(57)【要約】【課題】従来燃焼とＰＣＩ燃焼との切替時におけるエンジン騒音の連続性を確保し、ドライバーに違和感を与えることがないエンジンの燃焼形態切替制御方法および装置を提供する。【解決手段】通常燃焼制御とＰＣＩ燃焼制御とを、エンジン運転状態に応じて切り替え、切替を少なくともエンジン１のＥＧＲ率を含む二つ以上の制御パラメータにより行うエンジン１の燃焼形態切替制御方法において、通常燃焼制御およびＰＣＩ燃焼制御の一方の燃焼制御から他方の燃焼制御に切り替える際に、切替直前におけるエンジン１の騒音を主観評価した主観評価得点を求め、制御パラメータの内のＥＧＲ率を、切替前の一方の燃焼制御におけるＥＧＲ率から、目標とする切替後の他方の燃焼制御におけるＥＧＲ率まで変化させると共に、ＥＧＲ率を変化させる間、主観評価得点が切替直前の主観評価得点に一致して一定に保たれるようにＥＧＲ率以外の制御パラメータを調整して、他方の燃焼制御に切り替えるものである。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに噴射された燃料が噴射期間内に着火する通常燃焼を行うための通常燃焼制御と、上記エンジンに噴射された燃料が予混合期間を経て着火する予混合燃焼を行うための予混合燃焼制御とを、エンジン運転状態に応じて切り替えると共に、その切替を、少なくとも上記エンジンの排気還流率を含む二つ以上の制御パラメータにより行うエンジンの燃焼形態切替制御方法において、
上記通常燃焼制御および予混合燃焼制御の一方の燃焼制御から他方の燃焼制御に切り替える際に、
切替直前における上記エンジンの騒音を主観評価した主観評価得点を求め、
上記制御パラメータの内の排気還流率を、切替前の上記一方の燃焼制御における排気還流率から、目標とする切替後の上記他方の燃焼制御における排気還流率まで変化させると共に、上記排気還流率を変化させる間、主観評価得点が上記切替直前の主観評価得点に一致して一定に保たれるように上記排気還流率以外の制御パラメータを調整して、上記他方の燃焼制御に切り替えることを特徴とするエンジンの燃焼形態切替制御方法。
【請求項２】
上記通常燃焼制御は、メイン噴射と、そのメイン噴射前のパイロット噴射とを行うものであり、上記予混合燃焼制御は、メイン噴射を行うものであり、
上記制御パラメータは、燃料の噴射時期と噴射圧力とを含み、
上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、
上記通常燃焼の燃焼形態を継続しながら上記制御パラメータの内の排気還流率を増加させると共に、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射圧力を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ、上記予混合燃焼制御における目標噴射圧力まで昇圧させ、
上記噴射圧力が上記目標噴射圧力まで昇圧した後、上記パイロット噴射を中止して、上記メイン噴射のみを行うと共に、上記排気還流率の増加を継続し、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射時期を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ進角させ、
上記排気還流率が、目標とする上記予混合燃焼制御における排気還流率まで増加した後、上記予混合燃焼を行う請求項１記載のエンジンの燃焼形態切替制御方法。
【請求項３】
上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射圧力と、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射時期とが、予め求められると共に、マップとして記憶され、
上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、上記マップを参照して噴射圧力および噴射時期を制御する請求項２記載のエンジンの燃焼形態切替制御方法。
【請求項４】
上記制御パラメータは、燃料の噴射時期を含み、
上記通常燃焼および予混合燃焼を行ったときの、エンジン運転状態と該エンジン運転状態における騒音の主観評価得点との関係を予め求めて記憶し、かつ
各エンジン運転状態における噴射時期と排気還流率と主観評価得点との関係を予め求めて記憶し、
上記通常燃焼制御から予混合燃焼制御に切り替える際に、
切替前のエンジン運転状態を基に、上記通常燃焼制御における上記予め記憶したエンジン運転状態と主観評価得点との関係から、切替前の主観評価得点を予め求め、
上記排気還流率を変化させる間、実際の排気還流率を検出し、その検出された実際の排気還流率を基に、上記予混合燃焼制御における上記予め記憶した噴射時期と排気還流率と主観評価得点との関係から、主観評価得点が上記切替前の主観評価得点に一致する噴射時期を求め、その求めた噴射時期に上記制御パラメータの噴射時期を一致させる請求項１記載のエンジンの燃焼形態切替制御方法。
【請求項５】
エンジンに噴射された燃料が噴射期間内に着火する通常燃焼を行うための通常燃焼制御と、上記エンジンに噴射された燃料が予混合期間を経て着火する予混合燃焼を行うための予混合燃焼制御とを、エンジン運転状態に応じて切り替えると共に、その切替を、少なくとも上記エンジンの排気還流率を含む二つ以上の制御パラメータにより行う制御手段を備えたエンジンの燃焼形態切替制御装置において、
上記制御手段は、上記通常燃焼制御および予混合燃焼制御の一方の燃焼制御から他方の燃焼制御に切り替える際に、
切替直前における上記エンジンの騒音を主観評価した主観評価得点を求め、
上記制御パラメータの内の排気還流率を、切替前の上記一方の燃焼制御における排気還流率から目標とする切替後の上記他方の燃焼制御における排気還流率まで変化させると共に、上記排気還流率を変化させる間、主観評価得点が上記切替直前の主観評価得点に一致して一定に保たれるように、上記排気還流率以外の制御パラメータを調整して、上記他方の燃焼制御に切り替えることを特徴とするエンジンの燃焼形態切替制御装置。
【請求項６】
上記通常燃焼制御は、メイン噴射と、そのメイン噴射前のパイロット噴射とを行うものであり、上記予混合燃焼制御は、メイン噴射を行うものであり、
上記制御パラメータは、燃料の噴射時期と噴射圧力とを含み、
上記制御手段は、上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、
上記通常燃焼の燃焼形態を継続しながら上記制御パラメータの内の排気還流率を増加させると共に、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射圧力を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ、上記予混合燃焼制御における目標噴射圧力まで昇圧させ、
上記噴射圧力が上記目標噴射圧力まで昇圧した後、上記パイロット噴射を中止して、上記メイン噴射のみを行うと共に、上記排気還流率の増加を継続し、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射時期を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ進角させ、
上記排気還流率が、目標とする上記予混合燃焼制御における排気還流率まで増加した後、上記予混合燃焼を行う請求項５記載のエンジンの燃焼形態切替制御装置。
【請求項７】
予め求められた、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射圧力と、予め求められた、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射時期とをマップとして記憶するための記憶手段を備え、
上記制御手段は、上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、上記記憶手段のマップを参照して噴射圧力および噴射時期を制御する請求項６記載のエンジンの燃焼形態切替制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来燃焼とＰＣＩ燃焼とをエンジン運転状態に応じて切り替えるエンジンの燃焼形態切替制御方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンでは、動力性能の向上、排ガス中の有害成分の低減、および騒音の発生を抑制するため、高度な電子制御により燃焼をコントロールしている。
【０００３】
その電子制御は、エンジンに取付けた各種センサーからの信号を基に、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）で目標とする燃料噴射時期や排気還流率（ＥＧＲ率）を演算し、エンジンの運転状態に適した指令値によって燃料噴射装置や吸気スロットル、ＥＧＲバルブを制御することで目的の燃焼状態を実現する。
【０００４】
最近の研究により、従来は困難とされていた排ガス中の有害成分であるＮＯｘおよびＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）の同時低減が可能な新燃焼方式である、ＰＣＩ（Ｐｒｅｍｉｘｅｄ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｉｇｎｉｔｉｏｎ）燃焼（予混合圧縮着火燃焼）が開発された（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そのＰＣＩ燃焼は、圧縮上死点前３５°〜１５°の早期に燃料を噴射して、噴射した燃料と筒内の空気との混合を十分に行うものである。さらに、ＰＣＩ燃焼は、大量のＥＧＲガスの導入（高ＥＧＲ率）により着火時期を圧縮上死点近傍まで遅延することで、空気と燃料の混合時間を確保するのと同時に、熱効率の良い燃焼を実現する。
【０００６】
したがって、従来燃焼と比べて、燃料の噴射時期が早いことおよびＥＧＲ率が高いことが、ＰＣＩ燃焼の特徴といえる。
【０００７】
しかし、ＰＣＩ燃焼は、高負荷運転でのディーゼルノックの問題により、高負荷運転では実現が困難であり、実施可能な運転条件（エンジン回転、負荷）に制約を受ける。
【０００８】
そのため、ＰＣＩ燃焼を採用するエンジンでは、ＰＣＩ燃焼に、従来型のディーゼル燃焼（拡散燃焼、従来燃焼）を併用した切替制御（デュアルモード燃焼制御）を行う必要がある（図１１参照）。
【０００９】
例えば、図１１に示すように、切替制御では、エンジンの高負荷領域では従来燃焼を行い、エンジンの負荷が低負荷領域まで低下すると、噴射時期やＥＧＲ率を制御して、従来燃焼からＰＣＩ燃焼に切り替えるようにしている（矢印２参照）。また、低負荷領域にてＰＣＩ燃焼の実行中に、エンジン負荷が高負荷領域まで上昇したときには、ＰＣＩ燃焼から従来燃焼に切り替える（矢印１参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２２０１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述の切替制御では、燃焼制御指令値が大きく異なる両燃焼モードの切替時（図１１矢印１、２参照）に、エンジン騒音の連続性が失われ、エンジンを車両に搭載した状態での運転時には、突然の騒音変化によってドライバーが聴感上の違和感を感じることで快適性が低下する、という問題があった。
【００１２】
特に従来燃焼からＰＣＩ燃焼への切替時（図１１矢印２参照）に、騒音変化を配慮した切替制御を実施しない場合、図１２に示すように、切替前後の定常状態における従来燃焼およびＰＣＩ燃焼のエンジン騒音レベルを同等にしておいても、切替時の過渡状態（遷移期間）には、５ｄＢ前後の大きなレベル差が発生する。
【００１３】
図１３から図１５に基づき、従来燃焼からＰＣＩ燃焼への切替時に騒音が増大する原因を説明する。
【００１４】
図１３は、従来燃焼からＰＣＩ燃焼に切り替えた際のＥＧＲ率および騒音の時間変化を示したものであり、上段がＥＧＲ率（％）、下段が騒音レベル（ｄＢＡ）、横軸が時間
（ｓｅｃ）である。
【００１５】
図１４は、図１３における、筒内圧とインジェクターへの噴射指示波形との時間変化を説明するための図である。図１４は、上段から順に、従来燃焼（図１３の符号Ａ）と、従来燃焼からＰＣＩ燃焼への移行（遷移）期間（図１３の符号Ｂ）と、ＰＣＩ燃焼（図１３の符号Ｃ）とについて示し、横軸が、クランク角（ｄｅｇ）である。
【００１６】
図１５は、燃焼切替時の燃焼波形の時間変化を示したものであり、縦軸が圧力上昇率、横軸がクランク角である。
【００１７】
ＥＣＵからの指令により、燃料噴射装置や吸気スロットル、ＥＧＲバルブを従来燃焼からＰＣＩ燃焼用の制御値に切り替えた場合、各装置は電気信号により瞬時に状態を変えるが、実際のＥＧＲ率は図１３の上段に示すように目標値に到達するまでに２秒前後の時間がかかっている。これはＥＧＲガスが排気側から吸気側へ還流し、安定した状態に至るまでの所要時間といえる。
【００１８】
一方、燃料の噴射は図１４の中央に示した遷移期間における噴射指示波形から分かるように切替直後に噴射時期を早めており、実際の燃焼（筒内圧）も上死点前から開始されている。また、図１４から、ＥＧＲ率が上昇すると噴射時期は同じでも、燃焼開始時期（図１４中星印で示す）が遅れていくことが分かる。
【００１９】
図１５に各燃焼状態における筒内の圧力上昇率を示す。遷移期間では急激な圧力上昇により、筒内に衝撃的な加振力が作用していることが分かる。
【００２０】
つまり、従来燃焼からＰＣＩ燃焼への切替時に騒音が増大する原因は、ＥＧＲガスの還流遅れにより目標ＥＧＲ率に到達する前に、燃焼噴射時期が進角（アドバンス）されることによって、急激に燃焼が開始されていることで加振力が増大するためである。
【００２１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、従来燃焼とＰＣＩ燃焼との切替時におけるエンジン騒音の連続性を確保し、ドライバーに違和感を与えることがないエンジンの燃焼形態切替制御方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンに噴射された燃料が噴射期間内に着火する通常燃焼を行うための通常燃焼制御と、上記エンジンに噴射された燃料が予混合期間を経て着火する予混合燃焼を行うための予混合燃焼制御とを、エンジン運転状態に応じて切り替えると共に、その切替を、少なくとも上記エンジンの排気還流率を含む二つ以上の制御パラメータにより行うエンジンの燃焼形態切替制御方法において、上記通常燃焼制御および予混合燃焼制御の一方の燃焼制御から他方の燃焼制御に切り替える際に、切替直前における上記エンジンの騒音を主観評価した主観評価得点を求め、上記制御パラメータの内の排気還流率を、切替前の上記一方の燃焼制御における排気還流率から、目標とする切替後の上記他方の燃焼制御における排気還流率まで変化させると共に、上記排気還流率を変化させる間、主観評価得点が上記切替直前の主観評価得点に一致して一定に保たれるように上記排気還流率以外の制御パラメータを調整して、上記他方の燃焼制御に切り替えるものである。
【００２３】
好ましくは、上記通常燃焼制御は、メイン噴射と、そのメイン噴射前のパイロット噴射とを行うものであり、上記予混合燃焼制御は、メイン噴射を行うものであり、上記制御パラメータは、燃料の噴射時期と噴射圧力とを含み、上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、上記通常燃焼の燃焼形態を継続しながら上記制御パラメータの内の排気還流率を増加させると共に、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射圧力を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ、上記予混合燃焼制御における目標噴射圧力まで昇圧させ、上記噴射圧力が上記目標噴射圧力まで昇圧した後、上記パイロット噴射を中止して、上記メイン噴射のみを行うと共に、上記排気還流率の増加を継続し、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射時期を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ進角させ、上記排気還流率が、目標とする上記予混合燃焼制御における排気還流率まで増加した後、上記予混合燃焼を行うものである。
【００２４】
好ましくは、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射圧力と、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射時期とが、予め求められると共に、マップとして記憶され、上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、上記マップを参照して噴射圧力および噴射時期を制御するものである。
【００２５】
好ましくは、上記制御パラメータは、燃料の噴射時期を含み、上記通常燃焼および予混合燃焼を行ったときの、エンジン運転状態と該エンジン運転状態における騒音の主観評価得点との関係を予め求めて記憶し、かつ各エンジン運転状態における噴射時期と排気還流率と主観評価得点との関係を予め求めて記憶し、上記通常燃焼制御から予混合燃焼制御に切り替える際に、切替前のエンジン運転状態を基に、上記通常燃焼制御における上記予め記憶したエンジン運転状態と主観評価得点との関係から、切替前の主観評価得点を予め求め、上記排気還流率を変化させる間、実際の排気還流率を検出し、その検出された実際の排気還流率を基に、上記予混合燃焼制御における上記予め記憶した噴射時期と排気還流率と主観評価得点との関係から、主観評価得点が上記切替前の主観評価得点に一致する噴射時期を求め、その求めた噴射時期に上記制御パラメータの噴射時期を一致させるものである。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンに噴射された燃料が噴射期間内に着火する通常燃焼を行うための通常燃焼制御と、上記エンジンに噴射された燃料が予混合期間を経て着火する予混合燃焼を行うための予混合燃焼制御とを、エンジン運転状態に応じて切り替えると共に、その切替を、少なくとも上記エンジンの排気還流率を含む二つ以上の制御パラメータにより行う制御手段を備えたエンジンの燃焼形態切替制御装置において、上記制御手段は、上記通常燃焼制御および予混合燃焼制御の一方の燃焼制御から他方の燃焼制御に切り替える際に、切替直前における上記エンジンの騒音を主観評価した主観評価得点を求め、上記制御パラメータの内の排気還流率を、切替前の上記一方の燃焼制御における排気還流率から目標とする切替後の上記他方の燃焼制御における排気還流率まで変化させると共に、上記排気還流率を変化させる間、主観評価得点が上記切替直前の主観評価得点に一致して一定に保たれるように、上記排気還流率以外の制御パラメータを調整して、上記他方の燃焼制御に切り替えるものである。
【００２７】
好ましくは、上記通常燃焼制御は、メイン噴射と、そのメイン噴射前のパイロット噴射とを行うものであり、上記予混合燃焼制御は、メイン噴射を行うものであり、上記制御パラメータは、燃料の噴射時期と噴射圧力とを含み、上記制御手段は、上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、上記通常燃焼の燃焼形態を継続しながら上記制御パラメータの内の排気還流率を増加させると共に、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射圧力を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ、上記予混合燃焼制御における目標噴射圧力まで昇圧させ、上記噴射圧力が上記目標噴射圧力まで昇圧した後、上記パイロット噴射を中止して、上記メイン噴射のみを行うと共に、上記排気還流率の増加を継続し、その排気還流率の増加にあわせて、上記制御パラメータの内の噴射時期を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ進角させ、上記排気還流率が、目標とする上記予混合燃焼制御における排気還流率まで増加した後、上記予混合燃焼を行うものである。
【００２８】
好ましくは、予め求められた、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射圧力と、予め求められた、上記排気還流率を増加させたときに主観評価得点を一定に保つ噴射時期とをマップとして記憶するための記憶手段を備え、上記制御手段は、上記通常燃焼制御から上記予混合燃焼制御に切り替える際に、上記記憶手段のマップを参照して噴射圧力および噴射時期を制御するものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、従来燃焼とＰＣＩ燃焼との切替時におけるエンジン騒音の連続性を確保し、ドライバーに違和感を与えることがないという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００３１】
本実施形態のエンジンの燃焼形態切替制御装置（以下、切替制御装置という）は、例えば、トラックなどの車両のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）に適用される。
【００３２】
図１に基づき、本実施形態の切替制御装置が適用されるエンジンの概略構造を説明する。
【００３３】
エンジン１は、電子制御を用いたコモンレール式ディーゼルエンジンであり、燃焼室２が形成されたエンジン本体３と、そのエンジン本体３に吸気ガスを供給するための吸気通路４と、エンジン本体３からの排気ガスを排出するための排気通路５と、エンジン本体３に燃料を供給するための燃料供給手段６と、エンジン１の排気ガスの一部を吸気系に還流するための排気還流手段（以下、ＥＧＲ手段という）７と、エンジン１に供給される吸入空気を圧縮するためのターボチャージャ８と、それらターボチャージャ８、ＥＧＲ手段７および燃料供給手段６などを制御するための制御手段（図例ではエンジンコントロールユニット、以下ＥＣＵという）９とを備える。
【００３４】
本実施形態の切替制御装置１０は、燃料供給手段６とＥＧＲ手段７と後述する吸気スロットル２０と、制御手段９とで構成される。
【００３５】
エンジン本体３は、複数（図例では、４つ）の燃焼室２と、各燃焼室２から延び吸気通路４に接続された吸気ポート１２と、各燃焼室２から延び排気通路５に接続された排気ポート１３とを有する。吸気ポート１２と排気ポート１３とは、エンジン本体３の燃焼室２ごとに各々形成される。
【００３６】
吸気通路４は、外部から吸入空気（新気）を導入するための吸気管１６と、その吸気管１６の下流端から延びると共に、分岐してエンジン本体３の各吸気ポート１２に各々接続された吸気マニフォールド１７とを有する。
【００３７】
吸気管１６には、上流側から順に、エンジン１に吸入される吸入空気の流量を検出する吸気流量センサー１８と、ターボチャージャ８の後述するコンプレッサ４９と、そのコンプレッサ４９で加圧、圧縮された吸入空気を冷却するためのインタークーラー１９と、エンジン本体３に吸入される吸入空気量を調整するための吸気スロットル２０とが設けられる。
【００３８】
吸気マニフォールド１７には、エンジン本体３の燃焼室２に吸入される吸気ガス中の酸素（以下、Ｏ２という）濃度を検出するための吸気Ｏ２センサー２１が設けられる。
【００３９】
吸気スロットル２０は、吸気管１６の流路を絞って流量を調整するスロットルバルブ本体２２と、そのスロットルバルブ本体２２を開閉駆動するためのスロットルアクチュエータ２３とを有する。図例のスロットルバルブ本体２２は、吸気管１６の下流側端部に配置され、スロットルアクチュエータ２３により開度が連続的に調整される。
【００４０】
排気通路５は、エンジン本体３の各排気ポート１３に接続された排気マニフォールド２７と、その排気マニフォールド２７に接続された排気管２８とを有する。
【００４１】
排気マニフォールド２７には、排気ガス中のＯ２濃度を検出するための排気Ｏ２センサー２９が設けられる。排気管２８には、ターボチャージャ８の後述するタービン４８が設けられる。
【００４２】
燃料供給手段６は、燃料タンク（図示せず）から圧送された燃料を所定の噴射圧力まで昇圧する燃料ポンプ３３と、その燃料ポンプ３３で昇圧された燃料を蓄圧するコモンレール３４と、そのコモンレール３４からの高圧燃料をエンジン本体３の燃焼室２に噴射、供給するためのインジェクター３５とを有する。
【００４３】
燃料ポンプ３３には、吐出圧を調整するための圧力調整弁３６が設けられる。燃料ポンプ３３の吐出圧の調整することで、コモンレール３４に蓄圧された高圧燃料の圧力（コモンレール圧）およびインジェクター３５から噴射される燃料の噴射圧力が調整される。
【００４４】
インジェクター３５は、各燃焼室２ごとに燃焼室２に臨ませて配置される。コモンレール３４は、蓄圧した燃料を各インジェクター３５に分配、供給すべく、各インジェクター３５に各々接続される。コモンレール３４には、コモンレール圧を検出するためのコモンレール圧センサー３７が設けられる。
【００４５】
ＥＧＲ手段７は、吸気通路４と排気通路５とを接続するＥＧＲ管（通路）４０と、そのＥＧＲ管４０を通るＥＧＲガスの流量を調整するためのＥＧＲバルブ４１と、ＥＧＲ管４０を通るＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラー４２とを有する。
【００４６】
図例のＥＧＲ管４０は、一端が排気マニフォールド２７に接続され、他端が吸気マニフォールド１７に接続される。ＥＧＲ管４０には、排気マニフォールド２７側（上流側）から順に、ＥＧＲ管４０を通るＥＧＲガスの流量を検出するためのＥＧＲガス流量センサー４３と、上記ＥＧＲクーラー４２と、上記ＥＧＲバルブ４１とが配置される。
【００４７】
ＥＧＲバルブ４１は、ＥＧＲ管４０の流路を絞って流量を調整するためのＥＧＲバルブ本体４４と、そのＥＧＲバルブ本体４４を開閉駆動するためのＥＧＲアクチュエータ４５とを備える。ＥＧＲバルブ本体４４は、ＥＧＲアクチュエータ４５により開度が連続的に調整される。図例では、ＥＧＲバルブ本体４４は、ＥＧＲ管４０の下流側端部に配置される。
【００４８】
本実施形態では、吸気スロットル２０とＥＧＲバルブ４１とによりＥＧＲ率を調整する手段が構成される。スロットルバルブ本体２２の開度を縮小および／またはＥＧＲバルブ本体４４の開度を増大するとＥＧＲ率が増加し、スロットルバルブ本体２２の開度を増大および／またはＥＧＲバルブ本体４４の開度を縮小すると、ＥＧＲ率が減少する。
【００４９】
ターボチャージャ８は、排気管２８の排気ガスにより回転されるタービン４８と、そのタービン４８により駆動されるコンプレッサ４９とを備える。
【００５０】
ＥＣＵ９には、アクセルペダル（図示せず）の開度を検出するためのアクセルセンサー５１、エンジン１の回転数を検出するためのエンジン回転数センサー５２、上記吸気Ｏ２センサー２１、上記吸気流量センサー１８、上記排気Ｏ２センサー２９、上記ＥＧＲガス流量センサー４３、上記コモンレール圧センサー３７などの各種センサー類が各々接続され、それらセンサーからの検出信号がＥＣＵ９に入力される。
【００５１】
ＥＣＵ９と吸気Ｏ２センサー２１とで、エンジン１のＥＧＲ率を検出するための手段が構成される。ＥＣＵ９は、吸気Ｏ２センサー２１により検出されたＯ２濃度から実際のＥＧＲ率（以下、実ＥＧＲ率という）を算出して求める。なお、制御精度を向上するためにＥＧＲ率を算出可能とする手段として吸気流量センサー１８やＥＧＲガス流量センサー４３などを用いてもよい。
【００５２】
ＥＣＵ９は、コモンレール圧センサー３７により検出されたコモンレール圧から燃料の噴射圧力を算出する、あるいは検出されたコモンレール圧を、噴射圧力の検出値として用いる。
【００５３】
ＥＣＵ９は、インジェクター３５、燃料ポンプ３３の圧力調整弁３６、ＥＧＲアクチュエータ４５およびスロットルアクチュエータ２３などの各種アクチュエータ類に各々接続され、それらアクチュエータに、制御信号を各々出力する。
【００５４】
ＥＣＵ９は、燃料供給手段６（インジェクター３５、燃料ポンプ３３、コモンレール３４）、ＥＧＲバルブ４１および吸気スロットル２０を制御してエンジン１の燃焼状態を制御する。
【００５５】
具体的には、ＥＣＵ９は、エンジン１に噴射された燃料が噴射期間内に着火する通常燃焼（拡散燃焼、以下従来燃焼という）を行うための通常燃焼制御（以下、従来燃焼モードという）と、エンジン１に噴射された燃料が予混合期間を経て着火する予混合燃焼（以下、ＰＣＩ燃焼という）を行うための予混合燃焼制御（以下、ＰＣＩ燃焼モードという）とを実行可能である。
【００５６】
ＥＣＵ９は、従来燃焼モードでは、メイン噴射とそのメイン噴射前のパイロット噴射とを行い、ＰＣＩ燃焼モードでは、少なくともパイロット噴射は行わない。本実施形態のＥＣＵ９は、ＰＣＩ燃焼モードでは、メイン噴射のみを行う。ここで、本実施形態のメイン噴射は、目標噴射量を１回で噴射するものであるが、これに限定されず、メイン噴射は、目標噴射量を複数回に分割して各々噴射するものでもよい。
【００５７】
ＥＣＵ９は、従来燃焼モードおよびＰＣＩ燃焼モードごとに、目標噴射圧力、目標噴射時期、目標燃料噴射量および目標ＥＧＲ率を、マップや数式などから各々求める。
【００５８】
本実施形態のＥＣＵ９は、従来燃焼モードおよびＰＣＩ燃焼モードにおける、目標噴射圧力マップ、目標噴射時期マップ、目標噴射量マップおよび目標ＥＧＲ率マップなどの各種マップ類を記憶するための記憶手段（メモリなど）６１を有する。なお、記憶手段は、ＥＣＵ９の外部に設けられたものでもよい。
【００５９】
ＥＣＵ９は、従来燃焼モードとＰＣＩ燃焼モードとを、エンジン１の運転状態に応じて切り替える。本実施形態では、エンジン運転状態として、エンジン回転数および燃料の噴射量が用いられる。噴射量は、例えば、アクセルセンサー５１で検出されたアクセル開度と、エンジン回転数センサー５２で検出されたエンジン回転数とから、ＥＣＵ９により算出される。
【００６０】
ＥＣＵ９は、基本的には、ＰＣＩ燃焼モードをエンジン低負荷（低噴射量）・低回転領域（ＰＣＩ燃焼領域）で実行し、ＰＣＩ燃焼領域以外の領域（従来燃焼領域）で従来燃焼モードを実行する。
【００６１】
例えば、従来燃焼モードを実行中に、エンジン１の運転状態がＰＣＩ燃焼領域に入った場合、ＥＣＵ９は、従来燃焼モードからＰＣＩ燃焼モードに切り替える。その燃焼モードの切替を、ＥＣＵ９は、少なくともＥＧＲ率を含む二つ以上の制御パラメータにより行う。
【００６２】
さて、このようにＰＣＩ燃焼を用いたデュアルモード燃焼制御では、ＰＣＩ燃焼領域と従来燃焼領域の境界において両燃焼モードの切替制御が行われる。
【００６３】
本実施形態の切替制御方法および装置は、両燃焼モードを切替る際に、エンジン騒音を聴感的にスムーズに切り替えることを目的する。
【００６４】
この点を図２から図５に基づきを説明する。
【００６５】
図２から図４は、従来燃焼とＰＣＩ燃焼との騒音特性を比較した結果である。ここで、最近の多くのディーゼルエンジンは、軽負荷（低負荷）領域でパイロット噴射による騒音低減対策を実施しているので、従来燃焼は、パイロット噴射を実施している仕様とした。
【００６６】
また、ＰＣＩ燃焼については騒音レベルが異なる二つの仕様（仕様１および仕様２）を示す。仕様１と仕様２とは、ＥＧＲ率が異なり、仕様１のほうが仕様２に比べてＥＧＲ率が高い。また、仕様１は騒音レベルのオーバーオール値を従来燃焼と同じ大きさに設定したものである（ｄＢＡ）。
【００６７】
図２に示す騒音の周波数特性から、従来燃焼と、仕様１および仕様２のＰＣＩ燃焼とで周波数特性が異なることが分かる。ＰＣＩ燃焼では５ｋＨｚ以上の高周波数成分が少ない特徴が見られ、従来燃焼とＰＣＩ燃焼で音色が異なることが分かる。
【００６８】
図３は各仕様の騒音レベルのオーバーオールの比較である。従来燃焼と仕様１のＰＣＩ燃焼は騒音レベルが同じであり、仕様２のＰＣＩ燃焼はそれより騒音レベルが高い（音が大きい）。
【００６９】
図４は各仕様について、実際の音を聞いた際の主観的な（聞こえ方の）評価得点（以下、主観評価得点という）である。主観評価得点は、エンジン騒音が良好な（小さい）ほど、大きい値となる。
【００７０】
図４の結果によると、仕様１のＰＣＩ燃焼は上述のように騒音レベルが従来燃焼と同じだが、主観的には従来燃焼よりもよく聞こえる（騒音が小さいと感じる）。また、仕様２のＰＣＩ燃焼は、騒音レベルは高いが、主観的には従来燃焼と同等に聞こえることを示している。
【００７１】
以上の結果より、聴感的にスムーズな切替には、騒音レベルではなく、主観評価得点を同じレベルに保つことが有効であることが分かった。
【００７２】
図５は、ＰＣＩ燃焼におけるＥＧＲ率とスモーク（ｓｍｏｋｅ）の排出量との関係を示したものである。図３および図４に示したように、ＥＧＲ率が上がると、騒音レベルおよび主観評価得点は、いずれも改善されるが、図５に示すように、これに反してスモークは（従来燃焼よりは良いが）悪化する傾向がある。つまり、騒音レベルおよび主観評価得点は、仕様１のＰＣＩ燃焼のほうがよく、スモークは仕様２のＰＣＩ燃焼のほうがよい。
【００７３】
次に、本実施形態のエンジン１の燃焼形態切替制御方法（以下、切替制御方法という）を説明する。
【００７４】
本実施形態の切替制御方法では、従来燃焼モードからＰＣＩ燃焼モードに切り替える際に、ＥＣＵ９は、まず、切替直前におけるエンジン１の騒音を主観評価した主観評価得点をマップなどから求める。
【００７５】
次に、ＥＣＵ９は、制御パラメータの内のＥＧＲ率を、切替前の従来燃焼モードにおけるＥＧＲ率から、目標とする切替後のＰＣＩ燃焼モードにおけるＥＧＲ率まで変化させる。
【００７６】
さらに、ＥＣＵ９は、ＥＧＲ率を変化させる間、主観評価得点が切替直前の主観評価得点に一致して一定に保たれるようにＥＧＲ率以外の制御パラメータを調整する。
【００７７】
本実施形態では、ＥＧＲ率以外の制御パラメータとして、燃料の噴射時期と噴射圧力とを用いる。
【００７８】
ここで、本発明者等は、これらの制御パラメータ（ＥＧＲ率、噴射時期、噴射圧力）と主観評価得点とに、ＰＣＩ燃焼において以下のような相関関係があることを見出した。
【００７９】
図６は、複数のＥＧＲ率ごとに主観評価得点を求めた実験結果を示すものであり、縦軸が主観評価得点、横軸がＥＧＲ率である。
【００８０】
図６に示すように、主観評価得点とＥＧＲ率とは、ＥＧＲ率が高いほど主観評価得点が高くなる関係にある。
【００８１】
また、噴射時期と主観評価得点とは、噴射時期が進角される（早い）ほど主観評価得点が低くなる関係にあり、噴射圧力と主観評価得点とは、噴射圧力が高いほど主観評価得点が低くなる関係にある。
【００８２】
これらの関係から、ＥＧＲ率を増加させるときに、ＥＧＲ率の増加による主観評価得点の向上分を、噴射圧力の上昇および／または噴射時期の進角による主観評価得点の悪化分で相殺すれば、主観評価得点を一定に保つことが可能となる。
【００８３】
また、ＥＧＲ率を減少させるときに、ＥＧＲ率の減少による主観評価得点の悪化分を、噴射圧力の下降および／または噴射時期の遅角による主観評価得点の向上分で相殺すれば、主観評価得点を一定に保つことが可能となる。
【００８４】
そこで、本実施形態のＥＣＵ９は、従来燃焼の燃焼形態を継続しながら制御パラメータの内のＥＧＲ率を増加させると共に、そのＥＧＲ率の増加にあわせて、制御パラメータの内の噴射圧力を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ、ＰＣＩ燃焼モードにおける目標噴射圧力まで昇圧させる。
【００８５】
ＥＣＵ９は、噴射圧力が目標噴射圧力まで昇圧した後、パイロット噴射を中止して、メイン噴射のみを行うと共に、ＥＧＲ率の増加を継続し、そのＥＧＲ率の増加にあわせて、制御パラメータの内の噴射時期を、主観評価得点が一定に保たれるように調整しつつ進角させる。ＥＧＲ率が、目標とするＰＣＩ燃焼モードにおけるＥＧＲ率まで増加した後、ＥＧＲ率の増加を中止して、ＰＣＩ燃焼を行う。
【００８６】
これにより、従来燃焼とＰＣＩ燃焼との切替時に、エンジン騒音の連続性が確保され、ドライバーに違和感を与えることがない。
【００８７】
詳しくは後述するが、記憶手段６１には、予め求められた、従来燃焼およびＰＣＩ燃焼を行ったときのエンジン運転状態と該エンジン運転状態における騒音の主観評価得点との関係、および各エンジン運転状態における噴射時期とＥＧＲ率（排気還流率）と主観評価得点との関係などがマップ化されて記憶される。
【００８８】
図７に基づき、本実施形態の切替制御方法の作動を説明する。
【００８９】
図７は、上段から順に、燃焼モード、ＥＧＲ率、噴射圧力、パイロット噴射の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）および噴射時期を示し、横軸が時間である。
【００９０】
時刻ｔ０−ｔ１［従来燃焼］では、エンジン運転状態が従来燃焼領域内にあり、従来燃焼モードが実行される。この時刻ｔ０−ｔ１では、実際のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）が従来燃焼用ＥＧＲ率（ＥＧＲ率設定値１）に一致し、実際の噴射圧力（実噴射圧力）が従来燃焼用噴射圧力に一致し、パイロット噴射が行われ、かつ実際の噴射時期（実噴射時期）が従来燃焼用噴射時期に一致する。
【００９１】
ここで、ＥＧＲ率設定値１は、従来燃焼モードにおける目標ＥＧＲ率であり、エンジン運転状態ごとに設定される。ＥＧＲ率設定値１は、従来通りの方法によりパイロット噴射を行っている状態での目標ＥＧＲ率マップ（エンジン回転数と噴射量からＥＧＲ率が決まる３次元マップ）として作成されＥＣＵ９の記憶手段６１に記憶される。
【００９２】
時刻ｔ１［移行期間Ｉ開始］では、エンジン運転状態（エンジン回転数および噴射量）がＰＣＩ燃料領域内に入り、従来燃焼モードからＰＣＩ燃焼モードに切り替えられる。
【００９３】
具体的には、ＥＧＲ率制御の目標値が従来燃焼用ＥＧＲ率（ＥＧＲ率設定値１）からＰＣＩ燃焼用ＥＧＲ率（ＥＧＲ率設定値２）に変更される。
【００９４】
また、噴射圧力制御の目標値が従来燃焼用噴射圧力からＰＣＩ燃焼用噴射圧力に変更される。この噴射圧力制御のためのＥＧＲ率のしきい値として、ＥＧＲ率設定値３が設定される。詳しくは後述するが、ＥＧＲ率設定値３は、ＥＣＵ９の記憶手段６１にマップ化されて記憶されており、その記憶されたＥＧＲ率設定値３マップから求められる。
【００９５】
時刻ｔ１−ｔ２［移行期間Ｉ］では、実ＥＧＲ率が増加すると共に、実噴射圧力が上昇する。また、詳しくは後述するが、排気ガス中のすすの増加を防止し、かつ主観評価得点を一定に保つために、実ＥＧＲ率の増加にあわせて噴射圧力の補正制御が行われる。
【００９６】
時刻ｔ２［移行期間ＩＩ開始］では、実噴射圧力がＰＣＩ燃焼用噴射圧力に達すると共に、実ＥＧＲ率が移行期間用ＥＧＲ率（ＥＧＲ率設定値３）に達する。
【００９７】
時刻ｔ２では、噴射圧力の補正制御が中止される。パイロット噴射が中止され、時刻ｔ２以降は、メイン噴射のみが行われる。
【００９８】
また、噴射時期制御の目標値が、従来燃焼用噴射時期からＰＣＩ燃焼用噴射時期に変更される。
【００９９】
時刻ｔ２−ｔ３［移行期間ＩＩ］では、実ＥＧＲ率が継続して増加すると共に、実噴射時期が進角（アドバンス）する。また、詳しくは後述するが、主観評価得点を一定に保つために、実ＥＧＲ率の増加にあわせて噴射時期の補正制御が行われる。
【０１００】
時刻ｔ３では、実ＥＧＲ率が、ＰＣＩ燃焼用ＥＧＲ率（ＥＧＲ率設定値２）に達し、実噴射時期がＰＣＩ燃焼用噴射時期に達する。
【０１０１】
これにより実ＥＧＲ率、実噴射圧力および実噴射時期が、ＰＣＩ燃焼における目標値に各々一致し、従来燃焼からＰＣＩ燃焼への燃焼形態の移行が完了する。時刻ｔ３以降［ＰＣＩ燃焼］は、ＰＣＩ燃焼が行われる。
【０１０２】
次に、図８の噴射圧力補正係数マップに基づき、上述した移行期間Ｉ（図７のｔ１−ｔ２）における噴射圧力の補正について説明する。
【０１０３】
図８は、横軸がＥＧＲ率設定値３から実ＥＧＲ率を引いた差であり、縦軸が噴射圧力補正係数である。
【０１０４】
ＥＧＲ率設定値３は、噴射圧力がＰＣＩ燃焼用噴射圧力に一致し、かつパイロット噴射を停止したときに、高ＥＧＲ率によってメイン噴射の着火時期に遅れが生じて、主観評価得点が同一になるＥＧＲ率として、事前に行った評価実験結果から求められる。ＥＧＲ率設定値３は、エンジン運転状態ごとに求められ、該エンジン運転状態をパラメータとしてマップ化されてＥＣＵ９内に記憶される。
【０１０５】
噴射圧力補正係数は、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値１からＥＧＲ率設定値３まで上昇する間、ＥＧＲ率設定値３と実ＥＧＲ率の差に対して噴射圧力を補正するものであり、実ＥＧＲ率の上昇にあわせて実噴射圧力がＰＣＩ燃焼用噴射圧力に到達するように設定される。
【０１０６】
図例の噴射圧力補正係数は、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値３に一致するときに１であり、ＥＧＲ率設定値３から実ＥＧＲ率を引いた差が大きくなるに比例して、減少する。
【０１０７】
この図８の噴射圧力補正係数マップがＥＣＵ９の記憶手段６１に記憶され、ＥＣＵ９により噴射圧力の補正が行われる。
【０１０８】
ＥＣＵ９は、吸気Ｏ２センサーにより検出されたＯ２濃度から実ＥＧＲ率を算出し、その算出した実ＥＧＲ率をＥＧＲ率設定値３から引いたＥＧＲ率差を求める。そのＥＧＲ率差と図８の噴射圧力補正係数マップとから噴射圧力補正係数を求め、その求めた噴射圧力補正係数をＰＣＩ燃焼用噴射圧力に掛けて指示噴射圧力を求める（指示噴射圧力＝ＰＣＩ燃焼用噴射圧力×補正係数）。その求めた指示噴射圧力に実噴射圧力が一致するように、燃料ポンプ３３の圧力調整弁３６を開閉制御する。
【０１０９】
次に、図９の噴射時期補正係数マップに基づき、上述した移行期間ＩＩ（図７のｔ２−ｔ３）における噴射時期の補正について説明する。
【０１１０】
図９は、横軸がＥＧＲ率設定値２から実ＥＧＲ率を引いた差であり、縦軸が噴射時期補正係数である。
【０１１１】
ＥＧＲ率設定値２は、ＰＣＩ燃焼モードにおける目標ＥＧＲ率であり、従来燃焼と同一のエンジン回転数および噴射量で、さらにＰＣＩ燃焼モードの噴射圧力において、従来燃焼より排気ガスが大幅に低減され、かつエンジン音質の主観評価得点が従来燃焼と同一になるＥＧＲ率として、事前に行った評価実験結果から求められる。ＥＧＲ率設定値２は、エンジン運転状態ごとに求められ、該エンジン運転状態をパラメータとしてマップ化されてＥＣＵ９の記憶手段６１に、ＥＧＲ率設定値２（ＰＣＩ燃焼モードの目標ＥＧＲ率）として記憶される。
【０１１２】
噴射時期補正係数は、実ＥＧＲ率が、ＥＧＲ率設定値３からＥＧＲ率設定値２まで上昇する間、ＥＧＲ率設定値２と実ＥＧＲ率の差に対して噴射時期を補正するものであり、実ＥＧＲ率の上昇にあわせて主観評価得点を一定に保ちつつ、実噴射時期がＰＣＩ燃焼用噴射時期に到達するように設定される。
【０１１３】
図例の噴射時期補正係数は、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値２に一致するときに０であり、ＥＧＲ率設定値２から実ＥＧＲ率を引いた差が大きくなるに比例して、減少する（負の値）。
【０１１４】
この図９の噴射時期補正係数マップがＥＣＵ９の記憶手段６１に記憶され、ＥＣＵ９により噴射時期の補正が行われる。
【０１１５】
ＥＣＵ９は、上述の噴射圧力補正係数と同様に実ＥＧＲ率を算出し、その算出した実ＥＧＲ率をＥＧＲ率設定値２から引いたＥＧＲ率差を求める。そのＥＧＲ率差と図９の噴射時期補正係数マップとから噴射時期補正係数を求め、その求めた噴射時期補正係数をＰＣＩ燃焼用噴射時期に加えて指示噴射時期を求める（指示噴射時期＝ＰＣＩ燃焼用噴射時期＋補正係数）。その求めた指示噴射時期に実噴射時期が一致するように、インジェクター３５を開閉制御する。
【０１１６】
次に、図１０のフローチャートに基づき、本実施形態の切替制御方法の一例を説明する。図１０のフローチャートは、例えば、ＥＣＵ９により従来燃焼モード中に実行される。
【０１１７】
スタートでは、ＥＣＵ９は、従来制御モードを実行中であり、パイロット噴射とメイン噴射とを行う。
【０１１８】
ステップＳ１では、ＥＣＵ９は、ＰＣＩ燃焼モードへの移行判定を行う。ＥＣＵ９は、アクセルセンサー５１のアクセル開度とエンジン回転数センサー５２のエンジン回転数とからエンジン運転状態を求め、そのエンジン運転状態が、ＰＣＩ燃焼領域内であるか否かを判断することで移行判定を行う。
【０１１９】
ステップＳ２では、ＥＣＵ９は、記憶手段６１に記憶された主観評価得点マップを参照して、目標評価得点を決定する。主観評価得点マップは、エンジン運転状態ごとに予め実験などにより求められる。
【０１２０】
【表１】
2009091993.tif 000003
【０１２１】
表１は、主観評価得点マップの一例であり、燃料噴射量（ｍｍ３／ｓｔｒｏｋｅ）およびエンジン回転数（ｒｐｍ）と主観評価得点（点）との関係を示すものである。
【０１２２】
この主観評価得点マップを基に、上述したＰＣＩ燃焼における目標ＥＧＲ率マップ（ＥＧＲ率設定値２マップ）が作成される。ＥＧＲ率設定値２マップは、ＰＣＩ燃焼の各運転状態（マップの格子点）において主観評価得点が、同一運転状態の従来燃焼と同じになるＥＧＲ率を実験的に確認しておき、数値を決定して作成される。
【０１２３】
すなわち、ＥＧＲ率設定値２マップは、運転状態をＥＣＵ９により判別可能なエンジン回転数と噴射量とで規定し、エンジン音質の主観評価得点をＥＧＲ率に置き替えて３次元マップ化される（Ｘ軸：エンジン回転数、Ｙ軸：噴射量、Ｚ軸：ＥＧＲ率）。
【０１２４】
図１０に戻り、ステップＳ３では、ＥＣＵ９は、ステップＳ１で求めたエンジン運転状態と、ＰＣＩ燃焼における目標ＥＧＲ率マップとからＥＧＲ率設定値２を決定する。ステップＳ４では、ＥＣＵ９は、ステップＳ１で求めたエンジン運転状態と、ＰＣＩ燃焼モードにおける目標噴射圧力マップとから噴射圧力の目標値（ＰＣＩ燃焼用噴射圧力）を決定する。
【０１２５】
ステップＳ５では、ＥＣＵ９は、ステップＳ３で求めたＥＧＲ率設定値２に実ＥＧＲ率を一致させるべく、吸気スロットバルブおよび／またはＥＧＲバルブ４１のＥＧＲ率制御を開始する。ＥＣＵ９は、ステップＳ４で求めたＰＣＩ燃焼用噴射圧力に実噴射圧力を一致させるべく、燃料ポンプ３３の噴射圧力制御を開始する。
【０１２６】
これにより、ＥＧＲ率と噴射圧力との増加が開始される。なお、ステップＳ５からステップＳ７では、パイロット噴射が継続して行われる。
【０１２７】
ステップＳ６では、ＥＣＵ９は、吸気Ｏ２センサーのＯ２濃度から算出した実ＥＧＲ率が、ＥＧＲ率設定値３以上か否かを判断する。ここで、ＥＣＵ９は、ＥＧＲ率設定値３を、ステップＳ１で求めたエンジン運転状態と記憶手段６１のＥＧＲ率設定値３マップとから求める。
【０１２８】
ステップＳ６で、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値３未満と判断された場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ７で、ＥＧＲ率の増加にあわせ主観評価得点を一定に保ちながら噴射圧力を上昇させる。具体的には、ＥＣＵ９は、図８の噴射圧力補正係数マップに基づく上述した噴射圧力の補正制御を行う。ステップＳ７後、ＥＣＵ９は、再びステップＳ６に戻る。
【０１２９】
これにより、主観評価得点がステップＳ２で決定した目標評価得点に一致した状態で、ＥＧＲ率が増加し、噴射圧力が上昇する。
【０１３０】
ステップＳ６で、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値３以上と判断された場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ８でパイロット噴射を停止し、ステップＳ９で、ステップＳ１で求めたエンジン運転状態と、ＰＣＩ燃焼モードにおける目標噴射時期マップとから噴射時期の目標値（ＰＣＩ燃焼用噴射時期）を決定する。
【０１３１】
ステップＳ１０では、ＥＣＵ９は、ステップＳ９で決定したＰＣＩ燃焼用噴射時期に実噴射時期を一致させるべく、インジェクター３５の噴射時期制御を開始する。
【０１３２】
ステップＳ１１では、ＥＣＵ９は、吸気Ｏ２センサーのＯ２濃度から算出した実ＥＧＲ率が、ＥＧＲ率設定値２以上か否かを判断する。
【０１３３】
ステップＳ１１で、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値２未満と判断された場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ１２で、ＥＧＲ率の増加にあわせ主観評価得点を一定に保ちながら噴射時期を進角させる。具体的には、ＥＣＵ９は、図９の噴射時期補正係数マップに基づく上述した噴射時期の補正制御を行う。ステップＳ１２後、ＥＣＵ９は、再びステップＳ１１に戻る。
【０１３４】
これにより、主観評価得点がステップＳ２で決定した目標評価得点に一致した状態で、ＥＧＲ率が増加し、噴射時期が進角する。
【０１３５】
ステップＳ１１で、実ＥＧＲ率がＥＧＲ率設定値２以上と判断された場合、ＥＣＵ９は、ステップＳ１３でインジェクター３５の進角を終了する。これにより、ＰＣＩ燃焼への移行が完了する。
【０１３６】
このように、本実施形態では、従来燃焼とＰＣＩ燃焼とをエンジン運転状態（条件）によって切り替えて用いるデュアルモード燃料制御において、従来燃焼からＰＣＩ燃焼への切替時のドライバーへの聴覚的な違和感を低減し、快適な車内音環境を提供することができる。
【０１３７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。
【０１３８】
例えば、上述の実施形態では、本発明の切替制御方法および装置を、従来燃焼からＰＣＩ燃焼への切替時に適用したが、これに限定されず、ＰＣＩ燃焼から従来燃焼への切替時に適用してもよい。
【０１３９】
また、ＥＧＲ率の検出手段は、以下のＡ）−Ｄ）のものが利用できる。
【０１４０】
Ａ）吸気流量センサー１８。Ａ）では、推定手段（例えば、ＥＣＵ９）が、吸気流量センサー１８により検出された吸気量の変化からＥＧＲ率を推定する。
【０１４１】
Ｂ）排気Ｏ２センサー２９。Ｂ）では、推定手段が、排気Ｏ２センサー２９により検出された排気マニフォールド２７内の酸素濃度からＥＧＲ率を推定する。
【０１４２】
Ｃ）空気過剰率センサー。Ｃ）では、空気過剰率センサーを吸気あるいは排気マニフォールド２７内に設け、推定手段が、空気過剰率センサーにより検出された吸排気マニフォールド２７内の空気過剰率からＥＧＲ率を推定する。
【０１４３】
Ｄ）筒内圧力センサー。Ｄ）では、推定手段が、筒内圧力センサーにより検出された筒内圧力の解析結果からＥＧＲ率を推定する。
【０１４４】
また、主観評価得点の数値として以下のＥ）−Ｆ）のものが利用できる。
【０１４５】
Ｅ）主観評価実験結果（実際に音を聞いた感じを点数化した値）。
【０１４６】
Ｆ）主観評価実験結果と相関がある心理音響評価量（ラウドネス、インパルシブネス、ラフネスなど）。なお、心理音響評価量を単独で用いても、複数の評価量を組み合わせた独自の評価量を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】図１は、本発明に係る一実施形態によるエンジンの燃焼形態切替制御装置の模式的な構成図である。
【図２】図２は、従来燃焼とＰＣＩ燃焼とにおける騒音特性を比較、説明するための図であり、エンジン騒音の周波数特性を示す。
【図３】図３は、従来燃焼とＰＣＩ燃焼とにおける騒音特性を比較、説明するための図であり、騒音レベルのオーバーオール値を示す。
【図４】図４は、従来燃焼とＰＣＩ燃焼とにおける騒音特性を比較、説明するための図であり、主観評価得点を示す。
【図５】図５は、ＥＧＲ率とスモークとの相関関係を説明するための図であり、ＥＧＲ率とスモークとの実験結果を示す。
【図６】図６は、ＥＧＲ率と主観評価得点との相関関係を説明するための図であり、ＥＧＲ率と主観評価得点との実験結果を示す。
【図７】図７は、本実施形態のエンジンの燃焼形態切替制御装置の作動を説明するための図である。
【図８】図８は、本実施形態の噴射圧力補正係数マップの一例である。
【図９】図９は、本実施形態の噴射時期補正係数マップの一例である。
【図１０】図１０は、本実施形態のエンジンの燃焼形態切替制御方法に係るフローチャートの一例である。
【図１１】図１１は、従来燃焼とＰＣＩ燃焼とのデュアルモード燃焼の概念図である。
【図１２】図１２は、従来の燃焼切替時における騒音変化を示す。
【図１３】図１３は、従来の燃焼切替時におけるＥＧＲ率および騒音レベルの変化を示す。
【図１４】図１４は、従来の燃焼切替時における筒内圧力と噴射指示波形とを示す。
【図１５】図１５は、従来の燃焼切替時における燃焼波形の変化を示す。
【符号の説明】
【０１４８】
１  エンジン
２  燃焼室
３  エンジン本体
６  燃料供給手段
７  ＥＧＲ手段（排気還流手段）
９  ＥＣＵ（制御手段）
１０  切替制御装置（エンジンの燃焼形態切替制御装置）
６１  記憶手段
【図１】
2009091993.tif 000004
【図２】
2009091993.tif 000005
【図３】
2009091993.tif 000006
【図４】
2009091993.tif 000007
【図５】
2009091993.tif 000008
【図６】
2009091993.tif 000009
【図７】
2009091993.tif 000010
【図８】
2009091993.tif 000011
【図９】
2009091993.tif 000012
【図１０】
2009091993.tif 000013
【図１１】
2009091993.tif 000014
【図１２】
2009091993.tif 000015
【図１３】
2009091993.tif 000016
【図１４】
2009091993.tif 000017
【図１５】
2009091993.tif 000018