CN105814298A - 依据热释放率控制内燃机的装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种控制装置，其控制燃烧状态使热释放率重心位置(Gc)一致于目标重心位置(Gc*),且能够防止在EGR装置处于运行中且发动机旋转速度低或发动机负荷低的情况下发生的由点火延迟的增加造成的燃烧噪声的增加。控制装置(ECU70)通过增加发动机(10)所装备的增压器(44)的增压压力来防止点火延迟的增加，由此防止燃烧噪声的增加。

Description

依据热释放率控制内燃机的装置

技术领域

本发明涉及一种发动机控制装置,应用于内燃机上,该内燃机具有控制发动机中燃料的燃烧状态的EGR装置。

背景技术

通常地,当内燃机例如柴油发动机(在下文中，称之为“发动机”)运行时，由燃烧混合气体产生的能量不能全部转换成功进而旋转曲轴，因此，会不可避免地产生损失。该损失包括：冷却损失，即转换为发动机本身及冷却水的温度上升；排气损失，即通过排出气体释放至大气中；泵送损失，其随着进气与排气产生；及机械阻力损失等。在这些损失中，冷却损失与排气损失是全部损失中大部分的原因。因此，为了改善燃料消耗比，降低冷却损失与排气损失很有效。

然而，通常地，冷却损失与排气损失处于平衡(trade-off)关系，因此，在大多数情况下难以同时降低冷却损失与排气损失这两者。举例讲，在发动机具有增压器的情况下，排气损失随着增压压力的增加而减小，因为有效地利用了排出气体的能量。另一方面，燃烧温度随着压缩比的实质增加而增加，因此，冷却损失增加。相应地，在一些情况下，这些损失的总和可能增加。

为了降低损失的总和，控制向发动机供给(喷射)的燃料的燃烧状态(在下文中，简称为“发动机的燃烧状态”)的控制装置需要最优化控制多种能改变燃烧状态的参数，除了上文描述的增加压力以外，还有例如响应于发动机的操作状态(旋转速度、输出动力等)的燃料喷射量与喷射正时、与EGR气体量。将能改变燃烧状态的参数(即，上文描述的影响燃烧状态的参数)简称为“燃烧参数”。然而，难以通过提前试验等确定每个操作状态下与最优值一致的燃烧参数，因此，必须进行数量庞大的试验从而确定这些燃烧参数。因此，开发出以系统的方式确定燃烧系数的方法。

举例讲，一种传统的用于内燃机的控制装置(在下文中，称之为“传统装置”)计算在燃烧冲程中产生总热量的一半时的曲轴转角(在下文中，称之为“燃烧重心角”)。另外，当燃烧重心角不同于/偏离预定的参照值时，传统装置通过调整喷射正时或通过调整EGR比(EGR气体的量)调整燃烧室(气缸)中的氧气密度，使燃烧重心角变为等于参照值(例如，参照专利文献1)

[引用列表]

[专利文献]

<专利文献1>日本专利申请公开号2011-202629

发明内容

顺带一提，举例讲，在一些情况下，对柴油发动机执行多重喷射，即在多重喷射中/通过多重喷射在一个循环中多次喷射燃料。更具体地，在一些情况下，在主喷射之前对柴油发动机执行引燃喷射。在这种情况下，曲轴转角与热释放率(发热率，每单位曲轴转角通过燃烧产生的热量)之间的关系是，举例讲，如图17(A)中曲线CL1的波形所示。该波形被称为“燃烧波形”。图17(A)所示的波形由于曲轴转角θ1处起始的引燃喷射达到局部最大值Lp，由于曲轴转角θ2处起始的主喷射达到最大值Lm。

另外，图17(B)显示曲轴转角与“如曲线CL1所示的燃烧产生的热量积分值与总发热量之比(该比是发热量比)”之间的关系。如图17(B)所示，上文描述的燃烧重心角(发热量比等于50％时的曲轴转角)是曲轴转角θ3。

作为对比，如图18(A)中曲线CL2所示，在引燃喷射的起始正时从曲轴转角θ1提前Δθ至曲轴转角θ0的情况下，由引燃喷射提供的燃料燃烧开始发热时的曲轴转角(发热开始角)向提前侧移动了Δθ。然而，对于图17(A)与图18(A)所示的燃烧，因为燃烧重心角在主喷射供给的燃料开始燃烧之后(即，在曲轴转角θ2之后)，燃烧重心角维持曲轴转角θ3不变，这从图18(B)可知，图18(B)显示了使用曲线CL2的燃烧的发热量比。即，有些情况下，即使向提前侧移动了引燃喷射正时而改变了燃烧波形，燃烧重心角也不变。换言之，燃烧重心角不一定是能够准确反映每个循环的燃烧状况(或状态)的指数。

在实际中，发明人测量了处于/关于多种发动机旋转速度时燃烧重心角与“燃料效率恶化比”之间的关系，效率恶化比是相对于(在)多种燃烧重心角的燃料消耗比与相对于(在)燃料消耗比最低的燃烧重心角(最优燃料效率点)的燃料消耗比之间的比。结果如图19所示。图19中曲线Hb1至曲线Hb3分别是低旋转速度以及低发动机负荷的情况下、中旋转速度以及中发动机负荷的情况下、高旋转速度以及高发动机负荷的情况下的测量结果。从图19可知，发明人了解到，随着发动机旋转速度以及发动机负荷的改变，燃料效率恶化比最低时的燃烧重心角也会改变。换言之，可以发现，如果发动机旋转速度以及发动机负荷改变，即使控制燃烧状态使燃烧重心角与恒定的参照值一致，燃烧效率恶化比可能也不是最低的。

由于上文所述，发明人关注作为表示燃烧状态的指数值的“热释放率重心位置”，代替传统使用的燃烧重心角。通过下文描述的多种方法定义热释放率重心位置。热释放率重心位置是通过曲轴转角表达的。

(定义1)热释放率重心位置是与由“在一个轴对应于每个循环的曲轴转角且与该轴垂直的另一个轴对应于热释放率的曲线图上画出的热释放率波形”和所述“一个轴”包围的区域的几何重心位置(重力的几何中心)相应的曲轴转角。

(定义2)热释放率重心位置是这样的曲轴转角，在该曲轴转角处，

“‘相对于特定的曲轴转角而位于提前侧的每个任意的曲轴转角’和该‘特定的曲轴转角’之间的曲轴转角的差”与“该任意的曲轴转角处的热释放率”的乘积相对于上述曲轴转角的积分值，

与

“‘相对于特定的曲轴转角而位于延后侧的每个任意的曲轴转角’和该‘特定的曲轴转角’之间的曲轴转角的差”与“该任意曲轴转角处的热释放率”的乘积相对于上述曲轴转角的积分值

彼此相等。

换言之，热释放率重心位置Gc是每个循环中满足下式(1)的曲轴转角，其中CAs是燃料燃烧开始时的曲轴转角(燃烧开始角)，CAe是燃烧结束时的曲轴转角，θ是上述的任意的曲轴转角，dQ(θ)是在曲轴转角θ处的热释放率。应注意到，曲轴转角θ表达为在压缩上止点之后的角度，因此，当曲轴转角相对于压缩上止点位于提前侧时曲轴转角θ是负值。

[数学式1]

${\&Integral;}_{CAs}^{Gc}(Gc-\mathrm{\&theta;})dQ\left(\mathrm{\&theta;}\right)d\mathrm{\&theta;}={\&Integral;}_{Cc}^{CAe}(\mathrm{\&theta;}-Gc)dQ\left(\mathrm{\&theta;}\right)d\mathrm{\&theta;}\mathrm{...}\left(1\right)$

(定义3)通过恰当地变形上文描述的式(1)，可以得到如下的式(2)。因此，当不同地表达定义2时，热释放率重心位置Gc可以被定义为，当“从每个循环的每个任意的曲轴转角(θ)减去特定的曲轴转角(Gc)获得的值(θ-Gc)”与“该任意曲轴转角(θ)处的热释放率(dQ(θ))”的乘积相对于曲轴转角的积分值等于“0”时的该特定的曲轴转角。

[数学式2]

${\&Integral;}_{CAs}^{CAe}(\mathrm{\&theta;}-Gc)dQ\left(\mathrm{\&theta;}\right)d\mathrm{\&theta;}=\mathrm{0...}\left(2\right)$

(定义4)热释放率重心位置是基于下文的式(3)通过对每个循环进行计算获得的值Gc，其中CAs是燃料燃烧开始时的曲轴转角，CAe是燃烧结束时的曲轴转角，θ是上述任意曲轴转角，dQ(θ)是在曲轴转角θ处的热释放率。

[数学式3]

$Gc=\frac{{\&Integral;}_{CAs}^{CAe}(\mathrm{\&theta;}-CAs)dQ\left(\mathrm{\&theta;}\right)d\mathrm{\&theta;}}{{\&Integral;}_{CAs}^{CAe}dQ\left(\mathrm{\&theta;}\right)d\mathrm{\&theta;}}+CAs\mathrm{...}\left(3\right)$

(定义5)上文描述的定义4也可以视为如下的定义。即，热释放率重心位置是，将燃烧开始角(CAs)加上通过将“‘每个任意曲轴转角(θ)与燃烧开始角(CAs)之间的差(θ-CAs)’与‘任意曲轴转角(θ)处的热释放率’的乘积相对于曲轴转角的积分值”除以“热释放率的波形相对于曲轴转角而定义的区域面积”所获得的值后获得的值。

热释放率重心位置是，举例讲，是与图1(A)所示的例子中的由曲线C1与表示曲轴转角的横轴线包围的区域A1的几何重心位置G相应的曲轴转角θ3。另外，如图1(B)所示，在引燃喷射的起始正时从曲轴转角θ1提前了Δθp至曲轴转角θ0的情况下，热释放率重心位置Gc由于引燃喷射起始正时的改变而向提前侧移动了Δθg从而成为θ3'。因此，可以说，热释放率重心位置是比作为传统指数值的燃烧重心角能够更准确地反映因引燃喷射产生的热而改变的燃烧状态的指数值。

有多种手段(即，燃烧参数)能使热释放率重心位置向提前侧或延后侧移动/改变。举例讲，通过执行/运行下列操作中的至少一种，可以将热释放率重心位置提前。

(1a)向提前侧移动主喷射正时的操作；

(2a)增加燃料喷射压力的操作；

(3a)增加每个引燃喷射的(燃料)喷射量的操作；

(4a)将基于由引燃喷射供给气缸的燃料燃烧产生的热确定的“引燃喷射的热释放率重心位置”向提前侧移动的操作；

(5a)增加增压压力的操作；以及

(6a)减小EGR气体量(EGR比)的操作。

另一方面，通过执行/运行下列操作中的至少一种，可以将热释放率重心位置延后。

(1b)向延后侧移动主喷射正时的操作；

(2b)减小燃料喷射压力的操作；

(3b)减小每个引燃喷射的(燃料)喷射量的操作；

(4b)将“引燃喷射的热释放率重心位置”向延后侧移动的操作；

(5b)减小增压压力的操作；以及

(6b)增加EGR气体量的操作。

进一步，发明人测量了多种发动机负荷(要求转矩)与发动机旋转速度的组合下“热释放率重心位置与燃料效率恶化比之间的关系”。其结果如图2所示。图2中的曲线Gc1至Gc3分别是低旋转速度以及低发动机负荷的情况下、中旋转速度以及中发动机负荷的情况下、高旋转速度以及高发动机负荷的情况下的测量结果。从图2可知，即使发动机旋转速度和/或发动机负荷改变，与燃料效率恶化比最小时对应的热释放率重心位置也与特定(恒定)的曲轴转角θa一致(在图2的例子中，θa是压缩上止点之后的7°曲轴转角)。换言之，可以发现，与图17所示的燃烧重心角不同，即使发动机旋转速度和/或发动机负荷改变，只要热释放率重心位置邻近曲轴转角θa，燃料效率恶化比保持/成为近乎恒定的值，其接近最小值。

由于上文所述，发明人了解到，热释放率重心位置是准确反映燃烧状态的很好的指数(值)，因此，无论发动机负荷(和/或发动机旋转速度)如何，通过将热释放率重心位置维持在预定的恒定值(例如，与上文描述的曲轴转角θa邻近的参照曲轴转角)处，发动机的燃烧状态可以维持在特定状态且可以改善燃料效率(燃料消耗比)。因此，发明人开发了无论发动机负荷(和/或发动机旋转速度)如何，都能将热释放率重心位置维持在恒定的曲轴转角(参照曲轴转角)处的发动机控制装置。然而，人们发现，在发动机装备了EGR装置的情况下，如果执行将热释放率重心位置维持在恒定曲轴转角的控制(下文中，称之为“热释放率重心位置控制”或“重心位置控制”)，燃烧噪声可能会过分地大。下文中将描述其原因。

如人们所知，EGR(排气再循环)装置是在燃料燃烧时将排出气体的一部分作为EGR气体再循环进气缸里从而减小气缸内最大温度的装置，由此，减小了排出气体中所含NOx的密度。

然而，在执行EGR的情况下，相比没有EGR气体存在/引入的情况，从燃料喷射至燃料点火的期间可能变长，原因是由于EGR气体的存在使得气缸内的氧气密度减小。所述的从燃料喷射至燃料点火的期间被称为“点火延迟”。即，由于气缸内存在EGR气体，点火延迟可能会变长。

进一步，随着燃料喷射量变小，点火延迟可能会变长。举例讲，当发动机负荷低时，与发动机负荷高时相比，点火延迟可能会变长，因为随着发动机负荷变低，喷射进入气缸的燃料量变低。当发动机旋转速度低时，与发动机旋转速度高时相比，点火延迟也可能变长，因为随着发动机旋转速度变低，引入气缸的空气量变低。另外，当发动机负荷低或发动机旋转速度低时，与发动机负荷高或发动机旋转速度高时相比，即使发动机装备增压器，点火延迟也可能变长，因为随着发动机负荷变低或发动机旋转速度变低，增压器的涡轮机与压缩机的旋转速度变低。即，当气缸里存在GER气体，且发动机的操作状态处于低发动机负荷或低旋转速度时，点火延迟更可能变得过分地长。

如果点火延迟相对短,从燃料喷射阀喷射的燃料迅速地点火并开始燃烧。在那之后，利用已经开始燃烧的燃料作为点火源，从燃料喷射阀进一步喷射的燃料立即开始燃烧。

相比之下，如果点火延迟相对长，从燃料喷射阀喷射的燃料不能迅速地点火，而是散布至气缸内与空气混合。在那之后，已经与空气混合的燃料在燃料点火后立即突然燃烧。其结果是，气缸内的压力(即，缸内压力)急剧地/急速地增加，因此，燃烧噪声变得过分地大。

更具体地，燃烧噪声的音量与每单位时间气缸压力的增加量有关。随着点燃延迟变长，由于气缸内燃料突然燃烧，气缸压力急速地/急剧地增加。由此，当燃烧开始时，每单位时间气缸压力的增加量变大。其结果是，当点火延迟长时，与点火延迟短时相比，燃烧噪声变大。

如上文所述，特别地，在发动机负荷或发动机旋转速度低的情况下，当具有EGR装置发动机执行重心位置控制时，燃烧噪声变得相对大。因此，举例讲，在安装了这样的发动机的汽车上，这将造成问题，即汽车驾驶员对该噪声感到不舒服。

由于上文所述，本发明的一个目标是提供一种“用于装备有EGR装置的发动机的控制装置”，其能够利用重心位置控制改善燃料效率并减小/降低燃烧噪声。

为了实现上述目标，根据本发明的内燃机的发动机控制装置(下文中，称之为“本发明装置”)应用于具有EGR装置的内燃机。进一步，本发明装置包括控制部，其设定燃烧参数从而控制发动机的燃烧状态。

进一步，该控制部在发动机处于预定的操作状态下时执行/运行重心位置控制来设定燃烧参数，以使表示燃烧状态的例如热释放率重心位置一致于(变为等于)恒定的参照曲轴转角。

进一步，该控制部在满足特定条件、且发动机的负荷低于预定的负荷阈值或发动机的旋转速度低于预定的旋转速度阈值时执行/运行特定控制以代替重心位置控制，该特定条件为EGR装置正在执行EGR(EGR处于执行中)。

此处，特定控制是这样的控制，其在满足特定条件的情况下设定燃烧参数，以使任意操作状态下的每单位时间气缸压力的增加量(即，“缸内压力增加率”)的最大值低于当执行重心位置控制时的任意操作状态下的气缸压力的增加量的最大值。

根据本发明装置，当上文描述的特定条件满足时(即，如果执行重心位置控制，燃烧噪声有可能(比不执行时)变得过分地大)，缸内压力增加率的最大值减小。其结果是，在没有满足特定条件时由重心位置控制可以改善燃料效率，而在满足特定条件时可以抑制燃烧噪声。

在本发明装置的一个方案中,控制部执行使燃料喷射进入气缸、点火以便开始燃烧所需的时间(即，从燃料喷射至喷射的燃料开始燃烧的时段，也就是点火延迟)缩短的控制作为所述特定控制。

由此，就此方案，因为点火延迟不会变得过分地长，可以减少燃烧开始前散布在气缸内的燃料量。因此，可以避免气缸压力在燃烧开始时急速增加，从而可以抑制燃烧噪声。

更具体地，该发动机包括增压器，并且上述方案的控制部执行使作为燃烧参数之一的增压压力增加的控制作为所述特定控制。

根据上文所述的方案，由于增压压力的增加，流入气缸的氧气量增加。氧气量的增加使气缸内的燃料更容易点燃，因此，点火延迟不会变长。进一步，增压压力的增加提高了气缸内的压力。气缸内压力的增加提高了气缸内的温度，所以促进了喷射进入气缸的燃料的雾化和汽化。其结果是，喷射的燃料迅速地开始燃烧。因此，可以避免点火延迟的增长。

在本发明装置的另一方案中，

控制部执行使从“在主喷射前一刻执行的引燃喷射(具体地，引燃喷射的结束时间点)”至“主喷射(具体地，主喷射的开始时间点)”的时间(期间)延长的控制作为所述特定控制。

根据上文描述的方案，可以避免在“因引燃喷射的燃料燃烧的每单位时间产生的热量(引燃喷射热释放率)”较大的期间，“因主喷射的燃料燃烧的每单位时间产生的热量(主喷射热释放率)”变大的状态。换言之，可以避免发生引燃喷射热释放率与主喷射热释放率的总和较高的期间。其结果是，可以避免气缸内压力的急速增加。

另外，因引燃喷射所喷射的燃料燃烧造成气缸内温度的增加，由于在那之后主喷射才起始，所以主喷射所喷射的燃料立即开始燃烧。因此，可以在主喷射所喷射的燃料燃烧的正时减小缸内压力增加率的最大值。

更具体地，该方案的控制部执行以下至少一种控制作为所述特定控制：

使作为燃烧参数之一的引燃喷射的喷射正时(引燃喷射的结束时间点)提前的控制；与

使作为燃烧参数之一的主喷射的喷射正时(主喷射的开始时间点)延后的控制。

根据上文所述的方案，可以延长从引燃喷射的结束时间点至主喷射的开始时间点的时间(期间)。

在本发明装置的另一方案中，控制部在主喷射所喷射的燃料开始燃烧的时间点执行增加燃烧室体积增加率的控制作为所述特定控制。

具体地，活塞在压缩冲程中向上移动，并在其到达压缩上止点后开始向下移动。从活塞位于压缩上止点的时间点至活塞位于压缩上止点后其达到90°曲轴转角的时间点的期间，活塞的下形冲程速度增加。在该期间，气缸内燃烧室体积每单位时间的增加量(即，燃烧室体积增加率)增加。由于在燃烧发生正时处燃烧室体积增加率变大，通过燃烧室体积的增加更好地抑制了由燃烧造成的气缸内压力的增加。因此，根据上文所述的方案，可以在主喷射所喷射的燃料燃烧时，减小缸内压力增加率的最大值。

更具体地，本方案的控制部执行使作为燃烧参数之一的主喷射的喷射正时延后的控制作为所述特定控制。

根据上文所述的方案，可以轻松地控制“主喷射所喷射的燃料开始燃烧的正时(时间点)”，使该正时与“燃烧室体积增加率高时的正时(时间点)”一致。

在本发明装置的另一方案中，控制部执行使主喷射所喷射的燃料的燃烧速度减小的控制作为所述特定控制。

根据上文描述的方案，燃烧速度减小，因此热释放率减小。其结果是，抑制了气缸内压力的急速增加，因此，可以降低缸内压力增加率的最大值。

更具体地，本方案的控制部执行使作为燃烧参数之一的燃料的喷射压力(即，燃料喷射压力)减小的控制作为所述特定控制。

根据上文描述的方案，由于燃料喷射压力变低，喷射燃料的颗粒直径变大。由于燃料的颗粒直径变大，燃料雾化和汽化所需时间变长，因此，上文中的方案可以减小燃烧速度。

应注意到，本发明可以与应用了上文描述的本发明装置的内燃机，应用于装备了内燃机的汽车，并且进一步，可以包括上文描述的本发明所使用的方法。

附图说明

图1是解释热释放率重心位置的曲线图。

图2是示出了发动机负荷与发动机旋转速度的多种组合下热释放率重心位置与燃料效率恶化比之间关系的曲线图。

图3是应用了本发明中第一实施例的控制装置(第一装置)的内燃机的示意图。

图4是发动机的每个操作状态下燃烧噪声的曲线图。

图5是示出了旋转速度高时多种发动机负荷的每个发动机负荷下缸内压力相对于曲轴转角改变的曲线图。

图6是示出了旋转速度低时多种发动机负荷的每个发动机负荷下缸内压力相对于曲轴转角改变的曲线图。

图7是示出了第一装置执行噪声增加防止控制的情况下、以及不执行该控制的情况下曲轴转角与缸内压力之间关系的曲线图。

图8是示出了第一装置执行燃烧参数设定过程的流程图。

图9是示出了本发明中第二实施例的控制装置(第二装置)执行噪声增加防止控制的情况下、以及不执行该控制的情况下曲轴转角与缸内压力之间关系的曲线图。

图10是示出了第二装置执行燃烧参数设定过程的流程图。

图11是示出了本发明中第三实施例的控制装置(第三装置)执行噪声增加防止控制的情况下、以及不执行该控制的情况下曲轴转角与缸内压力之间关系的曲线图。

图12是示出了第三装置执行燃烧参数设定过程的流程图。

图13是示出了本发明中第四实施例的控制装置(第四装置)执行噪声增加防止控制的情况下、以及不执行该控制的情况下曲轴转角与缸内压力之间关系的曲线图。

图14是示出了第四装置执行燃烧参数设定过程的流程图。

图15是示出了本发明中第五实施例的控制装置(第五装置)执行噪声增加防止控制的情况下、以及不执行该控制的情况下曲轴转角与缸内压力之间关系的曲线图。

图16是示出了第五装置执行燃烧参数设定过程的流程图。

图17是解释燃烧重心角的曲线图。

图18是解释在燃烧状态改变的情况下燃烧重心角的曲线图。

图19是示出了发动机负荷与发动机旋转速度的多种组合下燃烧重心角与燃料效率恶化比之间关系的曲线图。

具体实施例

下文将参照附图对本发明中每个实施例的发动机控制装置进行描述。

<第一实施例>

根据本发明第一实施例的发动机控制装置(下文中，称之为“第一装置”)应用于图3所示的发动机10。发动机10是多缸(4缸)柴油发动机。发动机10安装在未图示的汽车上。

发动机10包括发动机主体部20、燃料供给系统30、进气系统40、排气系统50、以及EGR系统(EGR装置)60。

发动机主体部20包括发动机主体21，发动机主体21包括气缸体、气缸盖、曲轴箱等。在发动机主体21中形成有4个气缸(燃烧室)22。在每个气缸22的顶部，布置有燃料喷射阀(喷射口)23。配置燃料喷射阀23使其响应来自下文描述的ECU(电子控制单元)70的指示而开启，从而将燃料直接喷射进每个气缸22。

燃料供给系统30包括燃料加压泵(供给泵)31、燃料输送管32、以及储能器(共轨)33。燃料加压泵31的出口与燃料输送管32连接。燃料输送管32与储能器33连接。储能器33与燃料喷射阀23连接。

燃料加压泵31配置为将未图示的燃料箱中盛放/存储的燃料泵入，对燃料加压，然后将加压的燃料通过燃料输送管32供给储能器33。通过与未图示的发动机10的曲轴联接的驱动轴来操作燃料加压泵31。燃料加压泵31配置为响应来自ECU70的指示而调整储能器33中燃料的压力(即，燃料喷射压力(轨压)Fp，其是燃料的喷射压力)。

进气系统40包括进气歧管41、进气管42、空气滤清器43、增压器44的压缩机44a、中冷器45、节气门46、以及节气门致动器47。

进气歧管41包括与每个气缸22连接的分支部分，以及分支部分汇入的聚集部。进气管42与进气歧管41的聚集部连接。进气歧管41与进气管42构成进气通道。在进气管42上/中，从进气气流的上游侧向下游侧布置着空气滤清器43、压缩机44a、中冷器45、以及节气门46。节气门致动器47配置为响应来自ECU70的指示而改变节气门46的开度。

中冷器45配置为降低进气温度(进入的空气的温度)。中冷器45压缩未图示的旁通通道，未图示的旁通阀布置在旁通通道中。进一步，中冷器45配置为能够调整从中冷器45向未图示的冷却装置(或相反方向)循环的冷却水(制冷剂)的量。

排气系统50包括排气歧管51、排气管52、增压器44的涡轮机44b、以及排气净化催化剂53。

排气歧管51包括与每个气缸22连接的分支部分，以及分支部分汇入的聚集部。排气管52与排气歧管51的聚集部连接。排气歧管51与排气管52构成排气通道。在排气管52上/中，从燃烧气流/排气气流的上游侧向下游侧布置着涡轮机44b与排气净化催化剂53。

增压器44是已知的可变截面增压器。涡轮机44b装备有未图示的多个喷嘴叶片(可变喷嘴)。进一步，增压器44的涡轮机44b包括“涡轮机44b的旁通通道，以及布置在旁通通道中的旁通阀”，两者均未图示。配置喷嘴叶片的开度、以及旁通阀的开度使其响应来自ECU70的指示而可变，因而，改变(控制)增压压力Tp。即，在本发明中，“控制增压器44”意味着通过改变喷嘴叶片的角度和/或旁通阀的开度改变增压压力Tp。

ERG系统60包括排气再循环管61、EGR控制阀62、以及EGR冷却器63。排气再循环管61连通在涡轮机44b上游的排气通道(排气歧管51)的位置与节气门46下游的进气通道(进气歧管41)的位置之间。排气再循环管61构成EGR气体通道。

EGR控制阀62布置在排气再循环管61中。EGR控制阀62配置为响应来自ECU70的指示而通过改变EGR气体通道的横截面积的方式改变从排气通道再循环至进气通道的排出气体的量(EGR气体量)。EGR冷却器63布置在排气再循环管61中，并配置为降低通过排气再循环管61的EGR气体的温度。

ECU70包括CPU75、提前存储映射图与CPU75所执行程序的ROM76、以及临时存储数据的RAM77。ECU70与下文中描述的传感器连接，并配置为从那些传感器接收(输入)信号(数据)。进一步，ECU70配置为发送(提供)指示(驱动)信号给各种致动器。

ECU70与节气门开度传感器81、空气流量计82、进气管压力传感器83、燃料压力传感器84、缸内压力传感器85、曲轴转角传感器86、EGR控制阀开度传感器87、以及水温传感器88连接。ECU70也与加速器开度传感器91、以及速度传感器92连接。

节气门开度传感器81检测节气门46的开度，输出表示节气门开度TA的信号。空气流量计82测量流经进气通道的进气(不含有EGR气体的新空气)的质量流量(进气流率)，并输出表示进气流率Ga的信号。进气管压力传感器83输出表示引入发动机10的每个气缸(燃烧室)22的气体压力Pm的信号。燃料压力传感器84检测储能器33中燃料的压力，输出表示燃料压力Ep的信号。每个气缸22布置相应的缸内压力传感器85。每个缸内压力传感器85检测相应气缸内的压力(即，缸内压力)，并输出表示缸内压力Pc的信号。

曲轴转角传感器86输出表示未图示的发动机10的曲轴的旋转位置(即，曲轴转角θ)的信号。ECU70基于曲轴转角传感器86与未图示的凸轮位置传感器，获得相对于预定的气缸的压缩上止点的发动机10的曲轴转角(绝对曲轴转角)θ。进一步，ECU70基于来自曲轴转角传感器86的信号获得发动机旋转速度NE。EGR控制阀开度传感器87输出表示EGR控制阀62的阀门开启比(开度)Er的信号。水温传感器88输出表示冷却水温度THW的信号。

加速度开度传感器91输出表示安装有发动机10的汽车的未图示的加速踏板的开度Ap的信号。速度传感器92输出表示安装有发动机10的汽车的行驶速度Vs的信号。

<重心位置控制>。

下文将描述第一装置的操作。第一装置执行/运行燃烧控制(即，设定燃烧参数的控制)，使根据上文描述的(定义1)至(定义5)中的任何一个定义的热释放率重心位置Gc与预定的目标热释放率重心位置(其是参照曲轴转角，下文中简称之为“目标重心位置”)Gc*一致(等于，或变得相等)。在本说明中，该控制被称为“重心位置控制”。目标重心位置Gc*设为/设在发动机10的燃料消耗比最小时的曲轴转角(或与该角度接近的曲轴转角)。应注意到，无论使用了上文描述的(定义1)至(定义5)中的哪一个，只要燃烧波形保持相同，热释放率重心位置Gc就保持相同(相互全等或一致)。

在第一装置中，提前确定关于发动机的每个操作状态(旋转速度NE、发动机负荷KL等)的燃烧参数并存储在ROM76中，以使热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*。第一装置根据(基于)发动机10的实际操作状态从ROM76读出燃烧参数，并使用读出的那些燃烧参数运行/执行控制(即，前馈控制)使热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*。

<重心位置控制期间的燃烧噪声>

下文将描述执行重心位置控制时发动机10产生的燃烧噪声。发明人在执行重心位置控制以及执行EGR(即，阀门开度比ER>0)时测量发动机10的燃烧噪声。结果如图4所示。

图4显示了执行EGR时每种操作状态(状态用旋转速度NE与发动机负荷KL的组合表示)下的燃烧噪声，通过折线(轮廓线)V1至V14将具有相等音量的操作状态连在一起。折线V1表示燃烧噪声最小的操作状态。以折线V2，折线V3……的顺序，噪声越来越大，折线14表示噪声最大的操作状态。从图4可知，通常地，随着旋转速度NE和/或发动机负荷KL越来越高，燃烧噪声也越来越大。然而，从区域S4可知，存在这样一个区域，其中尽管旋转速度NE和发动机负荷KL相对低，燃烧噪声仍然相对大。

举例讲，对于在直线L4上的操作状态P1、P2、及P3，操作状态P2的燃烧噪声大于操作状态P1的燃烧噪声，而操作状态P3的燃烧噪声低于/小于操作状态P2的燃烧噪声。因此，当发动机10的操作状态从状态P1经由状态P2向状态P3过渡/改变时，燃烧噪声先是变大，然后变小。换言之，当安装有发动机10的汽车从低旋转速度且低发动机负荷的状态加速时，会有燃烧噪声先是变大、然后变小的情况/现象。汽车的驾驶员极有可能会对如此燃烧噪声的改变感到不自然、不舒服。

进一步，发明人测量了在重心位置控制与EGR两者共同执行/运行时，旋转速度NE与发动机负荷KL的每一种组合下缸内压力Pc关于曲轴转角θ(即，缸内压力波形)的改变。图5示出了在这些测量结果中，旋转速度NE是每分钟2400转时的测量结果。图5中所示的曲线Cf1至Cf6表示发动机10的每个发动机负荷KL下缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。曲线Cf1表示发动机负荷KL最小时的缸内压力Pc。以曲线Cf2、曲线Cf3……的顺序，发动机负荷KL越来越大，曲线Cf6表示当发动机负荷KL最大时的缸内压力Pc。

在本实施例中，在相对于主喷射的提前侧的正时执行两次引燃喷射，在那之后，执行主喷射。从图5中的区域S5可知，通过引燃喷射所喷射的燃料燃烧使缸内压力Pc提高，在那之后，在缸内压力Pc一度下降之前，通过主喷射所喷射的燃料被点燃从而使缸内压力Pc进一步提高。

作为对比，图6显示了当旋转速度NE是每分钟1400转时的测量结果。图6所示的曲线从Cs1至Cs6表示发动机10的每个发动机负荷KL下缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。曲线Cs1表示当发动机负荷KL最小时的缸内压力Pc。以曲线Cs2、Cs3……的顺序,发动机负荷KL越来越大，曲线Cs6表示当发动机负荷KL最大时的缸内压力Pc。在曲线Cs1与曲线Cs2的一部分，即被区域S6包围的部分，缸内压力波形的斜率大/陡。

同时，如果旋转速度NE为/保持恒定，每单位时间曲轴转角θ的改变量也恒定，因此，随着图5与图6所示的缸内压力波形的正斜率越来越大，缸内压力Pc的“每单位时间”增加量越来越大(即，缸内压力Pc的“每单位曲轴转角”增加量越来越大)。另外，因为燃烧噪声的音量与缸内压力Pc的每单位时间增加量有关(即，缸内压力增加率)，随着缸内压力波形的正斜率越来越大，燃烧噪声越来越大。即，在图6所示的区域S6中，燃烧噪声发生增加。

发明人研究/分析了噪声增加的原因。作为结果，发明人发现(得知)，噪声提高(变大)是因为点火延迟的增加，当执行EGR、EGR量相对大、且旋转速度NE或发动机负荷KL相对低时，点火延迟发生增加。更具体地，当点火延迟变长时，通过燃料喷射阀23喷射的燃料不能迅速/立即点燃，因此，燃料散布在气缸22中。在那之后，当燃料点燃，散布的燃料开始一齐燃烧，由此，缸内压力Pc急剧(陡然)增加。可预期/推知，这是燃烧噪声为什么增加的原因。

鉴于上文的原因，发明人进一步研究/分析了造成点火延迟增加的原因。下文将描述其研究的结果。

(1)执行EGR时，由于EGR气体通过排气再循环管61引入气缸22，气缸22内的氧气浓度变低。因此，点火延迟变长。

(2)另外，相比旋转速度NE高的情况，在旋转速度NE低的情况下，引入气缸22的空气量(质量流量比)变低。因此，点火延迟变长。

(3)相比发动机负荷KL高的情况，在发动机负荷KL低的情况下，从喷射阀23喷射进入气缸22的燃料量变低。因此，点火延迟变长。

在本说明中，点火延迟容易变长的条件被称为“特定条件”。即，特定条件是这样的条件，其满足“EGR在执行中(被执行)、且旋转速度NE或发动机负荷KL低”。

<特定控制>

基于上文描述的知识/观点，第一装置执行/运行特定控制(噪声增加防止控制)以代替重心位置控制，从而在满足特定条件时防止燃烧噪声增加。更具体地，当燃烧噪声有可能性(可能)变大时，相比执行重心位置控制的情况，第一装置以预定的量增加增压压力Tp。因为引入气缸22的空气量增加，因此，气缸22的温度由于增压压力Tp的增加而提高，轻松地点燃通过燃料喷射阀23喷射的燃料，因此，可以防止点火延迟增加。

图7显示了在重心位置控制期间燃烧噪声发生增加的情况中，及通过噪声增加防止控制防止了燃烧噪声增加的情况中的缸内压力波形。图7所示的曲线Lp1与图6所示的曲线Cs2是相同的缸内压力波形，表示点火延迟增加导致燃烧噪声发生增加的情况下，缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。相比之下，曲线Ls1表示，在第一装置执行/运行噪声增加防止控制的情况下，缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。

另外，图7中缸内压力波形下方的长方形R1至R3表示/说明了通过燃料喷射阀23的燃料喷射。在本例中，每个循环执行两次引燃喷射及一次主喷射。长方形R1至R3分别对应于第一次引燃喷射、第二次引燃喷射、及主喷射。R1至R3的每一个长方形表示燃料喷射的喷射起始/开始正时、燃料喷射期间、及燃料喷射压力Fp(即，每个长方形的左侧位置表示燃料喷射的喷射起始/开始正时(对此，举例讲，长方形R3示出主燃料喷射起始正时CAinj1)，每个长方形的水平长度表示燃料喷射期间(对此，举例讲，长方形R3示出燃料喷射期间Du1)，每个长方形的垂直长度表示燃料喷射压力Fp(对此，举例讲，长方形R3示出燃料喷射压力Fp1))。

如曲线Lp1在区域S7中的部分所示，当曲轴转角θ达到主燃料喷射正时CAinj时执行主喷射，在那之后，缸内压力Pc陡然/急剧增加。在该时间中，每单位时间缸内压力Pc的增加量的最大值(即，缸内压力增加率)是θp1。相比之下，如曲线Ls1所示，由主喷射所喷射的燃料更早开始燃烧，由此，与曲线Lp1相比，缸内压力Pc更早开始增加。这是因为增压压力Tp由于噪声增加防止控制而增加，因此，气缸22中的氧气量增加，气缸22中的温度增加。

即，相比没有运行噪声增加防止控制的情况，通过噪声增加防止控制可以缩短点火延迟。其结果是，相比没有运行噪声增加防止控制的情况，在主燃烧起点处的缸内压力Pc的增加变得更平缓(更慢，更温和)，每单位时间缸内压力Pc的增加量的最大值θs1变得小于值θp1(θp1>θs1)。由此，抑制了燃烧噪声的增加。

<燃烧参数设定过程>

下文中将参照图8的流程图，对ECU70的CPU75(下文中，简称其为“CPU”)所执行的、用来控制气缸22中燃烧状态的过程(燃烧参数设定过程)进行描述。在该过程中，CPU设定燃烧参数，以使热释放率重心位置Gc变得等于(一致于)目标重心位置Gc*。即，CPU执行/运行重心位置控制。然而，在燃烧噪声可能变大的情况下(即，满足特定条件)，如上文所描述的，CPU增加增压压力Tp。即，在该情况下，CPU执行/运行噪声增加防止控制。特定条件是满足EGR在执行中(即，阀门开启比Er>0)，且旋转速度NE低于旋转速度阈值NEth或发动机负荷KL低于负荷阈值KLth。

假设满足该特定条件。即，假设满足下文(a)或(b)中至少一个，

(a)未执行EGR(即，阀门开启比Er＝0)，及

(b)旋转速度NE大于或等于旋转速度阈值NEth，且发动机负荷KL大于或等于负荷阈值KLth。

在该情况下，没有/极小可能会发生燃烧噪声。

当操作发动机10时，每经过预定时间,CPU从步骤800开始处理，并进行至步骤805。在步骤805，CPU基于加速器开度Ap及行驶速度Vs确定发动机要求输出动力Pr。更具体地，CPU设定发动机要求输出动力Pr以使动力Pr随着加速器开度Ap变高而变大，并使动力Pr随着行驶速度Vs变高而变大。

随后，CPU进行至步骤810，确定产生发动机要求输出动力Pr必须的要求喷射量tau。更具体地，CPU设定所需的喷射量tau使所述量tau随着发动机要求输出动力Pr变高而变大。

随后，CPU进行至步骤815，确定引燃喷射的燃料喷射量与要求喷射量tau的比(引燃喷射比)α(0≦α<1)。即，CPU通过引燃喷射而两次喷射根据0.5×α×tau算出的燃料量，并通过主喷射而喷射由(1-α)×tau算出的燃料量。基于冷却水温度THW、旋转速度NE等设定/确定所述比α。

随后，CPU进行至步骤820，确定燃料喷射压力Fp。更具体地，CPU设定燃料喷射压力Fp使压力Fp随着发动机要求输出动力Pr变大而变高。

随后，CPU进行至步骤825，确定增压压力Tp。更具体地，CPU设定增压压力Tp使压力Tp随着发动机要求输出动力Pr变大而变高。

在那之后，CPU进行至步骤830，基于旋转速度NE及发动机负荷KL，确定EGR控制阀62的阀门开启比Er。接着，CPU进行至835，确定引燃间隔Pint。

随后，CPU进行至步骤840，确定主燃料喷射正时CAinj。更具体地，根据使热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*的实验等，依据(取决于)“发动机要求输出动力Pr、要求喷射量tau、引燃喷射比α、燃料喷射压力Fp、增压压力Tp、EGR阀门开启比Er、及引燃间隔Pint”，提前确定主燃料喷射正时CAinj。主喷射正时CAinj以映射图的形式存储在ROM76中。即，CPU查阅映射图确定主燃料喷射正时CAinj，以使发动机10产生的输出动力等于发动机要求输出动力Pr，且热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*。

应注意到，使用燃料喷射阀23进行的实际的燃料喷射在未图示的例程中执行。由此，当每个气缸的曲轴转角θ达到位于提前侧的与(相对于)主燃料喷射正时CAinj相距了引燃间隔Pint与预定的(恒定)值Pb的总和的曲轴转角(即，θ＝CAinj-Pint-Pb)时，第一引燃喷射起始/开始。在那之后，当曲轴转角θ达到以预定的值Pb位于延后侧的曲轴转角(即，θ＝CAinj-Pint)时，第二引燃喷射起始/开始，然后，当曲轴转角θ达到与主燃料喷射正时CAinj相等的曲轴转角(即，θ＝CAinj)时，主喷射起始/开始。

随后，CPU进行至步骤845，判定特定条件是否满足。根据上文描述的假设，不满足特定条件，CPU在步骤845作出“否”判定并直接进行至步骤895，步骤895中CPU暂时结束当前例程。其结果是，执行重心位置控制。

应注意到，CPU基于在当前例程中设定的每个燃烧参数，执行未图示的例程从而控制多种致动器中的每一个。举例讲，CPU基于来自燃料压力传感器84的输出信号控制燃料加压泵31，使储能器33中的压力Ep变为等于与燃料喷射压力Fp相应的值。另外，CPU基于来自进气管压力传感器83的输出信号控制增压器44，使进气歧管41中的压力Pm等于与增压压力Tp相应的值。进一步，CPU基于来自EGR控制阀开度传感器87的输出信号控制EGR控制阀62，使其阀门开启比等于Er。

然后，假设特定条件满足。即，假设下文的(a')和(b')两者都被满足：

(a')正在执行EGR(即，阀门开启比Er>0)；且

(b')旋转速度NE小于旋转速度阈值NEth，或发动机负荷KL小于负荷阈值KLth。

在该情况下，有可能性(可能)会发生燃烧噪声的增加。与上文描述的情况不同，根据这种假设，CPU在步骤845作出“是”判定并进行至步骤850。

在步骤850，CPU将增加压力Tp设定至/为比步骤825中确定的值高ΔTp的值。即，设定增压压力Tp使其比不满足特定条件的情况下高ΔTp。随后，CPU进行至步骤895暂时结束当前例程。其结果是，执行特定控制。

如上文的描述，根据第一实施例的第一装置是用于具有EGR装置(EGR系统60)的内燃机(10)的发动机控制装置(ECU70)，该发动机控制装置包括控制部，其设定控制发动机燃烧状态的燃烧参数，其中，

控制部配置为：

当发动机处于预定的操作状态时(图8所示的步骤845中的“否”判定)，执行重心位置控制来设定燃烧参数(图8所示的步骤810至步骤840)，以使表示燃烧状态的热释放率重心位置(Gc)变为等于恒定的参照曲轴转角(目标重心位置Gc*)；及，

当正在执行EGR，且发动机的负荷低于预定的负荷阈值或发动机的旋转速度低于预定的旋转速度阈值时(图8所示的步骤845中的“是”判定)，执行特定操作代替重心位置控制来设定燃烧参数(图8所示的步骤850)，以使每单位时间缸内压力的增加量的最大值小于执行重心位置控制时的缸内压力增加量的最大值。

另外，控制部执行使燃料为了点火开始燃烧喷射进入气缸所需的时间(图8所示的步骤850)缩短的控制作为特定控制。

另外，发动机(10)包括增压器(44)，且，

控制部配置为执行使作为燃烧参数的增压压力增加的控制(图8所示的步骤850)作为所述特定控制。

因此，第一装置通过防止从燃料喷射阀23喷射进入气缸22的燃料的点火延迟增加，能够抑制燃烧噪声的增加。

<第二实施例>

下文中，将描述根据本发明第二实施的用于内燃机的控制装置(下文中，称其为“第二装置”)。第一装置执行增加增压压力Tp的控制作为噪声增加防止控制。相比之下，第二装置不同于第一装置之处仅在于，第二装置执行将从在主喷射之前刚刚执行的引燃喷射至主喷射的时间(期间)延长的控制作为噪声增加防止控制。下文中，将主要描述该不同点。

参照图9，对第二装置的ECU71运行/执行噪声增加防止控制时，缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变进行描述。图9与图7相似，使用缸内压力波形表示缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。曲线Ls2是ECU71运行/执行噪声增加防止控制时的缸内压力波形。

当燃烧噪声有可能发生增加时(即，当特定条件满足时)，第二装置将引燃间隔Pint设定至/为“间隔Pint2，其比执行重心位置控制时使用的引燃间隔Pint1长7°CA(曲轴转角)”，从而执行将从主喷射前一刻所执行的引燃喷射的结束时间点至主喷射的开始时间点的时间(期间)延长的控制作为噪声增加防止控制(特定控制)。引燃间隔Pint是与图9中所示的Pint1及Pint2相应的时间期间，是从主喷射前一刻(之前刚刚)所执行的引燃喷射的结束时间点至主喷射的开始时间点的时间(期间)。第二装置将主燃料喷射正时CAinj设定至/为“正时CAinj2，其比执行重心位置控制时使用的正时CAinj1延后7°CA”，从而实现引燃间隔Pint的延长。

另一方面，第二装置不改变执行重心位置控制或噪声增加防止控制所依据的要求喷射量tau及燃料喷射压力Fp。因此，引燃喷射期间及主喷射期间两者都不改变。所以，作为延长引燃间隔Pint的结果，从主喷射前一刻(之前刚刚)所执行的引燃喷射的结束时间点至主喷射的开始时间点的时间期间t延长了。

其结果是，“通过由主喷射进行的燃料燃烧产生的每单位时间热量”较高的期间发生在“通过由引燃喷射进行的燃料燃烧产生的每单位时间热量”较高的期间经过之后。因此，“这些热量的总和”非常高的期间不会发生。另外，通过由引燃喷射所喷射的燃料燃烧使气缸22中的温度提高，因此由主喷射所喷射的燃料开始迅速点燃。由于上述原因，能够抑制缸内压力Pc的急速增加。

从曲线Lp1可知，当第二装置不执行噪声增加防止控制时(即，第二装置执行重心位置控制的情况下)，在主喷射开始/起始后经过了与点火延迟相应的期间后，缸内压力Pc急速增加。相比之下，从曲线Ls2可知，当第二装置执行噪声增加防止控制时，主喷射所喷射的燃料开始迅速燃烧(喷射后立即燃烧)，因此，与曲线Lp1相比，(归因于喷射燃料的燃烧的)缸内压力Pc的增加变得平缓(慢，温和)。由此，抑制缸内压力Pc的急速增加允许/使得缸内压力增加率的最大值θs2小于θp1(即，θp1>θs2)。

随后，将参照图10的流程图，对ECU71的CPU75(下文中，简称其为“CPU”)所执行的燃烧参数设定过程进行描述。如果与图10中所示的每个步骤相同的步骤在图8中所示的相应步骤中运行过，给予其与图8所示的步骤相同的步骤标记。每经过预定时间后，CPU从步骤1000开始处理，执行从步骤805至步骤840的过程，并进行至步骤845。

如果CPU在步骤845作出“是”判定(即，特定条件满足)，其进行至步骤1050。在该情况下，有可能发生燃烧噪声的增加。

在步骤1050中，CPU将引燃间隔Pint设定至/为比步骤835中设定的引燃间隔Pint长ΔPint的值。其结果是，引燃间隔Pint增长(延长)了ΔPint。进一步，CPU将主燃料喷射正时CAinj设定至/为比步骤840中设定的主燃料喷射正时CAinj大ΔCAinj的值。其结果是，主燃料喷射正时CAinj延后了ΔCAinj。随后，CPU进行至步骤1095暂时结束当前例程。其结果是，执行特定控制。

另一方面，如果CPU在步骤845作出“否”判定(即，特定条件不满足)，其直接进行至步骤1095。其结果是，执行重心位置控制。

如上文所述，第二装置的控制部(ECU71)配置为执行使从主喷射前一刻所执行的引燃喷射至主喷射的时间延长的控制作为特定控制(图10所示的步骤1050)。

另外，该控制部配置为执行使作为燃烧参数的主喷射的喷射正时延后的控制作为特定控制(图10所示的步骤1050中主燃料喷射正时CAinj的延后)。

应注意到，可以将控制部配置为执行使作为燃烧参数的引燃喷射的喷射正时提前的控制作为特定控制。此外，可以将控制部配置为执行将作为燃烧参数的引燃喷射的喷射正时提前的控制及将作为燃烧参数的主喷射的喷射正时延后的控制这两种控制作为特定控制。

根据第二装置，可以通过延长从主喷射前一刻(之前刚刚)所执行的引燃喷射至主喷射的时间期间(即，延长从引燃喷射的结束时间点至主喷射的开始时间点的时间期间)，来抑制燃烧噪声。

<第三实施例>

随后，将描述根据本发明第三实施的用于内燃机的控制装置(下文中，称其为“第三装置”)。上文描述的第二装置运行/执行延长引燃间隔Pint的控制作为噪声增加防止控制。相比之下，第三装置不同于第二装置之处仅在于，第三装置不改变引燃间隔Pint，而是，其执行延后主燃料喷射正时CAinj的控制，作为噪声增加防止控制。下文中，将主要描述不同点。

参照图11，对第三装置的ECU72执行噪声增加防止控制时，缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变进行描述。图11与图7相似，使用缸内压力波形表示缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。曲线Ls3是ECU72执行噪声增加防止控制时的缸内压力波形。

在通过噪声增加防止控制延后主喷射开始/起始正时的情况下，相比没有执行噪声增加防止控制的情况，活塞在主喷射开始时到达更向下的位置。活塞的向下移动意味着活塞移动到更接近下止点的位置。因此，根据第三装置，当气缸22中的燃烧室体积变大时(在该正时)执行主喷射。进一步，无论是否执行噪声增加防止控制，当活塞的位置在压缩上止点与压缩上止点之后的90°之间时，执行主喷射，因此，当执行噪声增加防止控制时，执行主喷射时的燃烧室体积增加率更大(大于没执行该控制时)。

其结果是，如曲线Ls3所示，相比曲线Ls1，主燃烧喷射的燃料的燃烧起点处的缸内压力Pc的增加变得平缓(慢，温和)。因此，缸内压力增加率的最大值θs3小于θp1(即，θp1>θs3)。

然后，将参照图12的流程图，对ECU72的CPU75(下文中，简称其为“CPU”)所执行的燃烧参数设定过程进行描述。如果与图12中所示的每个步骤相同的步骤在图8中所示的相应步骤中运行过，给予其与图8所示的步骤相同的步骤标记。每经过预定时间后，CPU从步骤1200开始处理，执行从步骤805至步骤840的过程，并进行至步骤845。

如果CPU在步骤845作出“是”判定(即，特定条件满足)，其进行至步骤1250。在该情况下，有可能发生燃烧噪声的增加。

在步骤1250中，CPU将主燃料喷射正时CAinj设定至/为比步骤840中设定的主燃料喷射正时CAinj大ΔCAinj的值。其结果是，主喷射与引燃喷射两者都延后了ΔCAinj。然后，CPU进行至步骤1295暂时结束当前例程。其结果是，执行特定控制。

另一方面，如果CPU在步骤845作出“否”判定(即，特定条件不满足)，其直接进行至步骤1295。其结果是，执行重心位置控制。

如上文所述，第三实施例中第三装置的控制部(ECU72)执行在主喷射所喷射的燃料开始燃烧的时间点增加燃烧室体积增加率的控制作为特定控制(图12所示的步骤1250)。

另外，控制部可配置为执行将作为燃烧参数的主喷射的喷射正时延后的控制作为特定控制(图12所示的步骤1250)。

根据第三装置，在主喷射所喷射的燃料的燃烧起点处燃烧室体积增加率变大，因此，可以抑制燃烧噪声。

<第四实施例>

随后，将描述根据本发明第四实施的用于内燃机的控制装置(下文中，称其为“第四装置”)。第一装置执行增加增压压力Tp的控制，作为噪声增加防止控制。相比之下，第四装置与第一装置不同之处仅在于，第四装置执行减小燃料喷射压力Fp的控制，作为噪声增加防止控制。下文中，将主要描述不同点。

参照图13，对第四装置的ECU73执行/运行噪声增加防止控制时，缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变进行描述。图13与图7相似，使用缸内压力波形表示缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。曲线Ls4是ECU73执行噪声增加防止控制时的缸内压力波形。

在本例中，燃料喷射压力通过噪声增加防止控制而从Fp1减小至Fp4(即，Fp1>Fp4)。另一方面，第四装置不改变执行重心位置控制或噪声增加防止控制所依据的要求喷射量tau。因此，相比没有执行噪声增加防止控制的情况，第四装置将燃料喷射期间(持续时间)从Du1延长至Du4(即，Du1<Du4)。

作为燃料喷射压力Fp减小的结果，从燃料喷射阀23喷射的燃料的颗粒直径变大，因此，燃烧速度变低。因此，如曲线Ls4所示，相比没有执行噪声增加防止控制的情况，主燃烧起点处的缸内压力Pc的增加变得平缓(慢，温和)，因此，缸内压力增加率的最大值θs4小于θp1(即，θp1>θs4)。

然后，将参照图14的流程图，对ECU73的CPU75(下文中，简称其为“CPU”)所执行的燃烧参数设定过程进行描述。如果与图14中所示的每个步骤相同的步骤在图8中所示的相应步骤中运行过，给予其与图8所示的步骤相同的步骤标记。每经过预定时间后，CPU从步骤1400开始处理，执行从步骤805至步骤840的过程，并进行至步骤845。

如果CPU在步骤845作出“是”判定(即，特定条件满足)，其进行至步骤1450。在该情况下，有可能发生燃烧噪声的增加。

步骤1450中，CPU将燃料喷射压力Fp设定至/为比步骤820中设定的燃料喷射压力Fp低ΔFp的值。其结果是，燃料喷射压力降低了ΔFp。然后，CPU进行至步骤1495暂时结束当前例程。其结果是，执行特定控制。

另一方面，如果CPU在步骤845作出“否”判定(即，特定条件不满足)，其直接进行至步骤1495。其结果是，执行重心位置控制。

如上文所述，根据第四实施例的第四装置的控制部(ECU74)执行将主喷射所喷射的燃料的燃烧速度降低的控制作为特定控制(图14所示的步骤1450)。

进一步，控制部配置为执行将作为燃烧参数的燃料喷射压力降低的控制作为特定控制(图14所示的步骤1450)。

根据第四装置，主喷射所喷射的燃料的燃烧速度变低，可以抑制燃烧噪声。

<第五实施例>

然后，将描述根据本发明第五实施的用于内燃机的控制装置(下文中，称之为“第五装置”)。上文描述的第四装置在其执行噪声增加防止控制的情况下，不会将热释放率重心位置Gc维持在目标重心位置Gc*。相比之下，第五装置即使在执行噪声增加防止控制的情况下，也将热释放率重心位置Gc维持在目标重心位置Gc*。

更具体地，第五装置与第四装置相似地减小燃料喷射压力Fp，但与第四装置的不同之处仅在于，第五装置执行将主燃料喷射正时CAinj提前的控制。根据上文所描述的控制，当第五装置将热释放率重心位置Gc维持在目标重心位置Gc*的同时，执行噪声增加防止控制。下文中，将主要描述不同点。

参照图15，对第五装置的ECU74执行噪声增加防止控制时，缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变进行描述。图15与图7相似，使用缸内压力波形表示缸内压力Pc关于曲轴转角θ的改变。曲线Ls5是ECU74执行噪声增加防止控制时的缸内压力波形。

在本实例中，燃料喷射压力Fp通过噪声增加防止控制而从Fp1减小至Fp5(即，Fp1>Fp5)。进一步，在本实例中，主燃料喷射正时CAinj通过噪声增加防止控制而从CAinj1提前至CAinj5(即，CAinj1>CAinj)。

作为燃料喷射压力Fp减小的结果，从燃料喷射阀23喷射的燃料的颗粒直径变大，因此，燃烧速度变低。所以，热释放率重心位置Gc相对于目标重心位置Gc*延后(移动到延后侧)。因此，为了将热释放率重心位置Gc维持在目标重心位置Gc*，ECU74将主喷射正时从CAinj1提前至CAinj5。

因为燃料喷射压力Fp减小(变低)，在主燃烧起点处的缸内压力Pc的增加相比不执行噪声增加防止控制的情况变得平缓(慢，温和)。因此，缸内压力增加率的最大值θs5小于θp1(即，θp1>θs5)。

然后，将参照图16的流程图，对ECU74的CPU75(下文中，简称其为“CPU”)所执行的燃烧参数设定过程进行描述。如果与图16中所示的每个步骤相同的步骤在图8中所示的相应步骤中运行过，给予其与图8所示的步骤相同的步骤标记。每经过预定时间后，CPU从步骤1600开始处理，执行从步骤805至步骤840的过程，并进行至步骤845。

如果CPU在步骤845作出“是”判定(即，特定条件满足)，其进行至步骤1650。在该情况下，有可能发生燃烧噪声的增加。

步骤1650中，CPU将燃料喷射压力Fp设定至/为比步骤820中设定的燃料喷射压力Fp低ΔFp的值。其结果是，燃料喷射压力Fp低了ΔFp。另外，CPU将主燃料喷射正时CAinj设定至/为比步骤840中设定的主燃料喷射正时CAinj小ΔCAinj的值。其结果是，主燃料喷射正时CAinj提前了ΔCAinj。随后，CPU进行至步骤1695暂时结束当前例程。其结果是，执行特定控制。

ΔFp与ΔCAinj这些修正值根据试验等提前确定，以便当使用“修正后的燃料喷射压力Fp与修正后的主燃料喷射正时CAinj”控制气缸22中的燃烧时，使热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*。ΔFp与ΔCAinj这些修正值以映射图的形式存储在ROM76中。

另一方面，如果CPU在步骤845作出“否”判定(即，特定条件不满足)，其直接进行至步骤1695。其结果是，执行重心位置控制。

如上文所述，根据第五装置，在热释放率重心位置Gc被维持在目标重心位置Gc的同时，可以抑制燃烧噪声。

上文对本发明中用于内燃机的发动机控制装置的实施例进行了描述，但是本发明不限于所描述的实施例，在不偏离本发明目的的条件下多种修改都是可行的。举例讲，本发明包括一种用于内燃机的发动机控制装置，其可以安装在只装备了内燃机用于驱动的车辆上，也可以安装在装备有内燃机及电动机的混合动力车辆上。

此外，根据每个实施例的每个ECU基于阀门开启比Er、旋转速度NE、及发动机负荷KL判定其是否执行噪声增加防止控制。然而，每个ECU可以基于缸内压力传感器85测量到的每单位时间缸内压力Pc的改变量判定其是否执行噪声增加防止控制。

另外，当阀门开启比Er大于“0”时，根据每个实施例的每个ECU判定燃烧噪声有可能发生增加。然而，当阀门开启比Er大于预定的阈值时，每个ECU就可以判定燃烧噪声有可能发生增加。

进一步，当EGR在执行中(被执行)且“旋转速度NE低于旋转速度阈值NEth或发动机负荷KL低于负荷阈值KLth”时，根据每个实施例的每个ECU判定特定条件满足。然而，还可以是，当EGR在执行中且“旋转速度NE低于旋转速度阈值NEth且发动机负荷KL低于负荷阈值KLth”时，每个ECU可以判定特定条件满足。

此外，根据每个实施例的每个ECU参考存储在ROM76中的映射图确定燃烧参数，例如主燃料喷射正时CAinj及引燃间隔Pint，从而使热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*。即，每个ECU可以执行前馈控制。然而，每个ECU可以对/向上文描述的燃烧参数执行/运行反馈控制，以使得基于缸内压力传感器85测量到的缸内压力Pc算出的实际热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*。或者，每个ECU可以对/向燃烧参数既执行前馈控制，又执行反馈控制。

在/对于任意发动机负荷KL，根据每个实施例的每个ECU执行燃烧控制使热释放率重心位置Gc等于(一致于)目标重心位置Gc*，然而，当发动机负荷KL及旋转速度NE在特定范围内时，其可以执行燃烧控制。

另外，根据每个实施例的每个ECU执行两次引燃喷射及一次主喷射，然而，其可以在这些喷射之外执行后期喷射和/或补充喷射。此外，引燃喷射的次数可以不是两次(即，一次，或大于或等于三次)。或者，可以不执行引燃喷射。

此外，根据每个实施例的发动机10包括EGR系统60(高压EGR系统)，其连通在涡轮机44b上游的排气通道(排气歧管51)的位置与节气门46下游的进气通道(进气歧管41)的位置之间。然而，发动机10也可以包括低压EGR系统，其连通在涡轮机44b下游的排气通道(排气管52)的位置与压缩机44a上游的进气通道(进气管42)的位置之间。另外，发动机10可以仅包括低压EGR系统，以代替高压EGR系统。

Claims (6)

1.一种应用于具有EGR装置的内燃机的发动机控制装置，所述发动机控制装置包括控制部，其设定控制所述发动机的燃烧状态的燃烧参数，其中：

所述控制部配置为：

当所述发动机处于预定的操作状态时，执行重心位置控制来设定所述燃烧参数，以使表示所述燃烧状态的热释放率重心位置变为等于恒定的参照曲轴转角；并且

当所述EGR处于执行中，且所述发动机的负荷低于预定的负荷阈值或所述发动机的旋转速度低于预定的旋转速度阈值时，代替所述重心位置控制而执行特定控制来设定所述燃烧参数，以使每单位时间缸内压力的增加量的最大值低于当执行所述重心位置控制时的所述缸内压力的所述增加量的最大值。

2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中，

所述发动机包括增压器，并且

所述控制部配置为执行使作为所述燃烧参数的增压压力增加的控制作为所述特定控制。

3.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中，

所述控制部配置为执行使从主喷射前一刻所执行的引燃喷射至所述主喷射的时间延长的控制作为所述特定控制。

4.根据权利要求3所述的发动机控制装置，其中，

所述控制部配置为执行以下至少一种控制作为所述特定控制：

使作为所述燃烧参数的所述引燃喷射的喷射正时提前的控制；或

使作为所述燃烧参数的所述主喷射的喷射正时延后的控制。

5.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中，

所述控制部配置为执行使作为所述燃烧参数的主喷射的喷射正时延后的控制作为所述特定控制。

6.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中，

所述控制部配置为执行使作为所述燃烧参数的燃料喷射压力减小的控制作为所述特定控制。