JP2011094587A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適合試験作業の負担軽減と、複数種類のエンジン出力値を同時に要求値に一致させることに対する制御性向上と、噴射系燃焼パラメータと空気系燃焼パラメータとの応答性の違いに起因して実際のエンジン出力値が要求値からずれてしまうことの抑制と、を図ったエンジン制御装置を提供する。
【解決手段】複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関を燃焼パラメータ演算式２２により定義することで、複数種類のエンジン出力値の要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを、燃焼パラメータ演算式２２を用いて算出できるので、適合試験作業の負担を軽減できる。また、空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて、噴射系燃焼パラメータの目標値を過渡補正するので、噴射系燃焼パラメータの実値を、応答遅れが生じている空気系燃焼パラメータの実値に合った値にすることができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、燃料噴射弁やＥＧＲバルブ等のアクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの出力特性を制御するエンジン制御装置に関する。

従来より、要求されるエンジン出力値を満たすよう、燃料噴射量、噴射時期、ＥＧＲ量、過給圧、吸気量、点火時期、吸排気バルブの開閉時期等の制御量を制御するエンジン制御装置が知られている。上記エンジン出力値には、例えばＮＯｘ量、ＣＯ量等の排気エミッションに関する値や、出力トルク、燃料消費率（燃費）等が挙げられる。

そして多くの場合、これらエンジン出力値に対する燃料噴射量等の上記制御量の最適値が記憶された制御マップを適合試験により作成し、その制御マップを用いて要求されるエンジン出力値に応じた制御量の指令値を算出して制御している。

しかし、上記適合試験は膨大な試験点数を要するため、適合試験作業及び制御マップ作成作業は大きな負担となっていた。特に、エンジン冷却水温度や外気温度等の環境条件毎に制御マップを作成することを鑑みると、さらに膨大な点数の適合試験を実施しなければならず、上記作業は大きな負担となる。

また、複数種類のエンジン出力値の個々について独立して適合試験を行っているため、あるエンジン出力値が要求値になると別のエンジン出力値が要求値からずれ、前記別のエンジン出力値が要求値になると前記あるエンジン出力値が要求値からずれてしまうといった、複数種類の制御量が相互干渉する状況に陥りやすい。よって、複数のエンジン出力値を同時に目標値に一致させることは困難であるのが現状である。

ところで、特許文献１，２等では、筒内圧（燃焼パラメータ）の目標値を要求出力トルク（エンジン出力値）から算出し、実筒内圧がその目標値となるよう吸排気バルブの開閉時期や燃料噴射量（制御量）を制御している。

しかしこの場合においても、要求出力トルクに対する筒内圧の最適値を適合試験により取得してマップを作成しなければならないため、膨大な点数の適合試験を実施しなければならないことは避けられない。また、実際の出力トルクが要求出力トルクになると、ＮＯｘ量等の別のエンジン出力値が目標値からずれてしまい、前記別のエンジン出力値が目標値になると出力トルクが要求出力トルクからずれてしまうといった、複数種類の制御量が相互干渉する状況に陥りやすい。よって、複数のエンジン出力値を同時に目標値に一致させることは困難である。

特開２００８−２２３６４３号公報 特開２００７−７７９３５号公報

上述した課題に対し本発明者らは、以下に説明するエンジン制御の手法を検討した。すなわち、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関を定義した燃焼パラメータ演算式を作成しておく。そして、複数種類のエンジン出力値の要求値及び燃焼パラメータ演算式に基づき、複数種類の要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出する。そして、このように算出した燃焼パラメータの目標値に基づき、アクチュエータに対する制御量の指令値を算出する。これによれば、複数種類の燃焼パラメータが相互干渉することによる制御性悪化を回避できるとともに、膨大な試験点数を要する適合試験作業及びマップ作成作業の負担軽減を図ることができる。

さらに本発明者らは、上記燃焼パラメータとして、気筒内での燃料噴射状態に大きく依存して変化する噴射系燃焼パラメータと、気筒内の空気状態に大きく依存して変化する空気系燃焼パラメータとを含ませることを検討した。そしてこの場合には、以下の懸念が生じるとの知見を得た。

すなわち、燃焼パラメータ目標値の変化に対する燃焼パラメータ実値の応答性に関し、空気系燃焼パラメータの応答性は噴射系燃焼パラメータの応答性に比べて遅い。すると、燃焼パラメータ演算式を用いて噴射系燃焼パラメータの目標値を算出するにあたり、空気系燃焼パラメータが実値と一致しているとみなして算出してしまうと、実際のエンジン出力値が要求値から大きくずれてしまうことが懸念される。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、膨大な試験点数を要する適合試験作業及びマップ作成作業の負担軽減、及び相互干渉による制御性悪化回避を図るとともに、噴射系燃焼パラメータと空気系燃焼パラメータとの応答性の違いに起因して実際のエンジン出力値が要求値からずれてしまうことの抑制を図ったエンジン制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、アクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの出力特性を制御するエンジン制御装置であって、前記出力特性を表す複数種類のエンジン出力値と、前記燃焼状態を表す複数種類の燃焼パラメータとの相関を定義した燃焼パラメータ演算式を記憶する記憶手段と、複数種類の前記エンジン出力値の要求値及び前記燃焼パラメータ演算式に基づき、複数種類の前記要求値に対する複数種類の前記燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出する燃焼目標値算出手段と、前記燃焼目標値算出手段により算出された複数種類の前記燃焼パラメータの目標値に基づき、前記アクチュエータに対する制御量の指令値を算出する制御量指令値算出手段と、を備え、複数種類の前記燃焼パラメータを、気筒内での燃料噴射状態に大きく依存して変化する噴射系燃焼パラメータと、気筒内の空気状態に大きく依存して変化する空気系燃焼パラメータとに分類し、前記燃焼目標値算出手段は、前記空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて、前記噴射系燃焼パラメータの目標値を補正する噴射系燃焼パラメータ補正手段を備えることを特徴とする。

先ず、上記発明が記憶手段、燃焼目標値算出手段、及び制御量指令値算出手段を備えることによる効果について、以下に説明する。

上記発明によれば、エンジン出力値と燃焼パラメータとの相関を燃焼パラメータ演算式で定義しているので、例えば燃焼パラメータ演算式にエンジン出力値を代入して得られた燃焼パラメータの値に燃焼状態を制御すれば、実際のエンジン出力値が代入したエンジン出力値になる筈である。つまり、「どのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればどのようなエンジン出力状態（エンジン出力値）になるのか」を把握できると言える。よって、燃焼パラメータ演算式から算出された燃焼パラメータの値を目標値とし、その目標値となるようアクチュエータを制御して燃焼状態を制御すれば、エンジン出力値の要求値を満たすことができる。なお、上記燃焼パラメータ演算式の具体例としては、図１（ｂ）に示す行列式や図１（ａ）に示すモデルが挙げられる。

さらにこの燃焼パラメータ演算式は、複数種類のエンジン出力値（例えばＮＯｘ量、ＰＭ量及び出力トルク）と複数種類の燃焼パラメータ（例えば着火時期、着火開始遅れ時間等）との相関を定義したものである。そのため、例えば、単に出力トルクと着火時期との相関を１対１で定義するものではなく、例えば、出力トルク、ＮＯｘ量及びＰＭ量の全てについて要求値を満たすようにするには、着火時期、着火開始遅れ時間等の組み合わせをどのようにすればよいかを定義するものである。

要するに、上記発明によれば、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関を燃焼パラメータ演算式により把握でき、この相関は、個々のエンジン出力値と個々の燃焼パラメータとを１対１で関連付けするものではなく、複数種類の個々のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの組み合わせを関連付けするものである。

以上により、上記発明によれば、複数種類のエンジン出力値の要求値及び燃焼パラメータ演算式に基づき、それらの要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出し、算出したこれらの目標値に基づき、アクチュエータに対する制御量の指令値を算出するので、特許文献１，２の如くエンジン出力値に対する燃焼パラメータの最適値を適合試験により取得しておくことを不要にできる。よって、膨大な試験点数を要する適合試験作業及び制御マップ作成作業の負担軽減を図ることができる。

また、上記発明に反し、複数種類のエンジン出力値の個々について独立して燃焼パラメータの目標値を設定すると、以下に説明する相互干渉の状況に陥る。すなわち、ある燃焼パラメータを目標値にして対応するエンジン出力値を要求値にしても、別のエンジン出力値が要求値からずれてしまい、別の燃焼パラメータを目標値にして前記別のエンジン出力値を要求値にしても、前記あるエンジン出力値が要求値からずれてしまう。これに対し上記発明では、複数種類のエンジン出力値の要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出して、それらの目標値となるようアクチュエータの作動を制御するので、複数種類の燃焼パラメータが上述の如く相互干渉することによる制御性悪化を回避でき、複数種類のエンジン出力値を同時に要求値に一致させることに対する制御性向上を図ることができる。

次に、上記発明が噴射系燃焼パラメータ補正手段を備えることによる効果について、以下に説明する。

燃焼パラメータ目標値の変化に対する燃焼パラメータ実値の応答性に関し、空気系燃焼パラメータの応答性は噴射系燃焼パラメータの応答性に比べて遅い。すると、燃焼パラメータ演算式を用いて噴射系燃焼パラメータの目標値を算出するにあたり、空気系燃焼パラメータが実値と一致しているとみなして算出してしまうと、実際のエンジン出力値が要求値から大きくずれてしまうことが懸念される。

この点を鑑みた上記発明では、噴射系燃焼パラメータ補正手段を備えるので、例えばエンジンの過渡運転時等において燃焼パラメータ目標値が変化している場合であっても、空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて噴射系燃焼パラメータの目標値を補正するので、過渡運転時等において実際のエンジン出力値が要求値から大きくずれてしまうといった上記懸念を解消できる。

請求項２記載の発明では、前記記憶手段には、複数種類の前記噴射系燃焼パラメータの補正量と前記応答遅れ量との相関を定義した噴射系補正演算式が記憶されており、前記噴射系燃焼パラメータ補正手段は、前記噴射系補正演算式及び前記応答遅れ量に基づき前記噴射系燃焼パラメータの補正量を算出することを特徴とする。

これによれば、応答遅れ量に応じた最適な補正量を複数種類の噴射系燃焼パラメータ毎に算出することを容易に実現できる。

請求項３記載の発明では、前記噴射系燃焼パラメータ補正手段は、複数種類の前記噴射系燃焼パラメータの目標値を、同一の補正係数を用いて一律に補正することを特徴とする。

これによれば、応答遅れ量に応じた最適な補正量を複数種類の噴射系燃焼パラメータ毎に算出する場合に比べて、補正量の算出処理負荷を軽減できる。

請求項４記載の発明では、前記記憶手段には、複数種類の前記燃焼パラメータと複数種類の前記制御量との相関を定義した制御量演算式が記憶されており、前記制御量指令値算出手段は、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値及び前記制御量演算式に基づき、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値に対する複数種類の前記制御量の指令値の組み合わせを算出することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明では、アクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの出力特性を制御するエンジン制御装置であって、前記出力特性を表すエンジン出力値に基づき、燃焼状態を表す複数種類の燃焼パラメータの目標値を算出する燃焼目標値算出手段と、複数種類の前記燃焼パラメータと前記アクチュエータに対する複数種類の制御量との相関を定義した制御量演算式を記憶する記憶手段と、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値及び前記制御量演算式に基づき、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値に対する複数種類の前記制御量の指令値の組み合わせを算出する制御量指令値算出手段と、を備え、複数種類の前記制御量を、気筒内での燃料噴射状態への影響が大きい噴射系制御量と、気筒内の空気状態への影響が大きい空気系制御量とに分類し、複数種類の前記燃焼パラメータを、気筒内での燃料噴射状態に大きく依存して変化する噴射系燃焼パラメータと、気筒内の空気状態に大きく依存して変化する空気系燃焼パラメータとに分類し、前記制御量指令値算出手段は、前記空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて、前記噴射系制御量の指令値を補正する噴射系制御量補正手段を備えることを特徴とする。

上記請求項４，５記載の発明によれば、燃焼パラメータとアクチュエータの制御量との相関を制御量演算式で定義しているので、例えば制御量演算式に燃焼パラメータの目標値を代入して得られた制御量にアクチュエータを制御すれば、実際の燃焼パラメータが代入した燃焼パラメータの目標値になる筈である。つまり、「どのようにアクチュエータを作動（制御量）させればどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）になるのか」を把握できると言える。よって、制御量演算式から算出された制御量に基づき指令値を算出し、その指令値でアクチュエータを作動させれば、目標とする燃焼状態（燃焼パラメータの目標値）にすることができる。なお、上記制御量演算式の具体例としては、図１（ｃ）に示す行列式や図１（ａ）に示すモデルが挙げられる。

さらにこの制御量演算式は、複数種類の燃焼パラメータ（例えば着火時期、着火開始遅れ時間等）と複数種類の制御量（例えば燃料噴射量、ＥＧＲ量、過給圧）との相関を定義したものである。そのため、例えば、単に着火時期と燃料噴射量との相関を１対１で定義するものではなく、例えば、着火時期、着火開始遅れ時間等の全てについて目標値となるようにするには、燃料噴射量、ＥＧＲ量及び過給圧の組み合わせをどのようにすればよいかを定義するものである。

要するに、上記請求項４，５記載の発明によれば、複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との相関を制御量演算式により把握でき、この相関は、個々の燃焼パラメータと個々の制御量とを１対１で関連付けするものではなく、複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との組み合わせを関連付けするものである。

以上により、上記請求項４，５記載の発明によれば、複数種類の燃焼パラメータの目標値及び制御量演算式に基づき、それらの目標値に対する複数種類の制御量の指令値の組み合わせを算出するので、燃焼パラメータに対する制御量の最適値を適合試験により取得しておくことを不要にできる。よって、膨大な試験点数を要する適合試験作業及び制御マップ作成作業の負担軽減を図ることができる。

また、上記請求項４，５記載の発明に反し、複数種類の燃焼パラメータの個々について独立して制御量の指令値を設定すると、以下に説明する相互干渉の状況に陥る。すなわち、ある制御量を指令値にして対応する燃焼パラメータを目標値にしても、別の燃焼パラメータが目標値からずれてしまい、別の制御量を指令値にして前記別の燃焼パラメータを目標値にしても、前記ある燃焼パラメータが目標値からずれてしまう。これに対し上記請求項４，５記載の発明では、複数種類の燃焼パラメータの目標値に対する複数種類の制御量の指令値の組み合わせを算出して、アクチュエータの作動を制御するので、複数種類の制御量が上述の如く相互干渉することによる制御性悪化を回避でき、複数種類の燃焼パラメータを同時に目標値に一致させることに対する制御性向上を図ることができる。

さらに、上記請求項１に従属する上記請求項４記載の発明によれば、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関を燃焼パラメータ演算式により把握できるとともに、複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との相関を制御量演算式により把握できる。したがって、「どのようにアクチュエータを作動させればどのような燃焼状態になるのか」と、「どのような燃焼状態にすればどのようなエンジン出力状態になるのか」とを把握できると言える。このことは、燃焼パラメータを中間パラメータとして、複数種類のエンジン出力値と複数種類の制御量との相関を把握できることを意味する。

したがって、エンジン出力値の要求値に基づき燃焼パラメータ演算式から燃焼パラメータの目標値を算出し、その目標値に基づき制御量演算式から制御量の指令値を算出し、当該指令値に基づきアクチュエータの作動を制御するので、エンジン出力値を同時に要求値に近づけることができる。

次に、上記請求項５記載の発明に固有の効果を説明する。

燃焼パラメータ目標値の変化に対する燃焼パラメータ実値の応答性に関し、空気系燃焼パラメータの応答性は噴射系燃焼パラメータの応答性に比べて遅い。すると、空気系燃焼パラメータ及び噴射系燃焼パラメータの目標値に基づき制御量演算式を用いて噴射系制御量の指令値を算出するにあたり、空気系燃焼パラメータが実値と一致しているとみなして算出してしまうと、実際のエンジン出力値が要求値から大きくずれてしまうことが懸念される。

この点を鑑みた上記発明では、噴射系制御量補正手段を備えるので、例えばエンジンの過渡運転時等において燃焼パラメータ目標値が変化している場合であっても、空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて噴射系制御量の指令値を補正するので、過渡運転時等において実際のエンジン出力値が要求値から大きくずれてしまうといった上記懸念を解消できる。

請求項６記載の発明では、前記記憶手段には、複数種類の前記制御量の補正量と前記応答遅れ量との相関を定義した制御量補正演算式が記憶されており、前記噴射系制御量補正手段は、前記制御量補正演算式及び前記応答遅れ量に基づき前記噴射系制御量の補正量を算出することを特徴とする。

これによれば、応答遅れ量に応じた最適な補正量を複数種類の噴射系制御量毎に算出することを容易に実現できる。

請求項７記載の発明では、前記噴射系制御量補正手段は、複数種類の前記制御量の指令値を、同一の補正係数を用いて一律に補正することを特徴とする。

これによれば、応答遅れ量に応じた最適な補正量を複数種類の噴射系制御量毎に算出する場合に比べて、補正量の算出処理負荷を軽減できる。

請求項８記載の発明では、前記記憶手段には、複数種類の前記エンジン出力値と複数種類の前記燃焼パラメータとの相関を定義した燃焼パラメータ演算式が記憶されており、前記燃焼目標値算出手段は、複数種類の前記エンジン出力値の要求値及び前記燃焼パラメータ演算式に基づき、複数種類の前記エンジン出力値の要求値に対する複数種類の前記燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出することを特徴とする。

上記発明によれば、上記請求項１記載の発明と同様にして、複数種類のエンジン出力値の要求値及び燃焼パラメータ演算式に基づき、それらの要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出し、算出したこれらの目標値に基づき、アクチュエータに対する制御量の指令値を算出するので、特許文献１，２の如くエンジン出力値に対する燃焼パラメータの最適値を適合試験により取得しておくことを不要にできる。よって、膨大な試験点数を要する適合試験作業及び制御マップ作成作業の負担軽減を図ることができる。

また、複数種類のエンジン出力値の要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出して、それらの目標値となるようアクチュエータの作動を制御するので、複数種類の燃焼パラメータが上述の如く相互干渉することによる制御性悪化を回避でき、複数種類のエンジン出力値を同時に要求値に一致させることに対する制御性向上を図ることができる。

さらに上記発明によれば、燃焼パラメータを中間パラメータとして、複数種類のエンジン出力値と複数種類の制御量との相関を把握できる。よって、エンジン出力値の要求値に基づき燃焼パラメータ演算式から燃焼パラメータの目標値を算出し、その目標値に基づき制御量演算式から制御量の指令値を算出し、当該指令値に基づきアクチュエータの作動を制御するので、エンジン出力値を同時に要求値に近づけることができる。

請求項９記載の発明では、前記エンジン出力値の実値又は推定値と前記エンジン出力値の要求値との偏差を、前記燃焼パラメータの目標値の算出にフィードバックさせるエンジン出力値フィードバック手段を備えることを特徴とする。なお、フィードバックに用いるエンジン出力値の実値はセンサにより検出すればよく、エンジン出力値の推定値はモデル等を用いて演算により取得すればよい。

ここで、「どのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればどのようなエンジン出力状態（エンジン出力値）になるのか」の相関は、エンジン冷却水温度や外気温度等の環境条件によって変化する。これに対し、環境条件毎に燃焼パラメータ演算式や算出した目標値を補正しようとすると、その補正量を適合試験により取得しておくことが必要となるため、適合試験作業及びマップ作成作業の負担軽減といった本発明の目的を十分に図れなくなってしまう。

この点を鑑みた上記発明によれば、エンジン出力値の実値又は推定値と前記要求値との偏差を燃焼パラメータの目標値の算出にフィードバックさせるので、その算出した目標値は環境条件に応じた値となる。よって、環境条件毎の補正量を適合により取得しておくことを不要にできるので、適合試験作業及びマップ作成作業の負担軽減を十分に図ることができる。

請求項１０記載の発明では、前記燃焼パラメータの実値又は推定値と前記燃焼パラメータの目標値との偏差を、前記制御量の指令値の算出にフィードバックさせる燃焼パラメータフィードバック手段を備えることを特徴とする。なお、フィードバックに用いる燃焼パラメータの実値はセンサにより検出すればよく、燃焼パラメータの推定値はモデル等を用いて演算により取得すればよい。

ここで、「どのようにアクチュエータを作動（制御量）させればどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）になるのか」の相関は、エンジン冷却水温度や外気温度等の環境条件によって変化する。これに対し、環境条件毎に制御量演算式や算出した指令値を補正しようとすると、その補正量を適合試験により取得しておくことが必要となるため、適合試験作業及びマップ作成作業の負担軽減といった本発明の目的を十分に図れなくなってしまう。

この点を鑑みた上記発明によれば、燃焼パラメータの実値又は推定値と前記目標値との偏差を、制御量の指令値にフィードバックさせるので、その算出した指令値は環境条件に応じた値となる。よって、環境条件毎の補正量を適合により取得しておくことを不要にできるので、適合試験作業及びマップ作成作業の負担軽減を十分に図ることができる。

なお、前記空気系燃焼パラメータの具体例として、筒内新気量、筒内酸素濃度、筒内温度、及び筒内圧力が挙げられる。なお、これらの空気系燃焼パラメータは、気筒内での燃料噴射状態によっても少なからず変化するが、気筒内の空気状態に対する依存度の方が大きい。

また、前記噴射系燃焼パラメータの具体例として、着火時期及び着火開始遅れ時間が挙げられる。なお、これらの噴射系燃焼パラメータは、気筒内の空気状態によっても少なからず変化するが、気筒内での燃料噴射状態に対する依存度の方が大きい。

請求項１１記載の発明では、複数種類の前記エンジン出力値には、排気エミッションに関する物理量、出力トルクに関する物理量、燃料消費率（燃費）に関する物理量、及び燃焼音に関する物理量の少なくとも２つが含まれていることを特徴とする。

そして、排気エミッションに関する物理量の具体例としてはＮＯｘ量、ＰＭ量、ＣＯ量及びＨＣ量等が挙げられる。出力トルクに関する物理量の具体例としては出力トルクそのものの他にエンジン回転速度等が挙げられる。燃焼音に関する物理量の具体例としては燃焼音そのものの他にエンジンの振動等が挙げられる。このようにエンジン出力値には多種多様の種類が具体例として挙げられるが、大きくは、排気エミッション、トルク、燃料消費率及び燃焼音に分類することができる。そして、これら性質の異なる４種類のエンジン出力値は従来制御では特に相互干渉に陥りやすい値であったため、これらを燃焼パラメータ演算式に用いる上記発明によれば、相互干渉を抑制できるといった先述の効果が好適に発揮される。

なお、複数種類の前記エンジン出力値に、排気エミッションを表す出力値であるＮＯｘ量、ＰＭ量、ＣＯ量及びＨＣ量の少なくとも２つの種類を含ませることが具体例として挙げられる。これらの排気エミッションに関する出力値は、トレードオフの関係にある傾向が強いので、これらの出力値を燃焼パラメータ演算式に用いれば、相互干渉を抑制できるといった先述の効果が好適に発揮される。

また、複数種類の前記制御量に、燃料噴射量、燃料噴射タイミング、燃料噴射回数、燃料供給圧力、ＥＧＲ量、過給圧、吸気量、及び吸排気バルブの開閉時期の少なくとも２つを含ませることが具体例として挙げられる。これらの制御量は、エンジンを制御する代表的なものであり、かつ、相互干渉する傾向が強いので、これらの出力値を制御量演算式に用いれば、相互干渉を抑制できるといった先述の効果が好適に発揮される。

本発明の第１実施形態に関し、（ａ）はエンジン制御装置のブロック図、（ｂ）は燃焼パラメータ演算式を表す行列式、（ｃ）は制御量演算式を表す行列式。 第１実施形態において、アクチュエータに対して出力される制御量の指令値を算出する処理手順を示すフローチャート。 第１実施形態において、燃焼パラメータ演算式及び制御量演算式で定義される「相関」の具体例を説明する図。 １つの燃焼パラメータが複数のエンジン出力値へ影響を及ぼす状態を説明する図。 第１実施形態によるエンジン制御の効果を説明する図。 第１実施形態にかかる過渡補正の効果を説明する図。 第１実施形態にかかる過渡補正の手法を説明する図。 本発明の第２実施形態にかかる過渡補正の手法を説明する図。 本発明の第３実施形態にかかる過渡補正の手法を説明する図。 本発明の第４実施形態にかかる過渡補正の手法を説明する図。 本発明の第５実施形態にかかる過渡補正の手法を説明する図。 本発明の第６実施形態にかかるエンジン制御装置のブロック図。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

（第１実施形態）
本実施形態にかかるエンジン制御装置は、車両用のエンジン（内燃機関）に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒＃１〜＃４について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。

図１（ａ）は、エンジン制御装置のブロック図を示す。エンジン１０に搭載された複数種類のアクチュエータ１１が搭載されており、これらのアクチュエータ１１の作動を電子制御ユニット（ＥＣＵ１０ａ）により制御することで、エンジン１０の燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの出力特性を制御する。

燃料系に関するアクチュエータ１１の具体例としては、燃焼に供する燃料を噴射する燃料噴射弁、及び燃料噴射弁へ供給する燃料の圧力を制御する高圧ポンプ等が挙げられる。ＥＣＵ１０ａは、高圧ポンプが吸入して吐出する量（制御量）の指令値を高圧ポンプへ出力することで、噴射される燃料の圧力を制御する。また、ＥＣＵ１０ａは、燃料噴射弁による燃料の噴射量（噴射時間）、噴射時期、１燃焼あたりに噴射する回数等の制御量の指令値を燃料噴射弁へ出力する。

吸気系に関するアクチュエータ１１の具体例としては、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気に循環させるＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブ、過給圧を可変制御する可変型過給器、気筒内への新気流入量を制御するスロットルバルブ、吸気バルブ又は排気バルブの開閉時期やリフト量を可変制御するバルブ制御機構等が挙げられる。ＥＣＵ１０ａは、ＥＧＲ量、過給圧、新気流入量、機関バルブ開閉時期及びリフト量等の制御量を指令する指令値を、ＥＧＲバルブ、可変型過給器、スロットルバルブ、バルブ制御機構の各々へ出力する。以上のようにＥＣＵ１０ａが出力した各種指令値に基づきアクチュエータ１１が作動することで、エンジン１０の燃焼状態が制御され、ひいてはエンジン１０の出力特性が制御される。

前記「エンジン１０の燃焼状態」は複数種類の燃焼パラメータにより表されている。なお、燃焼パラメータは、気筒内での燃料噴射状態に大きく依存して変化する噴射系燃焼パラメータと、気筒内の空気状態に大きく依存して変化する空気系燃焼パラメータとに分類される。

噴射系燃焼パラメータの具体例としては、着火時期、着火開始遅れ時間（燃料噴射を開始してから着火するまでの時間）等が挙げられる。これらの噴射系燃焼パラメータ（着火時期、着火開始遅れ時間）は、例えば筒内圧センサ１３により検出可能な物理量である。

空気系燃焼パラメータの具体例としては、筒内新気量、筒内酸素濃度、筒内圧力等が挙げられる。筒内新気量はエアフローメータ１４により検出可能な物理量であり、筒内酸素濃度については酸素濃度センサにより検出可能である。

なお、上述した各種制御量についても、気筒内の燃料噴射状態への影響が大きい噴射系制御量と、気筒内の空気状態への影響が大きい空気系制御量とに分類される。例えば、先述した燃料圧力、燃料噴射量、噴射時期、噴射回数等の制御量は噴射系制御量に分類され、ＥＧＲ量、過給圧、新気流入量、機関バルブ開閉時期及びリフト量等の制御量は空気系制御量に分類される。

前記「エンジン１０の出力特性」は複数種類のエンジン出力値により表されており、これらの燃焼パラメータの具体例としては、排気エミッションに関する物理量（例えばＮＯｘ量、ＰＭ量、ＣＯ量及びＨＣ量等）、出力トルクに関する物理量（例えばエンジン出力軸の回転トルク、エンジン回転速度等）、燃費に関する物理量（例えば消費燃料容積当たりの走行距離、運転時間当たりの燃料消費量等であって、モード試験等により計測される量）、及び燃焼音に関する物理量（例えばエンジン振動、エンジン騒音等）が挙げられる。

ＥＣＵ１０ａはマイクロコンピュータを有し、そのマイコンは、各種の演算を行うＣＰＵ、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ、プログラムメモリとしてのＲＯＭ、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ、バックアップＲＡＭ（ＥＣＵ１０ａの主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ）等を備えて構成されている。

また、エンジン１０に搭載された各種センサ１２，１３，１４の検出値はＥＣＵ１０ａに入力される。エンジン出力センサ１２（エンジン出力値フィードバック手段）は、上述したエンジン出力値の実際の値を検出するセンサであり、例えば、排気中の特定成分量（ＮＯｘ量等）を検出するセンサ、トルクを検出するセンサ、燃焼音を検出するセンサ等が挙げられる。

燃焼状態量センサ１３，１４（燃焼パラメータフィードバック手段）は、上述した燃焼パラメータの実際の値を検出するセンサであり、例えば燃焼室内（筒内）の圧力を検出する筒内圧センサ、燃焼に伴い生じるイオンの量を検出するイオンセンサ等が挙げられる。例えば、筒内圧センサにより検出された筒内圧力の変化に基づけば、着火時期、着火開始遅れ時間等を取得できる。

ＥＣＵ１０ａは、実際のエンジン出力値を要求値にするにはどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればよいのかを算出する燃焼パラメータ算出器２０（燃焼目標値算出手段）と、目標とする燃焼状態となるようにアクチュエータ１１の作動（制御量）を制御する燃焼パラメータコントローラ３０（制御量指令値算出手段）と、エンジン出力値の要求値と実値（エンジン出力センサ１２の検出値）との偏差を算出するエンジン出力偏差算出器４０（エンジン出力値フィードバック手段）と、燃焼パラメータの目標値と実値（燃焼状態量センサ１３，１４の検出値）との偏差を算出する燃焼パラメータ偏差算出器５０（燃焼パラメータフィードバック手段）と、を備えている。これら各々の機能ブロック２０〜５０はマイコンにより実現される。

燃焼パラメータ算出器２０は、エンジン出力偏差算出器４０により算出されたエンジン出力値偏差を加算していく積分器２１と、ＥＣＵ１０ａが有するＲＯＭ等のメモリ（記憶手段）に記憶された燃焼パラメータ演算式２２とを備えて構成されている。

燃焼パラメータ演算式２２は、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関を定義したものであり、例えば図１（ａ）に示すモデルや、図１（ｂ）に示す行列式により定義される。したがって、「どのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればどのようなエンジン出力状態（エンジン出力値）になるのか」換言すれば「要求されるエンジン出力値にするには燃焼状態をどのようにすればよいのか」を定義した演算式であると言える。したがって、エンジン出力値の要求値（又は要求値の偏差）を燃焼パラメータ演算式２２に代入すれば、燃焼パラメータの目標値（又は目標値の変化量）を得ることができる。

また、図１（ａ）に示す例では、エンジン出力値偏差（要求値の偏差）を燃焼パラメータ演算式２２に代入することで、燃焼パラメータを現状の値からどれだけ変化させたらよいかの目標値の変化量を算出している。これにより、エンジン出力値の実値が要求値に一致するようフィードバック制御される。

なお、積分器２１により偏差を積分し、その積分値を燃焼パラメータ演算式２２に代入することで、エンジン出力値の実値が要求値に対して定常的にずれてしまうといった定常偏差発生の抑制を図っている。そして、積分器２１により算出された偏差積分値がゼロになると、燃焼パラメータ演算式２２により算出される値はゼロとなり、燃焼パラメータの目標値は現状の燃焼状態を維持させる値となるよう算出されることとなる。

燃焼パラメータコントローラ３０は、燃焼パラメータ偏差算出器５０により算出された燃焼パラメータ偏差を加算していく積分器３１と、ＥＣＵ１０ａが有するＲＯＭ等のメモリ（記憶手段）に記憶された制御量演算式３２とを備えて構成されている。

制御量演算式３２は、複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との相関を定義したものであり、例えば図１（ａ）に示すモデルや、図１（ｃ）に示す行列式により定義される。したがって、「どのような制御量にすればどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）になるのか」換言すれば「目標とする燃焼状態にするには制御量をどのようにすればよいのか」を定義した演算式であると言える。したがって、燃焼パラメータの目標値（又は目標値の変化量）を制御量演算式３２に代入すれば、制御量の指令値（又は指令値の変化量）を得ることができる。

また、図１（ａ）に示す例では、燃焼パラメータ偏差（目標値の変化量）を制御量演算式３２に代入することで、制御量を現状の値からどれだけ変化させたらよいかの指令値の変化量を算出している。これにより、燃焼パラメータの実値が目標値に一致するようフィードバック制御される。

なお、積分器３１により偏差を積分し、その積分値を制御量演算式３２に代入することで、燃焼パラメータの実値が目標値に対して定常的にずれてしまうといった定常偏差発生の抑制を図っている。そして、積分器３１により算出された偏差積分値がゼロになると、制御量演算式３２により算出される値はゼロとなり、制御量の指令値は現状の制御量を維持させる値となるよう算出されることとなる。

次に、アクチュエータ１１に対して出力される制御量の指令値を上述の如く算出する手順について、図２のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、ＥＣＵ１０ａのマイコンにより、所定周期（例えば先述のＣＰＵが行う演算周期又は所定のクランク角度毎）で繰り返し実行される処理である。

先ず、ステップＳ１０において、現状のエンジン回転速度、運転者によるアクセル操作量等に基づき、複数種類のエンジン出力値の各々について要求値を算出する。例えば、エンジン回転速度及びアクセル操作量に対するエンジン出力値の最適値が記憶されたマップを適合試験により予め作成しておき、当該マップを用いてエンジン出力値の要求値を算出すればよい。また、環境条件（例えばエンジン冷却水温度、外気温度、大気圧等）に応じた要求値とするよう算出することが望ましい。

続くステップＳ２０では、エンジン出力センサ１２の検出値に基づき、複数種類のエンジン出力値の実値を取得する。なお、モデル等の算出手段によりエンジン出力値の値を推定し、当該推定値を前記実値に替えて取得するようにしてもよい。特に、複数種類のエンジン出力値のうちエンジン出力センサ１２が備えられていない出力値については、上記推定値を実値に代用することが有効である。

続くステップＳ３０は、エンジン出力偏差算出器４０により実行される処理であり、ステップＳ１０で算出した複数種類のエンジン出力値の各々の要求値と、ステップＳ２０で取得したエンジン出力値の実値との偏差（エンジン出力値偏差）を算出する。

続くステップＳ４０は、積分器２１により実行される処理であり、ステップＳ３０で算出した各々の偏差の積分値ｘ(i)を算出する。具体的には、前回の積分値ｘ(i-1)に今回のエンジン出力値偏差を加算することで、複数種類のエンジン出力値の各々に対する今回の積分値ｘ(i)を算出する。

続くステップＳ５０では、ステップＳ３０で算出した偏差の積分値ｘ(i)を、燃焼パラメータ演算式２２に代入し、当該代入により得られた解を、複数種類の燃焼パラメータの目標値の変化量として算出する。例えば、図１（ｂ）に示す燃焼パラメータ演算式２２は、複数種類のエンジン出力値の変化量を変数としたｒ次元の列ベクトルＡ１と、ｑ行ｒ列の係数ａ１１〜ａｑｒを表す行列Ａ２との積を、複数種類の燃焼パラメータの変化量を変数としたｑ次元の列ベクトルＡ３として表している。そして、列ベクトルＡ１を構成する各々の変数に偏差の積分値ｘ(i)を代入することで、列ベクトルＡ３を構成する各々の変数の解を算出し、これらの解が燃焼パラメータの目標値の変化量に相当する。

続くステップＳ６０では、燃焼状態量センサ１３，１４の検出値に基づき、複数種類の燃焼パラメータの実値を取得する。なお、モデル等の算出手段により燃焼パラメータの値を推定し、当該推定値を前記実値に替えて取得するようにしてもよい。特に、複数種類の燃焼パラメータのうち燃焼状態量センサ１３，１４が備えられていないパラメータについては、上記推定値を実値に代用することが有効である。

続くステップＳ７０では、燃焼パラメータ偏差算出器５０により実行される処理であり、ステップＳ５０で算出した複数種類の燃焼パラメータの各々の目標値の変化量と、ステップＳ６０で取得した燃焼パラメータの実値との偏差（燃焼パラメータ偏差）を算出する。

続くステップＳ８０では、積分器３１により実行される処理であり、ステップＳ７０で算出した各々の偏差の積分値ｙ(i)を算出する。具体的には、前回の積分値ｙ(i-1)に今回の燃焼パラメータ偏差を加算することで、複数種類の燃焼パラメータの各々に対する今回の積分値ｙ(i)を算出する。

続くステップＳ９０（噴射系制御量補正手段）では、ステップＳ８０で算出した偏差の積分値ｙ(i)を制御量演算式３２に代入し、当該代入により得られた解を、複数種類の制御量の指令値の変化量として算出する。例えば、図１（ｃ）に示す制御量演算式３２は、複数種類の燃焼パラメータの変化量を変数としたｑ次元の列ベクトルＡ３と、ｐ行ｑ列の係数ｂ１１〜ｂｐｑを表す行列Ａ４との積を、複数種類の制御量の変化量を変数としたｐ次元の列ベクトルＡ５として表している。そして、列ベクトルＡ３を構成する各々の変数に偏差の積分値ｙ(i)を代入することで、列ベクトルＡ５を構成する各々の変数の解を算出し、これらの解が制御量の変化量に相当する。

なお、ＥＣＵ１０ａは、図２の処理とは別に制御量の基準指令値を算出する処理を実行しており、この基準指令値を、ステップＳ９０で算出した指令値の変化量に基づき補正することで、最終的に各種アクチュエータ１１へ出力する指令値を算出している。なお、上記基準指令値は、エンジン回転速度等のエンジン運転条件毎に予め設定した値を用いてもよいし、数式を用いてエンジン運転条件に基づき算出した値を用いてもよいし、予め作成しておいたマップを用いてエンジン運転条件に基づき算出した値を用いてもよい。但しこのマップは、特許文献１，２等に記載の従来制御で必要となるマップとは異なり、基準値のみを算出すればよいものである。そのため、マップを作成するにあたり実施する適合試験の試験点数は少なくできる。

次に、燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２で定義される「相関」の具体例について、図３を用いて説明する。

図３（ａ）は、上記相関を模式的に示した図であり、アクチュエータ１１の制御量を噴射量、噴射時期、ＥＧＲ量とし、エンジン出力値をＮＯｘ量、ＣＯ量、燃費として例示している。なお、図中の符号Ａ，Ｂ，Ｃは複数種類の燃焼パラメータの各々を示すものであり、例えば符号Ａは燃焼時期を例示している。

図３（ａ）中の符号３２ａは、噴射量と燃焼パラメータＡとの相関（回帰直線３２ａＭ）を示す図であり、回帰直線３２ａＭは例えば重回帰分析等の手法を用いて設定する。なお、符号３２ｂは噴射量と燃焼パラメータＢ、符号３２ｃは噴射量と燃焼パラメータＣについての相関を示すものである。このようにして設定した複数の回帰直線により、噴射量、噴射時期及びＥＧＲ量と、各種燃焼パラメータＡ，Ｂ，Ｃとの相関を図３（ｂ）の如くモデルや行列式で定義でき、当該定義に基づけば、噴射量、噴射時期及びＥＧＲ量の組み合わせが決まれば、その組み合わせに対応する複数種類の燃焼パラメータＡ，Ｂ，Ｃを特定できる。つまり、「どのような制御量にすればどのような燃焼状態（燃焼パラメータ）になるのか」を特定できる。

図３（ａ）中の符号２２ａは、燃焼パラメータＡとＮＯｘ量との相関（回帰直線２２ａＭ）を示す図であり、回帰直線２２ａＭは例えば重回帰分析等の手法を用いて設定する。なお、符号２２ｂは燃焼パラメータＡとＣＯ量、符号２２ｃは燃焼パラメータＡと燃費についての相関を示すものである。このようにして設定した複数の回帰直線により、複数種類の燃焼パラメータＡ，Ｂ，Ｃと、ＮＯｘ量、ＣＯ量及び燃費との相関を図３（ｃ）の如くモデルや行列式で定義でき、当該定義に基づけば、複数種類の燃焼パラメータＡ，Ｂ，Ｃの組み合わせが決まれば、その組み合わせに対応するＮＯｘ量、ＣＯ量及び燃費を特定できる。つまり、「どのような燃焼状態（燃焼パラメータ）にすればどのようなエンジン出力状態（エンジン出力値）になるのか」を特定できる。

そして、例えば燃焼時期Ａの目標値が変化していないにも拘わらず実際の燃焼時期Ａが変化した場合には、その変化分（燃焼パラメータ偏差）が燃焼パラメータ偏差算出器５０により検出される。そして、検出した燃焼時期Ａの変化分を図３（ｂ）で表すモデル又は行列式に代入すれば、変化前の燃焼時期Ａ（目標値）にするのに必要となる噴射量、噴射時期及びＥＧＲ量の変化量（補正量）を算出することができる。

例えば、噴射量の補正量ΔＱにだけ着目した場合、図３（ａ）中の回帰直線３２ａＭに基づき燃焼時期Ａの変化量ΔＡに対応する噴射量の補正量ΔＱを算出できる。但し、図３（ｂ）の制御量演算式３２では、複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との組み合わせを定義しているので、１つの燃焼パラメータが目標値からずれた場合であっても、全ての制御量が同時に協調して補正される。

同様にして、例えばＮＯｘ量の要求値が変化していないにも拘わらずＮＯｘ量の実値が目標値からずれるよう変化した場合には、その変化分（エンジン出力値偏差）がエンジン出力偏差算出器４０により検出される。そして、検出したＮＯｘ量の変化分を図３（ｃ）で表すモデル又は行列式に代入すれば、変化前のＮＯｘ量（目標値）にするのに必要となる燃焼パラメータＡ，Ｂ，Ｃの変化量（補正量）を算出することができる。

例えば、燃焼時期Ａの補正量ΔＡにだけ着目した場合、図３（ａ）中の回帰直線２２ａＭに基づきＮＯｘの変化量ΔＮＯｘに対応する燃焼時期Ａの補正量ΔＡを算出できる。但し、図３（ｃ）の燃焼パラメータ演算式２２では、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの組み合わせを定義しているので、１つのエンジン出力値が要求値からずれた場合であっても、全ての燃焼パラメータの目標値が同時に協調して補正される。

さらに、燃焼パラメータ演算式２２は、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの組み合わせを定義しているので、１つの燃焼パラメータを変化させた場合の、複数種類のエンジン出力値の変化を把握できる。例えば、図４に示すように、ＮＯｘ量及びＰＭ量の現在値が要求値からずれている場合において、燃焼時期Ａの現在値Ａ１をＡ２に変化させれば、ＮＯｘ量及びＰＭ量の両方を要求値にすることができる。なお、ＮＯｘ量及びＰＭ量の両方を要求値にする燃焼時期Ａの値を見出すことができない場合でも、ＮＯｘ量及びＰＭ量の両方が最も要求値に近づくのに最適な燃焼時期Ａを見出すことができる。

但し、図４は燃焼時期Ａのみに着目して模式化した図であり、実際には、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの組み合わせを燃焼パラメータ演算式２２は定義しているので、複数種類のエンジン出力値に生じている偏差に対して、複数種類の燃焼パラメータの目標値が同時に協調して補正される。

同様にして、制御量演算式３２は、複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との相関を定義しているので、複数種類の燃焼パラメータに生じている偏差に対して、複数種類の制御量の指令値が同時に協調して補正される。

図５は、本実施形態によるエンジン制御を実施した場合の一態様を示すタイムチャートであり、エンジンの定常運転時にエンジン水温（環境条件）が変化した場合の各種変化をシミュレーションして得られた結果である。

図５（ｂ）に示すようにエンジン水温が徐々に上昇していくと、同じ制御量であっても燃焼状態は変化する。すると、燃焼パラメータ偏差算出器５０により算出された複数種類の燃焼パラメータ偏差に基づき、それらの偏差をゼロにするよう複数種類の制御量がフィードバック制御される。具体的には、図５（ｄ）に示す如く複数種類の制御量が同時に協調してフィードバック補正されて、複数種類の燃焼パラメータ偏差を総合的に小さくするよう複数種類のアクチュエータ１１は協調制御する。

また、図５（ｂ）に示すようにエンジン水温が徐々に上昇していくと、同じ燃焼状態であってもエンジン出力値は変化する。すると、エンジン出力偏差算出器４０により算出された複数種類のエンジン出力値偏差に基づき、それらの偏差をゼロにするよう複数種類の燃焼パラメータの目標値がフィードバック制御される。具体的には、複数種類のエンジン出力値偏差を総合的に小さくするよう、図５（ｃ）に示す如く複数種類の燃焼パラメータの目標値が同時に協調してフィードバック補正される。

そして、図５（ｄ）の如く複数種類のエンジン制御量が同時に協調してフィードバック制御されるとともに、図５（ｃ）の如く複数種類の燃焼パラメータが同時に協調してフィードバック制御されることにより、図５（ａ）中の実線に示すようにエンジン出力値を一定に制御できる。なお、本実施形態にかかる上記フィードバック制御及び協調制御を実施しない場合、例えば、複数種類のエンジン出力値と複数種類の制御量とを１対１でそれぞれ適合試験により得られたマップに基づきオープン制御する場合には、図５（ａ）中の破線に示す如く、エンジン水温の変化に伴いエンジン出力値が変化する。したがって、上記フィードバック制御及び協調制御を実施する本実施形態によれば、環境条件の変化に対するロバスト性を向上できることが、図５のシミュレーション結果により確認された。

ところで、図２に示すように制御量の指令値を算出するにあたり、エンジン１０の過渡運転時には次の問題が懸念される。すなわち、燃焼パラメータ目標値の変化に対する燃焼パラメータ実値の応答性に関し、空気系燃焼パラメータ（例えば新気量）の応答性は噴射系燃焼パラメータ（例えば着火時期）の応答性に比べて遅い。すると、燃焼パラメータ演算式２２を用いて噴射系燃焼パラメータの目標値を算出するにあたり、空気系燃焼パラメータが実値と一致しているとみなして算出してしまうと、実際のエンジン出力値が要求値から大きくずれてしまうことが懸念される。

この点を鑑みた本実施形態では、空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に応じて、噴射系燃焼パラメータの目標値を急激に変化させるのではなく徐々に変化させるよう、噴射系燃焼パラメータの目標値を過渡補正している。

図６は、この過渡補正の内容を示すタイムチャートであり、（ａ）（ｂ）はエンジン出力値（スモーク及び燃焼音）の要求値の変化を示し、（ｃ）は空気系燃焼パラメータ（新気量）の目標値の変化を示し、（ｄ）は噴射系燃焼パラメータ（着火時期）の目標値の変化を示す。

例えば、（ａ）（ｂ）に示す如くスモーク及び燃焼音の要求値がｔ１時点でステップ的に小さくなると、これらエンジン出力値の実値と要求値との偏差（エンジン出力値偏差）が検出され、その偏差に基づくフィードバック制御により、新気量を多くするとともに着火時期を遅角させるよう目標値を変化させることで、スモーク及び燃焼音の低減を図ろうとする。すなわち、燃焼パラメータ演算式２２で算出される新気量の目標値（正確には目標値の変化量）はｔ２時点でステップ的に多くなる（（ｃ）中の実線参照）。また、燃焼パラメータ演算式２２で算出される着火時期の目標値（正確には目標値の変化量）はｔ２時点でステップ的に遅角される（（ｄ）中の一点鎖線参照）。

しかしながら、新気量の目標値がステップ的に変化するのに対し、実際の新気量（実新気量）の変化には一点鎖線に示すように応答遅れが生じる。これに対し着火時期は応答遅れが殆どないため、目標値のステップ的な変化に追従して実際の着火時期（実着火時期）もほぼステップ的に変化する。そのため、実新気量が目標値になっているとみなして着火時期の目標値を算出してしまうと、実新気量は目標値よりも少ない状態であるにも拘わらず実着火時期は目標値にまで遅角させることとなるため、実新気量に対して実着荷時期が過剰な遅角となってしまう。すると、燃焼状態が不安定になるため排気エミッションの悪化を招き、場合によっては失火を招くことが懸念される。

そこで本実施形態では、着火時期をステップ的に変化させるのではなく（ｄ）中の実線に示すように徐々に変化させるよう、新気量の応答遅れ量に応じて着火時期の目標値を過渡補正している。なお、新気量の応答遅れ量がゼロになったｔ３時点で、着火時期に対する過渡補正量もゼロになっている。

次に、過渡補正を実施する具体的な手法の一例を説明する。なお、当該過渡補正は、図２のステップＳ５０（噴射系燃焼パラメータ補正手段）で実施される。

先ず、図１（ｂ）の行列式について図７（ａ）を用いて説明する。列ベクトルＡ３は、空気系燃焼パラメータを示す空気系列ベクトルＡ３ａｉｒ、及び噴射系燃焼パラメータを示す噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊから構成される。そして、行列Ａ２は、空気系列ベクトルＡ３ａｉｒとエンジン出力値との相関を定義する空気系行列Ａ２ａｉｒ、及び噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊとエンジン出力値との相関を定義する噴射系行列Ａ２ｉｎｊから構成されている。

そして本実施形態では、空気系燃焼パラメータ（例えば新気量）の応答遅れ量に応じて補正係数Ｋを算出し、噴射系行列Ａ２ｉｎｊに補正係数Ｋを乗算することで噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊに対して過渡補正を実施する。或いは、図７（ｂ）に示すように、噴射系行列Ａ２ｉｎｊに補正係数Ｋを乗算することに替え、噴射系行列Ａ２ｉｎｊを用いて算出した噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊに補正係数Ｋを乗算することで、噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊに対して過渡補正を実施する。

要するに本実施形態では、噴射系燃焼パラメータの目標値を、同一の補正係数Ｋを用いて一律に補正している。例えば、補正係数Ｋの値を０＜Ｋ≦１となるよう応答遅れ量に応じて設定すれば、噴射系燃焼パラメータの目標値がステップ的に変化しないよう「なまし処理」が行われることとなり、ひいては、図６（ｄ）中の実線に示すような過渡補正が実施される。つまり、応答遅れ量が大きいほど補正係数Ｋを小さい値に設定し、応答遅れ量がゼロになった時点で補正係数Ｋを１に設定すればよい、
なお、空気系燃焼パラメータの応答遅れ量は、例えば燃焼パラメータ演算式２２で算出された空気系燃焼パラメータ（例えば新気量）の目標値と、燃焼状態量センサ（例えばエアフローメータ１４）により検出された実際の値との偏差を算出し、当該偏差を応答遅れ量として用いればよい。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）本実施形態では、空気系燃焼パラメータの応答遅れ量に応じて噴射系燃焼パラメータの目標値を過渡補正するので、噴射系燃焼パラメータの実値を、応答遅れが生じている空気系燃焼パラメータの実値に合った値にすることができる。よって、エンジン１０の過渡運転時においてエンジン出力値の実値が要求値から大きくずれてしまうことを回避できる。

（２）また、複数種類の噴射系燃焼パラメータの目標値を、同一の補正係数Ｋを用いて一律に補正するので、応答遅れ量に応じた最適な補正量を複数種類の噴射系燃焼パラメータ毎に算出する場合に比べて、補正量の算出処理負荷を軽減できる。

（３）複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関を燃焼パラメータ演算式２２により定義しているので、「要求されるエンジン出力値にするには燃焼状態をどのようにすればよいのか」を把握できる。したがって、燃焼パラメータ演算式２２を用いて、複数種類のエンジン出力値の要求値と実値との偏差を小さくするよう、複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを協調して算出するので、複数種類の燃焼パラメータが１つのエンジン出力値に対して相互干渉することを鑑みて協調制御することができ、複数種類のエンジン出力値を同時に要求値に近づけさせることに対する制御性向上を図ることができる。

（４）複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との相関を制御量演算式３２により定義しているので、「どのような燃焼状態にすればどのようなエンジン出力状態になるのか」を把握できる。したがって、制御量演算式３２を用いて、複数種類の燃焼パラメータの目標値と実値との偏差を小さくするよう、複数種類の制御量の組み合わせを協調して算出するので、複数種類の制御量が１つの燃焼パラメータに対して相互干渉することによる制御性悪化を回避でき、複数種類の制御量を協調制御することで、複数種類の燃焼パラメータを同時に目標値に近づけさせることに対する制御性向上を図ることができる。

（５）上述の如く燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２を用いて、複数種類のエンジン出力値の要求値に対する複数種類の燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出するとともに、複数種類の燃焼パラメータの目標値に対する複数種類の制御量の指令値の組み合わせを算出することができる。よって、これらの組み合わせの最適値について一つずつ適合試験により取得しておくことを不要にできるので、膨大な試験点数を要する適合試験作業及び制御マップ作成作業の負担軽減を図ることができる。また、マップを記憶させるのに要するメモリ（記憶手段）の容量を軽減できる。

特に、環境条件毎に上記組み合わせの最適値を適合試験により取得しようとすると、その試験点数は極めて膨大となるのに対し、本実施形態によれば、後述する（４）（５）に記載の如くフィードバック制御することで、図５に示すように環境条件の変化に対するロバスト性を向上できるので、例えば環境条件毎に燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２を設定しておくといった作業を廃止でき、演算式２２，３２の設定の作業負担を軽減できる。

（６）燃焼パラメータの実値又は推定値が燃焼パラメータの目標値と一致するよう制御量をフィードバック制御する。しかも、複数種類の燃焼パラメータについて複数種類の制御量を同時に協調してフィードバック制御する。そのため、エンジン水温等の環境条件が変化したことに対して複数種類の燃焼状態が目標値から離れていくことを抑制できる。よって、燃焼パラメータコントローラ３０により燃焼状態を制御するにあたり、環境条件の変化に対するロバスト性を向上できる。

（７）エンジン出力値の実値又は推定値がエンジン出力値の要求値と一致するよう燃焼パラメータの目標値をフィードバックして算出する。しかも、複数種類のエンジン出力値について複数種類の燃焼パラメータの目標値を同時に協調してフィードバックして算出する。そのため、エンジン水温等の環境条件が変化したことに対して複数種類のエンジン出力が目標値から離れていくことを抑制できる。よって、燃焼パラメータ算出器２０によりエンジン出力値の要求値に対する燃焼パラメータの目標値を算出するにあたり、環境条件の変化に対するロバスト性を向上できる。

（８）本実施形態によれば、上述の如く環境条件の変化に対するロバスト性を向上できるので、エンジン水温センサ等の環境条件を検出してその検出結果をエンジン制御に反映させることを不要にできる。よって、環境条件を検出するセンサを廃止できる場合がある。

（９）本実施形態に反し、複数種類のエンジン出力値と複数種類の制御量との相関を直接的に定義しようとすると、この相関は極めて複雑であるため、図４に示すような回帰直線３２ａＭを試験により取得することは極めて困難な作業となる。これに対し、複数種類のエンジン出力値と複数種類の燃焼パラメータとの相関、及び複数種類の燃焼パラメータと複数種類の制御量との相関は複雑性が緩和される。この点に着目した本実施形態では、燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２を設けることで、燃焼パラメータを中間パラメータとして、複数種類のエンジン出力値と複数種類の制御量との相関を定義しているので、燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２の作成に用いられる回帰直線２２ａＭ，３２ａＭ等の相関データの、取得作業の負荷低減を図ることができる。

（１０）しかも本実施形態では、燃焼パラメータを中間パラメータとしていることを利用して、エンジン出力値の実値又は推定値をフィードバックするのみならず、中間パラメータ（燃焼パラメータ）の実値又は推定値をもフィードバックするので、燃焼パラメータコントローラ３０及び燃焼パラメータ算出器２０を用いてエンジン制御するにあたり、環境条件の変化に対するロバスト性を向上できる。

（１１）仮に、複数種類のアクチュエータ１１のうちの１つが故障して該当する制御量が制御できなくなったとしても、本実施形態によれば、燃焼パラメータの実値又は推定値をフィードバックするので、燃焼パラメータ偏差がゼロになるまで複数種類の制御量の指令値は補正され続けることとなる。そのため、故障していない制御可能な残りの制御量を協調制御して、複数種類の燃焼パラメータの実値が目標値に近づくよう制御することとなるので、複数種類のアクチュエータ１１のうちの１つが故障しても、残りのアクチュエータ１１の協調制御及びフィードバック制御により、複数種類の燃焼パラメータを目標値に近づけさせることができる。その結果、複数種類のエンジン出力値を要求値に近づけさせるよう制御できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、噴射系燃焼パラメータの目標値を過渡補正するにあたり、同一の補正係数Ｋを用いて複数種類の噴射系燃焼パラメータを一律に補正している。これに対し図８に示す本実施形態では、複数種類の噴射系燃焼パラメータの個々に対して最適な補正量を算出する。

図８に示す例では、複数種類の噴射系燃焼パラメータの各々に対する補正量と吸気系燃焼パラメータの応答遅れ量との相関を、図８（ｂ）に示す噴射系補正演算式で定義している。

この噴射系補正演算式は、複数種類のエンジン出力値の変化量及び空気系燃焼パラメータの応答遅れ量ΔＡｉｒを変数とした列ベクトルＢ１と、行列Ｂ２と、複数種類の噴射系燃焼パラメータの補正量を変数とした列ベクトルＢ３ｉｎｊとから構成されており、列ベクトルＢ１と行列Ｂ２との積が列ベクトルＢ３ｉｎｊである。行列Ｂ２の数値は予め実施した試験により設定されている。

したがって、列ベクトルＢ１の変数に以下の値を代入すれば、列ベクトルＢ３ｉｎｊによる噴射系燃焼パラメータの各々の補正量を算出できる。すなわち、列ベクトルＢ１のうちエンジン出力値を示す変数に、エンジン出力値の要求値、又はエンジン出力値の検出値、又はエンジン出力偏差算出器４０の算出値、又は積分器２１の算出値エンジン出力値を代入する。また、列ベクトルＢ１のうち応答遅れ量ΔＡｉｒを示す変数に、燃焼パラメータ演算式２２で算出された空気系燃焼パラメータの目標値と、燃焼状態量センサ１４により検出された実際の値との偏差を応答遅れ量ΔＡｉｒとして算出し、その算出値を、列ベクトルＢ１のうち応答遅れ量ΔＡｉｒを示す変数に代入する。

そして、図８（ａ）の演算式を用いて算出した噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊに、図８（ｂ）の噴射系補正演算式を用いて算出した列ベクトルＢ３ｉｎｊ（補正量）を加算することで、噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊに対する過渡補正を行う（図８（ｃ）参照）。

以上により、本実施形態によっても上記第１実施形態による効果（１）〜（１０）と同様の効果が発揮される。また、本実施形態によれば、燃焼パラメータ演算式２２とは別に設定された噴射系補正演算式を用いて補正量を算出するので、応答遅れ量に応じた最適な補正量を、複数種類の噴射系燃焼パラメータ毎に算出することを容易に実現できる。

（第３実施形態）
上記第２実施形態では、噴射系燃焼パラメータの目標値を過渡補正するにあたり、噴射系補正演算式を用いて補正量を算出している。これに対し図９に示す本実施形態では、燃焼パラメータ演算式２２を構成する噴射系行列Ａ２ｉｎｊを直接補正することで、燃焼パラメータ演算式２２を構成する噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊの値が補正された値となるよう過渡補正を実施する。例えば図９に示す例では、噴射系行列Ａ２ｉｎｊのうちａ２２の数値を、応答遅れ量ΔＡｉｒに応じて補正している。以上により、本実施形態によっても上記第２実施形態と同様の効果が発揮される。

（第４実施形態）
上記第１〜第３実施形態では噴射系燃焼パラメータの目標値を過渡補正しているのに対し、本実施形態では噴射系制御量の指令値を過渡補正している。なお、当該過渡補正は、図２のステップＳ５０（噴射系制御量補正手段）で実施されるものであり、具体的には、図１（ｃ）の制御量演算式３２（行列式）を図１０の行列式に変更することで、噴射系制御量に対する過渡補正を実現させる。

図１０に示す制御量演算式３２は、複数種類の燃焼パラメータの変化量及び空気系燃焼パラメータの応答遅れ量ΔＡｉｒを変数とした列ベクトルＡ３と、行列Ａ４と、制御量の変化量を変数とした列ベクトルＡ５とから構成されており、列ベクトルＡ３と行列Ａ４との積が列ベクトルＡ５である。行列Ａ４の数値は予め実施した試験により設定されている。なお、列ベクトルＡ３は、空気系燃焼パラメータを示す空気系列ベクトルＡ３ａｉｒ、噴射系燃焼パラメータを示す噴射系列ベクトルＡ３ｉｎｊ、及び応答遅れ量ΔＡｉｒを示す応答遅れベクトルＡ３Ｋから構成される。したがって、行列Ａ４中のｑ＋１列目の数値（符号Ａ４Ｋ参照）が、複数種類の制御量の各々に対する補正量と応答遅れ量ΔＡｉｒとの相関を定義していると言え、「制御量補正演算式」に相当する。

行列Ａ４中のｑ＋１列目の数値Ａ４Ｋは、複数種類の制御量のうち、噴射系制御量（例えば燃料圧力、燃料噴射量、噴射時期、噴射回数等）の指令値がステップ的に変化しないよう「なまし処理」が行われるよう設定されている。なお、行列Ａ４中のｑ＋１列目の数値Ａ４Ｋは、空気系制御量（例えばＥＧＲ量、過給圧、新気流入量、機関バルブ開閉時期及びリフト量）に対しては補正量をゼロに設定してもよいし、噴射系制御量に対する過渡補正に対して協調制御するよう補正量を設定してもよい。

以上により、本実施形態によっても、上記第１実施形態による効果（１）〜（１０）と同様の効果が発揮される。また、本実施形態によれば、応答遅れ量に応じた最適な補正量を、複数種類の噴射系制御量毎に算出することを容易に実現できる。

（第５実施形態）
上記第４実施形態では、制御量演算式３２の列ベクトルＡ３に応答遅れ量ΔＡｉｒを示す応答遅れベクトルＡ３Ｋを組み入れることで、噴射系制御量の指令値を過渡補正している。これに対し図１１に示す本実施形態では、制御量演算式３２を構成する行列Ａ４を直接補正することで、制御量演算式３２を構成する列ベクトルＡ５中の噴射系制御量の値が補正された値となるよう過渡補正を実施する。例えば図１１に示す例では、行列Ａ４のうちｂｐ２の数値を、応答遅れ量ΔＡｉｒに応じて補正している。以上により、本実施形態によっても上記第４実施形態と同様の効果が発揮される。

（第６実施形態）
上記第１実施形態では、図２の処理とは別に制御量の基準指令値を算出しておき、燃焼パラメータ偏差を制御量演算式３２に代入して得られた解を、基準指令値に対するフィードバック補正量として算出している。

これに対し図１２に示す本実施形態では、燃焼パラメータの目標値を制御量演算式３２に代入して得られた解を基準指令値として算出し、その一方で、フィードバック制御器３３が燃焼パラメータ偏差に基づきフィードバック補正量を算出する。そして、制御量演算式３２を用いて算出した基準指令値、及びフィードバック制御器３３を用いて算出したフィードバック補正量に基づき、指令値算出器３４が最終的な制御量の指令値を算出する。

また、上記第１実施形態では、図２の処理とは別に燃焼パラメータの基準目標値を算出しておき、エンジン出力値偏差を燃焼パラメータ演算式２２に代入して得られた解を、基準目標値に対するフィードバック補正量として算出している。

これに対し図１２に示す本実施形態では、エンジン出力値の要求値を燃焼パラメータ演算式２２に代入して得られた解を基準目標値として算出し、その一方で、フィードバック制御器２３がエンジン出力値偏差に基づきフィードバック補正量を算出する。そして、燃焼パラメータ演算式２２を用いて算出した基準目標値、及びフィードバック制御器２３を用いて算出したフィードバック補正量に基づき、目標値算出器２４が最終的な燃焼パラメータの目標値を算出する。

以上に詳述した本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の協調制御が実施されるとともに、燃焼パラメータ及びエンジン出力値の実値又は推定値をフィードバックさせるので、上記第１実施形態と同様の効果が発揮される。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、燃焼パラメータ及びエンジン出力値の実値又は推定値をフィードバックさせているが、本発明の実施にあたり、これらのフィードバックの少なくとも一方を廃止して、オープン制御としてもよい。具体的には、図１２に示すブロック図において、フィードバック制御器２３、目標値算出器２４及びエンジン出力偏差算出器４０を廃止して、燃焼パラメータ演算式２２で算出した基準目標値を、そのまま燃焼パラメータコントローラ３０へ出力してもよい。また、フィードバック制御器３３、指令値算出器３４及び燃焼パラメータ偏差算出器５０を廃止して、制御量演算式３２で算出した基準指令値を、そのままアクチュエータ１１へ出力してもよい。

・本発明は燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２のいずれかを用いていればよく、燃焼パラメータ演算式２２及び制御量演算式３２のいずれかを以下のマップに置き換えてもよい。すなわち、エンジン出力値の要求値に対する燃焼パラメータの最適値が記憶されたマップを燃焼パラメータ演算式２２に置き換えてもよい。或いは、燃焼パラメータの目標値に対する制御量の最適値が記憶されたマップを制御量演算式３２に置き換えてもよい。

・エンジン冷却水等の環境条件を検出するセンサを設け、当該センサの検出値に基づき、燃焼パラメータ算出器２０で算出した燃焼パラメータの目標値を補正してもよい。同様に、前記センサの検出値に基づき、燃焼パラメータコントローラ３０で算出した制御量の指令値を補正してもよい。

１０…エンジン、１０ａ…ＥＣＵ（記憶手段）、１１…アクチュエータ、１２…ＮＯｘセンサ（エンジン出力値フィードバック手段）、１３…筒内圧センサ（燃焼パラメータフィードバック手段）、１４…エアフローセンサ（燃焼パラメータフィードバック手段）、２０…燃焼パラメータ算出器（燃焼目標値算出手段）、２２…燃焼パラメータ演算式、３０…燃焼パラメータコントローラ（制御量指令値算出手段）、３２…制御量演算式、４０…エンジン出力偏差算出器（エンジン出力値フィードバック手段）、５０…燃焼パラメータ偏差算出器（燃焼パラメータフィードバック手段）、Ｓ５０…噴射系燃焼パラメータ補正手段、Ｓ９０…噴射系制御量補正手段。

Claims (11)

1. アクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの出力特性を制御するエンジン制御装置であって、
   前記出力特性を表す複数種類のエンジン出力値と、前記燃焼状態を表す複数種類の燃焼パラメータとの相関を定義した燃焼パラメータ演算式を記憶する記憶手段と、
   複数種類の前記エンジン出力値の要求値及び前記燃焼パラメータ演算式に基づき、複数種類の前記要求値に対する複数種類の前記燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出する燃焼目標値算出手段と、
   前記燃焼目標値算出手段により算出された複数種類の前記燃焼パラメータの目標値に基づき、前記アクチュエータに対する制御量の指令値を算出する制御量指令値算出手段と、
   を備え、
   複数種類の前記燃焼パラメータを、気筒内での燃料噴射状態に大きく依存して変化する噴射系燃焼パラメータと、気筒内の空気状態に大きく依存して変化する空気系燃焼パラメータとに分類し、
   前記燃焼目標値算出手段は、前記空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて、前記噴射系燃焼パラメータの目標値を補正する噴射系燃焼パラメータ補正手段を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
2. 前記記憶手段には、複数種類の前記噴射系燃焼パラメータの補正量と前記応答遅れ量との相関を定義した噴射系補正演算式が記憶されており、
   前記噴射系燃焼パラメータ補正手段は、前記噴射系補正演算式及び前記応答遅れ量に基づき前記噴射系燃焼パラメータの補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
3. 前記噴射系燃焼パラメータ補正手段は、複数種類の前記噴射系燃焼パラメータの目標値を、同一の補正係数を用いて一律に補正することを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。
4. 前記記憶手段には、複数種類の前記燃焼パラメータと複数種類の前記制御量との相関を定義した制御量演算式が記憶されており、
   前記制御量指令値算出手段は、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値及び前記制御量演算式に基づき、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値に対する複数種類の前記制御量の指令値の組み合わせを算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
5. アクチュエータの作動を制御することで、エンジンの燃焼状態を制御し、ひいてはエンジンの出力特性を制御するエンジン制御装置であって、
   前記出力特性を表すエンジン出力値に基づき、燃焼状態を表す複数種類の燃焼パラメータの目標値を算出する燃焼目標値算出手段と、
   複数種類の前記燃焼パラメータと前記アクチュエータに対する複数種類の制御量との相関を定義した制御量演算式を記憶する記憶手段と、
   複数種類の前記燃焼パラメータの目標値及び前記制御量演算式に基づき、複数種類の前記燃焼パラメータの目標値に対する複数種類の前記制御量の指令値の組み合わせを算出する制御量指令値算出手段と、
   を備え、
   複数種類の前記制御量を、気筒内での燃料噴射状態への影響が大きい噴射系制御量と、気筒内の空気状態への影響が大きい空気系制御量とに分類し、
   複数種類の前記燃焼パラメータを、気筒内での燃料噴射状態に大きく依存して変化する噴射系燃焼パラメータと、気筒内の空気状態に大きく依存して変化する空気系燃焼パラメータとに分類し、
   前記制御量指令値算出手段は、前記空気系燃焼パラメータの目標値に対する実値の応答遅れ量に基づいて、前記噴射系制御量の指令値を補正する噴射系制御量補正手段を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
6. 前記記憶手段には、複数種類の前記制御量の補正量と前記応答遅れ量との相関を定義した制御量補正演算式が記憶されており、
   前記噴射系制御量補正手段は、前記制御量補正演算式及び前記応答遅れ量に基づき前記噴射系制御量の補正量を算出することを特徴とする請求項５に記載のエンジン制御装置。
7. 前記噴射系制御量補正手段は、複数種類の前記制御量の指令値を、同一の補正係数を用いて一律に補正することを特徴とする請求項５に記載のエンジン制御装置。
8. 前記記憶手段には、複数種類の前記エンジン出力値と複数種類の前記燃焼パラメータとの相関を定義した燃焼パラメータ演算式が記憶されており、
   前記燃焼目標値算出手段は、複数種類の前記エンジン出力値の要求値及び前記燃焼パラメータ演算式に基づき、複数種類の前記エンジン出力値の要求値に対する複数種類の前記燃焼パラメータの目標値の組み合わせを算出することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
9. 前記エンジン出力値の実値又は推定値と前記エンジン出力値の要求値との偏差を、前記燃焼パラメータの目標値の算出にフィードバックさせるエンジン出力値フィードバック手段を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
10. 前記燃焼パラメータの実値又は推定値と前記燃焼パラメータの目標値との偏差を、前記制御量の指令値の算出にフィードバックさせる燃焼パラメータフィードバック手段を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。
11. 複数種類の前記エンジン出力値には、排気エミッションに関する物理量、出力トルクに関する物理量、燃料消費率に関する物理量、及び燃焼音に関する物理量の少なくとも２つが含まれていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のエンジン制御装置。

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