CN108026858A - 发动机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机的控制装置，在根据发动机的运转状态来切换燃烧模式的发动机中，能够将发动机控制为抑制由于异常燃烧而引起的爆震音的产生。发动机的控制装置具有：基本目标扭矩决定部(61)，基于包括油门踏板的操作在内的车辆的运转状态来决定基本目标扭矩；扭矩降低量决定部(63)，基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态来决定扭矩降低量；最终目标扭矩决定部(65)，基于基本目标扭矩以及扭矩降低量来决定最终目标扭矩；以及发动机控制部(69)，根据发动机的运转状态将燃烧模式设定为预混合燃烧或者扩散燃烧，发动机控制部在由于与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，将燃烧模式保持为扩散燃烧不变。

Description

发动机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种发动机的控制装置，尤其涉及根据发动机的运转状态来切换发动机的燃烧模式的发动机的控制装置。
背景技术
以往，已知有在由于滑动等而车辆的举动变得不稳定的情况下，将车辆的举动朝安全方向进行控制的装置(侧滑防止装置等)。具体而言，已知有如下装置：在车辆的转弯时等，对车辆产生了转向不足、转向过度的举动的情况进行检测，并对车轮赋予适当的减速度以便抑制该转向不足、转向过度。
另一方面，已知有如下的车辆运动控制装置：与上述那样的用于提高车辆的举动变得不稳定那样的行驶状态下的安全性的控制不同，在转弯时对减速度进行调整而对施加于作为转向轮的前轮的载荷进行调整，以便在处于通常的行驶状态的车辆的转弯时驾驶员进行的一系列操作(制动、方向盘的转动、加速以及方向盘的返回等)成为自然且稳定的操作(例如，参照专利文献1)。
并且，提出有如下的车辆用举动控制装置：通过根据与驾驶员的转向操作对应的偏航率相关量(例如横摆加速度)使车辆的驱动力降低，由此在驾驶员开始转向操作时迅速地使车辆产生减速度，将足够的载荷施加于作为转向轮的前轮(例如，参照专利文献2)。根据该车辆用举动控制装置，通过在转向操作的开始时将载荷迅速地施加于前轮，由此前轮与路面之间的摩擦力增加，前轮的侧抗力增大，因此进入弯道初期的车辆的回转性能提高，对于方向盘的转动操作的响应性提高。由此，实现驾驶员所意图那样的车辆举动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-88576号公报
专利文献2：日本特开2014-166014号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在汽油发动机、柴油发动机那样的内燃机中，已知有根据发动机的运转状态来切换发动机的燃烧模式的发动机。例如，在柴油发动机中，已知有如下的发动机：根据发动机的负载以及转速来切换一边向气缸内喷射燃料一边使其燃烧的扩散燃烧、与在气缸内预先使燃料与空气混合之后使其着火的预混合燃烧。
在这样的发动机的控制装置中，根据上述专利文献2所记载的车辆用举动控制装置，在为了根据驾驶员的转向操作使车辆产生减速度而使目标扭矩瞬间降低时，有时根据该目标扭矩的变化将发动机的燃烧模式从扩散燃烧切换成预混合燃烧。在一边向气缸内喷射燃料一边使其燃烧的扩散燃烧中，为了抑制由于不完全燃烧而引起的排放的恶化，与预混合燃烧相比将气缸内的氧浓度设定得较高，因此，在燃烧模式从扩散燃烧切换成预混合燃烧的情况下，需要使气缸内的氧浓度降低。
但是，在为了使目标扭矩瞬间降低而使燃料喷射量降低的情况下，需要与该燃料喷射量的降低相应地使气缸内的氧浓度降低，但是氧浓度的控制跟不上燃料喷射量的降低，气缸内的氧浓度相对地增加。其结果，实际的氧浓度变得比适合于预混合燃烧的氧浓度高，由于提前着火等异常燃烧而产生爆震音。
本发明是为了解决上述现有技术的问题点而完成的，其目的在于提供一种发动机的控制装置，在根据发动机的运转状态来切换发动机的燃烧模式的发动机中，能够抑制由于异常燃烧而引起的爆震音的产生，并且能够将发动机控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明的发动机的控制装置为，根据发动机的运转状态来切换发动机的燃烧模式，该发动机的控制装置的特征在于，具有：基本目标扭矩决定单元，基于包括油门踏板的操作在内的车辆的运转状态来决定基本目标扭矩；扭矩降低量决定单元，基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态来决定扭矩降低量；最终目标扭矩决定单元，基于基本目标扭矩以及扭矩降低量来决定最终目标扭矩；发动机控制单元，将发动机控制为输出最终目标扭矩；以及燃烧模式设定单元，在发动机的运转状态处于预先确定的预混合燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式设定为预混合燃烧，在发动机的运转状态处于预先确定的扩散燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式设定为扩散燃烧，燃烧模式设定单元为，在由于与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式保持为扩散燃烧不变。
在如此构成的本发明中，发动机控制单元将发动机控制为，输出反映了基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态决定的扭矩降低量的最终目标扭矩，因此，能够将发动机控制为对于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态以较高的响应性得到扭矩降低量，而将载荷迅速地施加于前轮，并能够将发动机控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
此外，燃烧模式设定单元为，在由于与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式保持为扩散燃烧不变，因此，无需根据燃烧模式从扩散燃烧向预混合燃烧的切换使气缸内的氧浓度降低，能够抑制实际的氧浓度与适合于燃烧模式的氧浓度之差扩大，由此，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生。
此外，在本发明中优选为，扭矩降低量决定单元根据车辆的转向操作来决定扭矩降低量。
在如此构成的本发明中，能够将基于转向操作决定的扭矩降低量的时间变化反映于最终目标扭矩的时间变化，由此，能够将与驾驶员的转向操作相应的减速度迅速地附加于车辆而将载荷施加于前轮，使侧抗力迅速地增大，由此提高对于转向操作的响应性，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生，并且能够将发动机控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
此外，在本发明中优选为，燃烧模式设定单元为，在由于与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从预混合燃烧区域变化为扩散燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式从预混合燃烧切换成扩散燃烧。
在如此构成的本发明中，在气缸内的氧浓度根据与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的减少而上升了的情况下，根据燃烧模式从预混合燃烧向扩散燃烧的切换而适合于燃烧模式的氧浓度也上升，因此，能够抑制实际的氧浓度与适合于燃烧模式的氧浓度之差扩大，由此，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生，并且能够设定适合于发动机的运转状态的燃烧模式，能够实现燃烧稳定性的提高、排放的改善。
此外，在本发明中优选为，发动机的控制装置是具备向气缸内喷射燃料的燃料喷射装置的柴油发动机的控制装置，发动机控制单元对燃料喷射装置的燃料喷射量进行控制，以使柴油发动机输出最终目标扭矩。
在如此构成的本发明中，通过根据反映了扭矩降低量的最终目标扭矩使柴油发动机的燃料喷射量变化，由此能够以较高的响应性准确地实现基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态决定的扭矩降低量的时间变化，能够将柴油发动机控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
发明的效果
根据本发明的发动机的控制装置，在根据发动机的运转状态切换发动机的燃烧模式的发动机中，能够抑制由于异常燃烧而引起的爆震音的产生，并且能够将发动机控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统的概要构成图。
图2是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置的电气构成的框图。
图3是本发明的实施方式的发动机的控制装置对发动机进行控制的发动机控制处理的流程图。
图4是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定扭矩降低量的扭矩降低量决定处理的流程图。
图5是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置所决定的目标附加减速度与转向速度之间的关系的映射。
图6是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定燃烧模式的燃烧模式决定处理的流程图。
图7是概念性地表示本发明的实施方式的发动机的控制装置切换燃烧模式的发动机的运转区域的映射。
图8是表示气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差、与燃料喷射参数的修正量之间的关系的映射。
图9是表示在搭载有本发明的实施方式的发动机的控制装置的车辆进行回转的情况下、与发动机的控制装置进行的发动机控制相关的参数的时间变化的线图，图9(a)是示意性地表示进行右回转的车辆的平面图，图9(b)是表示如图9(a)所示那样进行右回转的车辆的转向角的变化的线图，图9(c)是表示如图9(b)所示那样进行右回转的车辆的转向速度的变化的线图，图9(d)是表示基于图9(c)所示的转向速度决定的附加减速度的变化的线图，图9(e)是表示基于图9(d)所示的附加减速度决定的扭矩降低量的变化的线图，图9(f)是表示基于扭矩变化滤波器的平滑化前后的基本目标扭矩的变化的线图，图9(g)是表示基于基本目标扭矩以及扭矩降低量决定的燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化的线图，图9(h)是表示基于基本目标扭矩决定的EGR·涡轮用最终目标扭矩的变化的线图，图9(i)是表示基于燃料喷射控制用最终目标扭矩决定的要求喷射量的变化的线图，图9(j)是表示如图9(i)所示那样进行了燃料喷射量的控制的情况下的气缸内的目标氧浓度与实际的氧浓度的变化的线图，图9(k)是表示气缸内的实际的氧浓度与目标氧浓度之差的变化的线图，图9(l)是表示如图9(i)所示那样进行了燃料喷射量的控制的情况下车辆产生的偏航率(实际偏航率)的变化、以及未进行基于扭矩降低量决定部所决定的扭矩降低量的燃料喷射量的控制的情况下的实际偏航率的变化的线图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的发动机的控制装置进行说明。
<系统构成>
首先，根据图1对应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统进行说明。图1是应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统的概要构成图。
如图1所示，发动机系统200主要具有作为柴油发动机的发动机E、向发动机E供给进气的进气系统IN、用于向发动机E供给燃料的燃料供给系统FS、将发动机E的废气排出的排气系统EX、对与发动机系统200相关的各种状态进行检测的传感器96～110、以及进行发动机系统200的控制的PCM(Power-train Control Module)60。
首先，进气系统IN具有供进气通过的进气通路1，在该进气通路1上，从上游侧起依次设置有：对从外部导入的空气进行净化的空气滤清器3；对所通过的进气进行压缩而使进气压力上升的涡轮增压器5的压缩机；通过外部气体、冷却水对进气进行冷却的中间冷却器8；对所通过的进气流量进行调整的进气梭动阀7；以及暂时贮存向发动机E供给的进气的稳压箱12。
此外，在进气系统IN中，在空气滤清器3的紧下游侧的进气通路1上，设置有对吸入空气量进行检测的空气流量传感器101以及对进气温度进行检测的进气温度传感器102，在涡轮增压器5上设置有对进气的压力进行检测的进气压力传感器103，在中间冷却器8的紧下游侧的进气通路1上设置有对进气温度进行检测的进气温度传感器106，在进气梭动阀7上设置有对该进气梭动阀7的开度进行检测的进气梭动阀位置传感器105，在稳压箱12上设置有对进气歧管中的进气压力进行检测的进气压力传感器108。这些设置于进气系统IN的各种传感器101～108，分别将与所检测到的参数对应的检测信号S101～S108向PCM60输出。
接着，发动机E具有：将从进气通路1(详细来说为进气歧管)供给的进气向燃烧室17内导入的进气门15；朝向燃烧室17喷射燃料的燃料喷射阀20；通过燃烧室17内的混合气的燃烧而往复运动的活塞23；通过活塞23的往复运动而旋转的曲轴25；以及将通过燃烧室17内的混合气的燃烧而产生的废气向排气通路41排出的排气门27。
接着，燃料供给系统FS具有贮存燃料的燃料箱30、以及用于从燃料箱30向燃料喷射阀20供给燃料的燃料供给通路38。在燃料供给通路38上从上游侧起依次设置有低压燃料泵31、高压燃料泵33以及共轨35。
接着，排气系统EX具有供废气通过的排气通路41，在该排气通路41上，从上游侧起依次设置有：涡轮增压器5的涡轮机，利用所通过的废气而旋转，并通过该旋转如上述那样驱动压缩机；具有废气的净化功能的柴油氧化催化剂(DOC：Diesel Oxidation Catalyst)45；以及柴油颗粒过滤器(DPF：Diesel particulate filter)46。DOC45是使用废气中的氧对烃(HC)、一氧化碳(CO)等进行氧化而使其变化成水以及二氧化碳的催化剂，DPF46是捕集废气中的颗粒物(PM：Particulate Matter)的过滤器。
此外，在排气系统EX中，在涡轮增压器5的涡轮机的上游侧的排气通路41上设置有对排气压力进行检测的排气压力传感器109，在DPF46的紧下游侧的排气通路41上设置有对氧浓度进行检测的线性O2传感器110。这些设置于排气系统EX的各种传感器109以及110，分别将与所检测到的参数对应的检测信号S109以及S110向PCM60输出。
并且，在本实施方式中，涡轮增压器5构成为在从排气能量较低的低旋转区域到高旋转区域为止的整个区域中都能够高效地得到高增压的二级增压系统。即，涡轮增压器5具备：用于在高旋转区域中对大量的空气进行增压的大型涡轮增压器5a；即便利用较低的排气能量也能够高效地进行增压的小型涡轮增压器5b；对向小型涡轮增压器5b的压缩机的进气流动进行控制的压缩机旁通阀5c；对向小型涡轮增压器5b的涡轮机的排气流动进行控制的调节阀5d；以及对向大型涡轮增压器5a的涡轮机的排气流动进行控制的废气旁通阀5e，通过根据发动机E的运转状态(发动机转速以及负载)来驱动各阀，由此切换基于大型涡轮增压器5a的增压以及基于小型涡轮增压器5b的增压。
本实施方式的发动机系统200还具有EGR装置43。EGR装置43具有：将涡轮增压器5的涡轮机的上游侧的排气通路41与涡轮增压器5的压缩机的下游侧(详细来说为中间冷却器8的下游侧)的进气通路1连接的EGR通路43a；以及对通过EGR通路43a的废气流量进行调整的EGR阀43b。
通过EGR装置43向进气系统IN回流的废气量(以下称作“EGR气体量”。)，由涡轮增压器5的涡轮机上游侧的排气压力、根据进气梭动阀7的开度而形成的进气压力、以及EGR阀43b的开度大致决定。
接着，根据图2对本发明的实施方式的发动机的控制装置的电气构成进行说明。图2是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置的电气构成的框图。
本发明的实施方式的PCM60(发动机的控制装置)，除了上述各种传感器101～110的检测信号S101～S110以外，还基于对方向盘的旋转角度进行检测的转向角传感器96、对油门踏板的开度(油门开度)进行检测的油门开度传感器97、对车速进行检测的车速传感器98、对外部气温进行检测的外部气温传感器99、以及对大气压进行检测的大气压传感器100分别输出的检测信号S96～S100，输出控制信号S130～S132，以便对涡轮增压器5、燃料喷射阀20以及EGR装置43进行控制。
PCM60具有：基本目标扭矩决定部61，基于包括油门踏板的操作在内的车辆的运转状态来决定基本目标扭矩；扭矩降低量决定部63，基于不包括油门踏板的操作的车辆的运转状态来决定扭矩降低量；最终目标扭矩决定部65，基于基本目标扭矩以及扭矩降低量来决定最终目标扭矩；扭矩变化滤波器67，使最终目标扭矩的时间变化平滑化；以及发动机控制部69，将发动机E控制为输出最终目标扭矩。
PCM60的这些各构成要素由计算机构成，该计算机具备CPU、在该CPU上解释执行的各种程序(包括OS等基本控制程序、在OS上启动而实现特定功能的应用程序)、以及用于存储程序、各种数据的如ROM、RAM那样的内部存储器。
接着，根据图3至图8对发动机的控制装置所进行的处理进行说明。
图3是本发明的实施方式的发动机的控制装置对发动机E进行控制的发动机控制处理的流程图，图4是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定扭矩降低量的扭矩降低量决定处理的流程图，图5是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置所决定的附加减速度与转向速度之间的关系的映射，图6是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定燃烧模式的燃烧模式决定处理的流程图，图7是概念性地表示本发明的实施方式的发动机的控制装置切换燃烧模式的发动机的运转区域的映射，图8是表示气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差、与燃料喷射参数的修正量之间的关系的映射。
在车辆1的点火开关开启而发动机的控制装置被接通电源的情况下，图3的发动机控制处理被启动，并被反复执行。
当发动机控制处理开始时，如图3所示，在步骤S1中，PCM60取得车辆的运转状态。具体而言，作为运转状态，PCM60取得包含转向角传感器96检测到的转向角、油门开度传感器97检测到的油门开度、车速传感器98检测到的车速、当前对车辆的变速器设定的档位等在内的、上述各种传感器96～110输出的检测信号S96～S110等。
接着，在步骤S2中，PCM60的基本目标扭矩设定部，基于在步骤S1中取得的包含油门踏板的操作在内的车辆的运转状态，设定目标加速度。具体而言，基本目标扭矩设定部从对于各种车速以及各种档位规定的加速度特性映射(预先制作而存储于存储器等)中，选择与当前的车速以及档位对应的加速度特性映射，并参照所选择的加速度特性映射决定与当前的油门开度对应的目标加速度。
接着，在步骤S3中，基本目标扭矩决定部61决定用于实现在步骤S2中决定的目标加速度的发动机E的基本目标扭矩。在该情况下，基本目标扭矩决定部61基于当前的车速、档位、路面坡度、路面μ等，在发动机E能够输出的扭矩的范围内决定基本目标扭矩。
接着，在步骤S4中，扭矩变化滤波器67使在步骤S3中决定的基本目标扭矩的时间变化平滑化。作为该平滑化的具体方法，能够使用已知的各种方法(例如，将基本目标扭矩的变化率限制为阈值以下、计算基本目标扭矩的时间变化的移动平均等)。
此外，与步骤S2～S4的处理相并行，在步骤S5中，扭矩降低量决定部63执行用于基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态来决定扭矩降低量的扭矩降低量决定处理。参照图4对该扭矩降低量决定处理进行说明。
如图4所示，当扭矩降低量决定处理开始时，在步骤S21中，扭矩降低量决定部63判定在步骤S1中取得的转向角的绝对值是否处于增大中。其结果，在转向角的绝对值处于增大中的情况下，前进至步骤S22，扭矩降低量决定部63基于在步骤S1中取得的转向角来计算转向速度。
接着，在步骤S23中，扭矩降低量决定部63判定转向速度的绝对值是否减少。
其结果，在转向速度的绝对值未减少的情况下，即，在转向速度的绝对值增大或者转向速度的绝对值未发生变化的情况下，前进至步骤S24，扭矩降低量决定部63基于转向速度取得目标附加减速度。该目标附加减速度是为了准确地实现驾驶员所意图的车辆举动而应当根据转向操作对车辆附加的减速度。
具体而言，扭矩降低量决定部63基于图5的映射所示的目标附加减速度与转向速度之间的关系，取得与在步骤S22中计算出的转向速度对应的目标附加减速度。
图5的横轴表示转向速度，纵轴表示目标附加减速度。如图5所示，在转向速度小于阈值TS(例如10deg/s)的情况下，对应的目标附加减速度为0。即，在转向速度小于阈值TS的情况下，不进行根据转向操作对车辆附加减速度的控制。
另一方面，在转向速度为阈值TS以上的情况下，随着转向速度增大，与该转向速度对应的目标附加减速度逐渐接近规定的上限值Dmax(例如1m/s2)。即，转向速度越增大，则目标附加减速度越增大，且其增大量的增加比例越变小。
接着，在步骤S25中，扭矩降低量决定部63在附加减速度的增大率成为上限值Rmax(例如0.5m/s3)以下的范围内决定此次处理中的附加减速度。
具体而言，扭矩降低量决定部63为，当从在上次处理中决定的附加减速度向在此次处理的步骤S24中决定的目标附加减速度增大的增大率为Rmax以下的情况下，将在步骤S24中决定的目标附加减速度决定为此次处理中的附加减速度。
另一方面，当从在上次处理中决定的附加减速度向在此次处理的步骤S24中决定的目标附加减速度变化的变化率大于Rmax的情况下，扭矩降低量决定部63将使在上次处理中决定的附加减速度按照增大率Rmax增大到此次处理时为止而得到的值，决定为此次处理中的附加减速度。
此外，在步骤S23中，在转向速度的绝对值减小的情况下，前进至步骤S26，扭矩降低量决定部63将在上次处理中决定的附加减速度决定为此次处理中的附加减速度。即，在转向速度的绝对值减小的情况下，保持转向速度最大时的附加减速度(即、附加减速度的最大值)。
此外，在步骤S21中，在转向角的绝对值不处于增大中(一定或者减小中)的情况下，前进至步骤S27，扭矩降低量决定部63取得在此次处理中使在上次处理中决定的附加减速度减小的量(减速度减小量)。例如，基于预先存储于存储器等的一定的减小率(例如0.3m/s3)，来计算该减速度减小量。或者，基于根据在步骤S1中取得的车辆的运转状态、在步骤S22中计算出的转向速度而决定的减小率，来计算该减速度减小量。
然后，在步骤S28中，扭矩降低量决定部63通过从在上次处理中决定的附加减速度减去在步骤S27中取得的减速度减小量，由此决定此次处理中的附加减速度。
在步骤S25、S26或者S28之后，在步骤S29中，扭矩降低量决定部24基于在步骤S25、S26或者S28中决定的此次的附加减速度，来决定扭矩降低量。具体而言，扭矩降低量决定部63基于在步骤S1中取得的当前的车速、档位、路面坡度等，来决定为了实现此次的附加减速度而需要的扭矩降低量。在该步骤S29之后，扭矩降低量决定部63结束扭矩降低量决定处理，并返回到主流程。
返回到图3，在进行了步骤S2～S4的处理以及步骤S5的扭矩降低量决定处理之后，在步骤S6中，发动机控制部69执行用于根据发动机E的运转状态来设定发动机E的燃烧模式的燃烧模式设定处理。参照图6对该燃烧模式设定处理进行说明。
如图6所示，当燃烧模式设定处理开始时，在步骤S31中，发动机控制部69判定有无基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低的要求。具体而言，发动机控制部69为，当在步骤S5的扭矩降低量决定处理中决定的扭矩降低量大于0的情况下，判定为存在扭矩降低的要求。
其结果，在存在扭矩降低的要求的情况下，前进至步骤S32，最终目标扭矩决定部65通过从在步骤S4中进行了平滑化之后的基本目标扭矩减去在步骤S5的扭矩降低量决定处理中决定的扭矩降低量，由此决定用于控制燃料喷射阀20的燃料喷射控制用最终目标扭矩。
接着，在步骤S33中，发动机控制部69判定上次燃烧循环中的发动机E的燃烧模式是否是扩散燃烧。
其结果，在上次燃烧循环中的发动机E的燃烧模式是扩散燃烧的情况下，前进至步骤S34，发动机控制部69判定此次燃烧循环中的发动机的运转状态(具体而言，为发动机E的燃料喷射控制用最终目标扭矩以及发动机转速)是否包含于预混合燃烧区域。
此处，参照图7对发动机的运转状态与燃烧模式之间的关系进行说明。在图7的燃烧模式映射中，横轴表示发动机转速，纵轴表示发动机负载(在本实施方式中为燃料喷射控制用最终目标扭矩)。如该图7所示，在发动机转速相对低且负载相对低的范围内设定有预混合燃烧区域A，在除了该预混合燃烧区域之外的范围内设定有扩散燃烧区域B以及C。
即，在步骤S34中，发动机控制部69判定此次燃烧循环中的发动机E的运转状态是否包含于低旋转且低负载的预混合燃烧区域(图7中的区域A)。其结果，在此次燃烧循环中的发动机E的运转状态包含于预混合燃烧区域的情况下，前进至步骤S35，发动机控制部69与此次燃烧循环中的发动机E的运转状态无关地，将此次燃烧模式保持为上次的燃烧模式(即扩散燃烧)不变。
另一方面，在步骤S31中，在不存在基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低的要求的情况下，前进至步骤S36，最终目标扭矩决定部65将在步骤S4中进行了平滑化之后的基本目标扭矩决定为燃料喷射控制用最终目标扭矩。
接下来，在步骤S37中，发动机控制部69基于图7中例示的燃烧模式映射来设定与此次燃烧循环中的发动机E的运转状态对应的燃烧模式。即，在此次燃烧循环中的发动机E的运转状态包含于预混合燃烧区域A的情况下，将此次的燃烧循环中的燃烧模式设定为预混合燃烧，在此次燃烧循环中的发动机E的运转状态包含于扩散燃烧区域B或者C的情况下，将此次燃烧循环中的燃烧模式设定为扩散燃烧。
此外，在步骤S33中，在上次燃烧循环中的发动机E的燃烧模式不是扩散燃烧(是预混合燃烧)的情况下，前进至步骤S37，发动机控制部69基于图7中例示的燃烧模式映射来设定与此次燃烧循环中的发动机E的运转状态对应的燃烧模式。
例如，在上次燃烧循环中的发动机E的燃烧模式是预混合燃烧、此次燃烧循环中的发动机E的运转状态包含于扩散燃烧区域B或者C的情况下，发动机控制部69将此次燃烧模式从上次燃烧模式即预混合燃烧切换成扩散燃烧。
此外，在步骤S34中，在此次燃烧循环中的发动机E的运转状态不包含于预混合燃烧区域(包含于混合燃烧区域)的情况下，前进至步骤S37，发动机控制部69基于图7中例示的燃烧模式映射来设定与此次燃烧循环中的发动机E的运转状态对应的燃烧模式。即，发动机控制部69将此次燃烧循环中的燃烧模式设定为扩散燃烧。
在步骤S35或者S37的处理之后，PCM60结束燃烧模式设定处理，返回到主流程。
返回到图3，当在步骤S6中执行了燃烧模式设定处理之后，在步骤S7中，发动机控制部69设定用于控制燃料喷射阀20的基本燃料喷射参数。该基本燃料喷射参数中例如包含燃料的要求喷射量、进行多级喷射的情况下的喷射次数、各喷射的喷射时间、各喷射的喷射量等。基本燃料喷射参数与发动机的运转状态对应地预先设定。
例如，如图7所示，在预混合燃烧区域A中设定为，被分割为三次的主喷射在压缩上止点前进行。此外，在扩散燃烧区域中的发动机负载相对低的扩散燃烧区域B中设定为，两次前级喷射(引燃喷射以及/或者预喷射)以及一次主喷射在压缩上止点前后进行。此外，在扩散燃烧区域中的发动机负载相对高的扩散燃烧区域C中设定为，一次前级喷射以及一次主喷射在压缩上止点前后进行。
接着，在步骤S8中，发动机控制部69取得用于对在步骤S7中设定的基本燃料喷射参数进行修正的燃料喷射参数修正值。
具体而言，发动机控制部69为，在发动机E的燃烧模式是扩散燃烧的情况下，当燃料喷射控制用最终目标扭矩与扭矩降低量的变化对应地发生了变化时，取得对前级喷射的燃料喷射量进行减量的燃料喷射参数修正值。
此外，在发动机E的燃烧模式是预混合燃烧的情况下，当燃料喷射控制用最终目标扭矩与扭矩降低量的变化对应地发生了变化时，取得使主喷射的燃料喷射时间滞后的燃料喷射参数修正值。
基于发动机E的气缸内的氧浓度、与使发动机E输出燃料喷射控制用最终目标扭矩的情况下的气缸内的目标氧浓度之差，来设定这些燃料喷射参数修正值。另外，发动机控制部69为，例如通过将进气填充量、进气空气量、EGR气体的流量以及氧浓度作为参数而对进排气路径内气体的氧浓度进行模型化而得到的进排气模型，推测气缸内的氧浓度。此处，基于来自进气压力传感器108以及进气歧管温度传感器的检测信号来计算进气填充量。根据空气流量传感器101的检测信号S101来确定吸入空气量。此外，基于线性O2传感器110的检测信号S110、以及到线性O2传感器110检测到实际的排气氧浓度为止的时间滞后，来计算EGR气体的氧浓度。
此处，参照图8对气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差、与燃料喷射参数的修正值之间的关系进行说明。图8(a)是发动机E的燃烧模式是预混合燃烧的情况下的修正映射，图8(b)是发动机E的燃烧模式是扩散燃烧的情况下的修正映射。在这些修正映射中，横轴表示从推测氧浓度减去目标氧浓度的差分值，纵轴表示燃料喷射参数的修正值。
如图8(a)所示，在发动机E的燃烧模式是预混合燃烧的情况下，设定为，气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差越大，则主喷射的燃料喷射时间的修正值越向滞后方向变大。
此外，如图8(b)所示，在发动机E的燃烧模式是扩散燃烧的情况下，设定为，气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差越大，则前级喷射的燃料喷射量的修正值越向减量方向变大。
返回到图3，在步骤S9中，发动机控制部69根据在步骤S8中取得的燃料喷射参数修正值，对在步骤S7中设定的基本燃料喷射参数进行修正。即，发动机控制部69为，在发动机E的燃烧模式是预混合燃烧的情况下，气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差越大，则使主喷射的燃料喷射时间越滞后。此外，在发动机E的燃烧模式是扩散燃烧的情况下，气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差越大，则使前级喷射的燃料喷射量越减量。
接着，在步骤S10中，发动机控制部69基于在步骤S9中修正后的燃料喷射参数，对燃料喷射阀20进行控制。
此外，与步骤S7～S10的处理相并行，在步骤S11中，最终目标扭矩决定部65将在步骤S4中进行了平滑化之后的基本目标扭矩决定为用于对涡轮增压器5以及EGR装置43进行控制的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩。
接着，在步骤S12中，发动机控制部69基于在步骤S11中设定的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩、以及发动机转速，设定在使发动机E输出EGR·涡轮控制用最终目标扭矩的情况下应当从燃料喷射阀20喷射的要求喷射量。
接下来，在步骤S13中，发动机控制部69基于在步骤S12中设定的要求喷射量、以及发动机转速，设定气缸内的目标氧浓度、目标进气温度、以及EGR控制模式(使EGR装置43工作的模式或者不使EGR装置43工作的模式)。
接着，在步骤S14中，发动机控制部69设定用于实现在步骤S13中设定的目标氧浓度以及目标进气温度的各种状态量。例如，在该各种状态量中包含通过EGR装置43向进气系统IN回流的废气量(EGR气体量)、涡轮增压器5的增压压力等。
接着，在步骤S15中，发动机控制部69基于在步骤S14中设定的各种状态量，对分别驱动发动机系统200的各构成要素的各致动器进行控制。
在该情况下，发动机控制部69对EGR装置43进行前馈控制以便实现在步骤S14中设定的各种状态量，并且对EGR装置43进行反馈控制以使实际的气缸内的状态量(氧浓度、进气温度)接近在步骤S13中设定的状态量(即，目标氧浓度、目标进气温度)。
另外，发动机控制部69对与各种状态量相应的限制值、限制范围进行设定，并对状态值遵守基于限制值、限制范围的限制那样的各致动器的控制量进行设定而执行控制。
在步骤S10以及S15之后，PCM60结束发动机控制处理。
接着，根据图9对本发明的实施方式的发动机的控制装置的作用进行说明。图9是表示在搭载有本发明的实施方式的发动机的控制装置的车辆进行回转的情况下、与发动机的控制装置进行的发动机控制相关的参数的时间变化的线图。
图9(a)是示意性地表示进行右回转的车辆的平面图。如该图9(a)所示，车辆1从位置A开始进行右回转，从位置B到位置C为止以一定的转向角持续进行右回转。
图9(b)是表示如图9(a)所示那样进行右回转的车辆的转向角的变化的线图。图9(b)中的横轴表示时间，纵轴表示转向角。
如该图9(b)所示，在位置A开始朝右的转向，通过进行方向盘的转动操作而朝右的转向角逐渐增大，在位置B朝右的转向角成为最大。之后，到位置C为止转向角被保持为一定(保持转向)。
图9(c)是表示如图9(b)所示那样进行右回转的车辆的转向速度的变化的线图。图9(c)中的横轴表示时间，纵轴表示转向速度。
车辆的转向速度通过车辆的转向角的时间微分来表示。即，如图9(c)所示，当在位置A开始朝右的转向的情况下，产生朝右的转向速度，在位置A与位置B之间转向速度被保持为大致一定。之后，朝右的转向速度减小，当在位置B朝右的转向角成为最大时，转向速度成为0。并且，在从位置B到位置C为止朝右的转向角被保持的期间，转向速度保持为0不变。
图9(d)是表示基于图9(c)所示的转向速度决定的附加减速度的变化的线图。图9(d)中的横轴表示时间，纵轴表示附加减速度。此外，图9(d)中的实线表示在图4的扭矩降低量决定处理中决定的附加减速度的变化，点划线表示基于转向速度的目标附加减速度的变化。由该点划线表示的目标附加减速度与图9(c)所示的转向速度的变化相同，从位置A起开始增大，在位置A与位置B之间被保持为大致一定，之后减小而在位置B成为0。
如参照图4所说明的那样，扭矩降低量决定部63为，当在步骤S23中转向速度的绝对值未减小的情况下，即，在转向速度的绝对值增大或者转向速度的绝对值未发生变化的情况下，在步骤S24中基于转向速度取得目标附加减速度。接着，在步骤S25中，扭矩降低量决定部63在附加减速度的增大率成为阈值Rmax以下的范围内决定各处理循环中的附加减速度。
在图9(d)中表示从位置A起开始增大的目标附加减速度的增大率超过阈值Rmax的情况。在该情况下，扭矩降低量决定部63以增大率＝Rmax的方式(即，以与由点划线表示的目标附加减速度相比更平缓的增大率)使附加减速度增大。此外，当在位置A与位置B之间目标附加减速度被保持为大致一定的情况下，扭矩降低量决定部63决定为附加减速度＝目标附加减速度。
此外，如上所述，当在图4的步骤S23中转向速度的绝对值减小的情况下，扭矩降低量决定部63保持转向速度最大时的附加减速度。在图9(d)中，在朝向位置B而转向速度减小的情况下，与此相伴，由点划线表示的目标附加减速度也减小，但是由实线表示的附加减速度维持最大值直到位置B为止。
进而，如上所述，当在图4的步骤S21中转向角的绝对值为一定或者减小中的情况下，扭矩降低量决定部63在步骤S27中取得减速度减小量，并根据该减速度减小量使附加减速度减小。在图9(d)中，扭矩降低量决定部63使附加减速度减小，以使附加减速度的减小率逐渐变小、即表示附加减速度的变化的实线的倾斜逐渐变得平缓。
图9(e)是表示基于图9(d)所示的附加减速度决定的扭矩降低量的变化的线图。图9(e)中的横轴表示时间，纵轴表示扭矩降低量。
如上所述，扭矩降低量决定部63基于当前的车速、档位、路面坡度等参数，来决定为了实现附加减速度而需要的扭矩降低量。因而，在这些参数为一定的情况下，扭矩降低量被决定为与图9(d)所示的附加减速度的变化相同地变化。
图9(f)是表示扭矩变化滤波器67进行平滑化前后的基本目标扭矩的变化的线图。图9(f)中的横轴表示时间，纵轴表示扭矩。此外，图9(f)中的虚线表示扭矩变化滤波器67进行平滑化前的基本目标扭矩，实线表示扭矩变化滤波器67进行平滑化后的基本目标扭矩。
如图9(f)中虚线所示，以实现基于油门开度、车速、档位等而设定的目标加速度的方式决定的基本目标扭矩，有时由于各种外部干扰、噪声等而包含陡峭的变化。通过利用扭矩变化滤波器67使该基本目标扭矩平滑化，由此如图(f)中实线所示那样陡峭的变化被抑制，而车辆的急剧的加减速被抑制。
图9(g)是表示基于基本目标扭矩以及扭矩降低量决定的燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化的线图。图9(g)中的横轴表示时间，纵轴表示扭矩。此外，图9(g)中的虚线表示图9(f)所示的平滑化后的基本目标扭矩，实线表示燃料喷射控制用最终目标扭矩。
如参照图3所说明的那样，最终目标扭矩决定部65通过从在步骤S4中进行了平滑化之后的基本目标扭矩减去在步骤S5的扭矩降低量决定处理中决定的扭矩降低量，由此决定燃料喷射控制用最终目标扭矩。在为了决定该最终目标扭矩而使用的基本目标扭矩以及扭矩降低量中，被进行基于扭矩变化滤波器67的平滑化的仅是基于包括油门踏板的操作在内的车辆的运转状态而决定的基本目标扭矩。换言之，在最终目标扭矩的时间变化中，对于与基于油门踏板的操作以外的运转状态即转向操作而决定的扭矩降低量对应的时间变化，不进行基于扭矩变化滤波器67的平滑化。因而，如图9(g)中实线所示，扭矩降低量没有被扭矩变化滤波器67处理，而直接反映于最终目标扭矩。
如此，在由于与扭矩降低量的变化对应的燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化而发动机E的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，如在图6的步骤S35中所说明的那样，发动机控制部69将发动机E的燃烧模式保持为扩散燃烧不变。另一方面，在由于与扭矩降低量的变化对应的燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化而发动机E的运转状态从预混合燃烧区域变化为扩散燃烧区域的情况下，如在图6的步骤S33以及S37中所说明的那样，发动机控制部69将发动机E的燃烧模式从预混合燃烧切换成扩散燃烧。
图9(h)是表示基于基本目标扭矩决定的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩的变化的线图。图9(h)中的横轴表示时间，纵轴表示扭矩。
如参照图3所说明的那样，最终目标扭矩决定部65将在步骤S4中进行了平滑化之后的基本目标扭矩，决定为用于对涡轮增压器5、EGR装置43进行控制的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩。因而，如图9(h)所示，EGR·涡轮控制用最终目标扭矩以与平滑化后的基本目标扭矩的时间变化相同的方式变化。
图9(i)是表示基于燃料喷射控制用最终目标扭矩决定的要求喷射量的变化的线图。图9(i)中的横轴表示时间，纵轴表示要求喷射量。此外，图9(i)中的虚线表示与图9(f)所示的平滑化后的基本目标扭矩对应的要求喷射量，实线表示与图9(g)所示的燃料喷射控制用最终目标扭矩对应的要求喷射量。
在图9(i)的例子中，发动机控制部69为，在步骤S6中设定的燃料喷射控制用最终目标扭矩的时间变化中，对于与扭矩降低量对应的时间变化，根据从燃料喷射阀20喷射的燃料喷射量进行控制。因而，如图9(i)中实线所示，要求喷射量以与图9(g)所示的燃料喷射控制用最终目标扭矩的时间变化相同的方式变化。
图9(j)是表示如图9(i)所示那样进行了燃料喷射量的控制的情况下的气缸内的目标氧浓度以及实际的氧浓度的变化的线图。图9(j)中的横轴表示时间，纵轴表示气缸内的氧浓度。此外，图9(j)中的虚线表示基于图9(h)所示的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩而决定的目标氧浓度，实线表示气缸内的实际的氧浓度(即，由发动机控制部69推测出的氧浓度)。
此外，图9(k)是表示气缸内的实际的氧浓度与目标氧浓度之差的变化的线图。图9(k)中的横轴表示时间，纵轴表示实际的氧浓度与目标氧浓度之差。
如图9(i)中实线所示，当以实现燃料喷射控制用最终目标扭矩的方式进行燃料喷射量的控制时，气缸内的氧浓度与该燃料喷射量相应地发生变化。即，当由于与扭矩降低量对应的燃料喷射控制用最终目标扭矩的减少而燃料喷射量开始减少时，由于燃烧而被消耗的氧量减少，因此，如图9(j)中实线所示，在比燃料喷射量开始减少时滞后的定时T1，气缸内的氧浓度开始上升。之后，当燃料喷射量与燃料喷射控制用最终目标扭矩的增大对应地增加时，由于燃烧而被消耗的氧量增大，因此，在比燃料喷射量开始增加时滞后的定时T2，气缸内的氧浓度开始减少。
此外，如图9(h)所示那样，EGR·涡轮控制用最终目标扭矩未反映扭矩降低量的变化，而以与平滑化后的基本目标扭矩的时间变化相同的方式变化，因此，如图9(j)中虚线所示，基于该EGR·涡轮控制用最终目标扭矩设定的目标氧浓度，不与扭矩降低量相应地变化，而以与平滑化后的基本目标扭矩的时间变化相同的方式变化。
在如图9(g)中实线所示那样，燃料喷射控制用最终目标扭矩降低、发动机E的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域时，当发动机E的燃烧模式从扩散燃烧切换成预混合燃烧时，与扩散燃烧时相比较需要降低气缸内的氧浓度。然而，如图9(j)中实线所示，气缸内的氧浓度反而与燃料喷射控制用最终目标扭矩的减少相应地上升，因此，实际的氧浓度与适合于预混合燃烧的目标氧浓度之差扩大，会产生提前着火等异常燃烧。与此相对，如上所述，发动机控制部69为，在发动机E的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，将发动机E的燃烧模式保持为扩散燃烧不变，因此，无需降低气缸内的氧浓度，能够抑制实际的氧浓度与目标氧浓度之差扩大。
另一方面，在由于燃料喷射控制用最终目标扭矩的降低而发动机E的运转状态从预混合燃烧区域变化为扩散燃烧区域时，在发动机E的燃烧模式从预混合燃烧切换成扩散燃烧的情况下，与预混合燃烧时相比需要使气缸内的氧浓度上升。即，如图9(j)中实线所示，气缸内的氧浓度与燃料喷射控制用最终目标扭矩的减少相应地上升，并且，目标氧浓度也与从预混合燃烧向扩散燃烧的燃烧模式切换相应地上升，因此，能够抑制实际的氧浓度与适合于扩散燃烧的目标氧浓度之差扩大。因而，如上所述，发动机控制部69为，在发动机E的运转状态从预混合燃烧区域变化为扩散燃烧区域的情况下，能够将发动机E的燃烧模式从预混合燃烧切换成扩散燃烧，而设定适合于发动机E的运转状态的燃烧模式。
此外，发动机控制部69为，在发动机E的燃烧模式为预混合燃烧的情况下，与燃料喷射控制用最终目标扭矩的减少相应，如图9(k)所示那样，实际的氧浓度与目标氧浓度之差越大，则使主喷射的燃料喷射时间越滞后。由此，由于燃烧重心被滞后，因此，即便在实际的氧浓度与目标氧浓度之差变大的情况下，也能够抑制压缩上止点附近的急剧的缸内压力上升，能够抑制异常燃烧、爆震音的产生。
此外，发动机控制部69为，在发动机E的燃烧模式为扩散燃烧的情况下，气缸内的推测氧浓度与目标氧浓度之差越大，则使前级喷射的燃料喷射量越减量。由此，能够抑制前级喷射的着火性的提高，因此，即便在实际的氧浓度与目标氧浓度之差变大的情况下，也能够抑制主喷射时的急剧的燃烧，能够抑制爆震音的产生。
图9(l)是表示在如图9(b)所示那样进行转向的车辆中，在基于图9(i)所示的燃料喷射控制用最终目标扭矩进行了燃料喷射量的控制的情况下，车辆产生的偏航率(实际偏航率)的变化，以及未进行与图9(e)所示的扭矩降低量对应的控制的情况(即，基于图9(g)中虚线所示的平滑化后的基本目标扭矩进行了燃料喷射量的控制的情况)下的实际偏航率的变化的线图。图9(l)中的横轴表示时间，纵轴表示偏航率。此外，图9(l)中的实线表示基于燃料喷射控制用最终目标扭矩进行了燃料喷射量的控制的情况下的实际偏航率的变化，虚线表示未进行与扭矩降低量对应的控制的情况下的实际偏航率的变化。
在位置A开始朝右的转向，当随着朝右的转向速度增大而如图9(e)所示那样使扭矩降低量增大时，车辆的转向轮即前轮的载荷增加。其结果，前轮与路面之间的摩擦力增加，前轮的侧抗力增大，因此车辆的回转性能提高。即，如图9(l)所示，在位置A与位置B之间，与未进行对应于扭矩降低量的控制的情况(虚线)相比，在基于反映了扭矩降低量的燃料喷射控制用最终目标扭矩进行了燃料喷射量的控制的情况(实线)下，车辆产生的顺时针(CW)的偏航率变大。
此外，如图9(d)、(e)所示那样，在朝向位置B而转向速度减小时，目标附加减速度也减小，但是将扭矩降低量维持在最大值不变，因此，在继续进行转向的期间，对前轮附加的载荷被维持，车辆的回转性能被保持。
进一步，在从位置B到位置C而转向角的绝对值为一定的情况下，使扭矩降低量平滑地减小，因此与转向的结束相对应而对前轮附加的载荷逐渐降低，并使前轮的侧抗力减小，由此使车身稳定并且使发动机E的输出扭矩恢复。
接着，对本发明的实施方式的进一步的变形例进行说明。
在上述实施方式中，说明了扭矩降低量决定部63基于转向速度取得目标附加减速度，并基于该目标附加减速度来决定扭矩降低量的情况，但是也可以基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态(转向角、偏航率、滑转系数等)来决定扭矩降低量。
例如，扭矩降低量决定部63也可以基于根据转向角以及车速计算出的目标偏航率、从偏航率传感器输入的偏航率，来计算应当使车辆产生的目标横摆加速度，并基于该目标横摆加速度取得目标附加减速度，而决定扭矩降低量。或者，也可以通过加速度传感器对伴随车辆的回转而产生的横向加速度进行检测，并基于该横向加速度来决定扭矩降低量。或者，扭矩降低量决定部63也可以基于与目标附加减速度不同的要求(例如，为了抵消加减速时的动力传动系统的振动而需要的扭矩)来决定扭矩降低量。
此外，在上述实施方式中，说明了发动机控制部69基于未反映扭矩降低量的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩(即，平滑化后的基本目标扭矩)对涡轮增压器5进行控制的情况，但是也可以基于反映了扭矩降低量的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩对涡轮增压器5进行控制。
在该情况下，发动机控制部69对根据与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的变化的涡轮增压器5的控制进行限制。例如，在图3所示的发动机控制处理的步骤S10中，最终目标扭矩决定部65通过从在步骤S4中进行了平滑化之后的基本目标扭矩、减去对在步骤S5的扭矩降低量决定处理中决定的扭矩降低量乘以小于1的修正系数而得到的修正扭矩降低量，由此决定用于对涡轮增压器5以及EGR装置43进行控制的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩。在如此决定的EGR·涡轮控制用最终目标扭矩中，与从基本目标扭矩直接减去扭矩降低量而得到的燃料喷射控制用最终目标扭矩相比较，与扭矩降低量的变化对应的最终目标扭矩的变化变小，因此，能够限制根据与扭矩降低量的变化相对应的最终目标扭矩的变化的涡轮增压器5的控制。
此外，在上述实施方式中，说明了涡轮增压器5构成为具备大型涡轮增压器5a以及小型涡轮增压器5b的二级增压系统的情况，但是也可以将涡轮增压器5构成为如下的可变几何涡轮增压器(VGT：Variable Geometry Turbocharger)：以包围涡轮机的整周的方式设置多个可动式的翼片，通过这些翼片使向涡轮机的排气的流通截面积(喷嘴截面积)变化。在该情况下，发动机控制部69基于目标增压压力对翼片的开度进行控制。
接着，对上述的本发明的实施方式以及本发明的实施方式的变形例的发动机的控制装置的效果进行说明。
首先，发动机控制部69对发动机E进行控制，以使其输出反映了基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态决定的扭矩降低量的燃料喷射控制用最终目标扭矩，因此，能够将发动机E控制为对于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态以较高的响应性得到扭矩降低量，能够迅速地将载荷施加于前轮，能够将发动机E控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
此外，发动机控制部69为，在由于与扭矩降低量的变化对应的燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化而发动机E的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，将发动机E的燃烧模式保持为扩散燃烧不变，因此，无需与从扩散燃烧向预混合燃烧的燃烧模式的切换相应地使气缸内的氧浓度降低，能够抑制实际的氧浓度与目标氧浓度之差扩大，由此，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生。
此外，扭矩降低量决定部63为，根据车辆的转向操作来决定扭矩降低量，因此，能够将基于转向操作决定的扭矩降低量的时间变化反映于最终目标扭矩的时间变化，由此，能够将与驾驶员的转向操作相应的减速度迅速地附加于车辆而将载荷施加于前轮，并使侧抗力迅速地增大，由此能够提高对于转向操作的响应性，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生，并且能够将发动机E控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
此外，发动机控制部69为，在由于与扭矩降低量的变化对应的燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化而发动机E的运转状态从预混合燃烧区域变化为扩散燃烧区域的情况下，将发动机E的燃烧模式从预混合燃烧切换成扩散燃烧，因此，在气缸内的实际的氧浓度根据与扭矩降低量的变化对应的燃料喷射控制用最终目标扭矩的减少而上升的情况下，目标氧浓度也与从预混合燃烧向扩散燃烧的燃烧模式切换相应地上升，因此，能够抑制实际的氧浓度与适合于燃烧模式的氧浓度之差扩大，由此，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生，并且能够设定适合于发动机E的运转状态的燃烧模式，能够实现燃烧稳定性的提高、排放的改善。
此外，发动机的控制装置是具备向气缸内喷射燃料的燃料喷射装置20的柴油发动机的控制装置，因此，通过根据反映了扭矩降低量的燃料喷射控制用最终目标扭矩使柴油发动机的燃料喷射量变化，由此能够以较高的响应性准确地实现基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态决定的扭矩降低量的时间变化，能够将柴油发动机控制为准确地实现驾驶员所意图的车辆举动。
此外，发动机控制部69为，在燃料喷射控制用最终目标扭矩与扭矩降低量的变化对应地发生了变化时，对与发动机E的运转状态对应地预先设定的燃料喷射参数进行修正，因此，即便在与燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化相应而在气缸内的目标氧浓度与实际的氧浓度之间产生不匹配的情况下，也能够通过燃料喷射参数的修正，来抑制由于该不匹配而引起的急剧的缸内压力上升、急剧的燃烧，由此，能够抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生。
此外，发动机控制部69为，在发动机E的燃烧模式为扩散燃烧的情况下，在燃料喷射控制用最终目标扭矩与扭矩降低量的变化对应地发生了变化时，对前级喷射的燃料喷射量进行减量，因此，即便在与燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化相应而在气缸内的目标氧浓度与实际的氧浓度之间产生不匹配的情况下，也能够通过抑制前级喷射的着火性的提高，来抑制主喷射时的急剧的燃烧，由此，能够可靠地抑制爆震音的产生。
此外，发动机控制部69为，在发动机E的燃烧模式为预混合燃烧的情况下，当燃料喷射控制用最终目标扭矩与扭矩降低量的变化对应地发生了变化时，使主喷射的燃料喷射时间滞后，因此，即便在与燃料喷射控制用最终目标扭矩的变化相应而在气缸内的目标氧浓度与实际的氧浓度之间产生不匹配的情况下，也能够通过使燃烧重心滞后，来抑制压缩上止点附近的急剧的缸内压力上升，由此，能够可靠地抑制爆震音的产生。
此外，发动机控制部69为，在燃料喷射控制用最终目标扭矩与扭矩降低量的变化对应地发生了变化时，气缸内的实际的氧浓度与目标氧浓度之差越大，则越增大燃料喷射参数的修正量，因此，即便在气缸内的目标氧浓度与实际的氧浓度之间的不匹配扩大的情况下，也能够通过增大燃料喷射参数的修正量，来可靠地抑制由于该不匹配而引起的急剧的缸内压力上升、急剧的燃烧，由此，能够可靠地抑制由于提前着火等异常燃烧而引起的爆震音的产生。
符号的说明
1：进气通路；5：涡轮增压器；5a：大型涡轮增压器；5b：小型涡轮增压器；5c：压缩机旁通阀；5d：调节阀；5e：废气旁通阀；20：燃料喷射阀；41：排气通路；43：EGR装置；60：PCM；61：基本目标扭矩决定部；63：扭矩降低量决定部；65：最终目标扭矩决定部；67：扭矩变化滤波器；69：发动机控制部；200：发动机系统；E：发动机。

Claims (4)

1.一种发动机的控制装置，根据发动机的运转状态来切换发动机的燃烧模式，其特征在于，具有：
基本目标扭矩决定单元，基于包括油门踏板的操作在内的车辆的运转状态来决定基本目标扭矩；
扭矩降低量决定单元，基于上述油门踏板的操作以外的车辆的运转状态来决定扭矩降低量；
最终目标扭矩决定单元，基于上述基本目标扭矩以及上述扭矩降低量来决定最终目标扭矩；
发动机控制单元，将上述发动机控制为输出上述最终目标扭矩；以及
燃烧模式设定单元，在发动机的运转状态处于预先确定的预混合燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式设定为预混合燃烧，在发动机的运转状态处于预先确定的扩散燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式设定为扩散燃烧，
上述燃烧模式设定单元为，在由于与上述扭矩降低量的变化相对应的上述最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从扩散燃烧区域变化为预混合燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式保持为扩散燃烧不变。
2.如权利要求1所述的发动机的控制装置，其中，
上述扭矩降低量决定单元根据车辆的转向操作来决定上述扭矩降低量。
3.如权利要求1或2所述的发动机的控制装置，其中，
上述燃烧模式设定单元为，在由于与上述扭矩降低量的变化相对应的上述最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从预混合燃烧区域变化为扩散燃烧区域的情况下，将发动机的燃烧模式从预混合燃烧切换成扩散燃烧。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机的控制装置，其中，
上述发动机的控制装置是具备向气缸内喷射燃料的燃料喷射装置的柴油发动机的控制装置，
上述发动机控制单元对上述燃料喷射装置的燃料喷射量进行控制，以使上述柴油发动机输出上述最终目标扭矩。
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