすさを適正化することができ、筒内の燃焼状態を改善することができる。
【００５４】
また、加速強度Sが大きいほど、単位加速強度あたりのレール圧Fの低下量を小さくすることで、燃料噴霧の完全燃焼性を向上させることができ、特に加速大領域における燃料噴霧の完全燃焼性を向上させることができる。例えば、燃料噴射量が比較的多い加速運転状態で燃料の噴射圧を過剰に低下させると、液滴の粒径拡大により各々の液滴が完全燃焼しにくくなり、すすの発生量が増加する可能性が高まる。これに対して、加速強度Sが大きいほどレール圧Fの減少勾配を緩勾配にすることで、レール圧Fを低下させつつ液滴の大径化を抑制することができ、燃料噴霧の完全燃焼性を高めることができ、排気性能を向上させることができる。
【００５５】
（２）上記のエンジン制御装置１では、加速強度Sだけでなく、シフトレバーの操作位置SPにも基づいて係数Kの値が設定される。例えば、図２に示すように、減速比が小さい変速ギア段（例えば４速以上）では、減速比が大きい変速ギア段（例えば１速）のときよりも、同一の加速強度Sに対して係数Kの値がより小さい値に変更される。これは、減速比が小さい状態において、アクセル操作に対するエンジン負荷Ecが大きくなりやすく、筒内噴射弁１１から噴射される燃料噴射量が増加しやすいからである。このように、燃料噴射量が増加しやすい運転状態でのレール圧Fの補正量を増加させることで、液滴粒子の分散性（燃料噴霧の広がりやすさ）を大きく変化させることができ、過渡状態における筒内の燃焼状態を改善することができる。
【００５６】
一方、減速比が大きい状態では、アクセル操作に対してエンジン負荷Ecよりもエンジン回転数Neの方が上昇しやすく、燃料噴射量が増加しにくい。このように、燃料噴射量が増加しにくい運転状態では、レール圧Fの補正量を減少させることで、通常時（エンジン１０の定常運転状態における標準的な運転状態）に近い液滴粒子の分散性を得ることができ、過渡状態における筒内の燃焼状態を安定させることができる。
【００５７】
（３）上記のエンジン制御装置１では、減速比が小さいほど、単位加速強度あたりのレール圧Fの低下量が大きくなるように、レール圧制御が実施される。例えば、図２に示すように、減速比が小さい変速ギア段（例えば４速以上）では、減速比が大きい変速ギア段（例えば１速）のときよりも、係数Kの減少勾配が急勾配となるように設定される。これは、上記の通り、減速比が小さい状態では、アクセル操作に対してエンジン負荷Ecが大きくなりやすい反面、アクセル操作に対してエンジン回転数Neが上昇しにくいからである。言い換えると、加速強度Sが一定量だけ増加したときに、筒内流動がどの程度活発化されるのかを定量的に評価した場合、減速比が大きい状態よりも減速比が小さい状態の方がその評価が低いからである。減速比が小さいほど、加速強度Sに対するレール圧Fの低下割合を大きくする（例えば、G7<G4<G1とする）ことで、筒内流動不足による完全燃焼性の低下を抑制することができ、排気性能を向上させることができる。
【００５８】
（４）上記のエンジン制御装置１では、車両の加速強度Sを把握するための指標として、アクセル開度APSの時間変化率、すなわち、アクセル踏み込み速度ΔAPSが使用される。このような制御構成により、吸気輸送遅れや過給遅れが生じうる走行状態を、簡素な構成で精度よく把握することができ、車両の加速中における筒内の燃焼状態を改善することができる。また、運転手のアクセル操作に基づいてレール圧Fが制御されることになるため、運転手の加速意思に即したレール圧制御を実施することができ、ドライブフィーリングを向上させることができる。
【００５９】
［６．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。
【００６０】
上述の実施形態では、ディーゼルエンジンの制御について詳述したが、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。また、デュアルループＥＧＲシステム及びターボシステムは、レール圧制御の対象となるエンジン１０に必須の要素ではなく、これらを省略することも可能である。少なくとも、車両の加速強度Sに基づいてレール圧Fを制御すれば、上述の実施形態と同様の制御を実現することができ、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００６１】
上述の実施形態では、図２に示すような係数マップを用いて係数Kを設定するものを例示したが、変速機のギア段，加速強度S，係数Kの具体的な対応関係はこれに限定されない。また、これらのパラメータに加えて、エンジン１０の運転状態に関する別のパラメータを引数とした係数マップを用いてもよい。例えば、吸気酸素濃度D，低圧ＥＧＲ量，高圧ＥＧＲ量，吸入空気量，エンジン冷却水温，吸気温度等を参照して係数Kを設定することが考えられる。これらのパラメータを考慮に入れることで、筒内でのタンブル流やスワール流の形状や速度，その中での燃焼反応の進行速度等をより精度よく推測することができ、筒内の燃焼状態をより精度よく改善することができる。
【００６２】
上述の実施形態における条件１〜条件７には、車速V，エンジン負荷Ec，時間，インマニ圧PIM，アクセル開度APS及びその時間変化率等に関する条件が列挙されているが、他の条件を追加することも考えられる。例えば、エンジン回転数Ne，ターボチャージャーの回転速度，吸気酸素濃度D等の情報を併用してもよいし、シフトレバーの操作位置SPに応じて条件の内容を変更してもよい。反対に、条件１〜条件７を省略して、車両の走行中（アイドリング運転状態でない状態）では常にレール圧制御が実施されるような制御構成としてもよい。このようなレール圧制御であっても、筒内の燃焼状態を改善することができる。
【００６３】
上述の実施形態では、コモンレール２７内のレール圧Fを増減させるレール圧制御について詳述したが、制御対象となる燃料圧力は、コモンレール２７内のレール圧Fに限定されない。例えば、コモンレール２７を持たないエンジン１０の場合には、筒内噴射弁１１に供給される燃料の圧力や、筒内噴射弁１１から噴射される燃料の圧力を制御対象としてもよい。このような制御においても、燃料噴霧の貫徹力や燃料噴霧の広がりやすさを適正化することができ、筒内の燃焼状態を改善することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  エンジン制御装置
２  算出部
３  制御部
４  条件判定部
５  レール圧制御部
１０  エンジン
１１  筒内噴射弁
２７  コモンレール
２８  燃料ポンプ
３２  インマニ圧センサ
３４  アクセル開度センサ
３５  シフトポジションセンサ
SP 操作位置
FRAIL  基準レール圧
K 係数
APS アクセル開度
ΔAPS アクセル踏み込み速度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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