JP4738304B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料のセタン価を推定する内燃機関の制御装置に関する。

従来のこの種の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関は、車両に搭載されたディーゼルエンジンである。この制御装置では、内燃機関のアイドル運転中に、筒内圧センサによって燃焼室内の圧力（以下「筒内圧」という）を検出するとともに、検出した筒内圧に応じて、セタン価の推定が以下のように行われる。

まず、パイロット噴射による燃料噴射量を制御することによって、パイロット噴射の開始時からメイン噴射の開始時までの期間において得られた熱発生量パラメータの最大値と最小値との差を、所定量に調整する。この熱発生量パラメータは、基本的に、筒内圧と燃焼室の容積との積として求められる。次に、メイン噴射を所定の条件で実行し、メイン噴射によって熱発生量パラメータが上昇し始めた時点での熱発生量パラメータの上昇率を複数回、算出するとともに、その平均値に基づいて、セタン価の推定値を算出する。

しかし、上述した従来の制御装置では、セタン価の推定が内燃機関のアイドル運転中に限って実行されるため、例えば燃料を補給した直後に、アイドル運転をほとんど実行することなく車両を発進させた場合には、次にアイドル運転が実行されるまで、セタン価の推定を行えない。このため、補給された燃料のセタン価が補給前に用いていた燃料のセタン価と異なる場合、次にアイドル運転が実行されるまで、実際のセタン価と異なる推定値に応じて、内燃機関の制御が行われてしまう。

このような不具合を回避するために、例えば内燃機関がアイドル運転以外の走行運転状態にあるときに、セタン価を推定することが考えられる。しかし、走行運転状態では、内燃機関の要求トルクが変化しやすいので、それに応じて燃料噴射量などを制御すると、燃焼状態が変化することで、筒内圧が変動し、それに伴い、熱発生量パラメータも変動してしまう。その結果、熱発生量パラメータに基づいて算出されたセタン価の推定値がずれることによって、燃料のセタン価を精度良く推定することができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関が走行運転状態にある場合においても、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２００５−３４４５５０号公報

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、複数の気筒（実施形態における（以下、本項において同じ）１番〜４番気筒＃１〜＃４）を有する内燃機関３を制御する内燃機関３の制御装置１であって、メイン噴射と、メイン噴射に先立つパイロット噴射によって、複数の気筒に燃料を噴射する燃料噴射手段（インジェクタ４）と、複数の気筒のうちの一部の気筒内にパイロット噴射によって発生する筒内圧（筒内圧変化量ＤＰ）を検出する筒内圧センサ１１と、検出された筒内圧に応じて、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３６）と、内燃機関３に要求される要求トルクを算出する要求トルク算出手段（アクセル開度センサ１３、ＥＣＵ２）と、セタン価推定手段によるセタン価ＣＥＴの推定中、要求トルク算出手段によって算出された算出要求トルク（アクセル開度ＡＰ）を、算出要求トルクよりも変化量が小さくなるように補正する要求トルク補正手段（ＥＣＵ２、ステップ１４）と、セタン価の推定中、要求トルク補正手段によって補正された補正要求トルク（補正開度ＣＡＰ）に基づいて、燃料噴射手段から一部の気筒（１番気筒＃１）にパイロット噴射によって噴射される燃料噴射量（パイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１）および燃料噴射時期（パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１）の少なくとも一方を制御し、算出要求トルクに基づいて、燃料噴射手段から一部の気筒にメイン噴射によって噴射される燃料噴射量（メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃１）および燃料噴射時期（メイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃１）の少なくとも一方を制御するとともに、燃料噴射手段から一部の気筒以外の気筒（２番〜４番気筒＃２〜＃４）にパイロット噴射およびメイン噴射によって噴射される燃料噴射量（パイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃２〜＃４およびメイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃２〜＃４）および燃料噴射時期（パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃２〜＃４およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃２〜＃４）の少なくとも一方を制御する燃料噴射制御を実行する燃料噴射制御手段（ＥＣＵ２、ステップ４１，４２）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、複数の気筒のうちの一部の気筒内にパイロット噴射によって発生する筒内圧を筒内圧センサで検出するとともに、セタン価推定手段は、検出された筒内圧に応じて、燃料のセタン価を推定する。このセタン価の推定中、要求トルク算出手段によって算出された算出要求トルクは、要求トルク補正手段により、その変化量が小さくなるように補正される。そして、燃料噴射制御手段は、そのように補正された補正要求トルクに基づいて、一部の気筒にパイロット噴射によって噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期の少なくとも一方を制御する。このため、筒内圧を検出する一部の気筒においては、セタン価の推定中、要求トルクが変化した場合でも、燃焼状態の変化を抑制し、それにより、筒内圧の変動を抑制することができる。その結果、要求トルクが変化しやすい内燃機関の運転状態においても、燃料のセタン価を、筒内圧に応じて精度良く推定することができる。

また、セタン価の推定中、算出要求トルクに基づいて、一部の気筒にメイン噴射によって噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期の少なくとも一方を制御するとともに、一部の気筒以外の気筒にパイロット噴射およびメイン噴射によって噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期の少なくとも一方を制御する。このため、筒内圧の検出とは無関係な他の気筒については、算出要求トルクに基づく燃料噴射制御を実行することによって、運転者の実際のトルク要求に可能な限り応じて、内燃機関の運転を適切に行うことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、算出要求トルクの変化量（アクセル開度変化量ΔＡＰ）を算出する要求トルク変化量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３）と、算出された算出要求トルクの変化量が所定量ＡＰＪＵＤ以上のときに、セタン価ＣＥＴの推定を禁止するセタン価推定禁止手段（ＥＣＵ２、ステップ４）と、をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、算出要求トルクの変化量が所定量以上のときに、セタン価推定禁止手段は、セタン価の推定を禁止する。算出要求トルクが大きく変化している場合には、これを補正した補正要求トルクに基づいて燃料噴射制御を行っても、燃焼状態の変化および筒内圧の変動を十分に抑制できないおそれがある。本発明によれば、上記のように、算出要求トルクの変化量が所定量以上のときに、セタン価の推定を禁止するので、筒内圧の変動によるセタン価の推定精度の低下を回避することができる。また、セタン価の推定を禁止するのに応じて、算出要求トルクに基づく燃料噴射制御を実行することが可能になり、それにより、運転者のトルク要求に応じて内燃機関の運転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、本実施形態による内燃機関の制御装置１を、これを適用した内燃機関（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番気筒＃１〜＃４（複数の気筒）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。

エンジン３には、燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４（燃料噴射手段）が、気筒＃１〜＃４ごとに設けられている。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、パイロット噴射用の燃料噴射量および燃料噴射時期（以下それぞれ「パイロット噴射量」「パイロット噴射時期」という）ＰＱＩＮＪ，ＰＴＩＮＪ、ならびにメイン噴射用の燃料噴射量および燃料噴射時期（以下それぞれ「メイン噴射量」「メイン噴射時期」という）ＭＱＩＮＪ，ＭＴＩＮＪはそれぞれ、後述するエンジン回転数ＮＥおよび要求トルクＰＭＣＭＤに応じて設定される。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の開弁時間および開弁タイミングが決定され、それに基づく噴射パルス信号がＥＣＵ２から各インジェクタ４に出力される。

また、エンジン３の１番気筒＃１（一部の気筒）には、筒内圧センサ１１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、気筒＃１内の圧力の変化量（以下「筒内圧変化量」という）ＤＰ（筒内圧）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３の回転数（以下「エンジン回転数」という）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。

また、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ１３（要求トルク算出手段）から、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（算出要求トルク）を表す検出信号が、車速センサ１４から、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを表す検出信号が、それぞれ出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ１１〜１４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ＣＥＴを推定する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、セタン価推定手段、要求トルク算出手段、要求トルク補正手段、燃料噴射制御手段、要求トルク変化量算出手段およびセタン価推定禁止手段に相当する。

図２は、セタン価ＣＥＴの推定の実行条件が成立しているか否かを判定する処理を示すフローチャートである。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が走行運転中であるか否かを判別する。この判別では、車速ＶＰが値０よりも大きいときに、走行運転中であるとされる。この判別結果が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、ステップ１の判別結果がＹＥＳで、走行運転中のときには、アクセル開度の今回値ＡＰと前回値ＡＰＺとの偏差の絶対値（＝｜ＡＰ−ＡＰＺ｜）を、アクセル開度変化量ΔＡＰとして算出する（ステップ３）。次に、このアクセル開度変化量ΔＡＰが、所定量ＡＰＪＵＤ以上であるか否かを判別する（ステップ４）。この所定量ＡＰＪＵＤは、例えばアクセル開度の前回値ＡＰＺの２０％の値に設定される。このステップ４の判別結果がＹＥＳのときには、前記ステップ２を実行する一方、ＮＯのときには、実行条件が成立しているとして、実行条件成立フラグＦ＿ＣＥＯＫを「１」にセットした（ステップ５）後、本処理を終了する。

図３は、本発明の第１実施形態による、燃料噴射量ＱＩＮＪおよび燃料噴射時期ＴＩＮＪを制御する燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。本処理もまた、１番気筒＃１のＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。本処理では、まず、ステップ１１において、実行条件成立フラグＦ＿ＣＥＯＫが「１」であるか否かを判別する。

この判別結果がＮＯのときには、アクセル開度ＡＰに応じ、図４に示すテーブルを検索することによって、要求トルクＰＭＣＭＤを算出する（ステップ１２）。このテーブルでは、要求トルクＰＭＣＭＤは、アクセル開度ＡＰが大きいほど、より大きな値に設定されている。

次に、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、気筒＃１〜＃４のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１〜＃４、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１〜＃４、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃１〜＃４およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃１〜＃４を設定する（ステップ１３）。これらの燃料噴射量ＰＱＩＮＪ，ＭＱＩＮＪおよび燃料噴射時期ＰＴＩＮＪ，ＭＴＩＮＪは、要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、それぞれのマップ（図示せず）を検索することによって、設定される。

一方、前記ステップ１１の判別結果がＹＥＳで、セタン価ＣＥＴの推定の実行条件が成立しているときには、アクセル開度の前回値ＡＰＺおよび今回値ＡＰを用い、次式（１）に従って、アクセル開度の補正開度ＣＡＰを算出する（ステップ１４）。
ＣＡＰ＝ＡＰＺ＋Ｋ×（ＡＰ−ＡＰＺ） ・・・・・（１）
ここで、Ｋは、値１．０未満の所定の重み係数である。このような補正開度ＣＡＰの算出が本処理ごとに行われることによって、算出された補正開度ＣＡＰの変化量は、アクセル開度ＡＰの変化量よりも小さくなる。

次に、補正開度ＣＡＰに応じ、図４に示すテーブルを検索することによって、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤを算出する（ステップ１５）。次いで、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、１番気筒＃１のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃１およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃１を設定する（ステップ１６）。

次に、アクセル開度ＡＰに応じ、図４のテーブルを検索することによって、要求トルクＰＭＣＭＤを算出する（ステップ１７）とともに、算出した要求トルクＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じ、マップ（図示せず）を検索することによって、２番〜４番気筒＃２〜＃４のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃２〜＃４、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃２〜＃４、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃２〜＃４およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃２〜＃４を設定し（ステップ１８）、本処理を終了する。

以上のように、セタン価ＣＥＴの推定中、１番気筒＃１については、補正開度ＣＡＰを、その変化量がアクセル開度ＡＰの変化量よりも小さくなるように算出するとともに、算出した補正開度ＣＡＰに応じて算出した補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに応じて、パイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃１およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃１を設定する。このため、１番気筒＃１においては、燃焼状態の変化を抑制し、それにより、筒内圧変化量ＤＰの変動を抑制することができる。

これに対し、２〜４番気筒＃２〜＃４については、アクセル開度ＡＰに応じて算出した要求トルクＰＭＣＭＤに応じて、パイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃２〜＃４、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃２〜＃４、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃２〜＃４およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃２〜＃４を設定する。このため、気筒＃２〜＃４に対しては、実際の要求トルクに基づいて燃料噴射制御を行うことができる。

次に、図５および図６を参照しながら、セタン価ＣＥＴの推定処理について説明する。本処理では、図７に示すパイロット噴射の開始時期ＰＴＩＮＪ１から所定のクランク角度（例えば１０°）が経過した算出終了時期ＰＴＩＮＪ２までの所定の算出区間ＲＤＥＴにおいて、１番気筒＃１におけるパイロット噴射に伴う熱発生量を算出し、算出した熱発生量に基づいて、セタン価ＣＥＴが算出される。なお、本処理は、ＣＲＫ信号の発生に同期して実行される。本処理では、まず、ステップ２１において、実行条件成立フラグＦ＿ＣＥＯＫが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、実行条件が成立していないときには、セタン価ＣＥＴを推定することなく、そのまま本処理を終了する。

一方、このステップ２１の判別結果がＹＥＳのときには、算出中フラグＦ＿ＣＡＬが「１」であるか否かを判別する（ステップ２２）。この判別結果がＮＯのときには、今回のクランク角度ＣＡがパイロット噴射の開始時期（以下「噴射開始時期」という）ＰＴＩＮＪ１に等しいか否かを判別する（ステップ２３）。この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。

一方、このステップ２３の判別結果がＹＥＳのときには、第１カウンタ（図示せず）の値（第１カウンタ値）ＣＮＴ１および熱発生量ＱＨＲをそれぞれ値０にリセットする（ステップ２４，２５）とともに、算出中フラグＦ＿ＣＡＬを「１」にセットした（ステップ２６）後、ステップ２７に進む。このステップ２６の実行によって、前記ステップ２２の判別結果がＹＥＳになり、その場合には、ステップ２７に直接、進む。

このステップ２７では、筒内圧変化量ＤＰを用い、次式（２）に従って、熱発生率ｄＱＨＲ（単位クランク角当たりの熱発生量 ）を算出する。
ｄＱＨＲ＝ｋ／（ｋ−１）×Ｐθ×１０００×ｄＶθ
＋１／（ｋ−１）×ＤＰ×１０００×Ｖθ ……（２）
ｄＱＨＲ：熱発生率（Ｊ／ｄｅｇ）
ｋ：混合気の比熱比
Ｐθ：筒内圧の絶対値（ｋＰａ）
ｄＶθ：筒内容積上昇率（ｍ³／ｄｅｇ）
Ｖθ：筒内容積（ｍ³）
ＤＰ：筒内圧変化量（ｋＰａ／ｄｅｇ）
ここで、比熱比ｋは所定値（例えば１．３９）に設定されている。また、ｄＶθおよびＶθは、いずれもクランク角度位置に応じて定まる値である。

次いで算出した熱発生率ｄＱＨＲを、前回までの熱発生量ＱＨＲに加算することにより、噴射開始時期ＰＴＩＮＪ１から今回までに発生した総熱量である熱発生量ＱＨＲを算出する（ステップ２８）。次に、第１カウンタ値ＣＮＴ１をインクリメントし（ステップ２９）、第１カウンタ値ＣＮＴ１が、算出区間ＲＤＥＴの長さに相当する第１所定値ＣＮＴＲＥＦ１（例えば１０）に達したか否かを判別する（ステップ３０）。この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。

一方、ステップ３０の判別結果がＹＥＳのときには、算出区間ＲＤＥＴが終了したとして、算出中フラグＦ＿ＣＡＬを「０」にセットする（ステップ３１）。次に、前記ステップ２８で算出した今回の熱発生量ＱＨＲを、前回までの熱発生量積算値ＳＱＨＲに加算することによって、今回の熱発生量積算値ＳＱＨＲを算出する（ステップ３２）。次に、第２カウンタ（図示せず）の値（第２カウンタ値）ＣＮＴ２をインクリメントし（ステップ３３）、この第２カウンタ値ＣＮＴ２が第２所定値ＣＮＴＲＥＦ２（例えば１０）に達したか否かを判別し（ステップ３４）、この判別結果がＮＯのときには、本処理を終了する。一方、このステップ３４の判別結果がＹＥＳのときには、それまでに算出された熱発生量積算値ＳＱＨＲを第２所定値ＣＮＴＲＥＦ２で除算することによって、熱発生量平均値ＱＨＲＡＶＲを算出する（ステップ３５）。

次に、算出した熱発生量平均値ＱＨＲＡＶＲと車速ＶＰに基づき、図８に示すマップを検索することによって、セタン価ＣＥＴを算出する（ステップ３６）。次に、第２カウンタ値ＣＮＴ２および熱発生量積算値ＳＱＨＲをそれぞれ値０にリセットし（ステップ３７，３８）、本処理を終了する。

図８に示すマップは、第１所定車速ＶＰ１用と、それよりも大きな第２所定車速ＶＰ２用の計２つのテーブルで構成されている。各テーブルでは、熱発生量平均値ＱＨＲＡＶＲが大きいほど、セタン価ＣＥＴはより大きな値に設定されている。これは、セタン価ＣＥＴが大きいほど、燃料が燃焼しやすく、パイロット噴射に伴う燃焼によって、一定期間内に発生する熱発生量がより大きくなるためである。また、２つのテーブルを比較すると、同じ熱発生量平均値ＱＨＲＡＶＲに対し、セタン価ＣＥＴは、第２所定車速ＶＰ２用のテーブルの方が、より小さな値に設定されている。これは、セタン価ＣＥＴが同じ場合、車速ＶＰが大きいほど、熱発生量が大きくなるためである。なお、車速ＶＰが第１所定車速ＶＰ１および第２所定車速ＶＰ２に一致しない場合には、セタン価ＣＥＴは、補間計算により求められる。

以上のように、本実施形態によれば、１番気筒＃１の筒内圧変化量ＤＰを筒内圧センサ１１で検出するとともに、基本的に、この筒内圧変化量ＤＰに応じて、セタン価ＣＥＴを推定する。このセタン価ＣＥＴの推定中、検出されたアクセル開度ＡＰを補正することによって、補正開度ＣＡＰを算出し（ステップ１４）、この算出した補正開度ＣＡＰに応じて、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤを算出する（ステップ１５）。そして、この補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに基づいて、１番気筒＃１のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃１およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃１を設定する。したがって、筒内圧変化量ＤＰを検出する１番気筒＃１における燃焼状態の変化およびそれによる筒内圧変化量ＤＰの変動を抑制でき、それにより、要求トルクが変化しやすいエンジン３の走行運転中に、燃料のセタン価ＣＥＴを精度良く推定することができる。

また、セタン価ＣＥＴの推定中、筒内圧変化量ＤＰの検出とは無関係な他の気筒＃２〜＃４については、アクセル開度ＡＰに応じて算出した要求トルクＰＭＣＭＤに基づいて、燃料噴射制御を実行するので、運転者の実際のトルク要求に可能な限り応じて、エンジン３の運転を適切に行うことができる。

さらに、アクセル開度変化量ΔＡＰが所定量ＡＰＪＵＤ以上のとき（ステップ４：ＹＥＳ）に、セタン価ＣＥＴの推定を禁止するので、セタン価ＣＥＴの推定精度の低下を回避することができる。また、そのようにセタン価ＣＥＴの推定を禁止したときには、すべての気筒＃１〜＃４に対して、アクセル開度ＡＰに応じて算出した要求トルクＰＭＣＭＤに基づいて、燃料噴射制御を実行するので、運転者のトルク要求に応じてエンジン３の運転を適切に行うことができる。

さらに、セタン価ＣＥＴの推定を行う際に、所定回数分の熱発生量ＱＨＲの平均値である熱発生量平均値ＱＨＲＡＶＲを用いるので、筒内圧変化量ＤＰの一時的な変動や検出信号に含まれるノイズの影響などによる推定精度の低下を回避することができる。

図９は、本発明の第２実施形態による燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。本処理は、第１実施形態の処理では、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに応じた１番気筒＃１の燃料噴射制御を、パイロット噴射およびメイン噴射の双方について行うのに対し、パイロット噴射のみについて行う点が異なる。したがって、以下の説明では、第１実施形態と同じ実行内容については、図面に同一のステップ番号を付し、異なる実行内容を中心として説明を行うものとする。

本処理では、セタン価ＣＥＴの算出の実行条件が成立しているときには（ステップ１１：ＹＥＳ）、第１実施形態と同様にして、補正開度ＣＡＰを算出する（ステップ１４）とともに、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤを算出する（ステップ１５）。

次に、算出された補正要求トルクＣＰＭＣＭＤおよびエンジン回転数ＮＥに応じて、１番気筒＃１のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１およびパイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１を設定する（ステップ４１）。次に、アクセル開度ＡＰに応じて算出された要求トルクＰＭＣＭＤとエンジン回転数ＮＥに応じて、１番気筒＃１のメイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃１およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃１と、２番〜４番気筒＃２〜＃４のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃２〜＃４、パイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃２〜＃４、メイン噴射量ＭＱＩＮＪ＃２〜＃４およびメイン噴射時期ＭＴＩＮＪ＃２〜＃４を設定した（ステップ４２）後、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、セタン価ＣＥＴの推定中には、補正開度ＣＡＰに応じて算出した補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに基づいて、１番気筒＃１のパイロット噴射量ＰＱＩＮＪ＃１およびパイロット噴射時期ＰＴＩＮＪ＃１を設定する。また、前述したように、セタン価ＣＥＴの推定は、パイロット噴射による熱発生量ＱＨＲに基づいて行うので、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに基づいて、パイロット噴射のみを制御した場合でも、セタン価ＣＥＴの推定の精度を維持でき、したがって、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、１番気筒＃１のメイン噴射については、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤではなく、要求トルクＰＭＣＭＤに基づいて制御するので、燃料噴射量などの制御を最小限に留めながら、運転者のトルク要求により良く応じたエンジン３の運転を行うことができる。

なお、本発明は、説明した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、セタン価ＣＥＴを推定するための実行条件の成立の判定を、アクセル開度変化量ΔＡＰに応じて行っているが、他の適当なパラメータによって行ってもよい。例えば、要求トルクＰＭＣＭＤの変化量に応じて、行ってもよい。また、実施形態では、補正要求トルクとして、アクセル開度ＡＰを補正した補正開度ＣＡＰを用いているが、これに限らず、例えば、アクセル開度ＡＰに応じて算出した要求トルクＰＭＣＭＤを補正した値を用いてもよい。

さらに、実施形態では、セタン価ＣＥＴの推定中の補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに基づく燃料噴射制御を、燃料噴射量および燃料噴射時期の双方に対して行っているが、これらのいずれか一方に対して行ってもよい。また、実施形態は、セタン価ＣＥＴの推定中、１番気筒＃１においてのみ筒内圧を検出する例であるが、２以上の気筒において筒内圧を検出する場合には、それらの気筒に対して、補正要求トルクＣＰＭＣＭＤに基づく燃料噴射制御が行われる。

さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明はこれに限らず、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。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。

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成立を判定する処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態による燃料噴射制御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要求トルクを算出するためのテーブルの一例である。 セタン価の推定処理を示すフローチャートである。 図５の続きを示すフローチャートである。 クランク角度と熱発生率の関係を示す図である。 図６の処理で用いられるセタン価を算出するためのマップの一例である。 本発明の第２実施形態による燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ ＥＣＵ（セタン価推定手段、要求トルク算出手段、要求トルク補正手段、
燃料噴射制御手段、要求トルク変化量算出手段およびセタン価
推定禁止手段）
３ エンジン
＃１ １番気筒（一部の気筒）
＃２〜＃４ ２番〜４番気筒（他の気筒）
４ インジェクタ（燃料噴射手段）
１１ 筒内圧センサ
１３ アクセル開度センサ（要求トルク算出手段）
ＰＱＩＮＪ＃１ パイロット噴射量（燃料噴射量）
ＭＱＩＮＪ＃１ メイン噴射量（燃料噴射量）
ＰＴＩＮＪ＃１ パイロット噴射時期（燃料噴射時期）
ＭＴＩＮＪ＃１ メイン噴射時期（燃料噴射時期）
ＤＰ 筒内圧変化量（筒内圧）
ＡＰ アクセル開度（算出要求トルク）
ΔＡＰ アクセル開度変化量（算出要求トルクの変化量）
ＡＰＪＵＤ 所定量
ＣＡＰ 補正開度（補正要求トルク）
ＣＥＴ セタン価

Claims (2)

1. 複数の気筒を有する内燃機関を制御する内燃機関の制御装置であって、
   メイン噴射と、当該メイン噴射に先立つパイロット噴射によって、前記複数の気筒に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
   前記複数の気筒のうちの一部の気筒内に前記パイロット噴射によって発生する筒内圧を検出する筒内圧センサと、
   当該検出された筒内圧に応じて、燃料のセタン価を推定するセタン価推定手段と、
   前記内燃機関に要求される要求トルクを算出する要求トルク算出手段と、
   前記セタン価推定手段によるセタン価の推定中、前記要求トルク算出手段によって算出された算出要求トルクを、当該算出要求トルクよりも変化量が小さくなるように補正する要求トルク補正手段と、
   前記セタン価の推定中、前記要求トルク補正手段によって補正された補正要求トルクに基づいて、前記燃料噴射手段から前記一部の気筒に前記パイロット噴射によって噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期の少なくとも一方を制御し、前記算出要求トルクに基づいて、前記燃料噴射手段から前記一部の気筒に前記メイン噴射によって噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期の少なくとも一方を制御するとともに、前記燃料噴射手段から前記一部の気筒以外の気筒に前記パイロット噴射および前記メイン噴射によって噴射される燃料噴射量および燃料噴射時期の少なくとも一方を制御する燃料噴射制御を実行する燃料噴射制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記算出要求トルクの変化量を算出する要求トルク変化量算出手段と、
   当該算出された算出要求トルクの変化量が所定量以上のときに、セタン価の推定を禁止するセタン価推定禁止手段と、
   をさらに備え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。

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