JP4667324B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、使用中の燃料のセタン価を推定するとともに、推定したセタン価を用いて内燃機関を制御する内燃機関の制御装置に関する。

従来のこの種の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この制御装置では、内燃機関のアイドル運転中、燃焼室に噴射された燃料の実際の着火時期を、実着火時期として検出する。また、内燃機関において燃焼が良好に行われているときに得られるべき着火時期を、標準着火時期として設定する。そして、実着火時期と標準着火時期との差に基づいて、使用中の燃料の性状を判定する。

このように、この従来の制御装置では、アイドル運転中に求めた実着火時期と標準着火時期との差、すなわち、標準着火時期に対する燃料の着火遅れに基づいて、使用中の燃料の性状を判定する。しかし、使用中の燃料の性状として、例えばセタン価を推定する場合、この推定したセタン価が、燃料の実際のセタン価に対してずれることがあり、このずれ（以下「推定誤差」という）は、特に、内燃機関の個体差による影響を受けやすい。

例えば、内燃機関の製造段階においては、インジェクタやピストンなどの個々の構成部品の製造誤差やそれらの組付け誤差により、複数の内燃機関の間でそれらの燃焼特性がある程度ばらつくことは避けられない。このように燃焼特性がばらつくと、それに応じて、実際の着火時期も変動する。このため、従来の制御装置のように、実着火時期と標準着火時期との差に基づいて、使用中の燃料のセタン価を推定しただけでは、そのセタン価に、内燃機関の個体差による推定誤差が含まれてしまい、その結果、セタン価を精度良く推定することができない。また、このような内燃機関の個体差によるセタン価の推定誤差は、燃焼特性に影響を及ぼすようなインジェクタなどの部品の交換を行った場合や、それらの部品の経時的な劣化によって、燃焼特性が徐々に変化するような場合にも、同様に生じ得る。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の個体差によるセタン価の推定誤差を補償しながら、使用中の燃料のセタン価を精度良く推定することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

特開２００５−１７１８１８号公報

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関において使用される燃料のセタン価を用いて、内燃機関を制御する内燃機関の制御装置１であって、内燃機関３の気筒＃１内の圧力状態を検出する圧力状態検出手段（実施形態における（以下、本項において同じ）筒内圧センサ１１、ステップ１８）と、燃料が燃焼したときに圧力状態検出手段により検出された気筒内の圧力状態（筒内圧変化量ＤＰ）に基づいて、燃料のセタン価ＣＥＴを推定するセタン価推定手段（ＥＣＵ２、ステップ１９〜２１）と、セタン価が既知の基準燃料が燃焼したときにセタン価推定手段により推定されたセタン価ＣＥＴと、基準燃料の既知のセタン価（基準セタン価ＫＣＥＴ）との偏差に基づいて、第１の補正値ΔＣＥＴを算出する補正値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４３）と、算出された第１の補正値ΔＣＥＴを記憶する補正値記憶手段（ＥＥＰＲＯＭ２ａ、ステップ４４）と、セタン価が未知の燃料が燃焼したときにセタン価推定手段により推定されたセタン価ＣＥＴを、記憶された第１の補正値ΔＣＥＴで補正することによって、燃料のセタン価（最終セタン価ＣＥＴＦ）を決定するセタン価決定手段（ＥＣＵ２、ステップ３２）と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、セタン価が既知の燃料が基準燃料として準備され、この基準燃料が燃焼したときに検出された気筒内の圧力状態に基づき、基準燃料のセタン価がセタン価推定手段によって推定される。次いで、推定された基準燃料のセタン価と、基準燃料の既知のセタン価（真値）との偏差に基づいて、第１の補正値を算出し、補正値記憶手段に記憶する。このように算出された第１の補正値は、内燃機関の個体差によるセタン価の推定誤差を表す。そして、セタン価が未知の燃料が使用された場合には、その燃料のセタン価を、セタン価推定手段によって推定するとともに、推定されたセタン価を第１の補正値で補正することによって、使用中の燃料のセタン価を決定する。したがって、内燃機関の個体差によるセタン価の推定誤差を補償しながら、使用中の燃料のセタン価を精度良く推定することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、補正値算出手段（ＥＣＵ２）は、内燃機関３の出荷前に、第１の補正値ΔＣＥＴを算出することを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の出荷前に、基準燃料を用いて内燃機関を運転することにより、第１の補正値を算出し、記憶する。前述したように、内燃機関の個体差によるセタン価の推定誤差は、内燃機関の製造段階において生じ得るため、上記のように、第１の補正値の算出を内燃機関の出荷前に行うことにより、燃料のセタン価の推定誤差を補償し得る状態で、内燃機関を出荷することができる。その結果、内燃機関の出荷直後から、使用中の燃料のセタン価を精度良く推定することができる。また、通常、内燃機関の製造工場には、最終工程などに内燃機関の試運転を行うための燃料があらかじめ準備されている。したがって、この試運転用の燃料として、セタン価が既知のものを準備することにより、既存の試運転用の燃料を基準燃料として利用することができる。

請求項３に係る発明は、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、セタン価を適正に推定することが可能な標準的な内燃機関を、標準内燃機関（標準車両Ｂのエンジン３）として準備するとともに、同じセタン価を有する試験用の燃料を、内燃機関（修理車両Ａのエンジン３）および標準内燃機関にそれぞれ供給する燃料供給手段（標準車両Ｂの燃料タンク２１、燃料ホース２２、２４、ポンプ２３）をさらに備え、補正値算出手段（ＥＣＵ２）は、試験用の燃料が標準内燃機関において燃焼したときに推定されたセタン価（ＣＥＴ→ＫＣＥＴ）と、試験用の燃料が内燃機関において燃焼したときに推定されたセタン価ＣＥＴとの偏差に基づいて、第２の補正値ΔＣＥＴを算出し、補正値記憶手段は、第１の補正値を算出された第２の補正値に更新することを特徴とする。

この構成によれば、セタン価を適正に推定することが可能な標準的な内燃機関を、標準内燃機関として準備し、同じセタン価を有する試験用の燃料を、内燃機関および標準内燃機関にそれぞれ供給する。そして、試験用の燃料が標準内燃機関において燃焼したときに推定されたセタン価（真値）と、試験用の燃料が当該内燃機関において燃焼したときに推定されたセタン価との偏差に基づき、補正値算出手段によって第２の補正値を算出するとともに、前記第１の補正値を第２の補正値に更新する。この標準内燃機関では、試験用の燃料のセタン価が適正に推定されるので、上記のようにして算出された第２の補正値は、当該内燃機関におけるセタン価の推定誤差を表す。したがって、当該内燃機関では、その後に推定されたセタン価を、更新した第２の補正値で補正することにより、当該内燃機関の個体差によるセタン価の推定誤差を補償しながら、使用中の燃料のセタン価を精度良く推定することができる。また、第２の補正値が上述したように算出されるため、試験用の燃料のセタン価は未知でもよく、したがって、請求項１の場合と異なり、セタン価が既知の基準燃料を準備することは不要である。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、補正値算出手段（ＥＣＵ２）は、セタン価推定手段による燃料のセタン価の推定値に影響を及ぼすような内燃機関３の所定の部品が交換されたときに、第２の補正値ΔＣＥＴを算出することを特徴とする。

この構成によれば、上記のような内燃機関の所定の部品が交換されたときに、補正値算出手段による第２の補正値の算出を実行する。このような部品交換があった場合には、その交換の前後において、交換した部品の動作特性が異なることや、他の部品との組付けの関係などから、内燃機関の燃焼特性が変化することで、セタン価の推定誤差が大きく変化するおそれがある。したがって、上記のような部品交換があったときに、第２の補正値の算出を実行することにより、第１の補正値から第２の補正値への更新を適切なタイミングで行うことができ、以後のセタン価の推定を適切に行うことができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による制御装置１を、内燃機関（以下「エンジン」という）３とともに示している。エンジン３は、１番〜４番の気筒＃１〜＃４を有する直列４気筒型のディーゼルエンジンであり、車両（図示せず）に搭載されている。

また、気筒＃１〜＃４にはそれぞれ、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４が設けられている。本実施形態では、通常、吸気行程中から圧縮行程中の任意の期間に燃料を噴射するパイロット噴射と、圧縮行程中に燃料を噴射するメイン噴射の双方が、実行される。また、パイロット噴射用およびメイン噴射用の燃料噴射量ＱＩＮＪおよび燃料噴射時期ＴＩＮＪは、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤなどに応じて決定される。また、これらの燃料噴射量ＱＩＮＪおよび燃料噴射時期ＴＩＮＪに応じて、インジェクタ４の開弁時間ＴＭＩＮＪおよび開弁タイミングが決定され、それに基づく駆動パルス信号ＳＩＮＪがＥＣＵ２から各インジェクタ４に出力される。

エンジン３には、ＥＧＲ管７ａおよびＥＧＲ制御弁７ｂを有するＥＧＲ装置７が設けられている。ＥＧＲ管７ａは、エンジン３の吸気管５および排気管６をつなぐように接続されており、このＥＧＲ管７ａを介して、エンジン３の排ガスの一部が吸気管５にＥＧＲガスとして還流し、気筒＃１〜＃４に流入する。これにより、エンジン３における燃焼温度が低下することによって、排ガス中のＮＯｘが低減される。

ＥＧＲ制御弁７ｂは、ＥＧＲ管７ａに設けられたバタフライ弁とこれを開閉駆動するＤＣモータ（いずれも図示せず）で構成されており、ＤＣモータに供給される電流をＥＣＵ２で制御し、その弁開度をリニアに制御することによって、気筒＃１〜＃４に流入するＥＧＲガスの量が制御される。

また、エンジン３の１番気筒＃１には、筒内圧センサ１１（圧力状態検出手段）が設けられている。筒内圧センサ１１は、圧電素子で構成された、グロープラグ（図示せず）と一体型のものであり、１番気筒＃１内の圧力の変化量（以下「筒内圧変化量」という）ＤＰを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

エンジン３のクランクシャフトには、マグネットロータが取り付けられており、このマグネットロータとＭＲＥピックアップ（いずれも図示せず）によって、クランク角センサ１２が構成されている。クランク角センサ１２は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。

ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば１゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン回転数ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、ピストン（図示せず）が吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定のクランク角度位置にあることを表す信号である。また、エンジン３には、気筒判別センサ（図示せず）が設けられており、この気筒判別センサは、気筒＃１〜＃４を判別するためのパルス信号を気筒判別信号としてＥＣＵ２に出力する。

さらに、エンジン３の本体には、水温センサ１３が取り付けられている。水温センサ１３は、エンジン３のシリンダブロック（図示せず）内を循環する冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

吸気管５および排気管６には、エアフローセンサ１４および排気温センサ１５が、それぞれ設けられている。前者１４は吸入空気量ＱＡを、後者１５は排気温ＴＥを、それぞれ検出し、それらの検出信号は、ＥＣＵ２に出力される。

また、ＥＣＵ２には、油温センサ１６、アクセル開度センサ１７および車速センサ１８からそれぞれ、エンジン３の潤滑油の温度（以下「油温」という）ＴＯＩＬ、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰ、および車速ＶＰを表す検出信号が、出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、およびＥＥＰＲＯＭ２ａ（補正値記憶手段）などから成るマイクロコンピュータ（ＥＥＰＲＯＭのみ図示）で構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ１１〜１８からの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、燃料噴射制御を含むエンジン制御を実行するとともに、使用中の燃料のセタン価を推定する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２は、セタン価推定手段、補正値算出手段、補正値記憶手段、およびセタン価決定手段に相当する。

図２は、セタン価推定の実行条件の成否を判定する処理を示している。本処理は、１番気筒＃１のＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、エンジン３がアイドル運転中であるか否かを判別する。この判別では、車速ＶＰおよびアクセル開度ＡＰがいずれもほぼ値０であるときに、アイドル運転中であるとされる。なお、このアイドル運転中においては、エンジン回転数ＮＥを所定の目標アイドル回転数ＮＥＩＤＬに収束するように制御するアイドルフィードバック制御が行われる。ステップ１の答がＮＯのときには、実行条件が成立していないとして、実行条件成立フラグＦ＿ＣＥＯＫを「０」にセットし（ステップ２）、本処理を終了する。

一方、上記ステップ１の答がＹＥＳで、アイドル運転中のときには、エンジン３の他の所定の運転条件が成立しているか否かを判別する（ステップ３）。この所定の運転条件として、例えば、排気温ＴＥが所定温度（例えば９０℃）以上であり、かつエンジン水温ＴＷまたは油温ＴＯＩＬが、エンジン３の暖機状態を表す所定温度（例えば８０℃）以上であることが設定されている。

上記ステップ３の答がＮＯのときには、実行条件が成立していないとして、前記ステップ２を実行する一方、ＹＥＳのときには、次のステップ４以降において、セタン価推定用の燃料噴射制御を行う。

まず、ステップ４では、１番気筒＃１の燃焼モードを予混合燃焼に設定する。次いで、１番気筒＃１のパイロット噴射を停止するとともに、メイン噴射用の燃料噴射量ＱＩＮＪ＃１を、通常よりも小さな一定の所定値ＱＲＥＦに設定する（ステップ５）。次に、１番気筒＃１の燃料噴射時期ＴＩＮＪ＃１を、通常よりも進角側に設定した（ステップ６）後、実行条件が成立していることを表すために、実行条件成立フラグＦ＿ＣＥＯＫを「１」にセットし（ステップ７）、本処理を終了する。

上記のセタン価推定用の燃料噴射制御では、１番気筒＃１において、メイン噴射のみを行うとともに、燃料噴射時期を通常燃焼時よりも早めることによって、燃料の噴射後、遅れ時間が経過したときに燃料が燃焼する、いわゆる予混合燃焼が行われる。予混合燃焼を行うと、通常燃焼の場合よりも、燃料のセタン価の違いによる着火時期の差が大きくなるので、着火遅れに基づくセタン価の推定を精度良く行うことができる。また、このセタン価推定用の燃料噴射制御中には、ＥＧＲ制御弁７ｂの弁開度が値０に制御され、ＥＧＲガスの還流が停止されるとともに、目標アイドル回転数ＮＥＩＤＬＥは、通常の燃料噴射制御中よりも高めに設定される。

なお、このセタン価推定用の燃料噴射制御中、２〜４番の気筒＃２〜＃４では、パイロット噴射およびメイン噴射によるアイドル運転用の通常燃焼が行われる。このときの気筒＃２〜＃４におけるパイロット噴射用およびメイン噴射用の燃料噴射量は、エンジン回転数ＮＥが目標アイドル回転数ＮＥＩＤＬになるように、かつ気筒間でトルクが釣り合うように設定される。また、気筒＃２〜＃４におけるパイロット噴射用およびメイン噴射用の燃料噴射時期は、対応する燃料噴射量などに応じて設定される。

次に、図３を参照しながら、セタン価の算出処理について説明する。本処理は、ＣＲＫ信号の発生に同期して実行される。まず、ステップ１１では、実行条件成立フラグＦ＿ＣＥＯＫが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、実行条件が成立していないときには、セタン価算出終了フラグＦ＿ＤＯＮＥを「０」にセットし（ステップ１２）、本処理を終了する。一方、上記ステップ１１の答がＹＥＳで、実行条件が成立しているときには、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、図４に示すＣＡＦＭＭマップを検索することによって、基準着火時期ＣＡＦＭＭを設定する（ステップ１３）。

このＣＡＦＭＭマップは、所定のセタン価（例えば５７）の燃料を予混合燃焼で燃焼させたときに得られる着火時期を、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じ、基準着火時期ＣＡＦＭＭとして設定したものである。なお、要求トルクＰＭＣＭＤは、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって算出され、また、基準着火時期ＣＡＦＭＭは、クランク角度位置で表される。

次いで、クランク角度が、後述する所定の検出区間であるか否かを判別する（ステップ１４）。この答がＮＯのときには、前記ステップ１２を実行し、本処理を終了する。一方、ステップ１４の答がＹＥＳのときには、セタン価算出終了フラグＦ＿ＤＯＮＥが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳで、セタン価ＣＥＴの算出がすでに終了しているときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１５の答がＮＯのときには、筒内圧センサ１１から出力された筒内圧変化量ＤＰを、バンドパスフィルタ（図示せず）によってフィルタリングする（ステップ１６）。このフィルタリングにより、筒内圧センサ１１の出力のうちの所定の周波数域の成分が通過し、出力中のノイズ成分が除去される。

次いで、フィルタリングした筒内圧変化量ＤＰに、位相遅れ補正を行う（ステップ１７）。これにより、フィルタリングによって生じる筒内圧変化量ＤＰの位相遅れが補正される。次いで、位相遅れ補正を行った筒内圧変化量ＤＰが、所定のしきい値ＤＰＰよりも大きいか否かを判別する（ステップ１８）。この答がＮＯで、ＤＰ≦ＤＰＰのときには、前記ステップ１２を実行し、本処理を終了する。一方、ステップ１８の答がＹＥＳで、筒内圧変化量ＤＰがしきい値ＤＰＰを超えたときには、そのときのクランク角度位置を、実着火時期ＣＡＦＭとして決定する（ステップ１９）。

図５は、この実着火時期ＣＡＦＭの検出手法を示している。同図に示すように、クランク角度位置ＣＡＩＭでインジェクタ４への駆動パルス信号ＳＩＮＪが出力されると、インジェクタ４から噴射された燃料の燃焼に伴って、筒内圧変化量ＤＰが一時的に大きくなる。したがって、この筒内圧変化量ＤＰがしきい値ＤＰＰを超えたときのクランク角度位置を、実着火時期ＣＡＦＭとして検出する。また、実着火時期ＣＡＦＭを検出すべき前記検出区間は、インジェクタ４への駆動パルス信号ＳＩＮＪの出力後、所定の角度範囲ＲＤＥＴ（例えば１０度）内に設定される。実着火時期ＣＡＦＭを検出すべき区間をこのように規定することにより、ＥＣＵ２の演算負荷を増大させることなく、実着火時期ＣＡＦＭを適切に検出することができる。

図３に戻り、前記ステップ１９に続くステップ２０では、ステップ１３で設定した基準着火時期ＣＡＦＭＭと実着火時期ＣＡＦＭとの差を、着火遅れ角ＤＣＡとして算出する。次いで、算出した着火遅れ角ＤＣＡに応じてセタン価ＣＥＴを算出し（ステップ２１）、セタン価算出終了フラグＦ＿ＤＯＮＥを「１」にセットして（ステップ２２）、本処理を終了する。

上記ステップ２１のセタン価ＣＥＴの算出ではまず、着火遅れ角ＤＣＡを、そのときのエンジン回転数ＮＥを用いて着火遅れ時間ＴＤＦＭに換算する。次いで、着火遅れ時間ＴＤＦＭに応じ、図６に示すＣＥＴＴテーブルを検索することによって、セタン価の暫定値ＣＥＴＴを算出する。このＣＥＴＴテーブルでは、暫定値ＣＥＴＴは、着火遅れ時間ＴＤＦＭが大きいほど、より小さな値に設定されている。そして、算出した暫定値ＣＥＴＴとセタン価の前回値を加重平均することによって、今回のセタン価ＣＥＴを算出する。

以上のようにして算出したセタン価ＣＥＴを、後述する補正値ΔＣＥＴによって補正することにより、最終セタン価ＣＥＴＦが算出される。図７は、この最終セタン価ＣＥＴＦの算出処理を示している。本処理では、ステップ３１において、セタン価算出終了フラグＦ＿ＤＯＮＥが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ３１の答がＹＥＳで、セタン価ＣＥＴの算出がすでに終了しているときには、算出されたセタン価ＣＥＴから補正値ΔＣＥＴを減算した値を、最終セタン価ＣＥＴＦとして決定し（ステップ３２）、本処理を終了する。以上のようにして決定された最終セタン価ＣＥＴＦは、パイロット噴射およびメイン噴射における燃料噴射量や燃料噴射時期の制御などに用いられる。

上記の補正値ΔＣＥＴは、ＥＣＵ２のＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶されており、図８は、補正値ΔＣＥＴの設定処理を示している。この設定処理は、例えば、エンジン３を搭載した車両の出荷前に行われる。具体的には、車両の製造工場において、セタン価が既知の基準燃料を準備し、この基準燃料を用いて、エンジン３のアイドル運転を行った状態で、補正値ΔＣＥＴの設定処理を行う。

図８に示すように、本処理ではまず、エンジン３のアイドル運転が所定時間（例えば３分）以上、継続したか否かを判別する（ステップ４１）。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ４１の答がＹＥＳで、アイドル運転が所定時間、継続したときには、前述した図３のセタン価算出処理を実行することにより、セタン価ＣＥＴを算出する（ステップ４２）。

次いで、算出したセタン価ＣＥＴから基準燃料のセタン価（以下「基準セタン価」）ＫＣＥＴを減算した値を、補正値ΔＣＥＴ（第１の補正値）として設定する（ステップ４３）。そして、この補正値ΔＣＥＴを、ＥＣＵ２のＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶し（ステップ４４）、本処理を終了する。以上のように設定された補正値ΔＣＥＴは、ＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶されるため、エンジン３の停止後も保持され、車両の出荷後に、前述した図７のステップ３２において、使用中の燃料の最終セタン価ＣＥＴＦを決定するために用いられる。

また、上記のように設定された補正値ΔＣＥＴは、車両の出荷後、適宜更新される。例えば、車両を修理するサービス工場において、エンジン３の構成部品であるインジェクタ４やピストンなどの部品が交換された場合などに、補正値ΔＣＥＴが更新される。

図９は、部品交換が行われた修理車両Ａおよび標準車両Ｂ、ならびに両車両Ａ、Ｂの内部構造を示している。この標準車両Ｂは、標準的な燃料特性を有するエンジン３（標準内燃機関）と、前述した制御装置１と同様の制御装置１とを備えており、それにより、エンジン３に使用される燃料のセタン価ＣＥＴを適正に推定できるように構成されている。また、同図に示すように、両車両ＡおよびＢではそれぞれ、燃料タンク２１が、燃料ホース２２（燃料供給手段）を介してエンジン３に接続され、燃料ホース２２の途中に設けられたポンプ２３（燃料供給手段）により、燃料タンク２１内の燃料がエンジン３に供給される。

修理車両ＡのＥＣＵ２に設定された補正値ΔＣＥＴを更新する場合にはまず、標準車両Ｂにおいて、その燃料タンク２１（燃料供給手段）内の燃料を用いてエンジン３を運転し、図３のセタン価算出処理によって、燃料のセタン価ＣＥＴを算出し、修理車両ＡのＥＣＵ２に前記基準セタン価ＫＣＥＴとして送る。また、図１０に示すように、修理車両Ａのエンジン３と標準車両Ｂの燃料タンク２１との間を、燃料ホース２４（燃料供給手段）で接続する。そして、標準車両Ｂの燃料タンク２１からの燃料を用いて、修理車両Ａのエンジン３をアイドル運転し、前述した図８の補正値設定処理を実行する。すなわち、修理車両ＡのＥＣＵ２により、標準車両Ｂの燃料タンク２１からの燃料のセタン価ＣＥＴを算出し（ステップ４２）、算出したセタン価ＣＥＴと、標準車両Ｂから送られた基準セタン価ＫＣＥＴとの差として、補正値ΔＣＥＴ（第２の補正値）を算出し（ステップ４３）、算出した補正値ΔＣＥＴをＥＥＰＲＯＭ２ａに記憶する（ステップ４４）ことにより、補正値を更新する。これにより、修理車両Ａでは、補正値ΔＣＥＴが、部品交換後のエンジン３に応じた適正な値に設定される。

以上のように、本実施形態によれば、車両の出荷前に、基準燃料の推定されたセタン価ＣＥＴと基準燃料の基準セタン価ＫＣＥＴとの偏差に基づいて、補正値ΔＣＥＴを算出し、記憶する。この補正値ΔＣＥＴは、エンジン３の個体差によるセタン価の推定誤差を表す。したがって、車両の出荷後に、使用中の燃料の推定されたセタン価ＣＥＴを、補正値ΔＣＥＴで補正することにより、エンジン３の個体差によるセタン価の推定誤差を補償しながら、使用中の燃料の最終セタン価ＣＥＴＦを高い精度で推定することができる。

また、車両の出荷後に、エンジン３の所定の部品を交換した場合などには、同じ燃料を用いて、標準車両Ｂにおいて推定された適正なセタン価ＣＥＴ（→ＫＣＥＴ）と、修理車両Ａにおいて推定されたセタン価ＣＥＴとの偏差を、新たな補正値ΔＣＥＴとして更新する。これにより、補正値ΔＣＥＴを、部品交換後のエンジン３に応じた適正な値に設定でき、以後に使用される燃料のセタン価を精度良く推定することができる。

さらに、車両の製造工場には、通常、最終工程などにエンジン３の試運転を行うための燃料があらかじめ準備されているので、この試運転用の燃料として、セタン価が既知のものを準備することにより、既存の試運転用の燃料を、補正値ΔＣＥＴを設定するための基準燃料として利用することができる。また、車両の出荷後にエンジン３の部品交換などを行うサービス工場には、車両が存在することが多く、その車両が、燃料のセタン価を適正に推定可能なエンジンを搭載したものであれば、これを標準車両Ｂとして利用することができる。

なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、車両の出荷後に、サービス工場において補正値ΔＣＥＴを更新する際に、同じ燃料を供給するために、標準車両Ｂの燃料タンク２１を燃料供給手段として利用し、その燃料タンク２１の燃料を使用したが、例えば、同じセタン価を有する燃料を、標準車両Ｂ外の別の燃料タンクから修理車両Ａおよび標準車両Ｂにそれぞれ供給してもよい。また、修理車両Ａにおける補正値ΔＣＥＴの更新を、修理車両Ａのエンジン３の部品交換後に実行したが、他の適当な機会に実行してもよく、例えば車両の使用年数や走行距離が所定値を超えたときに実行してもよい。

さらに、実施形態では、補正値ΔＣＥＴを設定するために、車両の製造工場において基準燃料を準備する一方、サービス工場において標準車両Ｂを準備したが、これらを逆にしてもよく、すなわち、製造工場において標準車両Ｂを準備し、サービス工場において基準燃料を準備してもよい。また、実施形態では、推定されたセタン価ＣＥＴと基準セタン価ＫＣＥＴとの偏差をそのまま補正値ΔＣＥＴとして用いたが、その偏差に適当な補正を加えたり、偏差を複数回求めて、その平均値を補正値ΔＣＥＴとしてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

さらにまた、本発明は、クランク軸が鉛直方向に配置された船外機などのような船舶推進機用エンジンを含む、様々な産業用の内燃機関に適用できることはもちろんである。

本実施形態による制御装置を、内燃機関とともに概略的に示す図である。 セタン価推定の実行条件の判定処理を示すフローチャートである。 セタン価ＣＥＴの算出処理を示すフローチャートである。 図３の処理で用いられるＣＡＦＭＭマップの一例である。 実着火時期ＣＡＦＭの検出方法を説明するための図である。 図３の処理で用いられるＣＥＴＴテーブルの一例である。 最終セタン価ＣＥＴＦの算出処理を示すフローチャートである。 補正値ΔＣＥＴを設定するための処理を示すフローチャートである。 修理車両Ａおよび標準車両Ｂ、ならびにそれらの内部構造を模式的に示す図である。 修理車両Ａにおける補正値ΔＣＥＴの更新処理を説明するための図である。

符号の説明

１ 制御装置
２ ＥＣＵ（セタン価推定手段、補正値算出手段、セタン価決定手段）
２ａ ＥＥＰＲＯＭ（補正値記憶手段）
３ エンジン
１１ 筒内圧センサ（圧力状態検出手段）
２１ 燃料タンク（燃料供給手段）
２２、２４ 燃料ホース（燃料供給手段）
２３ ポンプ（燃料供給手段）
＃１〜＃４ 気筒
ＤＰ 筒内圧変化量
ＣＥＴ セタン価
ＣＥＴＦ 最終セタン価
ΔＣＥＴ 補正値
ＫＣＥＴ 基準セタン価

Claims (4)

1. 内燃機関において使用される燃料のセタン価を用いて、当該内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
   内燃機関の気筒内の圧力状態を検出する圧力状態検出手段と、
   燃料が燃焼したときに前記圧力状態検出手段により検出された前記気筒内の圧力状態に基づいて、前記燃料のセタン価を推定するセタン価推定手段と、
   セタン価が既知の基準燃料が燃焼したときに前記セタン価推定手段により推定されたセタン価と、当該基準燃料の既知のセタン価との偏差に基づいて、第１の補正値を算出する補正値算出手段と、
   当該算出された第１の補正値を記憶する補正値記憶手段と、
   セタン価が未知の燃料が燃焼したときに前記セタン価推定手段により推定されたセタン価を、前記記憶された第１の補正値で補正することによって、当該燃料のセタン価を決定するセタン価決定手段と、
   を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記補正値算出手段は、前記内燃機関の出荷前に、前記第１の補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. セタン価を適正に推定することが可能な標準的な内燃機関を、標準内燃機関として準備するとともに、
   同じセタン価を有する試験用の燃料を、前記内燃機関および前記標準内燃機関にそれぞれ供給する燃料供給手段をさらに備え、
   前記補正値算出手段は、前記試験用の燃料が前記標準内燃機関において燃焼したときに推定されたセタン価と、前記試験用の燃料が前記内燃機関において燃焼したときに推定されたセタン価との偏差に基づいて、第２の補正値を算出し、
   前記補正値記憶手段は、前記第１の補正値を前記算出された第２の補正値に更新することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記補正値算出手段は、前記セタン価推定手段による燃料のセタン価の推定値に影響を及ぼすような前記内燃機関の所定の部品が交換されたときに、前記第２の補正値を算出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。

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