"幾何学的圧縮比が15以下に設定されかつ、気筒内に供給した燃料を圧縮自着火させるエンジン本体と、前記気筒内に臨んで配設されかつ、当該気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁を通じた前記気筒内への前記燃料の噴射形態を制御する噴射制御手段と、前記気筒内に導入するEGRガス量の調整に伴うEGR率の調整により、当該気筒内のO2濃度を調整するEGR率制御手段と、を備え、前記EGR率制御手段は、前記エンジン本体の負荷の増大に伴い、所定負荷までは前記気筒内のO2濃度が次第に低下する一方、所定負荷以上では前記O2濃度が次第に上昇するように、前記エンジン本体の負荷に応じて前記EGR率を調整し、前記噴射制御手段は、前記気筒内のO2濃度が最も低い所定負荷を含む低負荷の運転領域においては、燃料噴射を圧縮上死点前に終了し、その後、燃料を着火及び燃焼させる予混合燃焼モードとする一方、前記予混合燃焼モードの運転領域よりも負荷が高く、前記気筒内のO2濃度が相対的に高い運転領域においては、燃料の噴射と当該燃料の着火及び燃焼とを並行して行う拡散燃焼モードとするディーゼルエンジンの制御装置。請求項1に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記EGR率制御手段は、低温のEGRガスを前記エンジン本体の吸気通路に還流させる冷却EGR手段の制御を通じて前記EGR率を調整することにより、前記気筒内のO2濃度を変化させるディーゼルエンジンの制御装置。請求項2に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記EGR率制御手段は、前記エンジン本体の排気通路において、ターボ過給機のタービンよりも上流側で分岐して前記エンジン本体の吸気通路にEGRガスを還流させる高圧EGRシステムと、前記タービンよりも下流側で分岐して前記エンジン本体の吸気通路にEGRガスを還流させる低圧EGRシステムと、を含んでおり、前記EGR率制御手段は、前記低圧EGRシステムの制御を通じて前記EGR率を調整することにより、前記気筒内のO2濃度を変化させるディーゼルエンジンの制御装置。請求項1~3のいずれか1項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記噴射制御手段は、前記拡散燃焼モードでは、拡散燃焼を主体とした主燃焼を行うために前記燃料を噴射する主噴射と、前記主燃焼よりも前に前段燃焼を行うために、前記主噴射よりも前のタイミングで燃料を噴射する複数回の前段噴射とを実行し、前記噴射制御手段はさらに、前記前段燃焼による熱発生率がピークを迎えると共に、その熱発生率が低下をし始めた後に、前記主燃焼による熱発生率が上昇を開始するように、前記前段噴射の噴射態様と前記主噴射の噴射態様とをそれぞれ制御するディーゼルエンジンの制御装置。請求項1~3のいずれか1項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記噴射制御手段は、前記拡散燃焼モードでは、拡散燃焼を主体とした主燃焼を行うために前記燃料を噴射する主噴射と、前記主燃焼よりも前に前段燃焼を行うために、前記主噴射よりも前のタイミングで燃料を噴射する複数回の前段噴射とを実行し、前記噴射制御手段はさらに、前記前段燃焼が気筒内の温度及び圧力を高めることによって、前記主噴射の開始から前記主燃焼が開始するまでの着火遅れが0.1~0.3msecとなるように、前記前段噴射の噴射態様と前記主噴射の噴射態様とをそれぞれ制御するディーゼルエンジンの制御装置。請求項4又は5に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、前記前段噴射は、各噴射ごとに噴射される燃料が前記気筒に嵌挿したピストン頂面のキャビティ内に至るようなタイミングで実行されるディーゼルエンジンの制御装置。幾何学的圧縮比が15以下に設定されかつ、気筒内に供給した燃料を圧縮自着火させるディーゼルエンジンの制御方法であって、前記ディーゼルエンジンの負荷の増大に伴い、所定負荷までは前記気筒内のO2濃度が次第に低下する一方、所定負荷以上では前記O2濃度が次第に上昇するように、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じてEGR率を調整し、前記気筒内のO2濃度が最も低い所定負荷を含む低負荷の運転領域では、燃料噴射を圧縮上死点前に終了し、その後、燃料を着火及び燃焼させる予混合燃焼モードで、前記ディーゼルエンジンを運転し、前記予混合燃焼モードの運転領域よりも負荷が高く、前記気筒内のO2濃度が相対的に高い運転領域においては、燃料の噴射と当該燃料の着火及び燃焼とを並行して行う拡散燃焼モードで、前記ディーゼルエンジンを運転するディーゼルエンジンの制御方法。請求項7に記載のディーゼルエンジンの制御方法において、前記気筒内のO2濃度は、低温のEGRガスを前記ディーゼルエンジンの吸気通路に還流させることによって変化させるディーゼルエンジンの制御方法。請求項8に記載のディーゼルエンジンの制御方法において、前記ディーゼルエンジンには、その排気通路における、ターボ過給機のタービンよりも上流側で分岐して前記ディーゼルエンジンの吸気通路にEGRガスを還流させる高圧EGRシステムと、前記タービンよりも下流側で分岐して前記ディーゼルエンジンの吸気通路にEGRガスを還流させる低圧EGRシステムと、が設けられ、前記気筒内のO2濃度は、前記低圧EGRシステムの制御を通じて変化させるディーゼルエンジンの制御方法。請求項7~9のいずれか1項に記載のディーゼルエンジンの制御方法において、前記拡散燃焼モードでは、拡散燃焼を主体とした主燃焼と、当該主燃焼よりも前の前段燃焼とが行われるように、主噴射と、前段噴射とを行い、前記前段燃焼による熱発生率がピークを迎えると共に、その熱発生率が低下をし始めた後に、前記主燃焼による熱発生率が上昇を開始するように、前記前段噴射の噴射態様と前記主噴射の噴射態様とをそれぞれ決定し、前記決定した噴射態様に従って、圧縮行程中に複数回の前記前段噴射を実行し、そして、前記前段噴射の後に、前記決定した噴射態様に従って前記主噴射を実行するディーゼルエンジンの制御方法。請求項7~9のいずれか1項に記載のディーゼルエンジンの制御方法において、前記拡散燃焼モードでは、拡散燃焼を主体とした主燃焼と、当該主燃焼よりも前の前段燃焼とが行われるように、主噴射と、前段噴射とを行い、前記前段燃焼が気筒内の温度及び圧力を高めることによって、前記主噴射の開始から前記主燃焼が開始するまでの主燃焼の着火遅れが0.1~0.3msecとなるように、前記前段噴射の噴射態様と前記主噴射の噴射態様とをそれぞれ決定し、前記決定した噴射態様に従って、圧縮行程中に複数回の前記前段噴射を実行し、そして、前記前段噴射の後に、前記決定した噴射態様に従って前記主噴射を実行するディーゼルエンジンの制御方法。請求項10又は11に記載のディーゼルエンジンの制御方法において、前記前段噴射は、各噴射ごとに噴射される燃料が前記気筒に嵌挿したピストン頂面のキャビティ内に至るようなタイミングで実行するディーゼルエンジンの制御方法。ところで、前記特許文献1に記載されている燃料の噴射形態において、圧縮上死点付近において噴射するメイン噴射は、燃料の噴射と燃料の着火及び燃焼とを並行して行う拡散燃焼に係る。こうした拡散燃焼とは異なり、噴射した燃料と空気とを十分に混合した後に、これを圧縮上死点付近において着火及び燃焼させる予混合着火燃焼PCIPremixedChargecompressionIgnition燃焼、以下においては、単に予混合燃焼というモードが知られており、こうした予混合燃焼モードは、煤やNOxの発生が抑制されると共に、燃焼の緩慢化によりNVHNoiseVibrationHarshness性能にも優れた燃焼モードとして利用され、例えば、気筒内に噴射した燃料が着火に至るまでの遅れ時間着火遅れを長く確保することができる比較的低負荷の運転領域において実行される。しかしながら、エンジンの負荷が高まって、燃料噴射量が増大したときには着火遅れは次第に短くなる。特にターボ過給機付エンジンにおいては、負荷の上昇に伴い過給量が増えて圧縮端温度及び圧縮端圧力が上昇し、着火遅れはさらに短くなる。その結果、十分に長い着火遅れが確保できずに予混合燃焼が成立しなくなる。つまり、エミッション性能やNVH性能で有利な予混合燃焼モードを実行可能な運転領域は、低負荷側の一部のみに制限され、その運転領域が比較的狭いという不都合がある。ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ディーゼルエンジンの制御装置において、予混合燃焼モードを実行可能な運転領域を、高負荷側に拡大することにある。本願発明者らの検討によると、詳細は後述するが、図7に例示するように、エンジンが所定の運転状態において、気筒内の温度と圧力とをパラメータとする温度-圧力平面上で燃料の着火遅れが一定となる温度圧力状態をつないだ等時間線を描いたときに、その等時間線は、S字を反転させた逆S字状のカーブ特性を有していることを見いだした。ここで、図7に示すようなコンター図では、右乃至上に行けば行くほど着火遅れが短くなり、左乃至下に行けば行くほど着火遅れが長くなる。このため、例えば気筒内の温度圧力状態が、実線で示す等時間線よりも右乃至上側の領域にあるときには、着火遅れは当該等時間線の着火遅れ以下となる。これに対し、気筒内の温度圧力状態が、実線の等時間線よりも左乃至下側の領域にあるときには、着火遅れは当該等時間線の着火遅れよりも長くなる。ここで、前記等時間線に対応する着火遅れτと、燃料の噴射期間パルス幅P/Wとが互いに等しいτ=P/Wと仮定する。この仮定において、気筒内の温度圧力状態が、実線で示す等時間線よりも右乃至上側の領域にあるときには、着火遅れは燃料の噴射期間よりも短いため、気筒内に燃料を噴射している途中で燃料が着火して燃焼してしまうことになる。つまり、拡散燃焼が主体の燃焼モードとなる。これに対し、気筒内の温度圧力状態が、実線で示す等時間線よりも左乃至下側の領域にあるときには、着火遅れは燃料の噴射期間よりも長いため、気筒内に燃料を噴射した後に、燃料が着火して燃焼する。つまり、予混合燃焼が主体の燃焼となる。ディーゼルエンジンにおいて予混合燃焼を実行可能な運転領域が比較的狭いことは、例えば図7において一点鎖線で示すように、予混合燃焼が成立する着火遅れτに対応した等時間線よりも左乃至下側の領域が狭いことに対応する。本願発明者らは、予混合燃焼を実行可能な運転領域を拡大するために、等時間線を右乃至上方向に移動をさせて等時間線よりも左乃至下側の領域を広げる観点から、着火遅れに関連する各種のパラメータの内、気筒内のO2濃度に着目した。つまり、図7に実線で示すように、気筒内のO2濃度の変化が等時間線の位置をずらすことを利用し、気筒内のO2濃度を下げることによって、等時間線を右乃至上方向に移動をさせることとした。具体的にここに開示する技術は、ディーゼルエンジンの制御装置を対象とし、このディーゼルエンジンは、幾何学的圧縮比が15以下に設定されかつ、気筒内に供給した燃料を圧縮自着火させるエンジン本体と、前記気筒内に臨んで配設されかつ、当該気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁を通じた前記気筒内への前記燃料の噴射形態を制御する噴射制御手段と、前記気筒内に導入するEGRガス量の調整に伴うEGR率の調整により、当該気筒内のO2濃度を調整するEGR率制御手段と、を備える。そして、前記EGR率制御手段は、前記エンジン本体の負荷の増大に伴い、所定負荷までは前記気筒内のO2濃度が次第に低下する一方、所定負荷以上では前記O2濃度が次第に上昇するように、前記エンジン本体の負荷に応じて前記EGR率を調整し、前記噴射制御手段は、前記気筒内のO2濃度が最も低い所定負荷を含む低負荷の運転領域においては、燃料噴射を圧縮上死点前に終了し、その後、燃料を着火及び燃焼させる予混合燃焼モードとする一方、前記予混合燃焼モードの運転領域よりも負荷が高く、前記気筒内のO2濃度が相対的に高い運転領域においては、燃料の噴射と当該燃料の着火及び燃焼とを並行して行う拡散燃焼モードとする。ここで、エンジン本体の幾何学的圧縮比は、12~15に設定してもよい。また、EGR率は、EGR率=EGRガス質量g/新気の質量gEGRガス質量gであり、吸気通路内のCO2濃度-大気中のCO2濃度/排気中のCO2濃度-大気中のCO2濃度によって算出可能である。EGR率調整手段は、従来のエンジン制御においては、エンジン負荷の増大に従って新気の割合を高めるべく、EGR率を次第に低下例えばエンジン負荷の増大に対し線形的に低下させるのに対し、前記の構成では、EGR率調整手段は、所定負荷までは気筒内のO2濃度が次第に低下するように、エンジン本体の負荷の増大に対し、例えば比較的高いEGR率を維持する。一方、所定負荷以上では前記O2濃度が次第に上昇するように、EGR率調整手段は、エンジン本体の負荷の増大に対して、例えばEGR率を線形的に低下させる。このように、比較的高負荷側までEGR率を高く維持することは、エンジンの負荷領域を高、中、低の3つに分けたときの、特に低負荷乃至中負荷の領域での筒内O2濃度を、従来のエンジン制御と比較して低い濃度にする。このことは、前述したように、コンター図において、等時間線を右乃至上方向に移動をさせて、当該等時間線よりも左乃至下側の領域を拡大させる。すなわち、EGRガスは、相対的に分子量の大きい比熱の大きいCO2やH2Oを含んでおり、気筒内に導入する気体の一部をEGRガスに置き換えることは、気筒内の気体の熱容量を大きくして、温度上昇を抑制する。このことが、燃料の着火遅れを長くする、換言すれば等時間線をずらす要因の一つと考えられる。そして、等時間線を右乃至上方向に移動をさせて、当該等時間線よりも左乃至下側の領域を拡大させた結果として、エンジン本体の負荷が高まって、気筒内の温度及び/又は圧力状態が高まったときでも、気筒内の温度及び/又は圧力状態と等時間線との間隔が離れているため、予混合燃焼モードが安定して実行可能になる。このことは、エミッション性能に優れた予混合燃焼モードの実行可能な領域を、高負荷側に拡大させたことと等価である。一方、予混合燃焼モードを実行する領域よりも、さらに負荷が高い領域では、長い着火遅れを確保することが困難であるため拡散燃焼モードとし、高トルクを安定して得ることで、燃費性能の向上に有利になる。前記EGR率制御手段は、低温のEGRガスを前記エンジン本体の吸気通路に還流させる冷却EGR手段の制御を通じて前記EGR率を調整することにより、前記気筒内のO2濃度を変化させる、としてもよい。前述の通り、EGR率を高くして気筒内のO2濃度を低下させ、そのことにより、コンター図での等時間線を右乃至上にずらすことが可能になるものの、高温のEGRガスを吸気に還流させた場合は、例えば図7に示すコンター図において白丸で示すように、気筒内の温度が高くなってしまい、等時間線をずらしたとしても、気筒内の温度圧力状態と等時間線との間隔が短くなってしまう。これは、安定した予混合燃焼を阻害する。従って、筒内のO2濃度を低下させることにより等時間線を右乃至上にずらすときには、低温のEGRガスを吸気に還流させる冷却EGR手段によって、EGR率の調整を行うことが望ましい。ここで、冷却EGR手段には、例えば排気ガス還流通路上にEGRクーラを介設する構成が含まれる。前記EGR率制御手段は、前記エンジン本体の排気通路において、ターボ過給機のタービンよりも上流側で分岐して前記エンジン本体の吸気通路にEGRガスを還流させる高圧EGRシステムと、前記タービンよりも下流側で分岐して前記エンジン本体の吸気通路にEGRガスを還流させる低圧EGRシステムと、を含んでおり、前記EGR率制御手段は、前記低圧EGRシステムの制御を通じて前記EGR率を調整することにより、前記気筒内のO2濃度を変化させる、としてもよい。低圧EGRシステムは、排気通路上のタービンよりも下流側で分岐させたEGRガスを吸気に還流させるため、タービンよりも上流側で分岐させたEGRガスを吸気に還流させる高圧EGRシステムと比較して、相対的に低温のEGRガスを吸気に還流することが可能であるため、前述したように、予混合燃焼の安定化の上で有利になる。また、ターボ過給機付ディーゼルエンジンでは、一般的に、その吸気通路上に圧縮空気を冷却するためのインタークーラが設けられるが、低圧EGRシステムは、インタークーラよりも上流側で、吸気通路にEGRガスを還流させる。このため、インタークーラは、EGRガスをも冷却する。このことは、気筒内の温度上昇をより一層抑制して、着火遅れを長くし、安定した予混合燃焼を実現する上でより有利になる。前記噴射制御手段は、前記拡散燃焼モードでは、拡散燃焼を主体とした主燃焼を行うために前記燃料を噴射する主噴射と、前記主燃焼よりも前に前段燃焼を行うために、前記主噴射よりも前のタイミングで燃料を噴射する複数回の前段噴射とを実行し、前記噴射制御手段はさらに、前記前段燃焼による熱発生率がピークを迎えると共に、その熱発生率が低下をし始めた後に、前記主燃焼による熱発生率が上昇を開始するように、前記前段噴射の噴射態様と前記主噴射の噴射態様とをそれぞれ制御する、としてもよい。つまり、このエンジン本体は幾何学的圧縮比が15以下の、比較的低い圧縮比に設定されており、圧縮端温度及び圧縮端圧力が低くなることに起因して、エンジン負荷が相対的に高い拡散燃焼モードでも着火遅れは比較的長くなる。長い着火遅れは、主燃焼による熱発生率=dQ/dθ、但し、Qは熱量、θはクランク角の傾きを急峻にする。つまり、燃焼音が大きくなってNVH性能を低下させる。そこで、拡散燃焼モードでは、主噴射よりも前のタイミングで複数回の前段噴射を実行する。前段噴射の実行により前段燃焼が生じ、気筒内言い換えると燃焼室内の温度及び圧力が高まる。着火遅れは気筒内の温度及び圧力に主に依存し、温度が高いほど、また、圧力が高いほど着火遅れは短くなる。すなわち、前段噴射により気筒内の温度及び圧力を高めておくことによって、その後の主燃焼の着火遅れは短くなる。その結果、主燃焼の熱発生率の傾きが急峻にならず緩やかになると共に、その熱発生率の高さも抑制されるため、NVH性能の向上に有利になる。特に、前記の構成では、前段燃焼による熱発生率がピークを迎えると共に、その熱発生率が低下を始めた後に、主燃焼による熱発生率の上昇が開始するように、前段噴射の噴射態様と主噴射の噴射態様とを設定する。このことは、クランク角の変化に対する熱発生率の変化を示すグラフ上においては、前段燃焼による相対的に低い山と、主燃焼による相対的に高い山との間に、極小値が生じることを意味する。つまり、前段燃焼による熱発生率の山のピークは、主燃焼による熱発生率の上昇開始よりも前にずれるため、前段燃焼により得られるエネルギによって、主燃焼の開始時点で、気筒内の温度及び圧力を、着火遅れを短くする上で必要十分な状態にまで高める。このことは、着火遅れを短くすることは勿論のこと、前段噴射の噴射量を必要最小限にし、燃費の向上に有利になる。ここで、着火遅れは、主燃焼だけでなく、前段燃焼にも存在する。前段燃焼の、長い着火遅れは、前段燃焼の制御性を悪化させる。特に、前段噴射は、圧縮行程中の、気筒内の温度及び圧力がそれほど高くない状況で行われるため、前段燃焼は、着火遅れの観点からは主燃焼よりも不利な状況にある。そこで、前記の構成では、前段噴射を複数回行うことによって、前段燃焼の着火遅れを短縮している。すなわち、着火遅れは、温度及び圧力だけでなく当量比にも依存し、当量比が高いほど、着火遅れは短くなる。ここで、前段噴射の総噴射量は、主燃焼のための所望の雰囲気つまり、所望の筒内温度及び圧力を作り出すために必要な熱量により決まる。必要な前段噴射の総噴射量を1回の燃料噴射で気筒内に供給すると、噴射期間が長くなることに起因して燃料は一気に拡散し、気筒内はオーバーリーンな状態となり、前段燃焼の着火遅れは長くなってしまう。それに対して、必要な前段噴射の総噴射量を複数回の燃料噴射で供給すると、前段噴射の1回当たりの噴射量が少なくなるため、燃料が一気に拡散せず、また、複数回の燃料噴射が間欠的に行われることによって、先に噴射した燃料噴霧に、後から噴射した燃料噴霧が衝突するようになって、局所的に当量比が高い混合気を作り出すことができる。すなわち、複数回の前段噴射は、局所的に当量比が高い混合気を作って、前段燃焼の着火遅れを短縮する。前段燃焼の着火遅れが短くなると、前段燃焼の発生タイミングの制御性を向上させることができる。このことは、前記拡散燃焼モードにおいて、複数回の前段噴射と主噴射との組み合わせによりNVH性能を向上させる制御のロバスト性を高める。前記噴射制御手段は、前記拡散燃焼モードでは、拡散燃焼を主体とした主燃焼を行うために前記燃料を噴射する主噴射と、前記主燃焼よりも前に前段燃焼を行うために、前記主噴射よりも前のタイミングで燃料を噴射する複数回の前段噴射とを実行すると共に、前記前段燃焼が気筒内の温度及び圧力を高めることによって、前記主噴射の開始から前記主燃焼が開始するまでの着火遅れが0.1~0.3msecとなるように、前記前段噴射の噴射態様と前記主噴射の噴射態様とをそれぞれ制御する、としてもよい。この構成では、前記と同様に、主噴射よりも前のタイミングで複数回の前段噴射を実行し、それによって前段燃焼を生じさせる。その結果、気筒内の温度及び圧力が高まり、主燃焼に係る着火遅れは短くなる。ここでは特に、当該着火遅れが0.1~0.3msecとなるように、前段噴射の噴射態様を制御する。主燃焼の着火遅れが0.3msecよりも長くなることは、主燃焼の熱発生率の傾きが急峻になってNVH性能が低下する。一方、主燃焼の着火遅れが0.1msecよりも短くなることは、燃料噴霧のペネトレーションが低下して混合気形成が悪くなり、排気性能を低下させる。ここで、拡散燃焼モードでは、前記前段燃焼の熱発生率のピークを圧縮上死点よりも前に発生させかつ、前記主燃焼が前記圧縮上死点付近で開始するようにしてもよい。主燃焼を圧縮上死点付近で開始させることは、燃費の向上及び耐失火性の向上の観点から有利である。そのように主燃焼を圧縮上死点付近で正確に開始させる上で、前述した前段燃焼による着火遅れの短縮化は、極めて有効である。つまり、熱発生率のピークが圧縮上死点よりも前に発生するようなタイミングで前段燃焼を生じさせておけば、圧縮上死点付近の適切なタイミングで主噴射を行うことによって、主燃焼を圧縮上死点付近で安定して発生させることが可能になる。前記前段噴射は、各噴射ごとに噴射される燃料が前記気筒に嵌挿したピストン頂面のキャビティ内に至るようなタイミングで実行される、としてもよい。前記の構成によれば、噴射された燃料がキャビティ外へ拡散することを抑制し、当量比が高い混合気をキャビティ内に作り出すことができる。このことは、前段燃焼をより安定して発生させる上で有利である。ここで、燃料が、キャビティ内に至るとは、圧縮上死点に向かってピストンが移動している最中に、燃料噴射弁から噴射した燃料噴霧が、キャビティ内に直接入る場合、及び、燃料噴射弁から噴射した燃料噴霧が、キャビティのリップ部等に当たって外に漏れたとしても、その後、ピストンが圧縮上死点付近にまで移動することに伴い、漏れた燃料噴霧がキャビティ内に入る場合、の双方を含む。つまり、前段噴射の進角限界は、その分だけ拡大する。ここに開示する別の技術は、幾何学的圧縮比が15以下に設定されかつ、気筒内に供給した燃料を圧縮自着火させるディーゼルエンジンの制御方法である。この制御方法は、前記ディーゼルエンジンの負荷の増大に伴い、所定負荷までは前記気筒内のO2濃度が次第に低下する一方、所定負荷以上では前記O2濃度が次第に上昇するように、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じてEGR率を調整し、前記気筒内のO2濃度が最も低い所定負荷を含む低負荷の運転領域では、燃料噴射を圧縮上死点前に終了し、その後、燃料を着火及び燃焼させる予混合燃焼モードで、前記ディーゼルエンジンを運転し、前記予混合燃焼モードの運転領域よりも負荷が高く、前記気筒内のO2濃度が相対的に高い運転領域においては、燃料の噴射と当該燃料の着火及び燃焼とを並行して行う拡散燃焼モードで、前記ディーゼルエンジンを運転する。以上説明したように、前記のディーゼルエンジンの制御装置及び制御方法によると、温度-圧力平面上でのコンター図の等時間線が気筒内O2濃度を低下させることによって移動をし、予混合燃焼を実行可能な範囲が拡大するとの知見から、所定負荷までは気筒内のO2濃度が次第に低下する一方、所定負荷以上では前記O2濃度が次第に上昇するように、エンジン本体の負荷に応じて前記EGR率を調整することにより、予混合燃焼を実行可能な運転領域を拡大させて、エミッション性能を高める上で有利になり得る。以下、実施形態に係るディーゼルエンジンを図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。図1,2は、実施形態に係るエンジンエンジン本体1の概略構成を示す。このエンジン1は、車両に搭載されると共に、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンであって、複数の気筒11a1つのみ図示が設けられたシリンダブロック11と、このシリンダブロック11上に配設されたシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン13とを有している。このエンジン1の各気筒11a内には、ピストン14が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン14の頂面にはリエントラント形燃焼室14aを区画するキャビティが形成されている。このピストン14は、コンロッド14bを介してクランクシャフト15と連結されている。前記シリンダヘッド12には、各気筒11a毎に吸気ポート16及び排気ポート17が形成されているとともに、これら吸気ポート16及び排気ポート17の燃焼室14a側の開口を開閉する吸気弁21及び排気弁22がそれぞれ配設されている。これら吸排気弁21,22をそれぞれ駆動する動弁系において、排気弁側には、当該排気弁22の作動モードを通常モードと特殊モードとに切り替える油圧作動式の可変機構図2参照。以下、VVMVariableValveMotionと称するが設けられている。このVVM71は、その構成の詳細な図示は省略するが、カム山を1つ有する第1カムとカム山を2つ有する第2カムとの、カムプロファイルの異なる2種類のカム、及び、その第1及び第2カムのいずれか一方のカムの作動状態を選択的に排気弁に伝達するロストモーション機構を含んで構成されており、第1カムの作動状態を排気弁22に伝達しているときには、排気弁22は、排気行程中において一度だけ開弁される通常モードで作動するのに対し、第2カムの作動状態を排気弁22に伝達しているときには、排気弁22が、排気行程中において開弁すると共に、吸気行程中においても開弁するような、いわゆる排気の二度開きを行う特殊モードで作動する。VVM71の通常モードと特殊モードとの切り替えは、エンジン駆動の油圧ポンプ図示省略から供給される油圧によって行われ、特殊モードは、内部EGRに係る制御の際に利用される。尚、こうした通常モードと特殊モードとの切り替えを可能にする上で、排気弁22を電磁アクチュエータによって駆動する電磁駆動式の動弁系を採用してもよい。また、内部EGRの実行としては、排気の二度開きに限定されるものではなく、例えば吸気弁21を2回開く、吸気の二度開きによって内部EGR制御を行ってもよいし、排気行程乃至吸気行程において吸気弁21及び排気弁22の双方を閉じるネガティブオーバーラップ期間を設けて既燃ガスを残留させる内部EGR制御を行ってもよい。尚、VVM71による内部EGR制御は、主に燃料の着火性が低いエンジン1の冷間時に行われる。前記シリンダヘッド12には、燃料を噴射するインジェクタ18と、エンジン1の冷間時に各気筒11a内の吸入空気を暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ19とが設けられている。前記インジェクタ18は、その燃料噴射口が燃焼室14aの天井面から該燃焼室14aに臨むように配設されていて、基本的には圧縮行程上死点付近で、燃焼室14aに燃料を直接噴射供給するようになっている。前記エンジン1の一側面には、各気筒11aの吸気ポート16に連通するように吸気通路30が接続されている。一方、前記エンジン1の他側面には、各気筒11aの燃焼室14aからの既燃ガス排気ガスを排出する排気通路40が接続されている。これら吸気通路30及び排気通路40には、詳しくは後述するが、吸入空気の過給を行う大型ターボ過給機61と小型ターボ過給機62とが配設されている。吸気通路30の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ31が配設されている。一方、吸気通路30における下流端近傍には、サージタンク33が配設されている。このサージタンク33よりも下流側の吸気通路30は、各気筒11a毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒11aの吸気ポート16にそれぞれ接続されている。吸気通路30におけるエアクリーナ31とサージタンク33との間には、大型及び小型ターボ過給機61,62のコンプレッサ61a,62aと、該コンプレッサ61a,62aにより圧縮された空気を冷却するインタークーラ35と、前記各気筒11aの燃焼室14aへの吸入空気量を調節するスロットル弁36とが配設されている。このスロットル弁36は、基本的には全開状態とされるが、エンジン1の停止時には、ショックが生じないように全閉状態とされる。前記排気通路40の上流側の部分は、各気筒11a毎に分岐して排気ポート17の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路40における排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、小型ターボ過給機62のタービン62b、大型ターボ過給機61のタービン61bと、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置41と、サイレンサ42とが配設されている。この排気浄化装置41は、酸化触媒41aと、ディーゼルパティキュレートフィルタ以下、フィルタという41bとを有しており、上流側から、この順に並んでいる。酸化触媒41a及びフィルタ41bは1つのケース内に収容されている。前記酸化触媒41aは、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒を有していて、排気ガス中のCO及びHCが酸化されてCO2及びH2Oが生成する反応を促すものである。また、前記フィルタ41bは、エンジン1の排気ガス中に含まれる煤等の微粒子を捕集するものである。尚、フィルタ41bに酸化触媒をコーティングしてもよい。前記吸気通路30における前記サージタンク33とスロットル弁36との間の部分つまり小型ターボ過給機62の小型コンプレッサ62aよりも下流側部分と、前記排気通路40における前記排気マニホールドと小型ターボ過給機62の小型タービン62bとの間の部分つまり小型ターボ過給機62の小型タービン62bよりも上流側部分とは、排気ガスの一部を吸気通路30に還流するための排気ガス還流通路50によって接続されている高圧EGRシステム。この排気ガス還流通路50は、排気ガスの吸気通路30への還流量を調整するための排気ガス還流弁51a及び排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのEGRクーラ52とが配設された主通路51と、EGRクーラ52をバイパスするためのクーラバイパス通路53と、を含んで構成されている。このクーラバイパス通路53には、クーラバイパス通路53を流通する排気ガスの流量を調整するためのクーラバイパス弁53aが配設されている。この高圧EGRシステムとは別に、低圧EGRシステムとして、吸気通路30における大型ターボ過給機61の大型コンプレッサ61aよりも上流側部分と、排気通路40におけるフィルタ41bよりも下流側部分とは、排気ガスの一部を吸気通路30に還流するための排気ガス還流通路54によって接続されている。この排気ガス還流通路54は、排気ガスの吸気通路30への還流量を調整するためのL/PLowPressureEGR弁54a及び排気ガスを冷却するためのEGRクーラ54bとが配設されて構成されている。大型ターボ過給機61は、吸気通路30に配設された大型コンプレッサ61aと、排気通路40に配設された大型タービン61bとを有している。大型コンプレッサ61aは、吸気通路30におけるエアクリーナ31とインタークーラ35との間に配設されている。一方、大型タービン61bは、排気通路40における排気マニホールドと酸化触媒41aとの間に配設されている。小型ターボ過給機62は、吸気通路30に配設された小型コンプレッサ62aと、排気通路40に配設された小型タービン62bとを有している。小型コンプレッサ62aは、吸気通路30における大型コンプレッサ61aの下流側に配設されている。一方、小型タービン62bは、排気通路40における大型タービン61bの上流側に配設されている。すなわち、吸気通路30においては、上流側から順に大型コンプレッサ61aと小型コンプレッサ62aとが直列に配設され、排気通路40においては、上流側から順に小型タービン62bと大型タービン61bとが直列に配設されている。これら大型及び小型タービン61b,62bが排気ガス流により回転し、これら大型及び小型タービン61b,62bの回転により、該大型及び小型タービン61b,62bとそれぞれ連結された前記大型及び小型コンプレッサ61a,62aがそれぞれ作動する。小型ターボ過給機62は、相対的に小型のものであり、大型ターボ過給機61は、相対的に大型のものである。すなわち、大型ターボ過給機61の大型タービン61bの方が小型ターボ過給機62の小型タービン62bよりもイナーシャが大きい。吸気通路30には、小型コンプレッサ62aをバイパスする小型吸気バイパス通路63が接続されている。この小型吸気バイパス通路63には、該小型吸気バイパス通路63へ流れる空気量を調整するための小型吸気バイパス弁63aが配設されている。この小型吸気バイパス弁63aは、無通電時には全閉状態つまり、ノーマルクローズとなるように構成されている。一方、排気通路40には、小型タービン62bをバイパスする小型排気バイパス通路64と、大型タービン61bをバイパスする大型排気バイパス通路65とが接続されている。小型排気バイパス通路64には、該小型排気バイパス通路64へ流れる排気量を調整するためのレギュレートバルブ64aが配設され、大型排気バイパス通路65には、該大型排気バイパス通路65へ流れる排気量を調整するためのウエストゲートバルブ65aが配設されている。レギュレートバルブ64a及びウエストゲートバルブ65aは共に、無通電時には全開状態つまり、ノーマルオープンとなるように構成されている。これら大型ターボ過給機61と小型ターボ過給機62は、それらが配設された吸気通路30及び排気通路40の部分も含めて、一体的にユニット化されて、過給機ユニット60を構成している。この過給機ユニット60がエンジン1に取り付けられている。このように構成されたディーゼルエンジン1は、パワートレインコントロールモジュール以下、PCMという10によって制御される。PCM10は、CPU、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されている。このPCM10が制御装置を構成する。PCM10には、図2に示すように、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサSW1、サージタンク33に取り付けられて、燃焼室14aに供給される空気の圧力を検出する過給圧センサSW2、吸入空気の温度を検出する吸気温度センサSW3、クランクシャフト15の回転角を検出するクランク角センサSW4、車両のアクセルペダル図示省略の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサSW5、吸気中の二酸化炭素濃度を検出する吸気CO2センサSW6、及び、排気中の二酸化炭素濃度を検出する排気CO2センサSW7の検出信号が入力され、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジン1や車両の状態を判定し、これに応じてインジェクタ18、グロープラグ19,動弁系のVVM71、各種の弁36、51a、53a、54a、63a、64a、65aのアクチュエータへ制御信号を出力する。そうして、このエンジン1は、その幾何学的圧縮比を12以上15以下例えば14とした、比較的低圧縮比となるように構成されており、これによって排気エミッション性能の向上及び熱効率の向上を図るようにしている。エンジンの燃焼制御の概要前記PCM10によるエンジン1の基本的な制御は、主にアクセル開度に基づいて目標トルク言い換えると、目標となる負荷を決定し、これに対応する燃料の噴射量や噴射時期等をインジェクタ18の作動制御によって実現するものである。目標トルクは、アクセル開度が大きくなるほど、またエンジン回転数が高くなるほど、大きくなるように設定され、目標トルクとエンジン回転数とに基づいて燃料の噴射量が設定される。噴射量は、目標トルクが高くなるほど、また、エンジン回転数が高くなるほど大きくなるように設定される。また、スロットル弁36や排気ガス還流弁51a及びL/PEGR弁54aの開度の制御つまり、外部EGR制御や、VVM71の制御つまり、内部EGR制御によって、気筒11a内への排気の還流割合つまり、EGR率を制御する。図3abは、エンジン1が実行する2つの燃焼モードの燃料噴射形態上図及びそれに伴う気筒11a内の熱発生率の履歴の一例下図を示している。図3aは、予混合燃焼モードであり、図3bは、拡散燃焼モードである。尚、図3abに示す燃料噴射量や熱発生率は、これらの図を相互に比較したときに、必ずしも、相対的な燃料噴射量の大小や熱発生率の大小を示してはいない。このディーゼルエンジン1においては、エンジン負荷が相対的に低い領域においては予混合燃焼モードとし、エンジン負荷が相対的に高い領域においては拡散燃焼モードとする。図3aは、前述の通り、予混合燃焼モードでの燃焼噴射形態上図及びそれに伴う気筒11a内の熱発生率の履歴の一例下図を示している。予混合燃焼モードでは、圧縮行程中圧縮上死点前において、所定の時間間隔を空けて3回の燃料噴射を実行する。この3回の燃料噴射は、その各回の噴射によって噴射された燃料の全てが、キャビティ内に至るタイミングで実行される。尚、予混合燃焼モード領域における燃料噴射の回数は3回に限定されるものではなく適宜設定すればよい。こうして噴射した燃料は、空気と十分に混合された状態で圧縮上死点付近において自着火により燃焼する。このような予混合燃焼モードは、エンジンの低負荷かつ低回転領域において、燃費及び排気エミッションの点で有利になる。PCM10はまた、拡散燃焼モードにおいては、図3bに示すように、圧縮行程中における圧縮上死点に比較的近いタイミングで、比較的短い時間間隔を空けて3回のプレ噴射前段噴射を実行すると共に、その後の圧縮上死点付近において主噴射を1回、実行する。つまり、合計4回の燃料噴射を実行する。このエンジン1は低圧縮比であるため、圧縮端温度及び圧縮端圧力が比較的低くなり、エンジン負荷が相対的に高い拡散燃焼モードにおいても着火遅れが長くなる傾向にある。着火遅れが長くなることによって、拡散燃焼が主体の主燃焼の熱発生率の傾きが急峻になり、燃焼音が大きくなってNVH性能が低下する。そこで、このエンジン1では、そうした着火遅れを短くするために、主燃焼よりも前に、特徴的なプレ燃焼を行うようにする。つまり、3回のプレ噴射の実行は、十分な熱発生率を有するプレ燃焼前段燃焼に相当するを、その熱発生率のピークが圧縮上死点前の所定の時期に発生するように生起させる。これにより、主噴射を行う圧縮上死点よりも前に、気筒11a内の温度及び圧力を高めておく。そして、圧縮上死点付近詳しくは、圧縮上死点の直前で主噴射を実行すると、短い着火遅れτmainを伴って主燃焼が圧縮上死点付近において開始される。ここで、図3bの例では、主燃焼の着火遅れτmainを、主噴射の開始から、主燃焼の熱発生率が上昇を開始するまで、と定義している。この制御では、プレ燃焼による熱発生率がピークを迎えると共に、その熱発生率が低下を始めた後に、主燃焼による熱発生率の上昇が開始するように、プレ噴射の噴射態様と主噴射の噴射態様とを設定しており、プレ燃焼の熱発生率の山と主燃焼の熱発生率との山との間には、極小値が存在している。主燃焼の着火遅れτmainは、主噴射の開始から前記の極小値までと定義することも可能である。プレ燃焼によって、主噴射よりも前に筒内温度及び圧力を確実に高めておくことにより、主燃焼の着火遅れτmainを短縮して、主燃焼を所望のタイミングで発生させることができるようになる。また、着火遅れτmainを短くすることによって、主燃焼の熱発生率の上昇が緩慢になる。このように熱発生率の急上昇を回避することは、燃焼音を下げてNVH性能を高める上で有利になる。ここで、プレ燃焼と主燃焼の着火遅れとの関係について、図を参照しながら説明する。図8は、詳細は後述するが、化学反応シミュレーションソフトウエアを用いて、気筒11a内の圧縮着火より正確には低温度自着火現象を解析したシミュレーション結果に基づき、縦軸を気筒内温度より正確には圧縮端温度、横軸を気筒内圧力より正確には圧縮端圧力とした温度-圧力平面上で、着火遅れが一定となる温度圧力状態をつないだ等時間線を含むコンター図の一例を示している。このコンター図において、着火遅れが短くなるほど、等時間線は右乃至上側に位置する。また、このコンター図における各等時間線は、局所当量比φが変化することに応じて位置を変化させる。具体的には、局所当量比が低いほど右乃至上方に位置して、当該等時間線よりも左乃至下側の領域が大きくなるのに対し、局所当量比が高いほど等時間線は左乃至下方に位置して、当該等時間線よりも左乃至下側の領域が小さくなる。例えば、図8に示すコンター図において、最も右上に位置する等時間線は0.2msecであると仮定すると、気筒内の温度圧力状態が、当該0.2msecの等時間線よりも右乃至上側の領域にあるとき例えば図8における白四角には、着火遅れは0.2msecよりも短くなり、逆に、気筒内の温度圧力状態が、当該等時間線よりも左乃至下側の領域にあるときには着火遅れが0.2msecよりも長くなることになる。図8において白丸で示す状態は、プレ燃焼を行わないときの圧縮端温度及び圧縮端圧力の一例を示している。これは、モータリング時の圧縮端温度及び圧縮端圧力に対応する。この白丸は、エンジン1が12~15の比較的低い幾何学的圧縮比に構成されていることに起因して、図8における比較的左下の位置に位置しており、着火遅れが比較的長い状態に相当する。このことは、主燃焼の燃焼音を大きくし、NVH性能を低下させる。そこで、主噴射により噴射された燃料の着火遅れを短くして、主燃焼の制御性及びNVH性能を高めるためには、主噴射を開始する時点での気筒11a内の温度圧力状態を、図8に白四角で示すような、例えば0.2msecの等時間線よりも右乃至上側の領域にしなければならない。プレ燃焼は、気筒11a内の温度及び圧力を高めることに伴い、図8における白丸の状態から白四角の状態へと移行させるための燃焼である。言い換えると、プレ燃焼は、図8において実線の矢印で示すように、気筒内の状態を、所望の等時間線よりも左乃至下側の領域から右乃至上側の領域への移行させるように、等時間線を跨ぐための燃焼であり、図8における矢印の長さは、プレ燃焼によって発生する熱量に対応する。そうしたプレ燃焼によって、主燃焼の着火遅れτmainは0.1~0.3msecに設定すること好ましい。0.3msecよりも長い着火遅れは、主燃焼の熱発生率の傾きを急峻にして、NVH性能の低下を招く。一方、0.1msecよりも短い着火遅れは、燃料噴霧のペネトレーションが低下して混合気形成が悪くなり、排気性能が低下する。ここで、モータリング時の圧縮端温度及び圧縮端圧力は、前述した幾何学的圧縮比にのみ依存するのではなく、吸気温、大気圧又は吸気圧、エンジン水温、有効圧縮比、及びエンジン負荷等の、エンジン1の運転に係る環境条件によって変化する。具体的には、吸気温が高いほど、大気圧又は吸気圧が高いほど、エンジン水温が高いほど、有効圧縮比が高いほど、又は、エンジン負荷が高いほど、モータリング時の圧縮端温度及び圧縮端圧力図8の白丸は、右上に位置し、逆に、吸気温が低いほど、大気圧又は吸気圧が低いほど、エンジン水温が低いほど、有効圧縮比が低いほど、又は、エンジン負荷が低いほど、モータリング時の圧縮端温度及び圧縮端圧力図8の白丸は、左下に位置する。従って、圧縮端温度及び圧縮端圧力が左下の方に位置すればするほど、等時間線との距離が離れることから着火性が悪化し、その結果、プレ燃焼に要求される熱量が増えることになる。プレ噴射を3回に分けて行うことは、プレ噴射によって噴射された燃料の着火性を高め、それによってプレ燃焼の制御性を向上する。すなわち、プレ噴射の総噴射量は、プレ燃焼により発生させたい熱量によって決まる。仮に、必要な総噴射量を1回のプレ噴射で気筒11a内に供給すると、燃料が一気に拡散して、混合気の当量比が低くなってしまう。その結果、プレ燃焼の着火遅れτpreが長くなってしまう図3bの下図参照。それに対して、必要な総噴射量を3回に分けてプレ噴射を行うことによって、プレ噴射の1回当たりの噴射量が少なくなる。このように少量の燃料を間欠的に噴射することによって、燃料の拡散を抑制して、当量比の高い混合気例えば、当量比が1~3が局所的に作られる。こうして、当量比の高い混合気を作ることによって、プレ燃焼の着火遅れτpreを短縮することができる。プレ燃焼の着火遅れτpreが短くなると、プレ燃焼のタイミングを精度良く制御することができるようになる。つまり、プレ燃焼を、上述のように、その熱発生率のピークが圧縮上死点前の所定の時期に精度良く発生させるように制御することができる。このことは、主燃焼を所望のタイミングで安定させて開始することにつながる。プレ燃焼の着火遅れτpreは、1.5msec以下に設定することが好ましい。こうすることで、プレ燃焼の熱発生率のピークを圧縮上死点前に発生させることが、より確実になり、主燃焼の制御性を高める上で有利になる。図9は、噴射態様が相違する場合の気筒11a内の局所当量比の分布頻度を示している。aは、インジェクタ18の噴孔数を8とし、噴射を1回だけ行った場合の局所当量比の分布頻度であり、局所当量比φが1以上となる頻度は4.4と低い。この場合、着火性が悪いため、着火遅れは長くなる。また、着火性の悪さに起因して、プレ燃焼によって所望の熱量を得るには、燃料噴射量を増量しなければならない。これに対し、bは、8噴孔で噴射回数を3回にした場合の局所当量比の分布頻度である。局所当量比φが1以上となる頻度は48.6となり、噴射回数を増やすことによって着火性が改善している。つまり、噴射1回当たりの噴射量が少なくなる上に、間欠的に燃料を噴射することによって、先に噴射した燃料噴霧に、後から噴射した燃料噴霧が衝突するようになって、当量比が局所的に高くなると考えられる。また、cは、インジェクタ18の噴孔数を12に増やし、噴射回数を3回にした場合の局所当量比の分布頻度である。この場合は、局所当量比φが1以上となる頻度は60.4となり、噴孔数を増やすことによっても着火性が改善する。以上から、プレ噴射によって局所当量比を高めて、プレ燃焼の制御性を高める観点からは、噴射回数は多い方が有利であるが、噴射回数が多すぎると、噴射と噴射との間に十分な間隔を空けられずに、当量比がそれほど高まらないことも予想される。従って、プレ噴射の噴射回数は、最大でも3回程度が好ましい。尚、例えばエンジン負荷が高まるといった、着火性に有利な条件においては、プレ噴射の噴射回数を減らしてもよい。また、インジェクタ18の噴孔数は多い方が、プレ噴射による局所当量比を高めて、プレ燃焼の制御性を高める上で有利になるが、噴孔数が増えれば増えるほど、孔径の縮小により噴霧の到達距離が短くなることから、インジェクタの噴孔数は8~12程度が適している。このような複数回のプレ噴射は、各プレ噴射による燃料噴霧が全てキャビティ内、即ち、燃焼室14a内に至るタイミングで実行される。これは、圧縮行程中において、圧縮上死点に向かってピストン14が上昇している最中に、インジェクタ18から噴射した燃料噴霧が、キャビティ内に直接入る場合、及び、インジェクタ18から噴射した燃料噴霧が、キャビティのリップ部等に当たって外に漏れたとしても、その後、ピストン14が圧縮上死点付近にまで上昇したときには、その漏れた燃料噴霧がキャビティ内に入る場合の双方を含んでいる。これによって、局所的に作られる、当量比の高い混合気は全てキャビティ内に収まり、プレ燃焼の着火遅れτpreがより一層、短縮され、プレ燃焼の制御性がさらに高まる。拡散燃焼モードにおいては、プレ燃焼の山のピークが主燃焼の山の上昇開始よりも前にずれるようにしているため、主燃焼の燃焼音が大きくなることを回避しつつ、プレ燃焼により得られるエネルギによって、燃焼の開始時点で、気筒11a内の温度及び圧力を、着火遅れを短くする上で必要十分な状態にまで高めることが可能になる。このことは、主燃焼の着火遅れを短くすることは勿論のこと、プレ噴射の噴射量を必要最小限にして、燃費の向上に有利になる。そして、このディーゼルエンジン1においては、予混合燃焼モードを実行する領域を、従来よりも、高負荷側に拡大させたことを特徴とする。このことについて、図を参照しながら説明する。図4は、化学反応シミュレーションソフトウエアを用いて、気筒内の圧縮着火低温度自着火現象を解析したシミュレーション結果の一例を示している。図4aは、所定の筒内圧力例えば4MPaにおいて、混合気の局所当量比φを低φ=1.0、中φ=2.0、高φ=3.0にそれぞれ変更した場合の、混合気の局所温度の変化に対する着火遅れの変化の関係を示している。図4aにプロットされている局所温度範囲は、700~1200Kに相当する。これによると、局所当量比が低いほど着火遅れは長くなり、局所当量比が高いほど着火遅れは短くなる。また基本的には、局所当量比が一定であれば、局所温度が高いほど図の左側ほど着火遅れは短くなり、局所温度が低いほど図の右側ほど着火遅れは長くなるものの、着火遅れは、局所温度の変化に対して一様には変化せずに、局所温度を低温度側から高温度側へと変化させたときには、着火遅れが、一旦長くなる温度帯が存在している。また、図4bに示すように、所定の局所当量比φ=1.0において、筒内圧力Pを低P=2MPa、中P=3MPa、高P=4MPaにそれぞれ変更した場合の、局所温度の変化に対する着火遅れの変化の関係を示している。図4bにプロットされている局所温度範囲も、700~1200Kに相当する。これによると、筒内圧力が低いほど着火遅れは長くなり、筒内圧力が高いほど着火遅れは短くなる。また基本的には、筒内圧力が一定であれば、局所温度が高いほど図の左側ほど着火遅れは短くなり、局所温度が低いほど図の右側ほど着火遅れは長くなるものの、着火遅れは、局所温度の変化に対して一様には変化せずに、局所温度を低温度側から高温度側へと変化させたときには、着火遅れが、一旦長くなる温度帯が存在している。このように着火遅れが混合気の局所温度の変化に対し一様に変化しない理由は、次のように考えられる。つまり低温度自着火では、発熱を伴う熱炎と、熱炎の前の冷炎と呼ばれる低温度炎とが発現すると共に、冷炎反応が活発になる温度域が存在している。つまり、冷炎反応が活発になる温度域では、冷炎反応が長く継続し、その後に熱炎反応が発現するため、熱炎反応が発現するまでの時間が長く、換言すれば気筒内における着火遅れが長くなってしまうのである。こうした図4abに例示するシミュレーション結果に基づき、縦軸を気筒内温度、横軸を気筒内圧力とした温度-圧力平面上で、着火遅れが一定となる温度圧力状態をつないだ等時間線を含むコンター図を作成することが可能であり、これを図5に例示する。同図において相対的に右上に位置する3つの等時間線はそれぞれ着火遅れτがτ1=0.2msecに相当し、相対的に左下に位置する3つの等時間線はそれぞれ着火遅れτがτ0=1.5msecに相当する。比較的長い着火遅れを確保して予混合燃焼を実現するためには、気筒内の温度圧力状態が、その長い着火遅れに対応する等時間線よりも左乃至下側である必要があるが、着火遅れが長くなるほど等時間線は、コンター図における左乃至下方に位置し、その等時間線よりも左乃至下側の領域は狭くなる。このことが、予混合燃焼モードを実行し得る運転領域が、低負荷側の一部のみに制限されることに対応する。ここで、気筒11a内に噴射した燃料の着火遅れを決定する要因としては、気筒内の温度及び圧力の他に、気筒内のO2濃度が含まれる。つまり、気筒内のO2濃度が高くなるほど着火遅れが短くなり、逆に気筒内のO2濃度が低くなるほど着火遅れが長くなる。図5には、EGR率を変化させることにより、気筒内のO2濃度を変化させた場合の等時間線の位置の変化を示している。ここで、EGR率は、EGRガス質量g/新気の質量gEGRガス質量gで定義され、このエンジン1においては、吸気側のCO2濃度及び排気側のCO2濃度に基づいて、EGR率=吸気通路内のCO2濃度-大気中のCO2濃度/排気中のCO2濃度-大気中のCO2濃度によって算出される。EGR率を40に設定し、気筒内のO2濃度を、EGR率が0のときのO2濃度よりも下げたときには、等時間線は、実線から破線へと右乃至上方に移動をし、同様に、EGR率を60に設定し、気筒内のO2濃度を、EGR率が40のときのO2濃度よりもさらに下げたときには、等時間線は、破線から点線へと右乃至上方にさらに移動をする。これは、相対的に分子量の大きいCO2やH2Oを含むEGRガスを、気筒11a内に導入することによって、気筒11a内の気体の熱容量が大きくなって温度上昇が抑制され、このことが、燃料の着火遅れを長くする、つまり等時間線を右乃至上方に移動させると考えられる。このようにして等時間線を右乃至上方に移動させることは、その分、当該等時間線よりも左乃至下側の領域を拡大させることになるため、着火遅れを長くして、予混合燃焼を実行する上で有利になる。つまり、エンジン1の負荷の上昇に伴い気筒内の温度及び圧力が高まっても、等時間線よりも左乃至下側に位置するようになって、予混合燃焼が可能となることから、予混合燃焼が可能となる運転領域が高負荷側に拡大することになる。着火遅れに係るコンター図に基づいた前記の知見から、このディーゼルエンジン1においては、EGR率の調整制御を、従来とは異ならせることによって、予混合燃焼モードを実行する運転領域を高負荷側に拡大している。具体的には、吸気CO2センサSW6及び排気CO2センサSW7等の検出信号に基づく、排気ガス還流弁51aや、L/PEGR弁54a等の開度調整によって、図6aに示すように、エンジン負荷に対するEGR率の変化特性を、エンジン負荷を低負荷側から高負荷側へと変化させたときに、所定負荷まではEGR率を実質的に一定にし、所定負荷以降は、EGR率をエンジン負荷の増大に伴い、線形的に低下させるような特性とする。尚、図示は省略するが、所定負荷までは、EGR率をわずかに低下させるようにしてもよい。エンジン負荷に対するEGR率の変化特性は、従来であれば、図6aに破線で示すように、エンジン負荷の増大に従って、EGR率が線形的に低下するように設定される。これは、エンジン負荷の増大に伴うトルク要求に応えるためである。こうしたEGR率の変化特性により、気筒11a内のO2濃度は、図6bに破線で示すような特性を有する。ここで、O2濃度の変化特性は、極軽負荷でのO2濃度が、それよりも負荷が少し上がったときのO2濃度よりも若干高くなる特性を有しているが、これはスロットリングを行わないディーゼルエンジン1においては、燃料噴射量が極めて少ない極軽負荷時には、排気中のO2濃度が高くなることに起因する。これに対し、このエンジン1においては、図6aに実線で示すように、低負荷乃至中負荷におけるEGR率を、従来よりも高めるようにし、このことにより、図6bに実線で示すように、気筒内のO2濃度を、所定のエンジン負荷エンジンの負荷領域を、低、中、高の3つに分けた場合の低負荷乃至中負荷に相当する負荷領域では、従来よりも低下させる。こうした制御によって、図7に示すように、従来であれば一点鎖線で示す位置に位置していた等時間線を、実線の位置にまで右乃至上方に移動させることが可能になる。ここで、等時間線に対応する着火遅れτは、エンジン1の運転状態に応じて設定される燃料の噴射期間P/Wに応じて決定され、τ>P/Wとされている。尚、プレ噴射の回数が1回のシングル噴射では、τ=P/Wとしてもよいし、余裕を持ってτ>P/Wとしてもよい。また、噴射期間P/Wは、総噴射量、噴射の回数段数、噴射した燃料がキャビティ内に至る上での進角限界インジェクタ18の噴射方向やキャビティ形状等のハード構成に関係する等の様々な要因によって設定され得る。これにより、例えば図7において黒丸で示す状態は、従来の制御一点鎖線の等時間線であれば、等時間線よりも右側に位置していて予混合燃焼が不可能であったところ、等時間線が実線まで移動することによって、これを等時間線よりも左側に位置させることが可能になり、予混合燃焼を可能にする。そうして、図6に示すように、EGR率の特定の調整制御によって気筒11a内のO2濃度が最も低くなる負荷領域を含む相対的に低負荷の運転領域は、予混合燃焼モードとし、その予混合燃料モードよりも高負荷側の運転領域は、拡散燃焼モードとする。ここで、前述したような、予混合燃焼モードの領域を拡大するために行うEGR率の調整に際しては、外部EGR制御及び内部EGR制御のいずれを利用してもよいが、好ましくは、外部EGR制御である。またその内でも、高圧EGRシステム特にクーラバイパス通路53及びクーラバイパス弁53aと低圧EGRシステム排気ガス還流通路54及びL/PEGR弁54aとの内、低圧EGRシステムの制御を通じて、EGRガスを吸気に還流させることが特に好ましい。低圧EGRシステムは、大型及び小型タービン61b、62bよりも下流側であって、さらに、フィルタ41bよりも下流側で排気を分岐させるため、排気ガスの温度が相対的に低くなっている上に、低圧EGRシステムよって吸気通路30に還流されるEGRガスは、そのEGRクーラ54b及びインタークーラ35の双方によって冷却されるため、気筒内の温度上昇を抑制可能であるためである。つまり、EGR率の調整によって、予混合燃焼モードの領域を拡大したとしても、高温のEGRガスを吸気通路30に還流させたときには、気筒内の温度が上昇することに伴い、図7に白丸で示すように、気筒内の温度、圧力状態が、移動させた等時間線の近傍に位置する場合がある。この場合は、予混合燃焼を安定して行うことが困難になる。このため、予混合燃焼モードの領域を拡大して、予混合燃焼を安定して行うためには、気筒内の温度上昇を抑制して、気筒内の状態が等時間線から離れるように、低圧EGRシステムよって吸気通路30にEGRガスを還流させることが好ましい。尚、高圧EGRシステムにおける主通路51上のEGRクーラ52によって冷却したEGRガスを、吸気通路に還流させてもよい。尚、ディーゼルエンジン1の制御として、例えば図5及び図7に示すコンター図をマップとしてPCM10に保存しておき、各種パラメータの検出を通じて気筒内の温度圧力状態例えば図7のコンター図における黒四角や黒丸を推定し、その位置と等時間線との相対位置に応じて、EGR率を設定するような制御を行ってもよい。また、コンター図をマップとしてPCM10に保存するのではなく、着火遅れに係るモデルをPCM10に保存しておき、各種パラメータの検出とモデルとに基づいて、気筒内の温度圧力状態黒四角や黒丸と等時間線とをそれぞれ推定し、それらに応じてEGR率を設定するような制御を行ってもよい。"