小范围）内的曲轴转角角度（参照 图2中的箭头Ar的范围），便能够在内燃机的负载处于至少所述特定范围内的情况下，与现 有技术相比更容易地改善内燃机的耗油率。
[0034] 在此基础上，本发明装置在内燃机的负载处于"大于所述第二阈值的范围内"的情 况下，以内燃机的负载越大，热释放率重心位置"在与所述固定曲轴转角角度相比靠滞后角 侧的范围内越向更靠滞后角侧的值变化"的方式而使燃烧状态变化（参照图3的（A))。
[0035] 只要热释放率重心位置向滞后角侧变化，即使燃料喷射量为固定，气缸压力的最 大值也会降低。因此，根据本发明装置，能够实现在使燃烧中的气缸压力的最大值不超过容 许压力的同时，将热释放率重心位置作为表示燃烧状态的指标值而考虑的燃烧控制。并且， 本发明装置在所述固定曲轴转角角度被设定为所述耗油率最优曲轴转角角度或其附近的 曲轴转角角度的情况下，能够以在内燃机的负载为第二阈值以上时使气缸压力的最大值不 超过容许压力的同时，使热释放率重心位置尽可能接近所述耗油率最优曲轴转角角度的方 式（即，尽可能使排气损失减小的方式）而对燃烧状态进行控制。即，本发明装置能够在高 负载时将气缸压力的最大值维持在容许压力范围内的同时，改善耗油率并且产生所要求的 转矩。换言之，本发明装置能够在不使内燃机产生转矩从目标转矩（要求转矩）降低的条 件下，使气缸压力的最大值降低至容许压力以下。
[0036] 另外，如前文所述，本发明装置也可以在将热释放率重心位置控制为预定的曲轴 转角角度（所述固定的曲轴转角角度或所述滞后角侧的曲轴转角角度）时，执行使用以实 现这样的热释放率重心位置的方式而被预先确定的燃烧参数的前馈控制。而且，本发明装 置也可以取代所述前馈控制或在其基础上执行如下的反馈控制，即，对实际的热释放率重 心位置进行推断，并且以使该推断出的实际的热释放率重心位置与预定的曲轴转角角度 (所述固定的曲轴转角角度或所述滞后角侧的曲轴转角角度）相等的方式而改变（补正） 燃烧参数的反馈控制。
[0037] 然而，一般情况下，内燃机转速越大，越有必要使燃料喷射在较短期间内结束，因 此，有必要使燃料喷射压（例如，共轨压力）增大。其结果为，内燃机转速越大，气缸压力的 最大值也越大。因此，内燃机转速越高，所述第二阈值（为了使气缸压力的最大值成为容许 压力以下而必须使热释放率重心位置向与所述固定的曲轴转角角度相比靠滞后角侧的曲 轴转角角度移动的负载的最小值）越小。因此，优选为，内燃机转速越大，所述第二阈值越 小。
[0038] 在第二阈值相对于内燃机转速而被维持为固定的情况下，为了相对于全部的内燃 机转速而将气缸压力的最大值设为容许压力以下，该第二阈值成为在内燃机转速为"假定 的最高转速"附近的情况下的值，因此在内燃机转速较低的情况下，尽管热释放率重心位置 无需被滞后但依然被滞后，其结果为，耗油率恶化。相对于此，如果第二阈值以内燃机转速 越大其越小的方式被设定，则在内燃机转速较低的情况下，无需不必要地使热释放率重心 滞后，因此能够使内燃机的耗油率良好。
[0039] 并且，优选为，在内燃机的负载为大于所述第二阈值（例如，第二阈值中的最小 值）的范围内的任意的预定负载的情况下，以内燃机转速越高，热释放率重心位置成为越 靠滞后角侧的曲轴转角角度的方式，对所述燃烧参数进行设定。由此，也由于在内燃机转速 较低的情况下，无需不必要地使热释放率重心滞后，因此能够使内燃机的耗油率良好。
[0040] 另外，所述第二阈值也可以说是在随着要求转矩的增大或要求输出的增大而增大 了所述燃料喷射量的情况下，如果不使所述热释放率重心位置向滞后角侧变化，则所述内 燃机的气缸压力的最大值将超过容许压力的负载的值（气缸压力的最大值超过容许压力 的状态下的内燃机的负载）。
[0041] 并且，在本发明装置中，所述热释放率重心位置可以为根据所述内燃机的负载或 所述燃料喷射量（即，与加速踏板开度（加速踏板操作量）相关的值）与内燃机转速而确 定的曲轴转角角度。由此，能够容易地设定在使气缸压力的最大值不超过容许压力的同时， 能够改善耗油率的适当的热释放率重心位置。
[0042] 本发明的其他的目的、其他的特征以及附带的优点应该能够根据关于参照以下的 附图所记述的本发明的各实施方式的说明而容易地理解。
【附图说明】
[0043] 图1为用于对热释放率重心位置（热释放率重心曲轴转角角度）进行说明的曲 线图，（A)为在预定的正时实施了引燃喷射以及主喷射的情况下的燃烧波形，（B)为表示与 (A)相比而引燃喷射被提前的情况下的燃烧波形。
[0044] 图2为表示每个内燃机转速与内燃机的负载的组合的、热释放率重心位置与耗油 率恶化率之间的关系的曲线图。
[0045] 图3为表示内燃机的负载与目标热释放率重心位置（目标曲轴转角角度）之间的 关系的曲线图，（A)表示对应于内燃机的负载而使目标曲轴转角角度推移的示例，（B)表示 对应于内燃机的负载以及内燃机转速而使目标曲轴转角角度推移的示例。
[0046] 图4为本发明的实施方式所涉及的控制装置以及该应用了控制装置的内燃机的 概要结构图。
[0047] 图5为表示图4所示的控制装置的CPU所执行的程序的流程图。
[0048] 图6为表示图4所示的控制装置的CPU所执行的程序的流程图。
[0049] 图7为表示图4所示的控制装置的CPU所执行的程序的流程图。
[0050] 图8为用于对燃烧重心角度进行说明的曲线图。
[0051] 图9为用于对燃烧重心角度进行说明的曲线图。
[0052] 图10为表示每个内燃机转速的、燃烧重心角度与耗油率恶化率之间的关系的曲 线图。
【具体实施方式】
[0053] 以下，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的内燃机的控制装置（以下，也称为 本控制装置）进行说明。
[0054] (结构）
[0055] 本控制装置被应用于图4所示的内燃机（内燃机）10中。内燃机10为多气缸（本 实施例中为直列四气缸）四行程活塞往复运动型柴油内燃机。内燃机10包括内燃机主体 部20、燃料供给系统30、进气系统40、排气系统50以及EGR系统60。
[0056] 内燃机主体部20包括主体21，主体21包括气缸体、气缸盖以及曲轴箱等。在主体 21中形成有四个气缸（燃烧室）22。在各气缸22的上部设置有燃料喷射阀（喷射器）23。 燃料喷射阀23响应后述的发动机ECU(电子控制单元）70的指示而开阀，并向气缸内直接 喷射燃料。
[0057] 燃料供给系统30包括燃料加压栗（供给栗）31、燃料送出管32、共轨（储压室）33。 燃料加压栗31的喷出口与燃料送出管32连接。燃料送出管32与共轨33连接。共轨33 与燃料喷射阀23连接。
[0058] 燃料加压栗31将存储在未图示的燃料罐中的燃料抽取上来之后进行加压，并通 过燃料送出管32而向共轨33供给该加压后的高压燃料。燃料加压栗31通过与内燃机10 的曲轴联动的驱动轴而工作。燃料加压栗31能够响应ECU70的指示，而对共轨33内的燃 料的压力（即，燃料喷射压、共轨压）进行调节。
[0059] 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、 内部冷却器45、节气门46以及节气门作动器47。
[0060] 进气歧管41包括与各气缸连接的支部、支部汇集在一起的汇集部。进气管42与 进气歧管41的汇集部连接。进气歧管41以及进气管42构成了进气通道。在进气管42中 从进气流通的上游趋向下游，依次配置有空气滤清器43、压缩机44a、内部冷却器45以及节 气门46。节气门作动器47根据E⑶70的指示而改变节气门46的开度。
[0061] 内部冷却器45降低进气温度。内部冷却器45具备未图示的旁通通道以及被安装 在该旁通通道中的旁通阀。而且，内部冷却器45能够对在其与未图示的冷却器之间通流的 冷却水（制冷剂）量进行调节。因此，内部冷却器45通过响应E⑶70的指示而对旁通阀的 开度和/或冷却水量进行调节，从而能够改变内部冷却器45的冷却效率（通过内部冷却器 45的流入气体的温度与内部冷却器45的流出气体的温度之比而表示的效率）。
[0062] 排气系统50包括排气歧管51、排气管52、增压器44的涡轮44b以及废气净化装 置（例如，柴油氧化催化剂以及颗粒过滤器等）53。
[0063] 排气歧管51包括与各气缸连接的支部和支部汇集在一起的汇集部。排气管52与 排气歧管51的汇集部连接。排气歧管51以及排气管52构成了排气通道。在排气管52中， 从废气流通的上游趋向下游，配置有涡轮44b以及废气净化装置53。
[0064] 增压器44为公知的可变容量型增压器，在其涡轮44b上设置有多个未图示的喷嘴 隔片（可变喷嘴）。该喷嘴隔片根据ECU70的指示而改变开度，其结果为，增压被改变（控 制）。另外，增压器44的涡轮44b也可以具备未图示的"涡轮44b的旁通通道以及被设置 在旁通通道上的旁通阀"，并可以根据ECU70的指示而改变该旁通阀开度，从而改变增压。 即，在本说明书中，"对增压器44进行控制"的意思为，通过改变喷嘴隔片的角度和/或旁通 阀的开度从而改变增压。
[0065] EGR系统60包括排气回流管61、EGR控制阀62以及EGR冷却器63。
[0066] 排气回流管61将排气通道（排气歧管51)中的与涡轮44b相比靠上游的位置和 进气通道（进气歧管41)中的节气门46的下游位置连通。排气回流管61构成了 EGR气体 通道。
[0067] EGR控制阀62被配置在排气回流管61上。EGR控制阀62通过响应来自E⑶70的 指示而改变EGR气体通道的通道断面面积，从而能够改变从排气通道向进气通道再循环的 废气量（EGR气体量）。
[0068] EGR冷却器63被安装在排气回流管61中，并降低在排气回流管61中流通的EGR 气体的温度。EGR冷却器63具备未图示的旁通通道以及被安装在该旁通通道中的旁通阀。 并且，EGR冷却器63能够对在其与未图示的冷却器之间流通的冷却水（制冷剂）量进行调 节。因此，EGR冷却器63通过响应E⑶70的指示而对旁通阀开度和/或冷却水量进行调节， 从而能够改变EGR冷却器63的冷却效率（通过EGR冷却器63的流入气体的温度与EGR冷 却器63的流出气体的温度之比而表示的效率）。
[0069] E⑶70为包括公知的微型电子计算机在内的电子电路，并包括CPU、ROM、RAM、备份 RAM以及接口等。ECU70与以下所述的传感器类连接，并接收（输入）来自这些传感器的信 号。并且，E⑶70向各种作动器送出指示（驱动）信号。
[0070] E⑶70与空气流量计71、节气门开度传感器72、进气管压力传感器73、燃料压力传 感器74、气缸压力传感器75、曲轴转角角度传感器76、EGR控制阀开度传感器77以及水温 传感器78。
[0071] 空气流量计71对通过进气通道内的进气（不含有EGR气体的新鲜空气）的质量 流量（进气量）进行测量，并输出表示该进气量Ga的信号。并且，空气流量计71对进气的 温度（进气温）进行检测，并输出表示该进气温THA的信号。
[0072] 节气门开度传感器72对节气门开度进行检测，并输出表示节气门开度TA的信号。
[0073] 进气管压力传感器73输出表示进气通道内的与节气门46相比靠下游的进气