JP2013036446A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料補給直後における機関運転を好適に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】この装置では、内燃機関に供給される燃料のセタン価が属するセタン価領域を特定するとともに、その特定したセタン価領域に応じた第１実行態様で燃料噴射制御を実行する。燃料タンクへの燃料補給が行われたと判断されたときには（ｔ１１，ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４）、直後の実行期間にわたり、特定したセタン価領域によることなく、低セタン価領域に応じた第２実行態様で燃料噴射制御を実行する。判定回数だけ燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態が継続されたときには（ｔ１５）、実行期間における第２実行態様での燃料噴射制御の実行を禁止して第１実行態様での燃料噴射制御を実行する。
【選択図】図９

Description

本発明は、内燃機関に供給される燃料のセタン価を推定するとともにその推定したセタン価に基づいて機関運転制御を実行する内燃機関の制御装置に関するものである。

圧縮着火式の内燃機関では、燃料噴射弁によって気筒内に噴射された燃料が、噴射されてから所定の時間（いわゆる着火遅れ）が経過した後に着火される。内燃機関の出力性能やエミッション性能の向上を図るために、そうした着火遅れを考慮した上で、燃料噴射における噴射時期や噴射量などといった機関制御の実行態様を制御する制御装置が広く採用されている。

上記内燃機関では、使用される燃料のセタン価が低いときほどその着火遅れが長くなる。そのため、例えば内燃機関の出荷時において標準的なセタン価の燃料が用いられる状況を想定して機関制御の実行態様を設定したとしても、セタン価が相対的に低い燃料が燃料タンクに補給された場合には燃料の着火時期が遅くなるとともにその燃焼状態が悪化するようになり、場合によっては失火が発生してしまう。また、燃料タンク内に補給される燃料のセタン価は、必ずしも均一ではなく、国や地域によってはバラツキが大きい。そのため、内燃機関に供給される燃料のセタン価も均一ではないと云え、そうしたセタン価のバラツキは燃料の燃焼状態の悪化を招く一因となる。

そこで従来、例えば特許文献１に記載の装置のように、内燃機関の気筒内に噴射される燃料のセタン価を推定するとともにその推定したセタン価に応じた実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御を実行することが提案されている。

ここで燃料タンクへの燃料補給が行われると、内燃機関に供給される燃料のセタン価が変化する可能性があるために、上述したように燃料のセタン価を推定して燃焼制御に用いる装置では、このときの推定セタン価と実際のセタン価との間にずれが生じるおそれがある。

この点、上記特許文献１には、燃料タンクへの燃料補給が行われた直後において、記憶されている推定セタン価によることなく、予め定められた平均的なセタン価に応じた実行態様で燃焼制御を実行することが記載されている。これにより、燃焼制御の実行に際して想定しているセタン価（想定セタン価）と実際のセタン価（実セタン価）とのずれがごく大きくなることが抑えられるため、燃料の燃焼状態がごく悪くなることが抑えられる。

特開２００７−２３９７３８号公報

上述した特許文献１に記載の装置では、燃料補給の直後において、想定セタン価と実セタン価とが大きく乖離した状態での燃焼制御の実行が回避されるものの、想定セタン価と実セタン価との間にずれが生じた状態で燃焼制御が実行されることが避けられない。そのため、例えば排気性状の悪化を招いたり燃焼音の増大を招いたりする等、燃焼制御の実行に伴う不都合の発生が避けられず、この点において改善の余地がある。

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、燃料補給直後における機関運転を好適に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。

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に記載の装置では、内燃機関に供給される燃料のセタン価が推定されるとともに、その推定された推定セタン価に応じた第１実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御が実行される。これにより、燃料のセタン価に応じたかたちで燃焼制御を実行することができる。なお燃焼制御は、例えば燃料噴射制御やＥＧＲ制御など、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態を調節するための機関制御である。

燃焼制御の実行に際して想定しているセタン価（想定セタン価）より実際のセタン価（実セタン価）が低い場合には、想定している着火遅れより実際の着火遅れが長くなるために、燃料の燃焼状態の悪化を招くおそれがある。その一方で、想定セタン価を実セタン価より低い値にすることにより、想定している着火遅れより実際の着火遅れを短くすることができるため、想定セタン価と実セタン価とのずれに起因する燃料の燃焼状態の悪化を抑えることが可能になる。

上記装置では、燃料タンクへの燃料補給が行われたとき、すなわち推定セタン価と実セタン価との間にずれが生じるおそれがあるときに、直後の実行期間にわたり、推定セタン価以下になる仮セタン価に応じた第２実行態様で燃焼制御が実行される。そのため、例えば燃料タンクに補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価を仮セタン価として設定するなど、低セタン価に相当する値を仮セタン価として設定することにより、想定セタン価より実セタン価が低い状況になることを抑えることができ、想定セタン価と実セタン価とのずれに起因する燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。

しかも上記装置では、判定回数だけ燃料補給が繰り返される期間にわたって推定セタン価が判定セタン価より高い状態が継続されたときに、前記実行期間において第２実行態様での前記燃焼制御の実行が禁止されるとともに第１実行態様での燃焼制御が実行される。これにより、高いセタン価の燃料が繰り返し補給された場合に、以後においても高いセタン価の燃料が補給される可能性が高いと判断して、燃料補給直後であっても第２実行態様での燃焼制御の実行を禁止して第１実行態様での燃焼制御を実行することができる。そのため、高いセタン価の燃料が補給された状況で低セタン価に見合う第２実行態様での燃焼制御が実行されることを抑えることができ、排気性状の悪化や燃焼音の増大などといった想定セタン価が実セタン価より高くなることによる不都合の発生を抑えることができる。

このように上記装置によれば、燃料補給直後における機関運転を好適に行うことができる。
請求項２に記載の装置では、燃料タンクに補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価が前記仮セタン価として設定される。そのため、第２実行態様での燃焼制御の実行に際して、燃料タンク内の備蓄燃料のセタン価が同燃料タンクに補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価と等しい場合には仮セタン価と実セタン価とが等しくなり、それ以外の場合には仮セタン価が実セタン価より低くなるといったように、仮セタン価を前記推定セタン価以下になるように設定することができる。こうした装置によれば、仮セタン価（すなわち第２実行態様での燃焼制御の実行時における想定セタン価）より実セタン価が低い状況になることを確実に抑えることができ、想定セタン価と実セタン価とのずれに起因する燃料の燃焼状態の悪化を好適に抑えることができる。

燃料タンク内の備蓄燃料のセタン価は基本的には同燃料タンクへの燃料補給が行われない限り変化しない。そのため、燃料補給が行われる度に一度だけ燃料のセタン価を推定することにより、燃料タンク内の備蓄燃料のセタン価の推移を把握することができる。

請求項３に記載の装置では、前記推定セタン価が高い状態が継続されたことが、判定回数における燃料補給において連続して燃料補給の開始直前における推定セタン価が判定セタン価より高い状態であることによって判断される。

上記装置によれば、燃料タンクへの燃料補給が行われる度に同燃料補給の直前における推定セタン価が判定セタン価より高い状態であるか否かを判断するとともに、その判断をもとに、前記判定回数だけ燃料補給が繰り返される期間にわたって推定セタン価が前記判定セタン価より高い状態が継続されたと判断することができる。そのため、推定セタン価と判定セタン価との比較する回数を最小限に留めて、推定セタン価が判定セタン価より高い状態が継続されたことを効率良く判定することができる。

なお請求項４によるように、前記第１制御部により推定される推定セタン価としては、燃料のセタン価が複数のセタン価領域の何れの領域に属するのかを推定するとともにその推定したセタン価領域を採用することができる。また、前記第２制御部における仮セタン価としては、前記推定したセタン価領域と同一の領域および前記推定したセタン価領域より低セタン価側の領域のいずれかになる仮セタン価領域を採用することができる。

また請求項５によるように、内燃機関の運転状態に応じた量での燃料噴射を行う基本噴射制御とは別に、実行条件の成立を条件に前記燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を行う補助噴射制御を実行するとともに、同補助噴射制御の実行に伴い発生した機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値に基づいて前記推定セタン価を推定するといったように、同推定セタン価の推定を行うことができる。

請求項６に記載の装置では、前記実行条件が基本噴射制御による燃料噴射の実行が一時的に停止されていることとの条件を含み、実行期間の終了時期として推定セタン価が新たに推定された時期が設定される。

通常、内燃機関の運転に際して、基本噴射制御による燃料噴射の一時的な停止は、例えば機関出力軸の回転速度が低下するときなど、限られた状況において実行される。そのため、上記装置のように実行条件が基本噴射制御による燃料噴射の実行が一時的に停止されていることとの条件を含む装置においては、補助噴射制御の実行機会も限られる。したがって、燃料タンクへの燃料補給が行われてから推定セタン価が新たに推定されるまでの期間、すなわち実行期間が長くなり易く、想定セタン価と実セタン価とのずれが大きくなる可能性のある期間も長くなり易い。

上記装置によれば、そうした装置において、排気性状の悪化や燃焼音の増大などといった想定セタン価が実セタン価より高くなることによる不都合の発生を抑えることができる。

本発明を具体化した一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示す略図。 燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。 燃料圧力の推移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。 補正処理の実行手順を示すフローチャート。 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。 指標値検出処理の実行手順を示すフローチャート。 回転変動量の算出方法を説明する説明図。 切り替え処理の実行手順を示すフローチャート。 切り替え処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。

以下、本発明を具体化した一実施形態にかかる内燃機関の制御装置について説明する。
図１に示すように、車両１０には、駆動源としての内燃機関１１が搭載されている。内燃機関１１のクランクシャフト１２は、クラッチ機構１３、手動変速機１４を介して車輪１５に連結されている。車両１０では乗員によってクラッチ操作部材（例えばクラッチペダル）が操作されると、上記クラッチ機構１３がクランクシャフト１２と手動変速機１４との連結を解除する作動状態になる。

内燃機関１１の気筒１６には吸気通路１７が接続されている。内燃機関１１の気筒１６内には吸気通路１７を介して空気が吸入される。また、この内燃機関１１としては複数（本実施形態では四つ［♯１〜♯４］）の気筒１６を有するものが採用されている。内燃機関１１には、気筒１６毎に、同気筒１６内に燃料、本実施形態ではディーゼル燃料を直接噴射する直噴タイプの燃料噴射弁２０が取り付けられている。この燃料噴射弁２０の開弁駆動によって噴射された燃料は内燃機関１１の気筒１６内において圧縮加熱された吸入空気に触れて着火および燃焼する。そして内燃機関１１では、気筒１６内における燃料の燃焼に伴い発生するエネルギによってピストン１８が押し下げられてクランクシャフト１２が強制回転されるようになる。内燃機関１１の気筒１６において燃焼した燃焼ガスは排気として内燃機関１１の排気通路１９に排出される。

各燃料噴射弁２０は分岐通路３１ａを介してコモンレール３４に各別に接続されており、同コモンレール３４は供給通路３１ｂを介して燃料タンク３２に接続されている。この供給通路３１ｂには、燃料を圧送する燃料ポンプ３３が設けられている。本実施形態では、燃料ポンプ３３による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール３４に蓄えられるとともに各燃料噴射弁２０の内部に供給される。また、各燃料噴射弁２０にはリターン通路３５が接続されており、同リターン通路３５はそれぞれ燃料タンク３２に接続されている。このリターン通路３５を介して燃料噴射弁２０内部の燃料の一部が燃料タンク３２に戻される。

以下、燃料噴射弁２０の内部構造について説明する。
図２に示すように、燃料噴射弁２０のハウジング２１の内部にはニードル弁２２が設けられている。このニードル弁２２はハウジング２１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２１の内部には上記ニードル弁２２を噴射孔２３側（同図の下方側）に常時付勢するスプリング２４が設けられている。またハウジング２１の内部には、上記ニードル弁２２を間に挟んで一方側（同図の下方側）の位置にノズル室２５が形成されており、他方側（同図の上方側）の位置に圧力室２６が形成されている。

ノズル室２５には、その内部とハウジング２１の外部とを連通する複数の噴射孔２３が形成されており、導入通路２７を介して上記分岐通路３１ａ（コモンレール３４）から燃料が供給されている。圧力室２６には連通路２８を介して上記ノズル室２５および分岐通路３１ａ（コモンレール３４）が接続されている。また圧力室２６は排出路３０を介してリターン通路３５（燃料タンク３２）に接続されている。

上記燃料噴射弁２０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２１の内部には駆動信号の入力によって伸縮する複数の圧電素子（例えばピエゾ素子）が積層された圧電アクチュエータ２９が設けられている。この圧電アクチュエータ２９には弁体２９ａが取り付けられており、同弁体２９ａは圧力室２６の内部に設けられている。そして、圧電アクチュエータ２９の作動による弁体２９ａの移動を通じて、連通路２８（ノズル室２５）と排出路３０（リターン通路３５）とのうちの一方が選択的に圧力室２６に連通されるようになっている。

この燃料噴射弁２０では、圧電アクチュエータ２９に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ２９が収縮して弁体２９ａが移動し、連通路２８と圧力室２６とが連通された状態になるとともに、リターン通路３５と圧力室２６との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室２６内の燃料のリターン通路３５（燃料タンク３２）への排出が禁止された状態で、ノズル室２５と圧力室２６とが連通されるようになる。そのため、ノズル室２５と圧力室２６との圧力差がごく小さくなり、ニードル弁２２がスプリング２４の付勢力によって噴射孔２３を塞ぐ位置に移動して、このとき燃料噴射弁２０は燃料が噴射されない状態（閉弁状態）になる。

一方、圧電アクチュエータ２９に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ２９が伸長して弁体２９ａが移動し、連通路２８と圧力室２６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３５と圧力室２６とが連通された状態になる。これにより、ノズル室２５から圧力室２６への燃料の流出が禁止された状態で、圧力室２６内の燃料の一部がリターン通路３５を介して燃料タンク３２に戻されるようになる。そのため圧力室２６内の燃料の圧力が低下して同圧力室２６とノズル室２５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２２がスプリング２４の付勢力に抗して移動して噴射孔２３から離れて、このとき燃料噴射弁２０は燃料が噴射される状態（開弁状態）になる。

燃料噴射弁２０には、上記導入通路２７の内部の燃料圧力ＰＱに応じた信号を出力する圧力センサ４１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３４（図１参照）内の燃料圧力などの燃料噴射弁２０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２０の噴射孔２３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２０の開弁に伴う同燃料噴射弁２０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。なお上記圧力センサ４１は各燃料噴射弁２０に一つずつ、すなわち内燃機関１１の気筒１６毎に設けられている。

図１に示すように、内燃機関１１には、その周辺機器として、運転状態を検出するための各種センサ類が設けられている。それらセンサ類としては、上記圧力センサ４１の他、例えばクランクシャフト１２の回転位相および回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ４２や、アクセル操作部材（例えばアクセルペダル）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ４３が設けられている。また、車両１０の走行速度を検出するための車速センサ４４や、前記クラッチ操作部材の操作の有無を検出するためのクラッチスイッチ４５、燃料タンク３２内に備蓄されている燃料の量（備蓄燃料量ＳＰ）を検出するための備蓄量センサ４６が設けられている。その他、内燃機関１１の運転開始に際してオン操作されるとともに運転停止に際してオフ操作される運転スイッチ４７なども設けられている。

また内燃機関１１の周辺機器としては、例えばマイクロコンピュータを備えて構成された電子制御ユニット４０なども設けられている。この電子制御ユニット４０は、第１制御部および第２制御部として機能し、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を行い、その演算結果に応じて燃料噴射弁２０の駆動制御（燃料噴射制御）などの内燃機関１１の運転にかかる各種制御を実行する。

本実施形態の燃料噴射制御は、基本的には、以下のように実行される。
先ず、アクセル操作量ＡＣＣや機関回転速度ＮＥなどに基づいて、内燃機関１１の運転のための燃料噴射量についての制御目標値（要求噴射量ＴＡＵ）が算出される。その後、要求噴射量ＴＡＵおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（要求噴射時期Ｔｓｔ）や燃料噴射時間の制御目標値（要求噴射時間Ｔｔｍ）が算出される。そして、それら要求噴射時期Ｔｓｔおよび要求噴射時間Ｔｔｍに基づいて各燃料噴射弁２０の開弁駆動が実行される。これにより、そのときどきの内燃機関１１の運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁２０から噴射されて内燃機関１１の各気筒１６内に供給されるようになる。本実施形態では、要求噴射時期Ｔｓｔおよび要求噴射時間Ｔｔｍに基づく各燃料噴射弁２０の駆動制御が基本噴射制御として機能する。

なお本実施形態の燃料噴射制御では、アクセル操作部材の操作解除（アクセル操作量ＡＣＣ＝「０」）による車両１０の走行速度および機関回転速度ＮＥの減速中において同機関回転速度ＮＥが所定の速度範囲内になると、内燃機関１１の運転のための燃料噴射を一時的に停止させる制御（いわゆる燃料カット制御）が実行される。

また本実施形態の燃料噴射制御では、燃料のセタン価が低い領域（低セタン価領域）と中程度の領域（中セタン価領域）と高い領域（高セタン価領域）との三つの領域が設定されるとともに、それら領域毎に異なる実行態様で燃料噴射制御が実行される。例えば要求噴射時期Ｔｓｔがセタン価の低い側の領域ほど進角側の時期に設定される。具体的には、三つのセタン価領域毎に、要求噴射量ＴＡＵおよび機関回転速度ＮＥにより定まる機関運転状態とセタン価領域に見合う要求噴射時期Ｔｓｔとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が演算マップ（ＭＬ，ＭＭ，ＭＨ）として電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、そのときどきの要求噴射量ＴＡＵおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、低セタン価領域であるときには演算マップＭＬから、中セタン価領域であるときには演算マップＭＭから、高セタン価領域であるときには演算マップＭＨから、それぞれ要求噴射時期Ｔｓｔが算出される。

このようにして燃料噴射弁２０からの燃料噴射を実行する場合、同燃料噴射弁２０の初期個体差や経時変化などに起因して、その実行時期や噴射量に誤差が生じることがある。そうした誤差は、内燃機関１１の出力トルクを変化させるため好ましくない。そのため本実施形態では、各燃料噴射弁２０からの燃料噴射を内燃機関１１の運転状態に応じたかたちで適正に実行するために、圧力センサ４１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要求噴射時期Ｔｓｔおよび要求噴射時間Ｔｔｍを補正する補正処理が実行される。この補正処理は、内燃機関１１の各気筒１６について各別に実行される。

燃料噴射弁２０内部の燃料圧力は、燃料噴射弁２０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２０の閉弁に伴って上昇するといったように、燃料噴射弁２０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噴射弁２０内部の燃料圧力の変動波形を監視することにより、同燃料噴射弁２０の実動作特性（例えば、実際の燃料噴射量や、開弁動作が開始される時期、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。したがって、そうした燃料噴射弁２０の実作動特性に基づいて要求噴射時期Ｔｓｔや要求噴射時間Ｔｔｍを補正することにより、燃料噴射時期や燃料噴射量を内燃機関１１の運転状態に応じたかたちで精度よく設定することができるようになる。

以下、そうした補正処理について詳しく説明する。
ここでは先ず、燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動態様（本実施形態では、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３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。
同図３に示すように、本実施形態では、燃料噴射弁２０の開弁動作（詳しくはニードル弁２２の開弁側への移動）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２０の閉弁動作（詳しくはニードル弁２２の閉弁側への移動）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。

先ず、燃料噴射弁２０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２０内部の燃料圧力に相当する圧力として用いられる。

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２０の開弁駆動あるいは閉弁駆動に際してニードル弁２２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２２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。

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の時間による一階微分値ｄ（ＰＱ）／ｄｔが算出される。そして、この一階微分値が最小になる点つまり燃料圧力ＰＱの下向きの傾きが最も大きく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の下記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２０のノズル室２５（図２参照）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２５と圧力センサ４１との距離などに起因して生じる遅れ分である。

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つまり燃料圧力ＰＱの上向きの傾きが最も大きく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。

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に要求噴射量ＴＡＵ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に要求噴射量ＴＡＵ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。

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。

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。

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。

次に、図４および図５を参照しつつ、そうした検出時間波形に基づいて燃料噴射制御の各種制御目標値を補正する処理（補正処理）の処理手順について詳細に説明する。
なお図４は上記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る。このフローチャートに示される一連の処理は、補正処理の実行手順を概念的に示したものであり、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。また、図５は、検出時間波形と下記の基本時間波形との関係の一例を示している。

図４に示すように、この補正処理では先ず、上述したように燃料圧力ＰＱに基づいて燃料噴射の実行時における検出時間波形が形成される（ステップＳ１０１）。また、アクセル操作量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥなどといった内燃機関１１の運転状態に基づいて、燃料噴射の実行時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Ｓ１０２）。本実施形態では、内燃機関１１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Ｓ１０２の処理では、そのときどきの内燃機関１１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。

図５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。

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燃料噴射の開始時期の制御目標値（前記要求噴射時期Ｔｓｔ）を補正するための補正項Ｋ１と同燃料噴射の実行時間の制御目標値（要求噴射時間Ｔｔｍ）を補正するための補正項Ｋ２とがそれぞれ算出される。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（＝Ｔｏｓｂ−Ｔｏｓ）が算出されるとともに同差ΔＴｏｓが補正項Ｋ１として記憶される（図４のステップＳ１０３）。また、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ（図５）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（＝Ｔｃｓｂ−Ｔｃｓ）が算出されるとともに、同差ΔＴｃｓが補正項Ｋ２として記憶される（図４のステップＳ１０４）。

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、要求噴射時期Ｔｓｔを補正項Ｋ１によって補正した値（本実施形態では、要求噴射時期Ｔｓｔに補正項Ｋ１を加算した値）が最終的な要求噴射時期Ｔｓｔとして算出される。このようにして要求噴射時期Ｔｓｔ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Ｔｏｓとの間のずれが小さく抑えられるようになるため、燃料噴射の開始時期が内燃機関１１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。

また、要求噴射時間Ｔｔｍを上記補正項Ｋ２によって補正した値（本実施形態では、要求噴射時間Ｔｔｍに補正項Ｋ２を加算した値）が最終的な要求噴射時間Ｔｔｍとして算出される。このようにして要求噴射時間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１１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。

このように本実施形態では、燃料噴射弁２０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）との差に基づいて要求噴射時期Ｔｓｔや要求噴射時間Ｔｔｍが補正されるために、燃料噴射弁２０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。そのため各燃料噴射弁２０からの燃料噴射における噴射時期や噴射量がそれぞれ内燃機関１１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。

本実施形態では、内燃機関１１での燃焼に供される燃料のセタン価指標値を検出する制御（指標値検出処理）が実行される。以下、この指標値検出処理の概要を説明する。
この指標値検出処理では、前述の燃料カット制御が実行されているとの条件（後述する［条件１］）を含む実行条件が設定されている。そして、この実行条件の成立時に、予め定められた少量の所定量ＦＱ（例えば、数立方ミリメートル）での内燃機関１１への燃料噴射が実行されるとともに、その燃料噴射の実行に伴い発生する内燃機関１１の出力トルクの指標値（後述する回転変動量ΣΔＮＥ）が燃料のセタン価指標値として検出される。なお上記回転変動量ΣΔＮＥとしては、内燃機関１１において大きな出力トルクが発生したときほど大きい値が検出される。

内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が高いときほど、燃料が着火し易く同燃料の燃え残りが少なくなるために、燃料の燃焼に伴って発生する機関トルクが大きくなる。本実施形態の推定制御では、そうした燃料のセタン価と内燃機関１１の出力トルクとの関係をもとに同燃料のセタン価指標値が検出される。

以下、指標値検出処理の実行手順について詳細に説明する。
図６は、上記指標値検出処理の具体的な実行手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、指標値検出処理の実行手順を概念的に示したものであり、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。

図６に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２０１）。ここでは、以下の［条件１］〜［条件３］が全て満たされることをもって実行条件が成立していると判断される。
［条件１］前記燃料カット制御が実行されていること。
［条件２］クラッチ機構１３がクランクシャフト１２と手動変速機１４との連結を解除する作動状態になっていること。具体的には、クラッチ操作部材が操作されていること。
［条件３］補正処理が適正に実行されていること。具体的には、補正処理において算出されている各補正項Ｋ１，Ｋ２が上限値にも下限値にもなっていないこと。

上記実行条件が成立していない場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、以下の処理、すなわち燃料のセタン価指標値を検出する処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。

その後、本処理が繰り返し実行されて上記実行条件が成立すると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、燃料のセタン価指標値を検出する処理の実行が開始される。
具体的には先ず、予め定められた燃料噴射時期の制御目標値（目標噴射時期ＴＱｓｔ）と燃料噴射時間の制御目標値（目標噴射時間ＴＱｔｍ）とが図４と図５で前述した補正処理により算出されている補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正される（図６のステップＳ２０２）。詳しくは、補正項Ｋ１を目標噴射時期ＴＱｓｔに加算した値が新たな目標噴射時期ＴＱｓｔとして設定されるとともに、補正項Ｋ２を目標噴射時間ＴＱｔｍに加算した値が新たな目標噴射時間ＴＱｔｍとして設定される。

そして、目標噴射時期ＴＱｓｔおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が実行されて、同燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行される（ステップＳ２０３）。こうした燃料噴射弁２０の駆動制御を通じて、回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるタイミングで所定量ＦＱの燃料が燃料噴射弁２０から噴射されるようになる。なお本実施形態では、ステップＳ２０３の処理における燃料噴射が複数の燃料噴射弁２０のうちの予め定めたもの（本実施形態では、気筒１６［♯１］に取り付けられた燃料噴射弁２０）を用いて実行される。また、本処理において用いられる補正項Ｋ１，Ｋ２についても同様に、燃料噴射弁２０のうちの予め定めたもの（本実施形態では、気筒１６［♯１］に取り付けられた燃料噴射弁２０）に対応して算出された値が用いられる。本実施形態では、このステップＳ２０３の処理による目標噴射時期ＴＱｓｔおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が補助噴射制御として機能する。

その後、上記所定量ＦＱでの燃料噴射に伴い発生した内燃機関１１の出力トルクの指標値として前記回転変動量ΣΔＮＥが検出されて記憶された後（ステップＳ２０４）、本処理は一旦終了される。この回転変動量ΣΔＮＥの検出は具体的には次のように行われる。図７に示すように、本実施形態にかかる装置では、所定時間おきに機関回転速度ＮＥが検出されるとともに、その検出の度に同機関回転速度ＮＥと複数回前（本実施形態では、三回前）に検出された機関回転速度ＮＥｉとの差ΔＮＥ（＝ＮＥ−ＮＥｉ）が算出される。そして、上記燃料噴射の実行に伴う上記差ΔＮＥの変化分についての積算値（同図７中に斜線で示す部分の面積に相当する値）が算出されるとともに、この積算値が上記回転変動量ΣΔＮＥとして記憶される。なお図７に示す機関回転速度ＮＥや差ΔＮＥの推移は、回転変動量ΣΔＮＥの算出方法の理解を容易にするべく簡略化して示しているため実際の推移とは若干異なる。

本実施形態では、基本的に、指標値検出処理を通じて検出された回転変動量ΣΔＮＥに基づいて低セタン価領域、中セタン価領域および高セタン価領域のいずれの領域であるかが特定されるとともに、特定された領域が電子制御ユニット４０に記憶される。詳しくは、回転変動量ΣΔＮＥが所定値ＰＬ以下である場合（ΣΔＮＥ≦ＰＬ）には低セタン価領域であると判断され、所定値ＰＬより大きく所定値ＰＨ以下である場合（ＰＬ＜ΣΔＮＥ≦ＰＨ）には中セタン価領域であると判断され、所定値ＰＨより大きい場合（ΣΔＮＥ＞ＰＨ）には高セタン価領域であると判断される。そして、そのように特定されたセタン価領域に見合う実行態様（第１実行態様）で燃料噴射制御が実行される。

ここで燃料タンク３２内に補給される燃料のセタン価は、必ずしも均一ではなく、国や地域によってはバラツキが大きい。そのため、燃料タンク３２から内燃機関１１に供給される燃料のセタン価も均一ではないと云え、そうしたセタン価のバラツキは燃料の燃焼状態の悪化を招く一因となる。そして、燃料補給に伴って燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価が変化すると、内燃機関１１に供給される燃料のセタン価も変化するために、このとき電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域と実際の燃料に見合うセタン価領域との間に一時的にずれが生じてしまう。

本実施形態では、燃料タンク３２への燃料補給が行われたときに、直後の実行期間（詳しくは、燃料補給が行われたと判断されてからセタン価領域が新たに特定されて記憶されるまでの期間）にわたり、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域によることなく、低セタン価領域に応じた第２実行態様で燃料噴射制御が実行される。すなわち、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価に見合うセタン価領域を仮セタン価領域として、同仮セタン価領域に応じた第２実行態様で燃料噴射制御が実行される。

燃料噴射制御の実行に際して想定しているセタン価領域（想定セタン価領域）より実際に内燃機関１１に供給される燃料が属するセタン価領域（実セタン価領域）が低セタン価側の領域である場合には、想定している着火遅れより実際の着火遅れが長くなるために、燃料の燃焼状態の悪化を招くおそれがある。その一方で、想定セタン価領域を実セタン価領域より低セタン価側の領域にすることにより、想定している着火遅れより実際の着火遅れを短くすることができるため、想定セタン価領域と実セタン価領域とのずれに起因する燃料の燃焼状態の悪化を抑えることが可能になる。

本実施形態では、燃料タンク３２への燃料補給が行われたとき、すなわち電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域と実セタン価領域との間にずれが生じるおそれがあるときに、直後の実行期間にわたり、低セタン価領域に応じた第２実行態様で燃料噴射制御が実行される。これにより、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価に見合う低セタン価領域に応じた第２実行態様で燃料噴射制御を実行することができる。そのため、第２実行態様での燃料噴射制御の実行に際して、燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価が同燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価と等しい場合には想定セタン価領域（本実施形態では低セタン価領域）と実セタン価領域とが等しくなり、それ以外の場合には想定セタン価領域が実セタン価領域より低くなる。したがって、想定セタン価領域より実セタン価領域が低セタン価側の領域になることを確実に抑えることができ、想定セタン価領域と実セタン価領域とのずれに起因する燃料の燃焼状態の悪化を好適に抑えることができる。

このように本実施形態の装置では、燃料タンク３２への燃料補給の直後において、想定セタン価領域より実セタン価領域が低セタン価側の領域になった状態で燃料噴射制御が実行されることが回避される。しかしながら、燃料タンク３２への燃料補給が行われる度に、一時的であるとはいえ、実セタン価領域が高セタン価領域あるいは中セタン価領域である状態である状況で低セタン価領域に応じた実行態様での燃料噴射制御が実行されることが避けられない。この場合には、窒素酸化物（ＮＯｘ）の増加などといった排気性状の悪化を招いたり、燃料の燃焼音の増大による騒音の発生を招いたりするおそれがある。

また本実施形態の装置では、燃料カット制御が限られた状況、すなわちアクセル操作部材の操作解除による車両１０の走行速度および機関回転速度ＮＥの減速中において同機関回転速度ＮＥが所定の速度範囲内になった状況において実行される。本実施形態では、セタン価領域の特定に用いる回転変動量ΣΔＮＥの検出のための補助噴射制御の実行条件が上記燃料カット制御が実行されているとの［条件１］を含んでいるために、補助噴射制御の実行機会が限られる。したがって、前記実行期間、すなわち燃料タンク３２への燃料補給が行われてからセタン価領域が新たに特定されるまでの期間が長くなり易く、想定セタン価領域と実セタン価領域とのずれが大きくなる可能性のある期間も長くなり易いため、排気性状の悪化や燃焼音の増大による影響が大きくなり易いと云える。

この点をふまえて本実施形態では、判定回数（例えば数回、本実施形態では５回）だけ燃料タンク３２への燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態が継続されたときに、前記実行期間における低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射制御の実行を禁止するようにしている。そして、このときには電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域に応じた第１実行態様で燃料噴射制御が実行される。

これにより、高いセタン価の燃料が繰り返し補給された場合には、以後においても高いセタン価の燃料が補給される可能性が高いと判断して、燃料補給の直後であっても第２実行態様での燃料噴射制御の実行を禁止して第１実行態様での燃料噴射制御を実行することができる。そのため、高いセタン価の燃料が補給された状況で低セタン価に見合う第２実行態様での燃料噴射制御が実行されることを抑えることができ、排気性状の悪化や燃焼音の増大などといった想定セタン価領域が実セタン価領域より高くなることによる不都合の発生を抑えることができる。

本実施形態では、判定回数だけ燃料タンク３２への燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態が継続されたことを、判定回数における燃料補給において連続して燃料補給の開始直前に電子制御ユニット４０に記憶されていたセタン価領域が高セタン価領域であったことにより判断するようにしている。

燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価は基本的には同燃料タンク３２への燃料補給が行われない限り変化しない。そのため、燃料補給が行われる度に一度だけ電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域を監視することにより、燃料タンク３２内の備蓄燃料が属するセタン価領域の推移を把握することができる。本実施形態によれば、燃料タンク３２への燃料補給が行われる度に同燃料補給の直前に記憶されていたセタン価領域が高セタン価領域であるか否かを判断するとともに、その判断をもとに、判定回数だけ燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態が継続されたことを判定することができる。そのため、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域を監視する回数を最小限に留めて、高セタン価領域が特定される状態が継続されたことを効率良く判定することができる。

以下、燃料タンク３２への燃料補給直後において燃料噴射制御の実行態様を切り替える処理（切り替え処理）について詳しく説明する。
図８に切り替え処理の実行手順を示し、図９に切り替え処理の実行態様の一例を示す。なお図８のフローチャートに示す一連の処理は、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。

図８に示すように、この処理では先ず、給油フラグがオン操作されているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。この給油フラグは、後述する給油判定処理を通じて燃料タンク３２への燃料補給有りと判定されたときにオン操作される。この給油判定処理は次のような考えのもとに実行される。本実施形態では、運転スイッチ４７のオフ操作時に備蓄量センサ４６によって検出された備蓄燃料量ＳＰが、燃料補給の開始時において燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料の量（補給前備蓄量Ｖ１）として電子制御ユニット４０に記憶されている。また、運転スイッチ４７のオン操作時に備蓄量センサ４６によって検出される備蓄燃料量ＳＰが、燃料補給後に燃料タンク３２内に備蓄されている燃料の量（補給後備蓄量ＶＰ）として用いられる。そして、運転スイッチ４７のオン操作時に、それら補給前備蓄量Ｖ１および補給後備蓄量ＶＰから、燃料タンク３２に補給された燃料の量（燃料補給量Ｖ２［＝ＶＰ−Ｖ１］）と備蓄量変化率ＲＰ（＝ＶＰ／Ｖ１）とがそれぞれ算出される。この燃料補給量Ｖ２が所定量以上であるときや、備蓄量変化率ＲＰが所定値以上であるときに、燃料補給が行われたと判断される。

給油フラグがオン操作されている場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、同給油フラグがオフ操作された後（ステップＳ３０２）、以下の処理（ステップＳ３０３〜ステップＳ３０８）が実行される。すなわち本処理では、燃料タンク３２への燃料補給が行われる度に一度だけ以下の処理が実行される。

詳しくは先ず、このとき記憶されているセタン価領域が高セタン価領域であるか否かが判断される（ステップＳ３０３）。そして、このとき記憶されているセタン価領域が高セタン価領域以外の領域、すなわち中セタン価領域や低セタン価領域である場合には（ステップＳ３０３：ＮＯ）、連続カウンタのカウント値ＣＮが「０」にリセットされるとともに（ステップＳ３０４）、低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射制御の実行が開始される（ステップＳ３０５）。

図９に示す例では、その時刻ｔ１１以前において連続カウンタのカウント値ＣＮが「０」になっているために、低セタン価燃料が補給された場合における燃料の燃焼状態の悪化を抑えるべく、燃料補給直後の実行期間において低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射制御が実行される。

その後、高いセタン価の燃料が補給されて、給油フラグがオン操作されたときにおいて（図８のステップＳ３０１：ＹＥＳ）高セタン価領域が記憶されている状態になると（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、連続カウンタのカウント値ＣＮがインクリメントされる（ステップＳ３０６）。

図９に示す例では、燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価が高い状態で燃料補給が行われることにより、時刻ｔ１１において給油フラグがオン操作される。このとき電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域が高セタン価領域であるために、連続カウンタのカウント値ＣＮがインクリメントされて「１」になる。この場合には、燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料のセタン価が高いとはいえ、高セタン価燃料の補給が繰り返されているとまではいえないとして、燃料補給直後の実行期間において低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射制御が実行される。

そして、連続カウンタのカウント値ＣＮが所定値Ｎ（本実施形態では「５」）に達するまでの間は（図８のステップＳ３０７：ＮＯ）、低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射の実行が開始される（ステップＳ３０５）。さらにその後において、高いセタン価の燃料が繰り返し補給されて連続カウンタのカウント値ＣＮのインクリメントが繰り返されることにより（ステップＳ３０６）、同カウント値ＣＮが所定値Ｎ以上になると（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、記憶されているセタン価領域（具体的には、高セタン価領域）に応じた第１実行態様での燃料噴射制御の実行が開始される（ステップＳ３０８）。

図９に示す例では、高セタン価燃料の補給が繰り返されるため、燃料補給有りと判定されて給油フラグがオン操作される度に（時刻ｔ１２，ｔ１３，ｔ１４，１５）、連続カウンタのカウント値ＣＮがインクリメントされる。そして時刻ｔ１５において、カウント値ＣＮが所定値Ｎに達すると、高セタン価燃料の補給が繰り返されているためにこのときにも高セタン価燃料が補給された可能性が高いとして、直後の実行期間において電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域（本例では、高セタン価領域）に応じた第１実行態様で燃料噴射制御が実行される。

これにより、想定セタン価領域と実セタン価領域（本例では、高セタン価領域）とが一致するようになるため、排気性状の悪化や燃焼音の増大などといった想定セタン価領域が実セタン価領域より低セタン価側の領域になることに起因する不都合の発生が抑えられるようになる。

その後、高セタン価の燃料補給が繰り返される限り、燃料補給有りと判定されて給油フラグがオン操作された（時刻ｔ１６、ｔ１７）直後の実行期間において、低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射制御が実行されることなく、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域に応じた第１実行態様での燃料噴射制御が実行される。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）燃料タンク３２への燃料補給が行われたときに、直後の実行期間にわたり、低セタン価領域に応じた第２実行態様で燃料噴射制御を実行するようにしたために、想定セタン価領域と実セタン価領域とのずれに起因する燃料の燃焼状態の悪化を抑えることができる。しかも、判定回数だけ燃料タンク３２への燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態が継続されたときに、前記実行期間における第２実行態様での燃料噴射制御の実行を禁止するとともに、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域に応じた第１実行態様での燃料噴射制御を実行するようにした。そのため、排気性状の悪化や燃焼音の増大などといった想定セタン価領域が実セタン価領域より高くなることによる不都合の発生を抑えることができる。したがって、燃料補給直後における機関運転を好適に行うことができる。

（２）判定回数だけ燃料タンク３２への燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態が継続されたことを、判定回数における燃料補給において連続して燃料補給の開始直前に電子制御ユニット４０に記憶されていたセタン価領域が高セタン価領域であったことにより判断するようにした。そのため、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域を監視する回数を最小限に留めて、高セタン価領域が特定される状態が継続されたことを効率良く判定することができる。

（３）燃料カット制御が実行されているとの［条件１］を補助噴射制御の実行条件が含み且つセタン価領域が新たに特定された時期が前記実行期間の終了時期であるために同実行期間が長くなり易い装置において、排気性状の悪化や燃焼音の増大などといった想定セタン価が実セタン価より高くなることによる不都合の発生を抑えることができる。

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・燃料タンク３２への燃料補給が行われたことを判定する方法は、例えば燃料タンク３２の給油口が開閉されたことをもって燃料補給が行われたと判定するようにするなど、任意に変更することができる。

・第２実行態様としては、低セタン価領域に応じた実行態様を設定することに限らず、
電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域と同一の領域および同セタン価領域より低セタン価側の領域のいずれかになる仮セタン価領域に応じた実行態様であれば、任意の実行態様を採用することができる。例えば燃料補給の開始時に燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料の量（補給前備蓄量Ｖ１）と、燃料補給の開始時に記憶していた回転変動量ΣΔＮＥ（セタン価指標値Ｓ１）と、燃料タンク３２に補給された燃料の量（燃料補給量Ｖ２）とに基づいて仮セタン価を算出することができる。そして、この仮セタン価が属するセタン価領域を仮セタン価領域として設定するとともに、この仮セタン価領域に応じた燃料噴射制御の実行態様を第２実行態様とすればよい。こうした装置によれば、想定範囲内において最も低いセタン価の燃料が燃料タンク３２に補給されたとの仮定のもとでの燃料補給後における燃料タンク３２内の燃料のセタン価（詳しくは、回転変動量ΣΔＮＥに相当する値）を仮セタン価として算出することができ、同仮セタン価が属するセタン価領域を仮セタン価領域として設定することができる。具体的には、燃料タンク３２に補給される可能性のある燃料のうちで最も低いセタン価の指標値（回転変動量ΣΔＮＥに相当する値）をセタン価指標値Ｓ２とすると、同セタン価指標値Ｓ２、セタン価指標値Ｓ１、補給前備蓄量Ｖ１、燃料補給量Ｖ２に基づいて、以下の関係式を満たす値を仮セタン価ＶＳとして算出することができる。

ＶＳ＝（Ｖ１×Ｓ１＋Ｖ２×Ｓ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）

・燃料補給直後において低セタン価領域に応じた第２実行態様での燃料噴射制御を実行する実行期間として、燃料補給有りと判定されてからセタン価領域が新たに設定されるまでの期間を設定することに限らず、任意の期間を設定することができる。例えば燃料補給有りと判定されてから予め定められた一定時間が経過するまでの期間を実行期間としたり、燃料補給燃料補給有りと判定されてからセタン価領域が複数回更新されるまでの期間を実行期間としたりすることができる。

・判定回数だけ燃料タンク３２内への燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が特定される状態（所定状態）が継続されたことは、燃料補給直前において電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域の監視を通じて判断する方法以外の方法によって判断することもできる。具体的には、燃料補給後において最初に特定されたセタン価領域の監視を通じて判断するなど、内燃機関１１の運転中における任意のタイミングで特定されたセタン価領域を監視することによって判断することができる。

また、上記所定状態が継続されたことを判断するために、燃料タンク３２への燃料補給の度に一度だけ電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域を監視することに限らず、特定されて電子制御ユニット４０に記憶されるセタン価領域を複数回にわたり監視したり、同セタン価領域の全てを監視したりしてもよい。要は、判定回数だけ燃料タンク３２への燃料補給が繰り返される期間にわたって高セタン価領域が電子制御ユニット４０に記憶されている状態が継続されたことを適正に判断することができればよい。

・予め定められた所定回数だけ燃料タンク３２内への燃料補給が繰り返される期間にわたって中セタン価領域が特定される状態が継続されたときに、燃料補給直後の実行期間において、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域によることなく、中セタン価領域に応じた燃料噴射制御を実行するようにしてもよい。

・燃料噴射弁２０の初期個体差や経時変化などに起因する燃料噴射時期や燃料噴射量の誤差が適正に抑えられるのであれば、目標噴射時期ＴＱｓｔと目標噴射時間ＴＱｔｍとを補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正する処理（図６のステップＳ２０２）を省略してもよい。

・上記実施形態にかかる制御装置は、燃料のセタン価の指標値（回転変動量ΣΔＮＥ）によって区切られた二つのセタン価領域のいずれの領域であるかを判断する装置や四つ以上のセタン価領域のいずれの領域であるかを判断する装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。

・電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域に応じて実行態様を変更する制御としては、要求噴射時期Ｔｓｔを設定する制御を採用することに代えて、あるいは併せて、ＥＧＲ制御やパイロット噴射制御などを採用してもよい。要は、内燃機関１１における燃料の燃焼に関する燃焼制御、言い換えれば内燃機関１１における燃料の燃焼状態を調節するための燃焼制御であれば、セタン価領域に応じて実行態様を変更する制御として採用することができる。そうした燃焼制御としてＥＧＲ制御が採用される装置では、同ＥＧＲ制御を、低セタン価側の領域であるときほどＥＧＲ量が少なくなるように実行すればよい。また、燃焼制御としてパイロット噴射制御が採用される装置では、パイロット噴射制御を、例えば低セタン価側の領域であるときほどパイロット噴射量が多くなるように実行すればよい。

・上記実施形態にかかる制御装置は、回転変動量ΣΔＮＥに基づきセタン価領域を特定することなく同回転変動量ΣΔＮＥそのものに応じて燃料噴射制御の実行態様を定める装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。こうした装置では、例えば回転変動量ΣΔＮＥをセタン価の指標となる値（推定セタン価）として用い、同推定セタン価に応じた第１実行態様で燃料噴射制御を実行するようにすればよい。また、燃料補給直後の実行期間においては、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価（あるいは、それより若干高いセタン価）に相当する値を仮セタン価として予め設定して、同仮セタン価に応じた第２実行態様で燃料噴射制御を実行するようにすればよい。なお仮セタン価としては、前記関係式を通じて算出される仮セタン価ＶＳを採用することもできる。さらに、判定回数だけ燃料補給が繰り返される期間にわたって予め定めた判定セタン価より推定セタン価が高い状態が継続されたときに、実行期間における第２実行態様での燃料噴射制御の実行を禁止して第１実行態様での燃料噴射制御を実行するようにすればよい。

・上記実施形態にかかる制御装置は、回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価そのものを推定するとともにその推定したセタン価に見合う実行態様で燃料噴射制御を実行する装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。こうした装置では、推定セタン価に応じた実行態様を第１実行態様として燃料噴射制御を実行するようにすればよい。また、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価（あるいは、それより若干高いセタン価）を仮セタン価として予め設定し、同仮セタン価に応じた実行態様を第２実行態様として燃料噴射制御を実行するようにすればよい。なお仮セタン価としては、前記関係式を通じて算出される仮セタン価ＶＳを採用することもできる。さらに、判定回数だけ燃料補給が繰り返される期間にわたって予め定めた判定セタン価より推定セタン価が高い状態が継続されたときに、実行期間における第２実行態様での燃料噴射制御の実行を禁止して第１実行態様での燃料噴射制御を実行するようにすればよい。

・回転変動量ΣΔＮＥ以外の値を内燃機関１１の出力トルクの指標値として算出するようにしてもよい。例えば指標値検出処理の実行中において燃料噴射の実行時における機関回転速度ＮＥと同燃料噴射の実行直前における機関回転速度ＮＥとをそれぞれ検出するとともにそれら速度の差を算出して、同差を上記指標値として用いることができる。

・圧力センサ４１の取り付け態様は、燃料噴射弁２０の内部（詳しくは、ノズル室２５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、燃料噴射弁２０に直接取り付けられる態様に限らず、任意に変更することができる。具体的には、圧力センサを分岐通路３１ａやコモンレール３４に取り付けるようにしてもよい。

・圧電アクチュエータ２９により駆動されるタイプの燃料噴射弁２０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。

・上記実施形態にかかる制御装置は、クラッチ機構１３と手動変速機１４とが搭載された車両１０に限らず、トルクコンバータと自動変速機とが搭載された車両にも適用することができる。こうした車両では、例えば［条件１］および［条件３］が満たされるときに燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を実行するようにすればよい。なお、トルクコンバータとしてロックアップクラッチ内蔵のものが採用される車両においては、ロックアップクラッチが係合状態になっていないこととの［条件４］を新たに設定するとともに同［条件４］が満たされることを条件に燃料のセタン価指標値の検出のための燃料噴射を実行するようにすればよい。

・本発明は、セタン価の推定のための燃料噴射（補助燃料噴射）が実行される装置に限らず、内燃機関１１に供給される燃料のセタン価を推定するとともに推定したセタン価に応じた実行態様で燃焼制御を実行する装置であれば、適用することができる。そうした装置としては、次のような装置を挙げることができる。すなわち先ず、所定の実行条件の成立時において内燃機関の運転のための燃料噴射の実行時において筒内圧センサによって同内燃機関の気筒内の圧力（筒内圧）を検出する。そして、この筒内圧に基づいて実際に燃料が着火した時期を算出するとともに、同時期に基づいて着火遅れ時間を算出する。その後、この算出した着火遅れ時間の平均値を算出するとともに同平均値に基づいてセタン価指標値を算出する。そして、このセタン価指標値に応じた実行態様で燃焼制御を実行する。

・四つの気筒を有する内燃機関に限らず、単気筒の内燃機関や、二つの気筒を有する内燃機関、三つの気筒を有する内燃機関、あるいは五つ以上の気筒を有する内燃機関にも、本発明は適用することができる。

１０…車両、１１…内燃機関、１２…クランクシャフト（機関出力軸）、１３…クラッチ機構、１４…手動変速機、１５…車輪、１６…気筒、１７…吸気通路、１８…ピストン、１９…排気通路、２０…燃料噴射弁、２１…ハウジング、２２…ニードル弁、２３…噴射孔、２４…スプリング、２５…ノズル室、２６…圧力室、２７…導入通路、２８…連通路、２９…圧電アクチュエータ、２９ａ…弁体、３０…排出路、３１ａ…分岐通路、３１ｂ…供給通路、３２…燃料タンク、３３…燃料ポンプ、３４…コモンレール、３５…リターン通路、４０…電子制御ユニット、４１…圧力センサ、４２…クランクセンサ、４３…アクセルセンサ、４４…車速センサ、４５…クラッチスイッチ、４６…備蓄量センサ、４７…運転スイッチ。

Claims (6)

1. 内燃機関に供給される燃料のセタン価を推定するとともに、その推定した推定セタン価に応じた第１実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御を実行する第１制御部と、燃料タンクへの燃料補給が行われたときに、直後の実行期間にわたり、前記推定セタン価以下になる仮セタン価に応じた第２実行態様で前記燃焼制御を実行する第２制御部と、を備える内燃機関の制御装置において、
   予め定めた判定回数だけ前記燃料補給が繰り返される期間にわたって予め定めた判定セタン価より前記推定セタン価が高い状態が継続されたときに、前記実行期間において前記第２制御部による第２実行態様での前記燃焼制御の実行を禁止して前記第１制御部による第１実行態様での前記燃焼制御を実行する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記仮セタン価は、前記燃料タンクに補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価である
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
   当該装置は、前記推定セタン価が高い状態が継続されたことを、前記判定回数における前記燃料補給において連続して前記燃料補給の開始直前における前記推定セタン価が前記判定セタン価より高い状態であることによって判断する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記第１制御部は、前記燃料のセタン価が複数のセタン価領域の何れの領域に属するのかを推定するとともに、その推定したセタン価領域を前記推定セタン価とし、
   前記第２制御部は、前記推定したセタン価領域と同一の領域および前記推定したセタン価領域より低セタン価側の領域のいずれかになる仮セタン価領域を前記仮セタン価とする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   当該装置は、前記内燃機関の運転状態に応じた量での燃料噴射を行う基本噴射制御とは別に、実行条件の成立を条件に前記燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を行う補助噴射制御を実行するとともに、同補助噴射制御の実行に伴い発生した機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値に基づいて前記推定セタン価を推定する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記実行条件は、前記基本噴射制御による燃料噴射の実行が一時的に停止されていることとの条件を含み、
   前記実行期間は、その終了時期を前記推定セタン価が新たに推定された時期とする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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