多気筒内燃機関の制御装置
【課題】排気性状の悪化を好適に抑えることのできる多気筒内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関は、排気再循環（ＥＧＲ）通路およびＥＧＲ弁を有するＥＧＲシステムと、気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える。機関運転状態に基づき設定される目標ＥＧＲ率ＴｅｇｒをもとにＥＧＲ弁の開弁制御を実行するとともに、機関運転状態に基づき設定される各気筒共通の目標燃料噴射量Ｔｑをもとに各燃料噴射弁の作動制御を実行する。燃料噴射弁内部の燃料圧力を検出する圧力センサが気筒毎に設けられる。気筒毎に、圧力センサにより検出される燃料圧力の変動態様に基づいて補正後噴射量ＲＱを算出するとともに（Ｓ３０３，Ｓ３０４）、同補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの設定に用いるＥＧＲマップを補正する（Ｓ３０５）。
【解決手段】内燃機関は、排気再循環（ＥＧＲ）通路およびＥＧＲ弁を有するＥＧＲシステムと、気筒毎に設けられた燃料噴射弁とを備える。機関運転状態に基づき設定される目標ＥＧＲ率ＴｅｇｒをもとにＥＧＲ弁の開弁制御を実行するとともに、機関運転状態に基づき設定される各気筒共通の目標燃料噴射量Ｔｑをもとに各燃料噴射弁の作動制御を実行する。燃料噴射弁内部の燃料圧力を検出する圧力センサが気筒毎に設けられる。気筒毎に、圧力センサにより検出される燃料圧力の変動態様に基づいて補正後噴射量ＲＱを算出するとともに（Ｓ３０３，Ｓ３０４）、同補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの設定に用いるＥＧＲマップを補正する（Ｓ３０５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関排気通路内の排気の一部を機関吸気通路に再循環させる排気再循環システムを備えた多気筒内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、排気再循環（ＥＧＲ）システムは、機関吸気通路および機関排気通路を連通するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するＥＧＲ弁とを備えている。そして、機関運転状態に基づくＥＧＲ弁の開弁制御（ＥＧＲ制御）の実行を通じて、機関排気通路から機関吸気通路に戻される排気の量（ＥＧＲ量）が調節される。このようにして排気の一部を再循環させることにより、気筒内における燃料の燃焼温度が低下するようになるため、排気中の窒素化合物（ＮＯｘ）の低減が図られるようになる。
【０００３】
ディーゼル機関のＥＧＲ制御では基本的に、ＥＧＲ量が多くなるほど排気中のＮＯｘを低減する効果が大きくなる。ただし、ＥＧＲ量を多くし過ぎると、気筒内における燃料の燃焼状態が悪化してしまうために、これに伴う排気通路への未燃燃料の排出量の増加によって白煙の発生を招いてしまう。
【０００４】
そのため従来、ＥＧＲ量を適正な量に調節するために、燃料噴射量と吸入空気量とに基づいてＥＧＲ量を調節する装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置では、排気中のＮＯｘの低減と白煙発生の抑制との両立を図ることの可能な空燃比の目標値（目標空燃比）が定められるとともに、ディーゼル機関の吸入空気量が検出される。そして、吸入空気量と燃料噴射量の制御目標値（目標燃料噴射量）とに基づいて、ＥＧＲ量が上記目標空燃比と実際の空燃比とを一致させることの可能な量になるように、ＥＧＲ制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３６９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディーゼル機関では燃料噴射弁が気筒毎に設けられる。また、上記目標燃料噴射量としては各気筒共通の値が設定される。ここで、ディーゼル機関に設けられた各燃料噴射弁の動作特性は個体差や経時変化に起因して異なる。そのため、共通の目標燃料噴射量に基づいて同一の制御態様で各燃料噴射弁を作動させたところで、それらの動作特性の相異によって実際の燃料噴射量にばらつきが生じることが避けられない。
【０００７】
したがって、上述したように目標燃料噴射量と吸入空気量とに基づいてＥＧＲ制御を実行した場合であっても、気筒間における実燃料噴射量のばらつきによって空燃比にもばらつきが生じてしまう。そして、そうした気筒間における空燃比のばらつきに起因して、いずれかの気筒においてＥＧＲ量の過多による白煙の発生を招いたりＥＧＲ量の不足によるＮＯｘの増加を招いたりするといった不都合の発生を招くおそれがある。
【０００８】
特許文献１には、ディーゼル機関の気筒毎に、吸入空気量を検出するとともに同吸入空気量に基づいてＥＧＲ制御を実行する装置も提案されている。この装置によれば、ディーゼル機関の気筒間における吸入空気量のばらつきに起因する上記不都合の発生を抑えることが可能になるものの、気筒間における実燃料噴射量のばらつきに起因する不都合の発生についてはやはり抑えられない。
【０００９】
なお、上述した気筒間における空燃比のばらつきに起因して排気性状の悪化を招くおそれがあるとの不都合に着目すると、上述したディーゼル機関に限らず、ガソリン機関や液化ガスを燃料として用いる液化ガス機関においても同様に生じる。
【００１０】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気性状の悪化を好適に抑えることのできる多気筒内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明では、多気筒内燃機関に、機関排気通路および機関吸気通路を連通する排気再循環（ＥＧＲ）通路と同ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するＥＧＲ弁とを有するＥＧＲシステムが搭載されるとともに、その気筒毎に燃料噴射弁が設けられている。そして、機関運転状態に基づき設定されたＥＧＲ弁の開弁制御にかかる制御目標値に基づいて同開弁制御が実行されるとともに、機関運転状態に基づき設定された各気筒共通の目標燃料噴射量に基づいて各燃料噴射弁の作動制御が実行される。
【００１２】
燃料噴射弁からの燃料噴射を実行すると燃料噴射弁内部の燃料圧力が一時的に低下するために、そうした燃料圧力の変動態様を監視することによって実際に燃料が噴射された期間や実際に噴射された燃料の量を精度よく把握することができる。この点をふまえて請求項１に記載の発明では、気筒毎に、圧力センサによって検出される燃料噴射弁内部の燃料圧力の変動態様に基づいて実燃料噴射量が算出されるとともに、その実燃料噴射量と目標燃料噴射量とに基づいてＥＧＲ弁の開弁制御にかかる制御目標値が補正される。そのため、各燃料噴射弁の動作特性のばらつきに起因して気筒間における実燃料噴射量のばらつきが発生し、これに起因して気筒間における空燃比のばらつきが発生するとはいえ、ＥＧＲ弁の開弁制御の実行を通じて、そうした空燃比のばらつきが抑えられるように各気筒に再循環される排気の量（ＥＧＲ量）をそれぞれ調節することができる。これにより請求項１に記載の発明によれば、気筒間における空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、内燃機関の気筒間における空燃比のばらつきによる排気性状の悪化が抑えられるように、気筒毎に設定されたＥＧＲ弁の開弁制御にかかる制御目標値の設定に用いる関係を各別に補正することができるようになる。そのためそれら関係をもとに、空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を上記制御目標値として気筒毎に各別に算出することができるようになる。
【００１４】
排気性状を悪化させる要因としては、上述した気筒間における空燃比のばらつきの他、ハードウェアの個体差や経時変化（例えば燃料噴射弁の噴射孔形状の相異や内燃機関の吸気ポート形状の相異）に起因して生じる気筒内における燃料の燃焼状態のばらつきがある。そして、そうした燃料の燃焼状態は内燃機関の気筒内から排出される燃焼ガス（排気）の温度に基づいて把握することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、そうした排気の温度が温度センサによって気筒毎に検出されるとともに、その検出した排気温度に基づいて燃料の噴射態様が気筒毎に変更される。そのため、排気温度から把握される燃料の燃焼状態が悪い気筒においては同燃焼状態が良くなるように燃料の噴射態様を変更する一方、排気温度から把握される燃料の燃焼状態が良い気筒においては燃料の噴射態様を変更しないようにしたり上記燃焼状態が若干悪くなるように燃料の噴射態様を変更したりすることができる。したがって請求項３に記載の発明によれば、気筒間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができるようになるために、そのばらつきに起因する排気性状の悪化を抑えることができるようになる。
【００１６】
なお、気筒内における燃料の燃焼状態を変化させるべく変更手段により変更する燃料噴の射態様としては、請求項４によるように燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力を採用することや、請求項５によるように燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する時期を採用することができる。その他、燃料噴射弁の作動制御を通じて機関トルクを発生させるためのメイン噴射と同メイン噴射の実行に先立ち少量の燃料を噴射するパイロット噴射とを実行する装置においては、請求項６によるように、同パイロット噴射における噴射量を前記噴射態様として採用することができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、前記変更手段によって燃料の噴射態様を変更する際に、その変更に合わせて追加補正手段による前記制御目標値の補正が実行される。そのため、変更手段による燃料噴射態様の変更によって適切なＥＧＲ量が変化する場合において、その変化分を補償するべく前記制御目標値を補正することができるようになり、排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、圧力センサが燃料噴射弁に取り付けられるために、燃料噴射弁から離れた位置に設けられた圧力センサによって燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁の噴射孔に近い部位の燃料圧力を検出することができる。そのため、燃料噴射弁の開閉動作に伴い変動する燃料噴射弁内部の燃料圧力を圧力センサによって精度よく検出することができるようになり、同圧力センサによって検出した燃料圧力の変動波形に基づいて実燃料噴射量を精度よく算出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態にかかる制御装置が適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成を示す略図。
【図２】ＥＧＲ量調節処理の実行手順を示すフローチャート。
【図３】内燃機関の燃料噴射系の概略構成を示す略図。
【図４】燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。
【図５】燃料圧力の時間波形と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示すタイムチャート。
【図６】噴射量補正処理の実行手順を示すフローチャート。
【図７】検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示すタイムチャート。
【図８】ばらつき補正処理の実行手順を示すフローチャート。
【図９】ＥＧＲマップのマップ構造を示す略図。
【図１０】目標レール圧の補正項の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１１】レール圧と排気温度との関係を示すグラフ。
【図１２】目標メイン噴射時期の補正項の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１３】メイン噴射の噴射時期と排気温度との関係を示すグラフ。
【図１４】目標パイロット噴射量の補正項の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１５】パイロット噴射の噴射量と排気温度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１には、その吸気流れ方向上流側（以下、単に上流側）から順に、過給機２０のコンプレッサ２１、インタークーラ１２、吸気絞り弁１３が取り付けられている。なお、本実施の形態の内燃機関１０としては複数（本実施の形態では、四つ）の気筒１４を有するディーゼル機関が採用されている。
【００２１】
上記コンプレッサ２１は吸気通路１１内の空気をその圧力を高めつつ吸気流れ方向下流側（以下、単に下流側）に送るためのものである。また、インタークーラ１２はその内部を通過する空気を外気との熱交換を通じて冷却するための熱交換器である。上記吸気絞り弁１３は、吸気通路１１の通路断面積の変更を通じて同吸気通路１１における吸気絞り弁１３より下流側の部分の圧力（いわゆる過給圧）を変更するためのものである。
【００２２】
また、内燃機関１０の各気筒１４には、内部（詳しくは、燃焼室）に燃料を直接噴射供給するための燃料噴射弁１６がそれぞれ取り付けられている。さらに内燃機関１０の排気通路１８には、その排気流れ方向上流側から順に、上記過給機２０のタービン２２、および排気浄化装置１８ａが取り付けられている。
【００２３】
上記内燃機関１０では、吸気通路１１を通じて気筒１４内に空気が吸入されるとともに同気筒１４内において燃料噴射弁１６から燃料が噴射されることにより、同燃料が燃焼する。そして、この燃焼に伴って発生したエネルギが内燃機関１０の出力軸１７に伝達されることによって同出力軸１７が回転駆動される。内燃機関１０の気筒１４内において燃焼した後のガスは、排気として内燃機関１０の排気通路１８に排出されるとともに、排気浄化装置１８ａの通過に際して浄化される。
【００２４】
上記過給機２０は、排気駆動式のものであり、そのコンプレッサ２１内に設けられたコンプレッサホイール２１ａとタービン２２内に設けられたタービンホイール２２ａとが一体回転するようになっている。そして内燃機関１０の運転時においては、その排気通路１８を流れる排気が吹き付けられることによってタービンホイール２２ａが回転駆動され、これと一体回転するコンプレッサホイール２１ａによって吸気通路１１内の空気が圧送される。
【００２５】
内燃機関１０には、排気通路１８内の排気を吸気通路１１に再循環させるための排気再循環（ＥＧＲ）システム３０が設けられている。このＥＧＲシステム３０は具体的には、ＥＧＲ通路３１とＥＧＲ弁３２とＥＧＲクーラ３３とを備えている。ＥＧＲ通路３１は内燃機関１０の排気通路１８における上記タービン２２より排気流れ方向上流側の部分と吸気通路１１における上記吸気絞り弁１３より下流側の部分とを連通するものであり、同ＥＧＲ通路３１を通じて排気通路１８内の排気が吸気通路１１に導入される。ＥＧＲ弁３２はＥＧＲ通路３１の通路断面積を変更するためのものであり、同ＥＧＲ弁３２の開度を調節することによりＥＧＲ通路３１を通じて吸気通路１１に再循環される排気の量（ＥＧＲ量）が調量される。上記ＥＧＲクーラ３３はその内部を通過する排気を外気との熱交換を通じて冷却するための熱交換器である。
【００２６】
本実施の形態にかかる装置は、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサを備えている。それらセンサとしては、例えば内燃機関１０の出力軸１７の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための回転速度センサ４１や、ＥＧＲ弁３２の開度（ＥＧＲ開度ＶＲ）を検出するための開度センサ４２、吸気通路１１における吸気絞り弁１３より下流側の部分の圧力（過給圧Ｐ）を検出するための過給圧センサ４３が設けられている。また、アクセルペダル１９の踏み込み量ＡＣを検出するためのアクセルセンサ４４や、吸気通路１１を通過する空気の量（通路吸気量ＧＡ）を検出するためのエアフロメータ４５、排気の酸素濃度を通じて内燃機関１０の気筒１４内で燃焼した混合気の空燃比（実空燃比Ａ／Ｆ）を検出するための空燃比センサ４６が設けられている。この空燃比センサ４６は、排気通路１８における排気浄化装置１８ａより排気流れ方向下流側（以下、単に下流側）に設けられている。その他、内燃機関１０（詳しくは、その排気ポート）に設けられて気筒１４から排出される燃焼ガス（排気）の温度Ｔｅｘを検出する排気温度センサ４７や、燃料噴射弁１６に一体に取り付けられて同燃料噴射弁１６の内部の燃料圧力ＰＱを検出する燃料圧力センサ４８なども設けられている。なお、排気温度センサ４７および燃料圧力センサ４８は共に、内燃機関１０の各気筒１４に一つずつ、すなわち内燃機関１０の気筒１４毎に設けられている。
【００２７】
また本実施の形態にかかる装置は、例えばマイクロコンピュータを中心に構成される電子制御ユニット４０を備えている。この電子制御ユニット４０は、各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算処理を実行し、その演算結果に基づいて吸気絞り弁１３の開度制御や、燃料噴射弁１６の作動制御、ＥＧＲ弁３２の開弁制御などの各種制御を実行する。
【００２８】
本実施の形態では、吸気絞り弁１３の開度制御やＥＧＲ弁３２の開弁制御が上述したＥＧＲ量を調節するべく実行される。排気の再循環は吸気通路１１の圧力と排気通路１８の圧力との差を利用して行われる。このことをふまえて本実施の形態では、吸気絞り弁１３の開度制御を通じて吸気通路１１の通路断面積を変更することによって上記圧力差（具体的には、過給圧Ｐ）を調節しつつＥＧＲ弁３２の開弁制御を通じてＥＧＲ通路３１の通路断面積を変更することにより、同ＥＧＲ通路３１を通過する排気の量（ＥＧＲ量）が調節される。
【００２９】
以下、ＥＧＲ量を調節するための処理（ＥＧＲ量調節処理）について説明する。
図２は上記ＥＧＲ量調節処理の実行手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット４０により実行される。
【００３０】
図２に示すように、この処理では先ず、機関回転速度ＮＥ、通路吸気量ＧＡおよび過給圧Ｐに基づいて、実回転当たり吸気量Ｒｇｎと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとがそれぞれ算出される（ステップＳ１０１）。実回転当たり吸気量Ｒｇｎは、内燃機関１０の出力軸１７が一回転する間に同内燃機関１０の各気筒１４内に吸入される空気の量（回転当たり吸気量）についての推定値である。実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒは、内燃機関１０の気筒１４内に吸入されるガスの量のうちのＥＧＲ量が占める割合（ＥＧＲ率）についての推定値である。
【００３１】
なお、実際のＥＧＲ率や回転当たり吸気量は、次のような考えのもとに推定することが可能である。過給圧Ｐおよび機関回転速度ＮＥに基づいて内燃機関１０の気筒１４内に吸入されるガス（新気とＥＧＲガスとを含むガス）の量を推定することができる。また、通路吸気量ＧＡと機関回転速度ＮＥとに基づいて内燃機関１０の出力軸１７が一回転する間に各気筒１４内に吸入される空気の量（新気量）を推定することができる。そして、上記ガスの量から新気量を減じた量（＝ガスの量−新気量）を実際のＥＧＲ量に相当する量として求めることができ、同量とガスの量とから実際のＥＧＲ率（＝「ガスの量−新気量」／ガスの量）を推定することができる。
【００３２】
本実施の形態では、機関回転速度ＮＥ、通路吸気量ＧＡおよび過給圧Ｐにより定まる機関運転状態と同機関運転状態に見合う実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。また、上記機関運転状態と同機関運転状態に見合う実回転当たり吸気量Ｒｇｎとの関係についても同様に実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、ステップＳ１０１の処理では、それら関係に基づいて実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと実回転当たり吸気量Ｒｇｎとがそれぞれ算出される。
【００３３】
その後、内燃機関１０の運転状態（具体的には、機関回転速度ＮＥおよび後述する目標燃料噴射量Ｔｑ）に基づいて、ＥＧＲ率についての制御目標値（目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ）と回転当たり吸気量についての制御目標値（目標回転当たり吸気量Ｔｇｎ）とがそれぞれ設定される（ステップＳ１０２）。
【００３４】
なお本実施の形態では、内燃機関１０の運転状態と目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとの関係や同運転状態と目標回転当たり吸気量Ｔｇｎとの関係が演算用のマップとして電子制御ユニット４０に予め記憶されており、それらマップをもとに目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと目標回転当たり吸気量Ｔｇｎがそれぞれ設定される。それら演算用のマップには、標準的な作動特性を有する装置において燃料消費量の低減や排気性状の悪化抑制を図ることが可能になる関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて設定されている。また本実施の形態では、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの設定に用いる演算マップ（ＥＧＲマップ）が内燃機関１０の気筒１４毎に定められている。
【００３５】
その後、上記目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒに基づいてＥＧＲ開度ＶＲについての制御目標値（目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒ）と吸気絞り弁１３の開度についての制御目標値（目標絞り弁開度Ｔｓｌ）とが設定される（ステップＳ１０３）。本実施の形態では、標準的な作動特性を有する装置において目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実際のＥＧＲ率とを一致させることが可能になる目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒとの関係や目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと目標絞り弁開度Ｔｓｌとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０３の処理では、そうした関係に基づいて目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒおよび目標絞り弁開度Ｔｓｌが設定される。
【００３６】
そして、上記目標絞り弁開度Ｔｓｌ、前記目標回転当たり吸気量Ｔｇｎ、および実回転当たり吸気量Ｒｇｎに基づいて吸気絞り弁１３の開度制御が実行される（ステップＳ１０４）。詳しくは、吸気絞り弁１３の開度制御として、目標絞り弁開度Ｔｓｌを見込み制御量とする見込み制御と、目標回転当たり吸気量Ｔｇｎおよび実回転当たり吸気量Ｒｇｎの偏差に基づくフィードバック制御とが実行される。
【００３７】
その後、目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒ、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ、および実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒに基づいてＥＧＲ弁３２の開弁制御が実行される（ステップＳ１０５）。詳しくはＥＧＲ弁３２の開弁制御として、目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒを見込み制御量とする見込み制御と、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒおよび実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒの偏差に基づくフィードバック制御とが実行される。
【００３８】
以下、内燃機関１０の燃料噴射系について説明する。
図３に示すように、内燃機関１０には気筒１４（♯１，♯２，♯３，♯４）毎に燃料噴射弁１６が設けられている。それら燃料噴射弁１６は分岐通路５１を介してコモンレール５２に各別に接続されており、同コモンレール５２は供給通路５３を介して燃料タンク５４に接続されている。この供給通路５３には、燃料を圧送する燃料ポンプ５５が取り付けられている。本実施の形態では、燃料ポンプ５５による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール５２に蓄えられるとともに各燃料噴射弁１６の内部に供給される。また、各燃料噴射弁１６にはリターン通路５６が接続されており、同リターン通路５６はそれぞれ燃料タンク５４に接続されている。このリターン通路５６を介して燃料噴射弁１６内部の燃料の一部が燃料タンク５４に戻される。
【００３９】
以下、燃料噴射弁１６の内部構造について説明する。
図４に示すように、燃料噴射弁１６のハウジング６１の内部にはニードル弁６２が設けられている。このニードル弁６２はハウジング６１内において往復移動（同図の上下方向に移動）することの可能な状態で設けられている。ハウジング６１の内部には上記ニードル弁６２を噴射孔６３側（同図の下方側）に常時付勢するスプリング６４が設けられている。またハウジング６１の内部には、上記ニードル弁６２を間に挟んで一方側（同図の下方側）の位置にノズル室６５が形成されており、他方側（同図の上方側）の位置に圧力室６６が形成されている。
【００４０】
ノズル室６５には、その内部とハウジング６１の外部とを連通する噴射孔６３が形成されており、導入通路６７を介して上記分岐通路５１（コモンレール５２）から燃料が供給されている。圧力室６６には連通路６８を介して上記ノズル室６５および分岐通路５１（コモンレール５２）が接続されている。また圧力室６６は排出路６９を介してリターン通路５６（燃料タンク５４）に接続されている。
【００４１】
上記燃料噴射弁１６としては電気駆動式のものが採用されており、そのハウジング６１の内部には駆動信号の入力によって伸縮する圧電素子（例えばピエゾ素子）が積層された圧電アクチュエータ７０が設けられている。この圧電アクチュエータ７０には弁体７１が取り付けられており、同弁体７１は圧力室６６の内部に設けられている。そして、圧電アクチュエータ７０の作動による弁体７１の移動を通じて、連通路６８（ノズル室６５）と排出路６９（リターン通路５６）とのうちの一方が選択的に圧力室６６に連通されるようになっている。
【００４２】
この燃料噴射弁１６では、圧電アクチュエータ７０に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ７０が収縮して弁体７１が移動し、連通路６８と圧力室６６とが連通された状態になるとともに、リターン通路５６と圧力室６６との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室６６内の燃料のリターン通路５６（燃料タンク５４）への排出が禁止された状態で、ノズル室６５と圧力室６６とが連通されるようになる。そのため、ノズル室６５と圧力室６６との圧力差がごく小さくなり、ニードル弁６２がスプリング６４の付勢力によって噴射孔６３を塞ぐ位置に移動して、このとき燃料噴射弁１６は燃料が噴射されない状態（閉弁状態）になる。
【００４３】
一方、圧電アクチュエータ７０に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ７０が伸長して弁体７１が移動し、連通路６８と圧力室６６との連通が遮断された状態になるとともに、リターン通路５６と圧力室６６とが連通された状態になる。これにより、ノズル室６５から圧力室６６への燃料の流出が禁止された状態で、圧力室６６内の燃料の一部がリターン通路５６を介して燃料タンク５４に戻されるようになる。そのため圧力室６６内の燃料の圧力が低下して同圧力室６６とノズル室６５との圧力差が大きくなり、この圧力差によってニードル弁６２がスプリング６４の付勢力に抗して移動して噴射孔６３から離れて、このとき燃料噴射弁１６は燃料が噴射される状態（開弁状態）になる。
【００４４】
各燃料噴射弁１６には、上記導入通路６７の内部の燃料圧力ＰＱに応じた信号を出力する燃料圧力センサ４８が一体に取り付けられている。そのため、例えばコモンレール５２（図１参照）内の燃料圧力などの燃料噴射弁１６から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁１６の噴射孔６３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁１６の開弁に伴う同燃料噴射弁１６の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。
【００４５】
本実施の形態では、基本的に、燃料噴射弁１６の作動制御（燃料噴射制御）が次のように実行される。すなわち先ず、アクセルペダル１９（図１参照）の踏み込み量ＡＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいて目標燃料噴射量Ｔｑが設定される。なお、この目標燃料噴射量Ｔｑとしては各気筒１４共通の値が設定される。その後、目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、パイロット噴射およびメイン噴射についての各種制御目標値が算出される。なおメイン噴射は機関トルクを発生させるための燃料噴射であり、パイロット噴射はメイン噴射の実行に先立ち少量の燃料を噴射するための燃料噴射である。そして、それら制御目標値に応じたかたちで各燃料噴射弁１６が各別に開弁駆動される。これにより、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁１６から噴射されて同内燃機関１０の各気筒１４内に供給されるようになる。なお各種制御目標値としては、メイン噴射についての噴射時期の制御目標値（目標メイン噴射時期Ｔｔｍ）および噴射時間の制御目標値（目標メイン噴射時間Ｔｔｍ）が算出される。その他、パイロット噴射についての噴射量の制御目標値（目標パイロット噴射量Ｔｑｐ）や、パイロット噴射とメイン噴射との間隔についての制御目標値（目標インターバルＴｉｐ）が算出される。
【００４６】
また本実施の形態では、そうした燃料噴射制御の実行に併せて、燃料ポンプ５５の作動制御（レール圧制御）が実行される。このレール圧制御は、内燃機関１０の運転状態に応じたかたちでコモンレール５２内の燃料圧力（レール圧）を調節するべく実行される。具体的には、目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥに基づいて上記レール圧についての制御目標値（目標レール圧Ｔｐｒ）が算出される。そして、この目標レール圧Ｔｐｒと実際のレール圧とが一致するように燃料ポンプ５５の作動が制御されてその燃料圧送量が調節される。
【００４７】
本実施の形態では、燃料噴射を内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで適正に実行するべく、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱをもとに燃料噴射率の検出時間波形を形成するとともに同検出時間波形に基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍおよび目標メイン噴射時間Ｔｔｍを補正する処理（噴射量補正処理）が実行される。この噴射量補正処理は、内燃機関１０の各気筒１４について各別に実行される。以下、そうした噴射量補正処理について詳しく説明する。
【００４８】
燃料噴射弁１６内部の燃料圧力は、燃料噴射弁１６の開弁に伴って低下するとともにその後における同燃料噴射弁１６の閉弁に伴って上昇するといったように、燃料噴射弁１６の開閉動作に伴い変動する。そのため、燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動波形を監視することにより、燃料噴射弁１６の実動作特性（例えば、開弁動作が開始される時期や閉弁動作が開始される時期など）を精度良く把握することができる。
【００４９】
ここでは先ず、そうした燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動波形（本実施の形態では、燃料噴射率の検出時間波形）を形成する手順について説明する。
図５に、燃料圧力ＰＱの推移と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示す。
【００５０】
同図５に示すように、本実施の形態では、燃料噴射弁１６の開弁動作（詳しくはニードル弁６２の開弁方向への移動）が開始される時期（開弁動作開始時期Ｔｏｓ）、燃料噴射率が最大になる時期（最大噴射率到達時期Ｔｏｅ）、燃料噴射率の降下が開始される時期（噴射率降下開始時期Ｔｃｓ）、燃料噴射弁１６の閉弁動作（詳しくはニードル弁６２の閉弁方向への移動）が完了する時期（閉弁動作完了時期Ｔｃｅ）がそれぞれ検出される。
【００５１】
先ず、燃料噴射弁１６の開弁動作が開始される直前の所定期間Ｔ１における燃料圧力ＰＱの平均値が算出されるとともに、同平均値が基準圧力Ｐｂｓとして記憶される。この基準圧力Ｐｂｓは、閉弁時における燃料噴射弁１６内部の燃料圧力に相当する圧力として用いられる。
【００５２】
次に、この基準圧力Ｐｂｓから所定圧力Ｐ１を減算した値が動作圧力Ｐａｃ（＝Ｐｂｓｅ−Ｐ１）として算出される。この所定圧力Ｐ１は、燃料噴射弁１６の開弁駆動あるいは閉弁駆動に際してニードル弁６２が閉弁位置にある状態であるにも関わらず燃料圧力ＰＱが変化する分、すなわちニードル弁６２の移動に寄与しない燃料圧力ＰＱの変化分に相当する圧力である。
【００５３】
その後、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが降下する期間における同燃料圧力ＰＱの一階微分値が算出される。そして、この一階微分値が最小になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ１が求められるとともに同接線Ｌ１と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ａが算出される。この交点Ａを燃料圧力ＰＱの検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＡＡに対応する時期が開弁動作開始時期Ｔｏｓとして特定される。なお上記検出遅れ分は、燃料噴射弁１６のノズル室６５（図４参照）の圧力変化タイミングに対する燃料圧力ＰＱの変化タイミングの遅れに相当する期間であり、ノズル室６５と燃料圧力センサ４８との距離などに起因して生じる遅れ分である。
【００５４】
また、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが一旦降下した後に上昇する期間における同燃料圧力ＰＱの一階微分値が算出される。そして、この一階微分値が最大になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ２が求められるとともに同接線Ｌ２と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ｂが算出される。この交点Ｂを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＢＢに対応する時期が閉弁動作完了時期Ｔｃｅとして特定される。
【００５５】
さらに、接線Ｌ１と接線Ｌ２との交点Ｃが算出されるとともに同交点Ｃにおける燃料圧力ＰＱと動作圧力Ｐａｃとの差（仮想圧力低下分ΔＰ［＝Ｐａｃ−ＰＱ］）が求められる。また、この仮想圧力低下分ΔＰに目標燃料噴射量Ｔｑおよび目標レール圧Ｔｐｒに基づき設定されるゲインＧ１を乗算した値が仮想最大燃料噴射率ＶＲｔ（＝ΔＰ×Ｇ１）として算出される。さらに、この仮想最大燃料噴射率ＶＲｔに目標燃料噴射量Ｔｑおよび目標レール圧Ｔｐｒに基づき設定されるゲインＧ２を乗算した値が最大噴射率Ｒｔ（＝ＶＲｔ×Ｇ２）として算出される。
【００５６】
その後、上記交点Ｃを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した時期ＣＣが算出されるとともに、同時期ＣＣにおいて仮想最大燃料噴射率ＶＲｔになる点Ｄが特定される。そして、この点Ｄおよび開弁動作開始時期Ｔｏｓ（詳しくは、同時期Ｔｏｓにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ３と前記最大噴射率Ｒｔとの交点Ｅに対応する時期が最大噴射率到達時期Ｔｏｅとして特定される。
【００５７】
また、上記点Ｄおよび閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（詳しくは、同時期Ｔｃｅにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ４と最大噴射率Ｒｔとの交点Ｆに対応する時期が噴射率降下開始時期Ｔｃｓとして特定される。
【００５８】
さらに、開弁動作開始時期Ｔｏｓ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅおよび最大噴射率Ｒｔによって形成される台形形状の時間波形が燃料噴射における燃料噴射率についての検出時間波形として用いられる。
【００５９】
次に、図６および図７を参照しつつ、そうした検出時間波形をもとに実行される噴射量補正処理の処理手順について詳細に説明する。
なお図６は上記噴射量補正処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。また、図７は検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示している。
【００６０】
図６に示すように、この処理では先ず、上述したように燃料圧力ＰＱに基づいて燃料噴射における検出時間波形が形成される（ステップＳ２０１）。また、アクセルペダル１９の踏み込み量ＡＣおよび機関回転速度ＮＥなどといった内燃機関１０の運転状態に基づいて、燃料噴射における燃料噴射率の時間波形についての基本値（基本時間波形）が設定される（ステップＳ２０２）。本実施の形態では、内燃機関１０の運転状態と同運転状態に適した基本時間波形との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０２の処理では、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に基づいて上記関係から基本時間波形が設定される。
【００６１】
図７に示すように、上記基本時間波形（一点鎖線）としては、開弁動作開始時期Ｔｏｓｂ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅｂ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅｂ、最大噴射率により規定される台形の時間波形が設定される。
【００６２】
そして、そうした基本時間波形と前記検出時間波形（実線）とが比較されるとともに、その比較結果に基づいて前記目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するための補正項Ｋ１と前記目標メイン噴射時間Ｔｔｍを補正するための補正項Ｋ２とがそれぞれ算出される。
【００６３】
具体的には、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓとの差ΔＴｏｓが算出されるとともに（図６のステップＳ２０３）、同差ΔＴｏｓと目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋ１が算出されて記憶される（ステップＳ２０４）。本実施の形態では、上記差ΔＴｏｓおよび目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｏｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋ１との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０４の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋ１が算出される。
【００６４】
また、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ（図７）と検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの差ΔＴｃｓが算出されるとともに（図６のステップＳ２０５）、同差ΔＴｃｓと目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋ２が算出されて記憶される（ステップＳ２０６）。本実施の形態では、上記差ΔＴｃｓおよび目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｃｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋ２との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０６の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋ２が算出される。
【００６５】
このようにして各補正項Ｋ１，Ｋ２が算出された後、本処理は一旦終了される。
燃料噴射制御の実行に際しては、目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正項Ｋ１によって補正した値（本実施の形態では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍに補正項Ｋ１を加算した値）が最終的な目標メイン噴射時期Ｔｓｍとして算出される。このようにして目標メイン噴射時期Ｔｓｍを算出することにより、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂとの間のずれが小さく抑えられるようになるため、メイン噴射の開始時期が内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
【００６６】
また、目標メイン噴射時間Ｔｔｍを上記補正項Ｋ２によって補正した値（本実施の形態では、目標メイン噴射時間Ｔｔｍに補正項Ｋ２を加算した値）が最終的な目標メイン噴射時間Ｔｔｍとして算出される。このようにして目標メイン噴射時間Ｔｔｍを算出することにより、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの間のずれが小さく抑えられるようになるために、燃料噴射において燃料噴射率が低下し始める時期が内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
【００６７】
本実施の形態では、燃料噴射弁１６の実動作特性（詳しくは、検出時間波形）と予め定められた基本動作特性（詳しくは、基本時間波形）との差に基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍや目標メイン噴射時間Ｔｔｍが補正されるために、燃料噴射弁１６の実動作特性と基本動作特性（標準的な特性を有する燃料噴射弁の動作特性）とのずれが抑えられる。このようにしてメイン噴射の実行時期と実行時間とがそれぞれ内燃機関１０の運転状態に見合うように適正に設定されるようになる。
【００６８】
なお、本実施の形態の装置では前記レール圧制御が実行される。そのため、同一の値だけ目標メイン噴射時期Ｔｓｍを変更した場合における開弁動作開始時期の変化量や、同一の値だけ目標メイン噴射時間Ｔｔｍを変更した場合における噴射率降下開始時期の変化量が前記レール圧に応じて異なったものとなる。本実施の形態では、各補正項Ｋ１，Ｋ２の算出に用いる算出パラメータとして、上記レール圧（詳しくは、目標レール圧Ｔｐｒの算出パラメータである目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥ）が採用されている。そのため、そのときどきのレール圧に応じたかたちで各補正項Ｋ１，Ｋ２を適正に算出することができる。
【００６９】
ここで、本実施の形態では目標燃料噴射量Ｔｑとして内燃機関１０の各気筒１４共通の値が設定されるのに対して、各気筒１４に設けられる燃料噴射弁１６の動作特性はその個体差や経時変化に起因してそれぞれ異なる。そのため、目標燃料噴射量Ｔｑに基づいて同一の制御態様で各燃料噴射弁１６を作動させたところで、それらの動作特性の相異によって実際の燃料噴射量にばらつきが生じることが避けられない。したがって、上述したように目標燃料噴射量Ｔｑと通路吸気量ＧＡとに基づいてＥＧＲ弁３２の開弁制御（ＥＧＲ制御）を実行しても、気筒１４間における実燃料噴射量のばらつきに起因して空燃比にもばらつきが生じてしまう。そして、そうした気筒１４間における空燃比のばらつきに起因して、いずれかの気筒１４においてＥＧＲ量の過多による白煙の発生を招いたりＥＧＲ量の不足によるＮＯｘの増加を招いたりするおそれがある。
【００７０】
そのため本実施の形態では、内燃機関１０の気筒１４毎に、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱ（詳しくは、上記補正項Ｋ１，Ｋ２）に基づいて実燃料噴射量（詳しくは、後述する補正後噴射量ＲＱ）を算出するとともに、同補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒを補正するようにしている。これにより、各燃料噴射弁１６の動作特性のばらつきによって気筒１４間における実燃料噴射量のばらつきが発生し、これに起因して気筒１４間における空燃比のばらつきが発生するとはいえ、ＥＧＲ制御の実行を通じて、そうした空燃比のばらつきが抑えられるように各気筒１４のＥＧＲ量をそれぞれ調節することができる。言い換えれば、各気筒１４のＥＧＲ量を同ＥＧＲ量の過多による白煙の発生やＥＧＲ量の不足によるＮＯｘの増加を抑えることの可能な量、すなわち目標燃料噴射量Ｔｑと実燃料噴射量との偏差による排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な量にそれぞれ調節することができる。したがって、内燃機関１０の気筒１４間における空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００７１】
排気性状を悪化させる要因としては、上述した内燃機関１０の気筒１４間における空燃比のばらつきの他にも、ハードウェアの個体差や経時変化（例えば燃料噴射弁１６の噴射孔形状の相異や内燃機関１０の吸気ポート形状の相異）に起因して生じる気筒１４内における燃料の燃焼状態のばらつき等がある。また本実施の形態では、上述した実燃料噴射量と目標燃料噴射量Ｔｑとの偏差に基づく目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの補正によって排気性状の悪化が抑制されるが、この補正によってＥＧＲ量が変化するために、その変化に伴って燃料の燃焼状態の若干の変化を招くおそれがある。
【００７２】
内燃機関１０の気筒１４内における燃料の燃焼状態が良好なときには、同燃料が短期間で燃焼するために、排気バルブが開弁されるときに未だ燃焼していない燃料（あるいは燃焼中の燃料）が少ない状態になる。そのため、燃焼ガスが温度の低くなった状態で排気通路１８に排出されるようになり、このとき排気の温度が低くなる。これに対して、内燃機関１０の気筒１４内における燃料の燃焼状態が悪いときには、同燃料の燃焼が長い期間にわたって続くようになるため、燃焼ガスが温度の低くなる前、すなわち高い温度のままで排気通路１８に排出されるようになり、このとき排気温度が高くなる。このことから、排気温度に基づいて内燃機関１０の気筒１４内における燃料の燃焼状態を把握することができると云える。
【００７３】
この点をふまえて本実施の形態では、内燃機関１０の気筒１４毎に、排気温度センサ４７により検出される排気温度Ｔｅｘに応じたかたちで燃料噴射弁１６からの燃料の噴射態様（具体的には、目標レール圧Ｔｐｒ、目標メイン噴射時期Ｔｔｍ、目標パイロット噴射量Ｔｑｐ）を変更するようにしている。具体的には、排気温度Ｔｅｘから把握される燃料の燃焼状態が悪い気筒１４においては同燃焼状態が良くなるように燃料の噴射態様が変更される一方、排気温度Ｔｅｘから把握される燃料の燃焼状態が過度に良い気筒１４においては上記燃焼状態が悪くなるように燃料の噴射態様が変更される。これにより、内燃機関１０の各気筒１４における燃料の燃焼状態をそれぞれ良好に保ちつつ気筒１４間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができるようになるため、そのばらつきに起因する排気性状の悪化を抑えることができるようになる。
【００７４】
以下、図８を参照しつつ、内燃機関１０の気筒１４間におけるばらつきを補正するための処理（ばらつき補正処理）について詳細に説明する。なお図８は上記ばらつき補正処理の具体的な実行手順を概念的に示すフローチャートであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。このばらつき補正処理は、内燃機関１０の各気筒１４について各別に実行される処理であり、燃料噴射弁１６からの燃料噴射が実行される度に実行される。
【００７５】
図８に示すように、この処理では先ず、前記目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致しているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。ここでは、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとの差の絶対値が所定値より小さいことをもって、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致していると判断される。
【００７６】
また、空燃比の理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致しているか否かが判断される（ステップＳ３０２）。ここでは、空燃比の理想値ＤＲが前記実回転当たり吸気量Ｒｇｎと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて算出される。そして、この理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとの差の絶対値が所定値より小さいことをもって、理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致していると判断される。
【００７７】
そして、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致していないと判断される場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）や、理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致していないと判断される場合には（ステップＳ３０２：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。このとき実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒや実空燃比Ａ／Ｆが変動している可能性が高く、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒや燃料の噴射態様を適正に補正することのできない状況であるとして、それらの補正が実行されない。
【００７８】
その後、本処理が繰り返し実行されて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致しており、且つ理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致していると判断されると（ステップＳ３０１，Ｓ３０２が共に「ＹＥＳ」）、前述した噴射量補正処理（図６参照）による燃料噴射量の補正量Ｋｑが算出されるとともに記憶される（ステップＳ３０３）。
【００７９】
なお、レール圧（目標燃料噴射量Ｔｑ、機関回転速度ＮＥ）によって単位時間当たりに燃料噴射弁１６から噴射される燃料の量を把握することができ、各補正項Ｋ１，Ｋ２に基づいて補正による燃料噴射弁１６の開弁時間の変化分を把握することができる。そのため、それらレール圧と各補正項Ｋ１，Ｋ２とに基づいて、補正項Ｋ１，Ｋ２を用いた補正によるメイン噴射の燃料噴射量の増減分（上記補正量Ｋｑ）を算出することができる。この点をふまえて本実施の形態では、目標燃料噴射量Ｔｑ、機関回転速度ＮＥ、および各補正項Ｋ１，Ｋ２により定まる状況と、同状況における上記燃料噴射量の増減分（補正量Ｋｑ）との関係が実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ３０３の処理では、そうした関係をもとに補正量Ｋｑが算出される。
【００８０】
その後、目標燃料噴射量Ｔｑに上記補正量Ｋｑを加算した値が補正後噴射量ＲＱとして算出されるとともに（ステップＳ３０４）、同補正後噴射量ＲＱに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出に用いられる演算用マップ（前記ＥＧＲマップ）が補正される（ステップＳ３０５）。本実施の形態では、ステップＳ３０３およびＳ３０４の処理が算出手段として機能し、ステップＳ３０５の処理が補正手段として機能する。
【００８１】
図９に示すように、ＥＧＲマップには、気筒１４毎に、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥと目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとの関係が定められている。
そして、ステップＳ３０５の処理では先ず、上記補正後噴射量ＲＱを目標燃料噴射量Ｔｑとして用いて、同補正後噴射量ＲＱと機関回転速度ＮＥとに基づいて上記ＥＧＲマップから目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ（例えば図中にＪで示す運転領域に対応する値）が算出される。ここではＥＧＲマップに記憶されている目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒのうちの補正後噴射量ＲＱに見合う値、すなわち実際の燃料噴射量に見合う値が算出される。
【００８２】
その後、そのようにして算出された目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒが、このときの実際の目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＫで示す領域）に対応する値として記憶される。すなわち、実際の燃料噴射量に見合う値（目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ）が、このときのアクセルペダル１９の踏み込み量ＡＣと機関回転速度ＮＥとにより定まる機関運転領域において算出される値になるように、ＥＧＲマップが更新される。
【００８３】
このようにしてＥＧＲマップを補正することにより、以後においてはこのときの上記補正後噴射量ＲＱに見合う値、言い換えれば実際の燃料噴射量に見合う値が目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとして算出されるようになる。そして、こうした処理を各気筒１４に対応するＥＧＲマップについて繰り返し実行することにより、それらＥＧＲマップが気筒１４間における空燃比のばらつきによる排気性状の悪化が抑えられるように各別に補正されるようになる。そのため、このＥＧＲマップをもとに空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとして気筒１４毎に各別に算出することができるようになる。
【００８４】
その後、機関回転速度ＮＥと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて、排気温度についての理想値Ｔｔｅｘが算出される（ステップＳ３０６）。この理想値Ｔｔｅｘとしては、機関回転速度ＮＥが高いときほど、また目標燃料噴射量Ｔｑが多いときほど、高い温度が算出される。
【００８５】
そして、上記理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが不一致であるか否かが判断される（ステップＳ３０７）。この排気温度Ｔｅｘとしては、予め定められた所定のクランク角（具体的には、排気バルブの開弁が開始されるクランク角より若干後の角度）であるときに排気温度センサ４７により検出される温度が用いられる。このステップＳ３０７の処理では、理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差の絶対値が所定値以上であることをもって、理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが不一致であると判断される。
【００８６】
上記理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが一致していると判断される場合には（ステップＳ３０７：ＮＯ）、このとき燃料の燃焼状態が適正な状態になっているために、燃料の噴射態様を補正する必要がないとして、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００８７】
一方、上記理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが不一致であると判断される場合には（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、燃料の燃料状態が適正な状態からずれているために排気性状の悪化を招くおそれがあるとして、燃料の噴射態様の補正が実行される（ステップＳ３０８）。本実施の形態では、そうした燃料の噴射態様として、レール圧、メイン噴射の噴射時期、およびパイロット噴射の噴射量が採用されている。なお本実施の形態では、ステップＳ３０７およびＳ３０８の処理が変更手段として機能する。
【００８８】
ここでは先ず、レール圧（具体的には、目標レール圧Ｔｐｒ）の補正について詳しく説明する。
本実施の形態では、目標レール圧Ｔｐｒを補正するための補正項Ｋｐｒが設定されている。また図１０に示すように、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｐｒを算出するための演算マップが予め定められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、この演算マップをもとに算出される補正項Ｋｐｒを目標レール圧Ｔｐｒに加算することにより、同目標レール圧Ｔｐｒが補正される。
【００８９】
レール圧が高いときほど燃料噴射時における燃料の微粒子化が促進されて気筒１４内における燃料の燃焼状態が良好になるため、図１１に示すように、レール圧が高いときほど排気温度Ｔｅｘも高くなる。
【００９０】
この点をふまえて、ステップＳ３０８の処理では、目標レール圧Ｔｐｒを補正するべく、このときの目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＬで示す領域）の補正項Ｋｐｒが次のように更新される。すなわち、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下である場合（Ｔｅｘ≦Ｔｔｅｘ）には上記補正項Ｋｐｒに所定値αを加算した値（Ｋｐｒ＋α）が新たな補正項Ｋｐｒとして記憶される。一方、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合（Ｔｅｘ＞Ｔｔｅｘ）には、補正項Ｋｐｒから所定値αを減算した値（Ｋｐｒ−α）が新たな補正項Ｋｐｒとして記憶される。なお、所定値αとしては、排気温度Ｔｅｘの不要な変動を抑えつつ同排気温度Ｔｅｘを理想値Ｔｔｅｘに収束させることの可能な一定値が、実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。このようにして演算マップ（図１０参照）を補正することにより、同演算マップに記憶されている各値（補正項Ｋｐｒ）が理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差が小さくなる値に更新されるようになる。これにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が抑えられるようになる。
【００９１】
次に、メイン噴射の噴射時期（具体的には、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ）の補正について詳しく説明する。
本実施の形態では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するための補正項Ｋｓｍが設定されている。また図１２に示すように、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｓｍを算出するための演算マップが予め定められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、この演算マップをもとに算出される補正項Ｋｓｍを目標メイン噴射時期Ｔｓｍに加算することにより、同目標メイン噴射時期Ｔｓｍが補正される。
【００９２】
内燃機関１０の運転に際しては、基本的に、メイン噴射の噴射時期が早いときほど、燃料が噴射されてから同燃料が着火するまでの時間が長くなって気筒１４内における燃料と空気との混合が進むために、燃料の燃焼状態が良好になる。そのため図１３に示すように、メイン噴射の噴射時期が早いときほど排気温度Ｔｅｘも高くなる。
【００９３】
この点をふまえて、ステップＳ３０８の処理では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するべく、このときの目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＭで示す領域）の補正項Ｋｓｍが次のように更新される。すなわち、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下である場合には上記補正項Ｋｓｍに所定値βを加算した値（Ｋｓｍ＋β）が新たな補正項Ｋｓｍとして記憶される。一方、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合には、補正項Ｋｓｍから所定値βを減算した値（Ｋｓｍ−β）が新たな補正項Ｋｓｍとして記憶される。なお、所定値βとしては、排気温度Ｔｅｘの不要な変動を抑えつつ同排気温度Ｔｅｘを理想値Ｔｔｅｘに収束させることの可能な一定値が、実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。このようにして演算マップ（図１２参照）を補正することにより、同演算マップに記憶されている各値（補正項Ｋｓｍ）が理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差が小さくなる値に更新されるようになる。これにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が抑えられるようになる。
【００９４】
次に、パイロット噴射の噴射量（具体的には、目標パイロット噴射量Ｔｑｐ）の補正について詳しく説明する。
本実施の形態では、目標パイロット噴射量Ｔｑｐを補正するための補正項Ｋｑｐが設定されている。また図１４に示すように、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｑｐを算出するための演算マップが予め定められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、この演算マップをもとに算出される補正項Ｋｑｐを目標パイロット噴射量Ｔｑｐに加算することにより、同目標パイロット噴射量Ｔｑｐが補正される。
【００９５】
内燃機関１０の運転に際しては基本的に、パイロット噴射の噴射量が多いときほど、同パイロット噴射によって気筒１４内に形成される火種が大きくなるために、気筒１４内における燃料の燃焼状態が良好になる。そのため図１５に示すように、パイロット噴射の噴射量が多いときほど排気温度Ｔｅｘも高くなる。
【００９６】
この点をふまえて、ステップＳ３０８の処理では、目標パイロット噴射量Ｔｑｐを補正するべく、このときの目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＮで示す領域）の補正項Ｋｑｐが次のように更新される。すなわち、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下である場合には上記補正項Ｋｑｐに所定値γを加算した値（Ｋｑｐ＋γ）が新たな補正項Ｋｑｐとして記憶される。一方、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合には、補正項Ｋｑｐから所定値γを減算した値（Ｋｑｐ−γ）が新たな補正項Ｋｑｐとして記憶される。なお、所定値γとしては、排気温度Ｔｅｘの不要な変動を抑えつつ同排気温度Ｔｅｘを理想値Ｔｔｅｘに収束させることの可能な一定値が、実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。このようにして演算マップ（図１４参照）を補正することにより、同演算マップに記憶されている各値（補正項Ｋｑｐ）が理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差が小さくなる値に更新されるようになる。これにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が抑えられるようになる。
【００９７】
そして、こうしたステップＳ３０８の処理を繰り返し実行することにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が的確に抑えられる態様で、各演算マップ（図１０、図１２、図１４参照）がそれぞれ補正されるようになる。そのため、それら演算マップをもとに燃焼状態の悪化による排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を各補正項Ｋｐｒ，Ｋｓｍ，Ｋｑｐとして算出することができ、それら補正項Ｋｐｒ，Ｋｓｍ，Ｋｑｐをもとに目標レール圧Ｔｐｒ、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標パイロット噴射量Ｔｑｐとして適切な値を設定することができる。このようにして燃料の噴射態様が補正された後、本処理は一旦終了される。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）内燃機関１０の気筒１４毎に、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて補正後噴射量ＲＱを算出するとともに、同補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒを補正するようにした。そのため、各燃料噴射弁１６の動作特性のばらつきに起因して気筒１４間における空燃比のばらつきが発生するとはいえ、ＥＧＲ弁制御の実行を通じて、そうした空燃比のばらつきが抑えられるように各気筒１４のＥＧＲ量をそれぞれ調節することができる。したがって、内燃機関１０の気筒１４間における空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００９９】
（２）内燃機関１０の気筒１４毎に、補正後噴射量ＲＱに基づくＥＧＲマップの補正を実行することによって目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒを補正するようにした。そのため、気筒１４毎に設定された目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの設定に用いる演算マップを、気筒１４間における空燃比のばらつきによる排気性状の悪化が抑えられるように各別に補正することができる。したがって、そうした演算マップ（ＥＧＲマップ）をもとに、空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとして気筒１４毎に各別に算出することができる。
【０１００】
（３）内燃機関１０の気筒１４毎に、排気温度センサ４７により検出される排気温度Ｔｅｘに基づいて燃料噴射弁１６からの燃料の噴射態様を変更するようにした。そのため、内燃機関１０の各気筒１４における燃料の燃焼状態をそれぞれ良好に保ちつつ気筒１４間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができ、そのばらつきに起因する排気性状の悪化を抑えることができる。
【０１０１】
（４）燃料圧力センサ４８を燃料噴射弁１６に一体に取り付けるようにした。そのため、例えばコモンレール５２内の燃料圧力などの燃料噴射弁１６から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁１６の噴射孔６３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁１６の開弁に伴う同燃料噴射弁１６の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。したがって、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱの変動波形に基づいて補正後噴射量ＲＱを精度よく算出することができる。
【０１０２】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・ばらつき補正処理（図８）によるＥＧＲマップの補正や燃料の噴射態様の補正を、燃料噴射が実行される度に実行することに代えて、例えば内燃機関１０の出力軸１７が所定回数（例えば５００回）だけ回転する度に実行したり、内燃機関１０が所定時間だけ運転される度に実行したりしてもよい。要は、予め定めた所定期間毎にＥＧＲマップの補正や燃料の噴射態様の補正を実行することができればよい。
【０１０３】
・ばらつき補正処理において、補正後噴射量ＲＱに基づいてＥＧＲマップを補正した後に、燃料の噴射態様の補正に合わせて同ＥＧＲマップをさらに補正する処理を実行するようにしてもよい。ここで、上記実施の形態では、ばらつき補正処理における燃料噴射態様の変更（図８のステップＳ３０６〜Ｓ３０８の処理）を通じて、燃料の燃焼状態の気筒１４間におけるばらつきが抑えられる。しかしながら、このとき燃料の噴射態様が変更される分だけ内燃機関１０の運転状態に見合うＥＧＲ量が変化してしまうために、これに起因して若干であるとはいえ排気性状の悪化を招くおそれがある。この点、上記構成によれば、ばらつき補正処理における燃料の噴射態様の変更によって適切なＥＧＲ量が変化する場合に、その変化分を補償するべくＥＧＲマップを補正することができるために、排気性状の悪化を好適に抑えることができる。なお上記構成では、燃料の噴射態様の補正に合わせて同ＥＧＲマップをさらに補正する処理が、追加補正手段として機能する。
【０１０４】
・ばらつき補正処理のステップＳ３０８の処理において、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合に、燃料の燃焼状態が悪くなるように燃料の噴射態様を変更することに代えて、燃料の噴射態様を変更しないようにしてもよい。同構成によっても、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下になる気筒１４、すなわち燃料の燃焼状態が悪い気筒１４について同燃焼状態が良くなるように燃料の噴射態様を変更することができるため、各気筒１４における燃料の燃焼状態をそれぞれ良好に保ちつつ気筒１４間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができる。
【０１０５】
・ばらつき補正処理のステップＳ３０８の処理において、補正項Ｋｐｒの算出に用いる演算マップ（図１０）を補正する構成、補正項Ｋｓｍの算出に用いる演算マップ（図１２）を補正する構成、補正項Ｋｑｐの算出に用いる演算マップ（図１４）を補正する構成のうちの何れか一つを省略することができる。また、それら構成にうちの何れか二つを省略することもできる。
【０１０６】
・ＥＧＲマップ（図９）や、補正項Ｋｐｒの算出に用いる演算マップ（図１０）、補正項Ｋｓｍの算出に用いる演算マップ（図１２）、補正項Ｋｑｐの算出に用いる演算マップ（図１４）に代えて、目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥに基づいて制御目標値を算出するための演算式をそれぞれ設定するようにしてもよい。こうした構成では、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出に用いる演算式を補正後噴射量ＲＱに基づいて補正したり、補正項Ｋｐｒの算出に用いる演算式や、補正項Ｋｓｍの算出に用いる演算式、並びに補正項Ｋｑｐの算出に用いる演算式を理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの比較結果に基づいて補正したりすればよい。
【０１０７】
・排気温度Ｔｅｘに応じて燃料の噴射態様を補正する処理（図８のステップＳ３０６〜Ｓ３０８の処理）を省略してもよい。
・ばらつき補正処理のステップＳ３０５の処理では、補正後噴射量ＲＱおよび機関回転速度ＮＥに基づく目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出と、その算出した目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒに基づくマップ値の更新とを共通のＥＧＲマップ（図９参照）をもとに行うようにした。このＥＧＲマップとは別に、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥと目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとの関係であり且つ標準的な作動特性を有する装置において燃料消費量の低減や排気性状の悪化抑制を図ることの可能な関係が設定された基本マップを設定するようにしてもよい。そして、この基本マップをもとに補正後噴射量ＲＱおよび機関回転速度ＮＥに基づく目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出を行う一方、算出した目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒに基づくマップ値の更新を上記ＥＧＲマップに対して行うようにしてもよい。こうした構成によれば、基準となる関係（上記基本マップ）をもとに算出した目標ＥＧＲ率ＴｅｇｒによってＥＧＲマップを補正することができるようになる。
【０１０８】
・燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱに基づいて制御目標値を補正する処理が、メイン噴射の制御目標値に適用されることに加えて、パイロット噴射の制御目標値（目標パイロット噴射量Ｔｑｐや目標インターバルＴｉｐ）に適用される装置にも、上記実施の形態の装置はその構成を適宜変更した上で適用することができる。同装置においては、メイン噴射の制御目標値の補正による燃料噴射量の増減分とパイロット噴射の制御目標値の補正による燃料噴射量の増減分とを加算した値を補正後噴射量として算出するとともに、同補正後噴射量に基づいてＥＧＲマップ（または演算式）を補正するようにすればよい。
【０１０９】
・補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとの差や比などといった乖離度合いを算出するとともに、その乖離度合いに基づいてＥＧＲマップ（詳しくは、そのときどきの目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥにより定まる運転領域に対応する目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ）を補正するようにしてもよい。こうした構成によっても、ＥＧＲ制御の実行を通じて、各気筒１４のＥＧＲ量を目標燃料噴射量Ｔｑと実燃料噴射量との偏差による排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な量にそれぞれ調節することが可能になる。
【０１１０】
・補正量Ｋｑおよび補正後噴射量ＲＱを算出することに代えて、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱの変動態様（詳しくは、検出時間波形と燃料噴射率「０」とにより囲まれる部分の面積）に基づいて実燃料噴射量を算出するようにしてもよい。
【０１１１】
・空燃比センサ４６を、排気通路１８における排気浄化装置１８ａより下流側に取り付けることに代えて、同排気通路１８における排気浄化装置１８ａより排気流れ方向上流側（例えば、排気マニホールド）に取り付けるようにしてもよい。
【０１１２】
・燃料噴射弁１６の内部（詳しくは、ノズル室６５内）の燃料圧力の指標となる圧力、言い換えれば同燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を適正に検出することができるのであれば、燃料圧力センサ４８を燃料噴射弁１６に直接取り付けることに限らず、同燃料圧力センサ４８の取り付け態様は任意に変更することができる。具体的には、燃料圧力センサ４８を分岐通路５１やコモンレール５２に取り付けるようにしてもよい。
【０１１３】
・圧電アクチュエータ７０により駆動されるタイプの燃料噴射弁１６に代えて、例えばソレノイドコイルなどを備えた電磁アクチュエータによって駆動されるタイプの燃料噴射弁を採用することもできる。
【０１１４】
・本発明は、四つの気筒を有するディーゼル機関に限らず、二つの気筒を有するディーゼル機関や三つの気筒を有するディーゼル機関、あるいは五つ以上の気筒を有するディーゼル機関にも適用することができる。またディーゼル機関に限らず、ガソリンを燃料として用いるガソリン機関や、液化石油ガス（ＬＰＧ）、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などの液化ガスを燃料として用いる内燃機関（液化ガス機関）にも、本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…インタークーラ、１３…吸気絞り弁、１４…気筒、１６…燃料噴射弁、１７…出力軸、１８…排気通路、１８ａ…排気浄化装置、１９…アクセルペダル、２０…過給器、２１…コンプレッサ、２１ａ…コンプレッサホイール、２２…タービン、２２ａ…タービンホイール、３０…排気再循環（ＥＧＲ）システム、３１…ＥＧＲ通路、３２…ＥＧＲ弁、３３…ＥＧＲクーラ、４０…電子制御ユニット、４１…回転速度センサ、４２…開度センサ、４３…過給圧センサ、４４…アクセルセンサ、４５…エアフロメータ、４６…空燃比センサ、４７…排気温度センサ、４８…燃料圧力センサ、５１…分岐通路、５２…コモンレール、５３…供給通路、５４…燃料タンク、５５…燃料ポンプ、５６…リターン通路、６１…ハウジング、６２…ニードル弁、６３…噴射孔、６４…スプリング、６５…ノズル室、６６…圧力室、６７…導入通路、６８…連通路、６９…排出路、７０…圧電アクチュエータ、７１…弁体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関排気通路内の排気の一部を機関吸気通路に再循環させる排気再循環システムを備えた多気筒内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、排気再循環（ＥＧＲ）システムは、機関吸気通路および機関排気通路を連通するＥＧＲ通路と、同ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するＥＧＲ弁とを備えている。そして、機関運転状態に基づくＥＧＲ弁の開弁制御（ＥＧＲ制御）の実行を通じて、機関排気通路から機関吸気通路に戻される排気の量（ＥＧＲ量）が調節される。このようにして排気の一部を再循環させることにより、気筒内における燃料の燃焼温度が低下するようになるため、排気中の窒素化合物（ＮＯｘ）の低減が図られるようになる。
【０００３】
ディーゼル機関のＥＧＲ制御では基本的に、ＥＧＲ量が多くなるほど排気中のＮＯｘを低減する効果が大きくなる。ただし、ＥＧＲ量を多くし過ぎると、気筒内における燃料の燃焼状態が悪化してしまうために、これに伴う排気通路への未燃燃料の排出量の増加によって白煙の発生を招いてしまう。
【０００４】
そのため従来、ＥＧＲ量を適正な量に調節するために、燃料噴射量と吸入空気量とに基づいてＥＧＲ量を調節する装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置では、排気中のＮＯｘの低減と白煙発生の抑制との両立を図ることの可能な空燃比の目標値（目標空燃比）が定められるとともに、ディーゼル機関の吸入空気量が検出される。そして、吸入空気量と燃料噴射量の制御目標値（目標燃料噴射量）とに基づいて、ＥＧＲ量が上記目標空燃比と実際の空燃比とを一致させることの可能な量になるように、ＥＧＲ制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３６９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディーゼル機関では燃料噴射弁が気筒毎に設けられる。また、上記目標燃料噴射量としては各気筒共通の値が設定される。ここで、ディーゼル機関に設けられた各燃料噴射弁の動作特性は個体差や経時変化に起因して異なる。そのため、共通の目標燃料噴射量に基づいて同一の制御態様で各燃料噴射弁を作動させたところで、それらの動作特性の相異によって実際の燃料噴射量にばらつきが生じることが避けられない。
【０００７】
したがって、上述したように目標燃料噴射量と吸入空気量とに基づいてＥＧＲ制御を実行した場合であっても、気筒間における実燃料噴射量のばらつきによって空燃比にもばらつきが生じてしまう。そして、そうした気筒間における空燃比のばらつきに起因して、いずれかの気筒においてＥＧＲ量の過多による白煙の発生を招いたりＥＧＲ量の不足によるＮＯｘの増加を招いたりするといった不都合の発生を招くおそれがある。
【０００８】
特許文献１には、ディーゼル機関の気筒毎に、吸入空気量を検出するとともに同吸入空気量に基づいてＥＧＲ制御を実行する装置も提案されている。この装置によれば、ディーゼル機関の気筒間における吸入空気量のばらつきに起因する上記不都合の発生を抑えることが可能になるものの、気筒間における実燃料噴射量のばらつきに起因する不都合の発生についてはやはり抑えられない。
【０００９】
なお、上述した気筒間における空燃比のばらつきに起因して排気性状の悪化を招くおそれがあるとの不都合に着目すると、上述したディーゼル機関に限らず、ガソリン機関や液化ガスを燃料として用いる液化ガス機関においても同様に生じる。
【００１０】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気性状の悪化を好適に抑えることのできる多気筒内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明では、多気筒内燃機関に、機関排気通路および機関吸気通路を連通する排気再循環（ＥＧＲ）通路と同ＥＧＲ通路の通路断面積を変更するＥＧＲ弁とを有するＥＧＲシステムが搭載されるとともに、その気筒毎に燃料噴射弁が設けられている。そして、機関運転状態に基づき設定されたＥＧＲ弁の開弁制御にかかる制御目標値に基づいて同開弁制御が実行されるとともに、機関運転状態に基づき設定された各気筒共通の目標燃料噴射量に基づいて各燃料噴射弁の作動制御が実行される。
【００１２】
燃料噴射弁からの燃料噴射を実行すると燃料噴射弁内部の燃料圧力が一時的に低下するために、そうした燃料圧力の変動態様を監視することによって実際に燃料が噴射された期間や実際に噴射された燃料の量を精度よく把握することができる。この点をふまえて請求項１に記載の発明では、気筒毎に、圧力センサによって検出される燃料噴射弁内部の燃料圧力の変動態様に基づいて実燃料噴射量が算出されるとともに、その実燃料噴射量と目標燃料噴射量とに基づいてＥＧＲ弁の開弁制御にかかる制御目標値が補正される。そのため、各燃料噴射弁の動作特性のばらつきに起因して気筒間における実燃料噴射量のばらつきが発生し、これに起因して気筒間における空燃比のばらつきが発生するとはいえ、ＥＧＲ弁の開弁制御の実行を通じて、そうした空燃比のばらつきが抑えられるように各気筒に再循環される排気の量（ＥＧＲ量）をそれぞれ調節することができる。これにより請求項１に記載の発明によれば、気筒間における空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、内燃機関の気筒間における空燃比のばらつきによる排気性状の悪化が抑えられるように、気筒毎に設定されたＥＧＲ弁の開弁制御にかかる制御目標値の設定に用いる関係を各別に補正することができるようになる。そのためそれら関係をもとに、空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を上記制御目標値として気筒毎に各別に算出することができるようになる。
【００１４】
排気性状を悪化させる要因としては、上述した気筒間における空燃比のばらつきの他、ハードウェアの個体差や経時変化（例えば燃料噴射弁の噴射孔形状の相異や内燃機関の吸気ポート形状の相異）に起因して生じる気筒内における燃料の燃焼状態のばらつきがある。そして、そうした燃料の燃焼状態は内燃機関の気筒内から排出される燃焼ガス（排気）の温度に基づいて把握することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、そうした排気の温度が温度センサによって気筒毎に検出されるとともに、その検出した排気温度に基づいて燃料の噴射態様が気筒毎に変更される。そのため、排気温度から把握される燃料の燃焼状態が悪い気筒においては同燃焼状態が良くなるように燃料の噴射態様を変更する一方、排気温度から把握される燃料の燃焼状態が良い気筒においては燃料の噴射態様を変更しないようにしたり上記燃焼状態が若干悪くなるように燃料の噴射態様を変更したりすることができる。したがって請求項３に記載の発明によれば、気筒間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができるようになるために、そのばらつきに起因する排気性状の悪化を抑えることができるようになる。
【００１６】
なお、気筒内における燃料の燃焼状態を変化させるべく変更手段により変更する燃料噴の射態様としては、請求項４によるように燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力を採用することや、請求項５によるように燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する時期を採用することができる。その他、燃料噴射弁の作動制御を通じて機関トルクを発生させるためのメイン噴射と同メイン噴射の実行に先立ち少量の燃料を噴射するパイロット噴射とを実行する装置においては、請求項６によるように、同パイロット噴射における噴射量を前記噴射態様として採用することができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、前記変更手段によって燃料の噴射態様を変更する際に、その変更に合わせて追加補正手段による前記制御目標値の補正が実行される。そのため、変更手段による燃料噴射態様の変更によって適切なＥＧＲ量が変化する場合において、その変化分を補償するべく前記制御目標値を補正することができるようになり、排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、圧力センサが燃料噴射弁に取り付けられるために、燃料噴射弁から離れた位置に設けられた圧力センサによって燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁の噴射孔に近い部位の燃料圧力を検出することができる。そのため、燃料噴射弁の開閉動作に伴い変動する燃料噴射弁内部の燃料圧力を圧力センサによって精度よく検出することができるようになり、同圧力センサによって検出した燃料圧力の変動波形に基づいて実燃料噴射量を精度よく算出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態にかかる制御装置が適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成を示す略図。
【図２】ＥＧＲ量調節処理の実行手順を示すフローチャート。
【図３】内燃機関の燃料噴射系の概略構成を示す略図。
【図４】燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。
【図５】燃料圧力の時間波形と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示すタイムチャート。
【図６】噴射量補正処理の実行手順を示すフローチャート。
【図７】検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示すタイムチャート。
【図８】ばらつき補正処理の実行手順を示すフローチャート。
【図９】ＥＧＲマップのマップ構造を示す略図。
【図１０】目標レール圧の補正項の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１１】レール圧と排気温度との関係を示すグラフ。
【図１２】目標メイン噴射時期の補正項の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１３】メイン噴射の噴射時期と排気温度との関係を示すグラフ。
【図１４】目標パイロット噴射量の補正項の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１５】パイロット噴射の噴射量と排気温度との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施の形態にかかる内燃機関の制御装置を説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の吸気通路１１には、その吸気流れ方向上流側（以下、単に上流側）から順に、過給機２０のコンプレッサ２１、インタークーラ１２、吸気絞り弁１３が取り付けられている。なお、本実施の形態の内燃機関１０としては複数（本実施の形態では、四つ）の気筒１４を有するディーゼル機関が採用されている。
【００２１】
上記コンプレッサ２１は吸気通路１１内の空気をその圧力を高めつつ吸気流れ方向下流側（以下、単に下流側）に送るためのものである。また、インタークーラ１２はその内部を通過する空気を外気との熱交換を通じて冷却するための熱交換器である。上記吸気絞り弁１３は、吸気通路１１の通路断面積の変更を通じて同吸気通路１１における吸気絞り弁１３より下流側の部分の圧力（いわゆる過給圧）を変更するためのものである。
【００２２】
また、内燃機関１０の各気筒１４には、内部（詳しくは、燃焼室）に燃料を直接噴射供給するための燃料噴射弁１６がそれぞれ取り付けられている。さらに内燃機関１０の排気通路１８には、その排気流れ方向上流側から順に、上記過給機２０のタービン２２、および排気浄化装置１８ａが取り付けられている。
【００２３】
上記内燃機関１０では、吸気通路１１を通じて気筒１４内に空気が吸入されるとともに同気筒１４内において燃料噴射弁１６から燃料が噴射されることにより、同燃料が燃焼する。そして、この燃焼に伴って発生したエネルギが内燃機関１０の出力軸１７に伝達されることによって同出力軸１７が回転駆動される。内燃機関１０の気筒１４内において燃焼した後のガスは、排気として内燃機関１０の排気通路１８に排出されるとともに、排気浄化装置１８ａの通過に際して浄化される。
【００２４】
上記過給機２０は、排気駆動式のものであり、そのコンプレッサ２１内に設けられたコンプレッサホイール２１ａとタービン２２内に設けられたタービンホイール２２ａとが一体回転するようになっている。そして内燃機関１０の運転時においては、その排気通路１８を流れる排気が吹き付けられることによってタービンホイール２２ａが回転駆動され、これと一体回転するコンプレッサホイール２１ａによって吸気通路１１内の空気が圧送される。
【００２５】
内燃機関１０には、排気通路１８内の排気を吸気通路１１に再循環させるための排気再循環（ＥＧＲ）システム３０が設けられている。このＥＧＲシステム３０は具体的には、ＥＧＲ通路３１とＥＧＲ弁３２とＥＧＲクーラ３３とを備えている。ＥＧＲ通路３１は内燃機関１０の排気通路１８における上記タービン２２より排気流れ方向上流側の部分と吸気通路１１における上記吸気絞り弁１３より下流側の部分とを連通するものであり、同ＥＧＲ通路３１を通じて排気通路１８内の排気が吸気通路１１に導入される。ＥＧＲ弁３２はＥＧＲ通路３１の通路断面積を変更するためのものであり、同ＥＧＲ弁３２の開度を調節することによりＥＧＲ通路３１を通じて吸気通路１１に再循環される排気の量（ＥＧＲ量）が調量される。上記ＥＧＲクーラ３３はその内部を通過する排気を外気との熱交換を通じて冷却するための熱交換器である。
【００２６】
本実施の形態にかかる装置は、内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサを備えている。それらセンサとしては、例えば内燃機関１０の出力軸１７の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための回転速度センサ４１や、ＥＧＲ弁３２の開度（ＥＧＲ開度ＶＲ）を検出するための開度センサ４２、吸気通路１１における吸気絞り弁１３より下流側の部分の圧力（過給圧Ｐ）を検出するための過給圧センサ４３が設けられている。また、アクセルペダル１９の踏み込み量ＡＣを検出するためのアクセルセンサ４４や、吸気通路１１を通過する空気の量（通路吸気量ＧＡ）を検出するためのエアフロメータ４５、排気の酸素濃度を通じて内燃機関１０の気筒１４内で燃焼した混合気の空燃比（実空燃比Ａ／Ｆ）を検出するための空燃比センサ４６が設けられている。この空燃比センサ４６は、排気通路１８における排気浄化装置１８ａより排気流れ方向下流側（以下、単に下流側）に設けられている。その他、内燃機関１０（詳しくは、その排気ポート）に設けられて気筒１４から排出される燃焼ガス（排気）の温度Ｔｅｘを検出する排気温度センサ４７や、燃料噴射弁１６に一体に取り付けられて同燃料噴射弁１６の内部の燃料圧力ＰＱを検出する燃料圧力センサ４８なども設けられている。なお、排気温度センサ４７および燃料圧力センサ４８は共に、内燃機関１０の各気筒１４に一つずつ、すなわち内燃機関１０の気筒１４毎に設けられている。
【００２７】
また本実施の形態にかかる装置は、例えばマイクロコンピュータを中心に構成される電子制御ユニット４０を備えている。この電子制御ユニット４０は、各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算処理を実行し、その演算結果に基づいて吸気絞り弁１３の開度制御や、燃料噴射弁１６の作動制御、ＥＧＲ弁３２の開弁制御などの各種制御を実行する。
【００２８】
本実施の形態では、吸気絞り弁１３の開度制御やＥＧＲ弁３２の開弁制御が上述したＥＧＲ量を調節するべく実行される。排気の再循環は吸気通路１１の圧力と排気通路１８の圧力との差を利用して行われる。このことをふまえて本実施の形態では、吸気絞り弁１３の開度制御を通じて吸気通路１１の通路断面積を変更することによって上記圧力差（具体的には、過給圧Ｐ）を調節しつつＥＧＲ弁３２の開弁制御を通じてＥＧＲ通路３１の通路断面積を変更することにより、同ＥＧＲ通路３１を通過する排気の量（ＥＧＲ量）が調節される。
【００２９】
以下、ＥＧＲ量を調節するための処理（ＥＧＲ量調節処理）について説明する。
図２は上記ＥＧＲ量調節処理の実行手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示される一連の処理は、所定周期毎の割り込み処理として、電子制御ユニット４０により実行される。
【００３０】
図２に示すように、この処理では先ず、機関回転速度ＮＥ、通路吸気量ＧＡおよび過給圧Ｐに基づいて、実回転当たり吸気量Ｒｇｎと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとがそれぞれ算出される（ステップＳ１０１）。実回転当たり吸気量Ｒｇｎは、内燃機関１０の出力軸１７が一回転する間に同内燃機関１０の各気筒１４内に吸入される空気の量（回転当たり吸気量）についての推定値である。実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒは、内燃機関１０の気筒１４内に吸入されるガスの量のうちのＥＧＲ量が占める割合（ＥＧＲ率）についての推定値である。
【００３１】
なお、実際のＥＧＲ率や回転当たり吸気量は、次のような考えのもとに推定することが可能である。過給圧Ｐおよび機関回転速度ＮＥに基づいて内燃機関１０の気筒１４内に吸入されるガス（新気とＥＧＲガスとを含むガス）の量を推定することができる。また、通路吸気量ＧＡと機関回転速度ＮＥとに基づいて内燃機関１０の出力軸１７が一回転する間に各気筒１４内に吸入される空気の量（新気量）を推定することができる。そして、上記ガスの量から新気量を減じた量（＝ガスの量−新気量）を実際のＥＧＲ量に相当する量として求めることができ、同量とガスの量とから実際のＥＧＲ率（＝「ガスの量−新気量」／ガスの量）を推定することができる。
【００３２】
本実施の形態では、機関回転速度ＮＥ、通路吸気量ＧＡおよび過給圧Ｐにより定まる機関運転状態と同機関運転状態に見合う実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。また、上記機関運転状態と同機関運転状態に見合う実回転当たり吸気量Ｒｇｎとの関係についても同様に実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、ステップＳ１０１の処理では、それら関係に基づいて実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと実回転当たり吸気量Ｒｇｎとがそれぞれ算出される。
【００３３】
その後、内燃機関１０の運転状態（具体的には、機関回転速度ＮＥおよび後述する目標燃料噴射量Ｔｑ）に基づいて、ＥＧＲ率についての制御目標値（目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ）と回転当たり吸気量についての制御目標値（目標回転当たり吸気量Ｔｇｎ）とがそれぞれ設定される（ステップＳ１０２）。
【００３４】
なお本実施の形態では、内燃機関１０の運転状態と目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとの関係や同運転状態と目標回転当たり吸気量Ｔｇｎとの関係が演算用のマップとして電子制御ユニット４０に予め記憶されており、それらマップをもとに目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと目標回転当たり吸気量Ｔｇｎがそれぞれ設定される。それら演算用のマップには、標準的な作動特性を有する装置において燃料消費量の低減や排気性状の悪化抑制を図ることが可能になる関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて設定されている。また本実施の形態では、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの設定に用いる演算マップ（ＥＧＲマップ）が内燃機関１０の気筒１４毎に定められている。
【００３５】
その後、上記目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒに基づいてＥＧＲ開度ＶＲについての制御目標値（目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒ）と吸気絞り弁１３の開度についての制御目標値（目標絞り弁開度Ｔｓｌ）とが設定される（ステップＳ１０３）。本実施の形態では、標準的な作動特性を有する装置において目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実際のＥＧＲ率とを一致させることが可能になる目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒとの関係や目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと目標絞り弁開度Ｔｓｌとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０３の処理では、そうした関係に基づいて目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒおよび目標絞り弁開度Ｔｓｌが設定される。
【００３６】
そして、上記目標絞り弁開度Ｔｓｌ、前記目標回転当たり吸気量Ｔｇｎ、および実回転当たり吸気量Ｒｇｎに基づいて吸気絞り弁１３の開度制御が実行される（ステップＳ１０４）。詳しくは、吸気絞り弁１３の開度制御として、目標絞り弁開度Ｔｓｌを見込み制御量とする見込み制御と、目標回転当たり吸気量Ｔｇｎおよび実回転当たり吸気量Ｒｇｎの偏差に基づくフィードバック制御とが実行される。
【００３７】
その後、目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒ、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ、および実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒに基づいてＥＧＲ弁３２の開弁制御が実行される（ステップＳ１０５）。詳しくはＥＧＲ弁３２の開弁制御として、目標ＥＧＲ開度Ｔｖｒを見込み制御量とする見込み制御と、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒおよび実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒの偏差に基づくフィードバック制御とが実行される。
【００３８】
以下、内燃機関１０の燃料噴射系について説明する。
図３に示すように、内燃機関１０には気筒１４（♯１，♯２，♯３，♯４）毎に燃料噴射弁１６が設けられている。それら燃料噴射弁１６は分岐通路５１を介してコモンレール５２に各別に接続されており、同コモンレール５２は供給通路５３を介して燃料タンク５４に接続されている。この供給通路５３には、燃料を圧送する燃料ポンプ５５が取り付けられている。本実施の形態では、燃料ポンプ５５による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール５２に蓄えられるとともに各燃料噴射弁１６の内部に供給される。また、各燃料噴射弁１６にはリターン通路５６が接続されており、同リターン通路５６はそれぞれ燃料タンク５４に接続されている。このリターン通路５６を介して燃料噴射弁１６内部の燃料の一部が燃料タンク５４に戻される。
【００３９】
以下、燃料噴射弁１６の内部構造について説明する。
図４に示すように、燃料噴射弁１６のハウジング６１の内部にはニードル弁６２が設けられている。このニードル弁６２はハウジング６１内において往復移動（同図の上下方向に移動）することの可能な状態で設けられている。ハウジング６１の内部には上記ニードル弁６２を噴射孔６３側（同図の下方側）に常時付勢するスプリング６４が設けられている。またハウジング６１の内部には、上記ニードル弁６２を間に挟んで一方側（同図の下方側）の位置にノズル室６５が形成されており、他方側（同図の上方側）の位置に圧力室６６が形成されている。
【００４０】
ノズル室６５には、その内部とハウジング６１の外部とを連通する噴射孔６３が形成されており、導入通路６７を介して上記分岐通路５１（コモンレール５２）から燃料が供給されている。圧力室６６には連通路６８を介して上記ノズル室６５および分岐通路５１（コモンレール５２）が接続されている。また圧力室６６は排出路６９を介してリターン通路５６（燃料タンク５４）に接続されている。
【００４１】
上記燃料噴射弁１６としては電気駆動式のものが採用されており、そのハウジング６１の内部には駆動信号の入力によって伸縮する圧電素子（例えばピエゾ素子）が積層された圧電アクチュエータ７０が設けられている。この圧電アクチュエータ７０には弁体７１が取り付けられており、同弁体７１は圧力室６６の内部に設けられている。そして、圧電アクチュエータ７０の作動による弁体７１の移動を通じて、連通路６８（ノズル室６５）と排出路６９（リターン通路５６）とのうちの一方が選択的に圧力室６６に連通されるようになっている。
【００４２】
この燃料噴射弁１６では、圧電アクチュエータ７０に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ７０が収縮して弁体７１が移動し、連通路６８と圧力室６６とが連通された状態になるとともに、リターン通路５６と圧力室６６との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室６６内の燃料のリターン通路５６（燃料タンク５４）への排出が禁止された状態で、ノズル室６５と圧力室６６とが連通されるようになる。そのため、ノズル室６５と圧力室６６との圧力差がごく小さくなり、ニードル弁６２がスプリング６４の付勢力によって噴射孔６３を塞ぐ位置に移動して、このとき燃料噴射弁１６は燃料が噴射されない状態（閉弁状態）になる。
【００４３】
一方、圧電アクチュエータ７０に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ７０が伸長して弁体７１が移動し、連通路６８と圧力室６６との連通が遮断された状態になるとともに、リターン通路５６と圧力室６６とが連通された状態になる。これにより、ノズル室６５から圧力室６６への燃料の流出が禁止された状態で、圧力室６６内の燃料の一部がリターン通路５６を介して燃料タンク５４に戻されるようになる。そのため圧力室６６内の燃料の圧力が低下して同圧力室６６とノズル室６５との圧力差が大きくなり、この圧力差によってニードル弁６２がスプリング６４の付勢力に抗して移動して噴射孔６３から離れて、このとき燃料噴射弁１６は燃料が噴射される状態（開弁状態）になる。
【００４４】
各燃料噴射弁１６には、上記導入通路６７の内部の燃料圧力ＰＱに応じた信号を出力する燃料圧力センサ４８が一体に取り付けられている。そのため、例えばコモンレール５２（図１参照）内の燃料圧力などの燃料噴射弁１６から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁１６の噴射孔６３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁１６の開弁に伴う同燃料噴射弁１６の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。
【００４５】
本実施の形態では、基本的に、燃料噴射弁１６の作動制御（燃料噴射制御）が次のように実行される。すなわち先ず、アクセルペダル１９（図１参照）の踏み込み量ＡＣおよび機関回転速度ＮＥに基づいて目標燃料噴射量Ｔｑが設定される。なお、この目標燃料噴射量Ｔｑとしては各気筒１４共通の値が設定される。その後、目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、パイロット噴射およびメイン噴射についての各種制御目標値が算出される。なおメイン噴射は機関トルクを発生させるための燃料噴射であり、パイロット噴射はメイン噴射の実行に先立ち少量の燃料を噴射するための燃料噴射である。そして、それら制御目標値に応じたかたちで各燃料噴射弁１６が各別に開弁駆動される。これにより、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁１６から噴射されて同内燃機関１０の各気筒１４内に供給されるようになる。なお各種制御目標値としては、メイン噴射についての噴射時期の制御目標値（目標メイン噴射時期Ｔｔｍ）および噴射時間の制御目標値（目標メイン噴射時間Ｔｔｍ）が算出される。その他、パイロット噴射についての噴射量の制御目標値（目標パイロット噴射量Ｔｑｐ）や、パイロット噴射とメイン噴射との間隔についての制御目標値（目標インターバルＴｉｐ）が算出される。
【００４６】
また本実施の形態では、そうした燃料噴射制御の実行に併せて、燃料ポンプ５５の作動制御（レール圧制御）が実行される。このレール圧制御は、内燃機関１０の運転状態に応じたかたちでコモンレール５２内の燃料圧力（レール圧）を調節するべく実行される。具体的には、目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥに基づいて上記レール圧についての制御目標値（目標レール圧Ｔｐｒ）が算出される。そして、この目標レール圧Ｔｐｒと実際のレール圧とが一致するように燃料ポンプ５５の作動が制御されてその燃料圧送量が調節される。
【００４７】
本実施の形態では、燃料噴射を内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで適正に実行するべく、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱをもとに燃料噴射率の検出時間波形を形成するとともに同検出時間波形に基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍおよび目標メイン噴射時間Ｔｔｍを補正する処理（噴射量補正処理）が実行される。この噴射量補正処理は、内燃機関１０の各気筒１４について各別に実行される。以下、そうした噴射量補正処理について詳しく説明する。
【００４８】
燃料噴射弁１６内部の燃料圧力は、燃料噴射弁１６の開弁に伴って低下するとともにその後における同燃料噴射弁１６の閉弁に伴って上昇するといったように、燃料噴射弁１６の開閉動作に伴い変動する。そのため、燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動波形を監視することにより、燃料噴射弁１６の実動作特性（例えば、開弁動作が開始される時期や閉弁動作が開始される時期など）を精度良く把握することができる。
【００４９】
ここでは先ず、そうした燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動波形（本実施の形態では、燃料噴射率の検出時間波形）を形成する手順について説明する。
図５に、燃料圧力ＰＱの推移と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示す。
【００５０】
同図５に示すように、本実施の形態では、燃料噴射弁１６の開弁動作（詳しくはニードル弁６２の開弁方向への移動）が開始される時期（開弁動作開始時期Ｔｏｓ）、燃料噴射率が最大になる時期（最大噴射率到達時期Ｔｏｅ）、燃料噴射率の降下が開始される時期（噴射率降下開始時期Ｔｃｓ）、燃料噴射弁１６の閉弁動作（詳しくはニードル弁６２の閉弁方向への移動）が完了する時期（閉弁動作完了時期Ｔｃｅ）がそれぞれ検出される。
【００５１】
先ず、燃料噴射弁１６の開弁動作が開始される直前の所定期間Ｔ１における燃料圧力ＰＱの平均値が算出されるとともに、同平均値が基準圧力Ｐｂｓとして記憶される。この基準圧力Ｐｂｓは、閉弁時における燃料噴射弁１６内部の燃料圧力に相当する圧力として用いられる。
【００５２】
次に、この基準圧力Ｐｂｓから所定圧力Ｐ１を減算した値が動作圧力Ｐａｃ（＝Ｐｂｓｅ−Ｐ１）として算出される。この所定圧力Ｐ１は、燃料噴射弁１６の開弁駆動あるいは閉弁駆動に際してニードル弁６２が閉弁位置にある状態であるにも関わらず燃料圧力ＰＱが変化する分、すなわちニードル弁６２の移動に寄与しない燃料圧力ＰＱの変化分に相当する圧力である。
【００５３】
その後、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが降下する期間における同燃料圧力ＰＱの一階微分値が算出される。そして、この一階微分値が最小になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ１が求められるとともに同接線Ｌ１と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ａが算出される。この交点Ａを燃料圧力ＰＱの検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＡＡに対応する時期が開弁動作開始時期Ｔｏｓとして特定される。なお上記検出遅れ分は、燃料噴射弁１６のノズル室６５（図４参照）の圧力変化タイミングに対する燃料圧力ＰＱの変化タイミングの遅れに相当する期間であり、ノズル室６５と燃料圧力センサ４８との距離などに起因して生じる遅れ分である。
【００５４】
また、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが一旦降下した後に上昇する期間における同燃料圧力ＰＱの一階微分値が算出される。そして、この一階微分値が最大になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ２が求められるとともに同接線Ｌ２と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ｂが算出される。この交点Ｂを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＢＢに対応する時期が閉弁動作完了時期Ｔｃｅとして特定される。
【００５５】
さらに、接線Ｌ１と接線Ｌ２との交点Ｃが算出されるとともに同交点Ｃにおける燃料圧力ＰＱと動作圧力Ｐａｃとの差（仮想圧力低下分ΔＰ［＝Ｐａｃ−ＰＱ］）が求められる。また、この仮想圧力低下分ΔＰに目標燃料噴射量Ｔｑおよび目標レール圧Ｔｐｒに基づき設定されるゲインＧ１を乗算した値が仮想最大燃料噴射率ＶＲｔ（＝ΔＰ×Ｇ１）として算出される。さらに、この仮想最大燃料噴射率ＶＲｔに目標燃料噴射量Ｔｑおよび目標レール圧Ｔｐｒに基づき設定されるゲインＧ２を乗算した値が最大噴射率Ｒｔ（＝ＶＲｔ×Ｇ２）として算出される。
【００５６】
その後、上記交点Ｃを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した時期ＣＣが算出されるとともに、同時期ＣＣにおいて仮想最大燃料噴射率ＶＲｔになる点Ｄが特定される。そして、この点Ｄおよび開弁動作開始時期Ｔｏｓ（詳しくは、同時期Ｔｏｓにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ３と前記最大噴射率Ｒｔとの交点Ｅに対応する時期が最大噴射率到達時期Ｔｏｅとして特定される。
【００５７】
また、上記点Ｄおよび閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（詳しくは、同時期Ｔｃｅにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ４と最大噴射率Ｒｔとの交点Ｆに対応する時期が噴射率降下開始時期Ｔｃｓとして特定される。
【００５８】
さらに、開弁動作開始時期Ｔｏｓ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅおよび最大噴射率Ｒｔによって形成される台形形状の時間波形が燃料噴射における燃料噴射率についての検出時間波形として用いられる。
【００５９】
次に、図６および図７を参照しつつ、そうした検出時間波形をもとに実行される噴射量補正処理の処理手順について詳細に説明する。
なお図６は上記噴射量補正処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。また、図７は検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示している。
【００６０】
図６に示すように、この処理では先ず、上述したように燃料圧力ＰＱに基づいて燃料噴射における検出時間波形が形成される（ステップＳ２０１）。また、アクセルペダル１９の踏み込み量ＡＣおよび機関回転速度ＮＥなどといった内燃機関１０の運転状態に基づいて、燃料噴射における燃料噴射率の時間波形についての基本値（基本時間波形）が設定される（ステップＳ２０２）。本実施の形態では、内燃機関１０の運転状態と同運転状態に適した基本時間波形との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０２の処理では、そのときどきの内燃機関１０の運転状態に基づいて上記関係から基本時間波形が設定される。
【００６１】
図７に示すように、上記基本時間波形（一点鎖線）としては、開弁動作開始時期Ｔｏｓｂ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅｂ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅｂ、最大噴射率により規定される台形の時間波形が設定される。
【００６２】
そして、そうした基本時間波形と前記検出時間波形（実線）とが比較されるとともに、その比較結果に基づいて前記目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するための補正項Ｋ１と前記目標メイン噴射時間Ｔｔｍを補正するための補正項Ｋ２とがそれぞれ算出される。
【００６３】
具体的には、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓとの差ΔＴｏｓが算出されるとともに（図６のステップＳ２０３）、同差ΔＴｏｓと目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋ１が算出されて記憶される（ステップＳ２０４）。本実施の形態では、上記差ΔＴｏｓおよび目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｏｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋ１との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０４の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋ１が算出される。
【００６４】
また、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ（図７）と検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの差ΔＴｃｓが算出されるとともに（図６のステップＳ２０５）、同差ΔＴｃｓと目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋ２が算出されて記憶される（ステップＳ２０６）。本実施の形態では、上記差ΔＴｃｓおよび目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｃｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋ２との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０６の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋ２が算出される。
【００６５】
このようにして各補正項Ｋ１，Ｋ２が算出された後、本処理は一旦終了される。
燃料噴射制御の実行に際しては、目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正項Ｋ１によって補正した値（本実施の形態では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍに補正項Ｋ１を加算した値）が最終的な目標メイン噴射時期Ｔｓｍとして算出される。このようにして目標メイン噴射時期Ｔｓｍを算出することにより、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂとの間のずれが小さく抑えられるようになるため、メイン噴射の開始時期が内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
【００６６】
また、目標メイン噴射時間Ｔｔｍを上記補正項Ｋ２によって補正した値（本実施の形態では、目標メイン噴射時間Ｔｔｍに補正項Ｋ２を加算した値）が最終的な目標メイン噴射時間Ｔｔｍとして算出される。このようにして目標メイン噴射時間Ｔｔｍを算出することにより、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの間のずれが小さく抑えられるようになるために、燃料噴射において燃料噴射率が低下し始める時期が内燃機関１０の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
【００６７】
本実施の形態では、燃料噴射弁１６の実動作特性（詳しくは、検出時間波形）と予め定められた基本動作特性（詳しくは、基本時間波形）との差に基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍや目標メイン噴射時間Ｔｔｍが補正されるために、燃料噴射弁１６の実動作特性と基本動作特性（標準的な特性を有する燃料噴射弁の動作特性）とのずれが抑えられる。このようにしてメイン噴射の実行時期と実行時間とがそれぞれ内燃機関１０の運転状態に見合うように適正に設定されるようになる。
【００６８】
なお、本実施の形態の装置では前記レール圧制御が実行される。そのため、同一の値だけ目標メイン噴射時期Ｔｓｍを変更した場合における開弁動作開始時期の変化量や、同一の値だけ目標メイン噴射時間Ｔｔｍを変更した場合における噴射率降下開始時期の変化量が前記レール圧に応じて異なったものとなる。本実施の形態では、各補正項Ｋ１，Ｋ２の算出に用いる算出パラメータとして、上記レール圧（詳しくは、目標レール圧Ｔｐｒの算出パラメータである目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥ）が採用されている。そのため、そのときどきのレール圧に応じたかたちで各補正項Ｋ１，Ｋ２を適正に算出することができる。
【００６９】
ここで、本実施の形態では目標燃料噴射量Ｔｑとして内燃機関１０の各気筒１４共通の値が設定されるのに対して、各気筒１４に設けられる燃料噴射弁１６の動作特性はその個体差や経時変化に起因してそれぞれ異なる。そのため、目標燃料噴射量Ｔｑに基づいて同一の制御態様で各燃料噴射弁１６を作動させたところで、それらの動作特性の相異によって実際の燃料噴射量にばらつきが生じることが避けられない。したがって、上述したように目標燃料噴射量Ｔｑと通路吸気量ＧＡとに基づいてＥＧＲ弁３２の開弁制御（ＥＧＲ制御）を実行しても、気筒１４間における実燃料噴射量のばらつきに起因して空燃比にもばらつきが生じてしまう。そして、そうした気筒１４間における空燃比のばらつきに起因して、いずれかの気筒１４においてＥＧＲ量の過多による白煙の発生を招いたりＥＧＲ量の不足によるＮＯｘの増加を招いたりするおそれがある。
【００７０】
そのため本実施の形態では、内燃機関１０の気筒１４毎に、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱ（詳しくは、上記補正項Ｋ１，Ｋ２）に基づいて実燃料噴射量（詳しくは、後述する補正後噴射量ＲＱ）を算出するとともに、同補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒを補正するようにしている。これにより、各燃料噴射弁１６の動作特性のばらつきによって気筒１４間における実燃料噴射量のばらつきが発生し、これに起因して気筒１４間における空燃比のばらつきが発生するとはいえ、ＥＧＲ制御の実行を通じて、そうした空燃比のばらつきが抑えられるように各気筒１４のＥＧＲ量をそれぞれ調節することができる。言い換えれば、各気筒１４のＥＧＲ量を同ＥＧＲ量の過多による白煙の発生やＥＧＲ量の不足によるＮＯｘの増加を抑えることの可能な量、すなわち目標燃料噴射量Ｔｑと実燃料噴射量との偏差による排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な量にそれぞれ調節することができる。したがって、内燃機関１０の気筒１４間における空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００７１】
排気性状を悪化させる要因としては、上述した内燃機関１０の気筒１４間における空燃比のばらつきの他にも、ハードウェアの個体差や経時変化（例えば燃料噴射弁１６の噴射孔形状の相異や内燃機関１０の吸気ポート形状の相異）に起因して生じる気筒１４内における燃料の燃焼状態のばらつき等がある。また本実施の形態では、上述した実燃料噴射量と目標燃料噴射量Ｔｑとの偏差に基づく目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの補正によって排気性状の悪化が抑制されるが、この補正によってＥＧＲ量が変化するために、その変化に伴って燃料の燃焼状態の若干の変化を招くおそれがある。
【００７２】
内燃機関１０の気筒１４内における燃料の燃焼状態が良好なときには、同燃料が短期間で燃焼するために、排気バルブが開弁されるときに未だ燃焼していない燃料（あるいは燃焼中の燃料）が少ない状態になる。そのため、燃焼ガスが温度の低くなった状態で排気通路１８に排出されるようになり、このとき排気の温度が低くなる。これに対して、内燃機関１０の気筒１４内における燃料の燃焼状態が悪いときには、同燃料の燃焼が長い期間にわたって続くようになるため、燃焼ガスが温度の低くなる前、すなわち高い温度のままで排気通路１８に排出されるようになり、このとき排気温度が高くなる。このことから、排気温度に基づいて内燃機関１０の気筒１４内における燃料の燃焼状態を把握することができると云える。
【００７３】
この点をふまえて本実施の形態では、内燃機関１０の気筒１４毎に、排気温度センサ４７により検出される排気温度Ｔｅｘに応じたかたちで燃料噴射弁１６からの燃料の噴射態様（具体的には、目標レール圧Ｔｐｒ、目標メイン噴射時期Ｔｔｍ、目標パイロット噴射量Ｔｑｐ）を変更するようにしている。具体的には、排気温度Ｔｅｘから把握される燃料の燃焼状態が悪い気筒１４においては同燃焼状態が良くなるように燃料の噴射態様が変更される一方、排気温度Ｔｅｘから把握される燃料の燃焼状態が過度に良い気筒１４においては上記燃焼状態が悪くなるように燃料の噴射態様が変更される。これにより、内燃機関１０の各気筒１４における燃料の燃焼状態をそれぞれ良好に保ちつつ気筒１４間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができるようになるため、そのばらつきに起因する排気性状の悪化を抑えることができるようになる。
【００７４】
以下、図８を参照しつつ、内燃機関１０の気筒１４間におけるばらつきを補正するための処理（ばらつき補正処理）について詳細に説明する。なお図８は上記ばらつき補正処理の具体的な実行手順を概念的に示すフローチャートであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。このばらつき補正処理は、内燃機関１０の各気筒１４について各別に実行される処理であり、燃料噴射弁１６からの燃料噴射が実行される度に実行される。
【００７５】
図８に示すように、この処理では先ず、前記目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致しているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。ここでは、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとの差の絶対値が所定値より小さいことをもって、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致していると判断される。
【００７６】
また、空燃比の理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致しているか否かが判断される（ステップＳ３０２）。ここでは、空燃比の理想値ＤＲが前記実回転当たり吸気量Ｒｇｎと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて算出される。そして、この理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとの差の絶対値が所定値より小さいことをもって、理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致していると判断される。
【００７７】
そして、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致していないと判断される場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）や、理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致していないと判断される場合には（ステップＳ３０２：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。このとき実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒや実空燃比Ａ／Ｆが変動している可能性が高く、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒや燃料の噴射態様を適正に補正することのできない状況であるとして、それらの補正が実行されない。
【００７８】
その後、本処理が繰り返し実行されて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｒｅｇｒとが一致しており、且つ理想値ＤＲと実空燃比Ａ／Ｆとが一致していると判断されると（ステップＳ３０１，Ｓ３０２が共に「ＹＥＳ」）、前述した噴射量補正処理（図６参照）による燃料噴射量の補正量Ｋｑが算出されるとともに記憶される（ステップＳ３０３）。
【００７９】
なお、レール圧（目標燃料噴射量Ｔｑ、機関回転速度ＮＥ）によって単位時間当たりに燃料噴射弁１６から噴射される燃料の量を把握することができ、各補正項Ｋ１，Ｋ２に基づいて補正による燃料噴射弁１６の開弁時間の変化分を把握することができる。そのため、それらレール圧と各補正項Ｋ１，Ｋ２とに基づいて、補正項Ｋ１，Ｋ２を用いた補正によるメイン噴射の燃料噴射量の増減分（上記補正量Ｋｑ）を算出することができる。この点をふまえて本実施の形態では、目標燃料噴射量Ｔｑ、機関回転速度ＮＥ、および各補正項Ｋ１，Ｋ２により定まる状況と、同状況における上記燃料噴射量の増減分（補正量Ｋｑ）との関係が実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ３０３の処理では、そうした関係をもとに補正量Ｋｑが算出される。
【００８０】
その後、目標燃料噴射量Ｔｑに上記補正量Ｋｑを加算した値が補正後噴射量ＲＱとして算出されるとともに（ステップＳ３０４）、同補正後噴射量ＲＱに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出に用いられる演算用マップ（前記ＥＧＲマップ）が補正される（ステップＳ３０５）。本実施の形態では、ステップＳ３０３およびＳ３０４の処理が算出手段として機能し、ステップＳ３０５の処理が補正手段として機能する。
【００８１】
図９に示すように、ＥＧＲマップには、気筒１４毎に、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥと目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとの関係が定められている。
そして、ステップＳ３０５の処理では先ず、上記補正後噴射量ＲＱを目標燃料噴射量Ｔｑとして用いて、同補正後噴射量ＲＱと機関回転速度ＮＥとに基づいて上記ＥＧＲマップから目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ（例えば図中にＪで示す運転領域に対応する値）が算出される。ここではＥＧＲマップに記憶されている目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒのうちの補正後噴射量ＲＱに見合う値、すなわち実際の燃料噴射量に見合う値が算出される。
【００８２】
その後、そのようにして算出された目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒが、このときの実際の目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＫで示す領域）に対応する値として記憶される。すなわち、実際の燃料噴射量に見合う値（目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ）が、このときのアクセルペダル１９の踏み込み量ＡＣと機関回転速度ＮＥとにより定まる機関運転領域において算出される値になるように、ＥＧＲマップが更新される。
【００８３】
このようにしてＥＧＲマップを補正することにより、以後においてはこのときの上記補正後噴射量ＲＱに見合う値、言い換えれば実際の燃料噴射量に見合う値が目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとして算出されるようになる。そして、こうした処理を各気筒１４に対応するＥＧＲマップについて繰り返し実行することにより、それらＥＧＲマップが気筒１４間における空燃比のばらつきによる排気性状の悪化が抑えられるように各別に補正されるようになる。そのため、このＥＧＲマップをもとに空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとして気筒１４毎に各別に算出することができるようになる。
【００８４】
その後、機関回転速度ＮＥと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて、排気温度についての理想値Ｔｔｅｘが算出される（ステップＳ３０６）。この理想値Ｔｔｅｘとしては、機関回転速度ＮＥが高いときほど、また目標燃料噴射量Ｔｑが多いときほど、高い温度が算出される。
【００８５】
そして、上記理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが不一致であるか否かが判断される（ステップＳ３０７）。この排気温度Ｔｅｘとしては、予め定められた所定のクランク角（具体的には、排気バルブの開弁が開始されるクランク角より若干後の角度）であるときに排気温度センサ４７により検出される温度が用いられる。このステップＳ３０７の処理では、理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差の絶対値が所定値以上であることをもって、理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが不一致であると判断される。
【００８６】
上記理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが一致していると判断される場合には（ステップＳ３０７：ＮＯ）、このとき燃料の燃焼状態が適正な状態になっているために、燃料の噴射態様を補正する必要がないとして、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００８７】
一方、上記理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとが不一致であると判断される場合には（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、燃料の燃料状態が適正な状態からずれているために排気性状の悪化を招くおそれがあるとして、燃料の噴射態様の補正が実行される（ステップＳ３０８）。本実施の形態では、そうした燃料の噴射態様として、レール圧、メイン噴射の噴射時期、およびパイロット噴射の噴射量が採用されている。なお本実施の形態では、ステップＳ３０７およびＳ３０８の処理が変更手段として機能する。
【００８８】
ここでは先ず、レール圧（具体的には、目標レール圧Ｔｐｒ）の補正について詳しく説明する。
本実施の形態では、目標レール圧Ｔｐｒを補正するための補正項Ｋｐｒが設定されている。また図１０に示すように、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｐｒを算出するための演算マップが予め定められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、この演算マップをもとに算出される補正項Ｋｐｒを目標レール圧Ｔｐｒに加算することにより、同目標レール圧Ｔｐｒが補正される。
【００８９】
レール圧が高いときほど燃料噴射時における燃料の微粒子化が促進されて気筒１４内における燃料の燃焼状態が良好になるため、図１１に示すように、レール圧が高いときほど排気温度Ｔｅｘも高くなる。
【００９０】
この点をふまえて、ステップＳ３０８の処理では、目標レール圧Ｔｐｒを補正するべく、このときの目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＬで示す領域）の補正項Ｋｐｒが次のように更新される。すなわち、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下である場合（Ｔｅｘ≦Ｔｔｅｘ）には上記補正項Ｋｐｒに所定値αを加算した値（Ｋｐｒ＋α）が新たな補正項Ｋｐｒとして記憶される。一方、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合（Ｔｅｘ＞Ｔｔｅｘ）には、補正項Ｋｐｒから所定値αを減算した値（Ｋｐｒ−α）が新たな補正項Ｋｐｒとして記憶される。なお、所定値αとしては、排気温度Ｔｅｘの不要な変動を抑えつつ同排気温度Ｔｅｘを理想値Ｔｔｅｘに収束させることの可能な一定値が、実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。このようにして演算マップ（図１０参照）を補正することにより、同演算マップに記憶されている各値（補正項Ｋｐｒ）が理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差が小さくなる値に更新されるようになる。これにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が抑えられるようになる。
【００９１】
次に、メイン噴射の噴射時期（具体的には、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ）の補正について詳しく説明する。
本実施の形態では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するための補正項Ｋｓｍが設定されている。また図１２に示すように、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｓｍを算出するための演算マップが予め定められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、この演算マップをもとに算出される補正項Ｋｓｍを目標メイン噴射時期Ｔｓｍに加算することにより、同目標メイン噴射時期Ｔｓｍが補正される。
【００９２】
内燃機関１０の運転に際しては、基本的に、メイン噴射の噴射時期が早いときほど、燃料が噴射されてから同燃料が着火するまでの時間が長くなって気筒１４内における燃料と空気との混合が進むために、燃料の燃焼状態が良好になる。そのため図１３に示すように、メイン噴射の噴射時期が早いときほど排気温度Ｔｅｘも高くなる。
【００９３】
この点をふまえて、ステップＳ３０８の処理では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するべく、このときの目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＭで示す領域）の補正項Ｋｓｍが次のように更新される。すなわち、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下である場合には上記補正項Ｋｓｍに所定値βを加算した値（Ｋｓｍ＋β）が新たな補正項Ｋｓｍとして記憶される。一方、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合には、補正項Ｋｓｍから所定値βを減算した値（Ｋｓｍ−β）が新たな補正項Ｋｓｍとして記憶される。なお、所定値βとしては、排気温度Ｔｅｘの不要な変動を抑えつつ同排気温度Ｔｅｘを理想値Ｔｔｅｘに収束させることの可能な一定値が、実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。このようにして演算マップ（図１２参照）を補正することにより、同演算マップに記憶されている各値（補正項Ｋｓｍ）が理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差が小さくなる値に更新されるようになる。これにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が抑えられるようになる。
【００９４】
次に、パイロット噴射の噴射量（具体的には、目標パイロット噴射量Ｔｑｐ）の補正について詳しく説明する。
本実施の形態では、目標パイロット噴射量Ｔｑｐを補正するための補正項Ｋｑｐが設定されている。また図１４に示すように、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｑｐを算出するための演算マップが予め定められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、この演算マップをもとに算出される補正項Ｋｑｐを目標パイロット噴射量Ｔｑｐに加算することにより、同目標パイロット噴射量Ｔｑｐが補正される。
【００９５】
内燃機関１０の運転に際しては基本的に、パイロット噴射の噴射量が多いときほど、同パイロット噴射によって気筒１４内に形成される火種が大きくなるために、気筒１４内における燃料の燃焼状態が良好になる。そのため図１５に示すように、パイロット噴射の噴射量が多いときほど排気温度Ｔｅｘも高くなる。
【００９６】
この点をふまえて、ステップＳ３０８の処理では、目標パイロット噴射量Ｔｑｐを補正するべく、このときの目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥとにより定まる運転領域（例えば図中にＮで示す領域）の補正項Ｋｑｐが次のように更新される。すなわち、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下である場合には上記補正項Ｋｑｐに所定値γを加算した値（Ｋｑｐ＋γ）が新たな補正項Ｋｑｐとして記憶される。一方、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合には、補正項Ｋｑｐから所定値γを減算した値（Ｋｑｐ−γ）が新たな補正項Ｋｑｐとして記憶される。なお、所定値γとしては、排気温度Ｔｅｘの不要な変動を抑えつつ同排気温度Ｔｅｘを理想値Ｔｔｅｘに収束させることの可能な一定値が、実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。このようにして演算マップ（図１４参照）を補正することにより、同演算マップに記憶されている各値（補正項Ｋｑｐ）が理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの差が小さくなる値に更新されるようになる。これにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が抑えられるようになる。
【００９７】
そして、こうしたステップＳ３０８の処理を繰り返し実行することにより、燃料の燃焼状態の悪化による排気性状の悪化が的確に抑えられる態様で、各演算マップ（図１０、図１２、図１４参照）がそれぞれ補正されるようになる。そのため、それら演算マップをもとに燃焼状態の悪化による排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を各補正項Ｋｐｒ，Ｋｓｍ，Ｋｑｐとして算出することができ、それら補正項Ｋｐｒ，Ｋｓｍ，Ｋｑｐをもとに目標レール圧Ｔｐｒ、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標パイロット噴射量Ｔｑｐとして適切な値を設定することができる。このようにして燃料の噴射態様が補正された後、本処理は一旦終了される。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）内燃機関１０の気筒１４毎に、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて補正後噴射量ＲＱを算出するとともに、同補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとに基づいて目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒを補正するようにした。そのため、各燃料噴射弁１６の動作特性のばらつきに起因して気筒１４間における空燃比のばらつきが発生するとはいえ、ＥＧＲ弁制御の実行を通じて、そうした空燃比のばらつきが抑えられるように各気筒１４のＥＧＲ量をそれぞれ調節することができる。したがって、内燃機関１０の気筒１４間における空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を好適に抑えることができるようになる。
【００９９】
（２）内燃機関１０の気筒１４毎に、補正後噴射量ＲＱに基づくＥＧＲマップの補正を実行することによって目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒを補正するようにした。そのため、気筒１４毎に設定された目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの設定に用いる演算マップを、気筒１４間における空燃比のばらつきによる排気性状の悪化が抑えられるように各別に補正することができる。したがって、そうした演算マップ（ＥＧＲマップ）をもとに、空燃比のばらつきに起因する排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な値を目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとして気筒１４毎に各別に算出することができる。
【０１００】
（３）内燃機関１０の気筒１４毎に、排気温度センサ４７により検出される排気温度Ｔｅｘに基づいて燃料噴射弁１６からの燃料の噴射態様を変更するようにした。そのため、内燃機関１０の各気筒１４における燃料の燃焼状態をそれぞれ良好に保ちつつ気筒１４間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができ、そのばらつきに起因する排気性状の悪化を抑えることができる。
【０１０１】
（４）燃料圧力センサ４８を燃料噴射弁１６に一体に取り付けるようにした。そのため、例えばコモンレール５２内の燃料圧力などの燃料噴射弁１６から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁１６の噴射孔６３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁１６の開弁に伴う同燃料噴射弁１６の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。したがって、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱの変動波形に基づいて補正後噴射量ＲＱを精度よく算出することができる。
【０１０２】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・ばらつき補正処理（図８）によるＥＧＲマップの補正や燃料の噴射態様の補正を、燃料噴射が実行される度に実行することに代えて、例えば内燃機関１０の出力軸１７が所定回数（例えば５００回）だけ回転する度に実行したり、内燃機関１０が所定時間だけ運転される度に実行したりしてもよい。要は、予め定めた所定期間毎にＥＧＲマップの補正や燃料の噴射態様の補正を実行することができればよい。
【０１０３】
・ばらつき補正処理において、補正後噴射量ＲＱに基づいてＥＧＲマップを補正した後に、燃料の噴射態様の補正に合わせて同ＥＧＲマップをさらに補正する処理を実行するようにしてもよい。ここで、上記実施の形態では、ばらつき補正処理における燃料噴射態様の変更（図８のステップＳ３０６〜Ｓ３０８の処理）を通じて、燃料の燃焼状態の気筒１４間におけるばらつきが抑えられる。しかしながら、このとき燃料の噴射態様が変更される分だけ内燃機関１０の運転状態に見合うＥＧＲ量が変化してしまうために、これに起因して若干であるとはいえ排気性状の悪化を招くおそれがある。この点、上記構成によれば、ばらつき補正処理における燃料の噴射態様の変更によって適切なＥＧＲ量が変化する場合に、その変化分を補償するべくＥＧＲマップを補正することができるために、排気性状の悪化を好適に抑えることができる。なお上記構成では、燃料の噴射態様の補正に合わせて同ＥＧＲマップをさらに補正する処理が、追加補正手段として機能する。
【０１０４】
・ばらつき補正処理のステップＳ３０８の処理において、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘより高い場合に、燃料の燃焼状態が悪くなるように燃料の噴射態様を変更することに代えて、燃料の噴射態様を変更しないようにしてもよい。同構成によっても、排気温度Ｔｅｘが理想値Ｔｔｅｘ以下になる気筒１４、すなわち燃料の燃焼状態が悪い気筒１４について同燃焼状態が良くなるように燃料の噴射態様を変更することができるため、各気筒１４における燃料の燃焼状態をそれぞれ良好に保ちつつ気筒１４間における燃料の燃焼状態のばらつきを抑えることができる。
【０１０５】
・ばらつき補正処理のステップＳ３０８の処理において、補正項Ｋｐｒの算出に用いる演算マップ（図１０）を補正する構成、補正項Ｋｓｍの算出に用いる演算マップ（図１２）を補正する構成、補正項Ｋｑｐの算出に用いる演算マップ（図１４）を補正する構成のうちの何れか一つを省略することができる。また、それら構成にうちの何れか二つを省略することもできる。
【０１０６】
・ＥＧＲマップ（図９）や、補正項Ｋｐｒの算出に用いる演算マップ（図１０）、補正項Ｋｓｍの算出に用いる演算マップ（図１２）、補正項Ｋｑｐの算出に用いる演算マップ（図１４）に代えて、目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥに基づいて制御目標値を算出するための演算式をそれぞれ設定するようにしてもよい。こうした構成では、目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出に用いる演算式を補正後噴射量ＲＱに基づいて補正したり、補正項Ｋｐｒの算出に用いる演算式や、補正項Ｋｓｍの算出に用いる演算式、並びに補正項Ｋｑｐの算出に用いる演算式を理想値Ｔｔｅｘと排気温度Ｔｅｘとの比較結果に基づいて補正したりすればよい。
【０１０７】
・排気温度Ｔｅｘに応じて燃料の噴射態様を補正する処理（図８のステップＳ３０６〜Ｓ３０８の処理）を省略してもよい。
・ばらつき補正処理のステップＳ３０５の処理では、補正後噴射量ＲＱおよび機関回転速度ＮＥに基づく目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出と、その算出した目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒに基づくマップ値の更新とを共通のＥＧＲマップ（図９参照）をもとに行うようにした。このＥＧＲマップとは別に、目標燃料噴射量Ｔｑと機関回転速度ＮＥと目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒとの関係であり且つ標準的な作動特性を有する装置において燃料消費量の低減や排気性状の悪化抑制を図ることの可能な関係が設定された基本マップを設定するようにしてもよい。そして、この基本マップをもとに補正後噴射量ＲＱおよび機関回転速度ＮＥに基づく目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒの算出を行う一方、算出した目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒに基づくマップ値の更新を上記ＥＧＲマップに対して行うようにしてもよい。こうした構成によれば、基準となる関係（上記基本マップ）をもとに算出した目標ＥＧＲ率ＴｅｇｒによってＥＧＲマップを補正することができるようになる。
【０１０８】
・燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱに基づいて制御目標値を補正する処理が、メイン噴射の制御目標値に適用されることに加えて、パイロット噴射の制御目標値（目標パイロット噴射量Ｔｑｐや目標インターバルＴｉｐ）に適用される装置にも、上記実施の形態の装置はその構成を適宜変更した上で適用することができる。同装置においては、メイン噴射の制御目標値の補正による燃料噴射量の増減分とパイロット噴射の制御目標値の補正による燃料噴射量の増減分とを加算した値を補正後噴射量として算出するとともに、同補正後噴射量に基づいてＥＧＲマップ（または演算式）を補正するようにすればよい。
【０１０９】
・補正後噴射量ＲＱと目標燃料噴射量Ｔｑとの差や比などといった乖離度合いを算出するとともに、その乖離度合いに基づいてＥＧＲマップ（詳しくは、そのときどきの目標燃料噴射量Ｔｑおよび機関回転速度ＮＥにより定まる運転領域に対応する目標ＥＧＲ率Ｔｅｇｒ）を補正するようにしてもよい。こうした構成によっても、ＥＧＲ制御の実行を通じて、各気筒１４のＥＧＲ量を目標燃料噴射量Ｔｑと実燃料噴射量との偏差による排気性状の悪化を的確に抑えることの可能な量にそれぞれ調節することが可能になる。
【０１１０】
・補正量Ｋｑおよび補正後噴射量ＲＱを算出することに代えて、燃料圧力センサ４８により検出される燃料圧力ＰＱの変動態様（詳しくは、検出時間波形と燃料噴射率「０」とにより囲まれる部分の面積）に基づいて実燃料噴射量を算出するようにしてもよい。
【０１１１】
・空燃比センサ４６を、排気通路１８における排気浄化装置１８ａより下流側に取り付けることに代えて、同排気通路１８における排気浄化装置１８ａより排気流れ方向上流側（例えば、排気マニホールド）に取り付けるようにしてもよい。
【０１１２】
・燃料噴射弁１６の内部（詳しくは、ノズル室６５内）の燃料圧力の指標となる圧力、言い換えれば同燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を適正に検出することができるのであれば、燃料圧力センサ４８を燃料噴射弁１６に直接取り付けることに限らず、同燃料圧力センサ４８の取り付け態様は任意に変更することができる。具体的には、燃料圧力センサ４８を分岐通路５１やコモンレール５２に取り付けるようにしてもよい。
【０１１３】
・圧電アクチュエータ７０により駆動されるタイプの燃料噴射弁１６に代えて、例えばソレノイドコイルなどを備えた電磁アクチュエータによって駆動されるタイプの燃料噴射弁を採用することもできる。
【０１１４】
・本発明は、四つの気筒を有するディーゼル機関に限らず、二つの気筒を有するディーゼル機関や三つの気筒を有するディーゼル機関、あるいは五つ以上の気筒を有するディーゼル機関にも適用することができる。またディーゼル機関に限らず、ガソリンを燃料として用いるガソリン機関や、液化石油ガス（ＬＰＧ）、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）などの液化ガスを燃料として用いる内燃機関（液化ガス機関）にも、本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…インタークーラ、１３…吸気絞り弁、１４…気筒、１６…燃料噴射弁、１７…出力軸、１８…排気通路、１８ａ…排気浄化装置、１９…アクセルペダル、２０…過給器、２１…コンプレッサ、２１ａ…コンプレッサホイール、２２…タービン、２２ａ…タービンホイール、３０…排気再循環（ＥＧＲ）システム、３１…ＥＧＲ通路、３２…ＥＧＲ弁、３３…ＥＧＲクーラ、４０…電子制御ユニット、４１…回転速度センサ、４２…開度センサ、４３…過給圧センサ、４４…アクセルセンサ、４５…エアフロメータ、４６…空燃比センサ、４７…排気温度センサ、４８…燃料圧力センサ、５１…分岐通路、５２…コモンレール、５３…供給通路、５４…燃料タンク、５５…燃料ポンプ、５６…リターン通路、６１…ハウジング、６２…ニードル弁、６３…噴射孔、６４…スプリング、６５…ノズル室、６６…圧力室、６７…導入通路、６８…連通路、６９…排出路、７０…圧電アクチュエータ、７１…弁体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路および機関吸気通路を連通する排気再循環通路と同排気再循環通路の通路断面積を変更する排気再循環弁とを有する排気再循環システム、および、気筒毎に設けられた燃料噴射弁を備え、機関運転状態に基づき前記排気再循環弁の開弁制御にかかる制御目標値を設定するとともに同制御目標値に基づき前記開弁制御を実行し、機関運転状態に基づき各気筒共通の目標燃料噴射量を設定するとともに同目標燃料噴射量に基づいて各燃料噴射弁の作動制御を実行する多気筒内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の気筒毎に設けられて、燃料噴射の実行に伴う前記燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出される燃料圧力の変動態様に基づいて実燃料噴射量を算出する算出手段と、
前記気筒毎に、前記算出手段により算出した実燃料噴射量と前記目標燃料噴射量とに基づいて前記制御目標値を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記気筒毎に、前記制御目標値の設定に用いる関係であり且つ前記目標燃料噴射量を含む前記機関運転状態と前記制御目標値との関係が予め記憶されてなり、
前記補正手段は、前記気筒毎に、前記関係を補正することによって前記制御目標値の補正を行うものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記気筒毎に、排気温度を検出する温度センサが設けられてなるとともに、該温度センサにより検出された排気温度に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料の噴射態様を変更する変更手段をさらに備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記噴射態様は、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力である
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記噴射態様は、前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する時期を含む
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記燃料噴射弁の作動制御を通じて、機関トルクを発生させるためのメイン噴射と同メイン噴射の実行に先立ち少量の燃料を噴射するパイロット噴射とを実行するものであり、
前記噴射態様は、前記パイロット噴射における噴射量を含む
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記変更手段による前記噴射態様の変更に合わせて、前記制御目標値をさらに補正する追加補正手段を備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記圧力センサは前記燃料噴射弁に取り付けられてなる
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項１】
機関排気通路および機関吸気通路を連通する排気再循環通路と同排気再循環通路の通路断面積を変更する排気再循環弁とを有する排気再循環システム、および、気筒毎に設けられた燃料噴射弁を備え、機関運転状態に基づき前記排気再循環弁の開弁制御にかかる制御目標値を設定するとともに同制御目標値に基づき前記開弁制御を実行し、機関運転状態に基づき各気筒共通の目標燃料噴射量を設定するとともに同目標燃料噴射量に基づいて各燃料噴射弁の作動制御を実行する多気筒内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の気筒毎に設けられて、燃料噴射の実行に伴う前記燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出される燃料圧力の変動態様に基づいて実燃料噴射量を算出する算出手段と、
前記気筒毎に、前記算出手段により算出した実燃料噴射量と前記目標燃料噴射量とに基づいて前記制御目標値を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記気筒毎に、前記制御目標値の設定に用いる関係であり且つ前記目標燃料噴射量を含む前記機関運転状態と前記制御目標値との関係が予め記憶されてなり、
前記補正手段は、前記気筒毎に、前記関係を補正することによって前記制御目標値の補正を行うものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記気筒毎に、排気温度を検出する温度センサが設けられてなるとともに、該温度センサにより検出された排気温度に基づいて前記燃料噴射弁からの燃料の噴射態様を変更する変更手段をさらに備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記噴射態様は、前記燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力である
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記噴射態様は、前記燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する時期を含む
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記燃料噴射弁の作動制御を通じて、機関トルクを発生させるためのメイン噴射と同メイン噴射の実行に先立ち少量の燃料を噴射するパイロット噴射とを実行するものであり、
前記噴射態様は、前記パイロット噴射における噴射量を含む
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
当該制御装置は、前記変更手段による前記噴射態様の変更に合わせて、前記制御目標値をさらに補正する追加補正手段を備える
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の制御装置において、
前記圧力センサは前記燃料噴射弁に取り付けられてなる
ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１０２６８２（Ｐ２０１２−１０２６８２Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５２７０３（Ｐ２０１０−２５２７０３）
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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