JP7283290B2 - Fuel property detector - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼル機関にて使用される燃料の性状(燃料性状)を検出する燃料性状検出装置に関する。 The present invention relates to a fuel property detection device for detecting properties of fuel (fuel properties) used in diesel engines.

ディーゼル機関では、燃焼騒音の発生量やNOx等の排出量を低減するために、筒内への燃料の主噴射の前後に副噴射を行う多段噴射制御が行われている。多段噴射制御を行う燃焼方式の種類としては、図20に示す拡散燃焼と、図21に示す予混合燃焼が知られており、車両に搭載されているディーゼル機関では拡散燃焼が一般的に用いられている。 In a diesel engine, in order to reduce the amount of combustion noise and the amount of NOx emissions, multi-stage injection control is performed in which secondary injections of fuel are performed before and after the main injection of fuel into the cylinder. Diffusion combustion shown in FIG. 20 and premixed combustion shown in FIG. 21 are known as types of combustion methods for multi-stage injection control, and diffusion combustion is generally used in diesel engines mounted on vehicles. ing.

図20は、拡散燃焼の例を示す図であり、横軸はクランク角度(クランクシャフトの回転角度)、縦軸はそれぞれ噴射の実行、熱発生率を示している。図20に示すように拡散燃焼では、主噴射103Aよりも先に副噴射101A、102Aを実行して副燃焼101B、102Bを発生させて燃焼室内の吸気(酸素)を拡散させた後、主噴射103Aを実行して主燃焼103Bを発生させている。なお図20に示す拡散燃焼における主燃焼103Bの燃焼速度は、図21に示す予混合燃焼と比較して遅い(クランク角度方向の長さが長い)。 FIG. 20 is a diagram showing an example of diffusion combustion, in which the horizontal axis indicates the crank angle (rotational angle of the crankshaft) and the vertical axis indicates the execution of injection and the heat release rate, respectively. As shown in FIG. 20, in diffusion combustion, secondary injections 101A and 102A are executed prior to main injection 103A to generate secondary combustions 101B and 102B to diffuse the intake air (oxygen) in the combustion chamber. 103A is executed to generate main combustion 103B. Note that the combustion speed of the main combustion 103B in the diffusion combustion shown in FIG. 20 is slower than that in the premixed combustion shown in FIG. 21 (longer in the crank angle direction).

図21は、予混合燃焼の例を示す図であり、図20と同様、横軸はクランク角度、縦軸はそれぞれ噴射の実行、熱発生率を示している。図21に示すように予混合燃焼では、主噴射113Aよりも先に実行した副噴射111A、112Aによる副燃焼111B、112Bの着火タイミングと、主噴射113Aによる主燃焼113Bの着火タイミングがほぼ同時期となるようにしており、副燃焼111B、112Bと主燃焼113Bとが1つに重なった重畳燃焼110Bを発生させる。なお図21に示す予混合燃焼における重畳燃焼110Bの燃焼速度は、図20に示す拡散燃焼と比較して速い(クランク角度方向の長さが短い)。 FIG. 21 is a diagram showing an example of premixed combustion. Similar to FIG. 20, the horizontal axis indicates the crank angle, and the vertical axis indicates the execution of injection and the heat release rate. As shown in FIG. 21, in premixed combustion, the ignition timing of secondary combustions 111B and 112B by secondary injections 111A and 112A performed prior to main injection 113A and the ignition timing of main combustion 113B by primary injection 113A are substantially the same. A superimposed combustion 110B is generated in which the sub-combustions 111B and 112B and the main combustion 113B are overlapped. Note that the combustion speed of the superimposed combustion 110B in the premixed combustion shown in FIG. 21 is faster than the diffusion combustion shown in FIG. 20 (the length in the crank angle direction is short).

予混合燃焼では、拡散燃焼と比較して、燃費が向上され、NOxの排出量も低減されることが知られている。しかしディーゼル機関で予混合燃焼を利用するには、拡散燃焼と比較して、燃料のセタン価に応じて副噴射、主噴射の噴射時期や噴射量を適切に補正することが重要となるので、より精度の高いセタン価の検出が必須となる。ディーゼル機関で用いる燃料のセタン価は、世界中の各国や、同一国内でも地域や季節等に応じて違う場合があり、ディーゼル機関用の燃料の場合、近年では約43~66の範囲のセタン価の燃料が世界中の各国、各地域で使用されている。 Premixed combustion is known to improve fuel efficiency and reduce NOx emissions as compared to diffusion combustion. However, in order to use premixed combustion in a diesel engine, it is important to appropriately correct the injection timing and injection amount of the sub-injection and main injection according to the cetane number of the fuel compared to diffusion combustion. It is essential to detect the cetane number with higher accuracy. The cetane number of fuel used in diesel engines varies from country to country around the world, and even within the same country, depending on the region and season. of fuel is used in countries and regions around the world.

図22は、図20に示す拡散燃焼を用いた場合において、セタン価(低)の燃料、セタン価(中)の燃料、セタン価(高)の燃料、を用いた場合の例を示している。セタン価に応じた着火時期の変化は無いが、セタン価(低)の場合では熱発生率に異常が発生しており、セタン価(低)の場合には何らかの補正が必要であることを示している。拡散燃焼を用いる場合、セタン価(低)の場合には、コモンレール内の燃料圧力を上昇させる等の比較的簡単な補正を行うことで、図23に示すように、セタン価(低)の場合を適切に補正することができる。つまり、拡散燃焼の場合では、低セタン価~高セタン価の範囲内において、セタン価が低い側のみを検出できればよく、セタン価の値の検出精度もあまり高い精度は要求されない。 FIG. 22 shows an example of using a low cetane number fuel, a medium cetane number fuel, and a high cetane number fuel in the diffusion combustion shown in FIG. . There is no change in ignition timing according to the cetane number, but in the case of the cetane number (low), there is an abnormality in the heat release rate, indicating that some kind of correction is necessary in the case of the cetane number (low). ing. When diffusion combustion is used, if the cetane number is (low), by performing a relatively simple correction such as increasing the fuel pressure in the common rail, as shown in FIG. can be properly corrected. In other words, in the case of diffusive combustion, it is sufficient to detect only the low cetane number within the range of low cetane number to high cetane number, and high cetane number detection accuracy is not required.

図24は、図21に示す予混合燃焼を用いた場合において、セタン価(低)の燃料、セタン価(中)の燃料、セタン価(高)の燃料、を用いた場合の例を示している。セタン価(高)の場合では着火時期が早く、セタン価(低)の場合では着火時期が遅く、安定した燃焼を得ることができない。図25は、図24に対して、セタン価に応じた噴射時期の補正と噴射量の補正を行った場合を示している。セタン価に応じて噴射時期と噴射量を適切に補正することで、安定した着火時期の燃焼を得ることができる。つまり、ディーゼル機関で予混合燃焼を利用するためには、セタン価に応じて噴射時期と噴射量を適切に補正する必要がある。そしてセタン価に応じた噴射時期と噴射量の補正を適切に行うためには、低セタン価~高セタン価まで、より広い範囲のセタン価の値を、より高精度に検出する必要がある。 FIG. 24 shows an example of using a low cetane number fuel, a medium cetane number fuel, and a high cetane number fuel in the case of using the premixed combustion shown in FIG. there is When the cetane number is high, the ignition timing is early, and when the cetane number is low, the ignition timing is late, and stable combustion cannot be obtained. FIG. 25 shows a case in which the injection timing and the injection amount are corrected according to the cetane number with respect to FIG. Combustion with a stable ignition timing can be obtained by appropriately correcting the injection timing and the injection amount according to the cetane number. In other words, in order to utilize premixed combustion in a diesel engine, it is necessary to appropriately correct the injection timing and injection amount according to the cetane number. In order to appropriately correct the injection timing and injection amount according to the cetane number, it is necessary to detect the cetane number in a wider range from low cetane number to high cetane number with higher accuracy.

そこで特許文献1には、使用燃料のセタン価の検出精度をより向上させることができる燃料性状検出装置が開示されている。特許文献1に記載の燃料性状検出装置では、通常の運転時の副噴射の噴射量として、2水準の噴射量を用意し、副噴射の噴射量の変化分である変更量に対する、発生トルク等の特定量の変化量の変化率(変更感度)を導出し、変更感度に基づいて使用燃料のセタン価を検出している。 Therefore, Patent Document 1 discloses a fuel property detection device capable of further improving the detection accuracy of the cetane number of the fuel used. In the fuel property detection device described in Patent Document 1, two levels of injection amount are prepared as the injection amount of the secondary injection during normal operation, and the amount of change, which is the amount of change in the injection amount of the secondary injection, is used to detect generated torque, etc. A rate of change (change sensitivity) of a specific amount of change in is derived, and the cetane number of the used fuel is detected based on the change sensitivity.

特開2009-144528号公報JP 2009-144528 A

ディーゼル機関の通常の運転時において副噴射の噴射量を変更して発生トルクの変化量に基づいてセタン価を検出する特許文献1に記載の手法を拡散燃焼に適用した場合では、図20に示す副燃焼101B、102Bのトルクを計測することになる。セタン価の検出精度をより向上させるためには、より大きな副燃焼101Bを発生させる必要があるが、ピストンの上死点(クランク角度=0[°CA])よりも前の副燃焼101Bをより大きくすることはエンジンの損傷を招く可能性があるので好ましくない。 FIG. 20 shows a case in which the method described in Patent Document 1, in which the cetane number is detected based on the amount of change in generated torque by changing the injection amount of the secondary injection during normal operation of the diesel engine, is applied to diffusion combustion. Torques of the secondary combustions 101B and 102B are measured. In order to further improve the detection accuracy of the cetane number, it is necessary to generate a larger secondary combustion 101B. It is not preferable to increase it because it may cause damage to the engine.

また、特許文献1に記載の手法を予混合燃焼に適用した場合では、図21に示す重畳燃焼110Bにて発生したトルクの中から、副燃焼111B、112Bにて発生したトルクを抽出しなければならない。この場合、重畳燃焼110Bによるトルク(重畳トルク)を計測し、主燃焼113Bによるトルク(主トルク)を計算等にて求め、重畳トルクから主トルクを減算して求めることになる。これでは検出したトルクの誤差が大きくなり、セタン価の誤差も大きくなるので、期待する精度が得られない可能性がある。 Further, when the method described in Patent Document 1 is applied to premixed combustion, the torque generated in secondary combustion 111B and 112B must be extracted from the torque generated in superimposed combustion 110B shown in FIG. not. In this case, the torque (superimposed torque) due to the superimposed combustion 110B is measured, the torque (main torque) due to the main combustion 113B is obtained by calculation or the like, and the main torque is obtained by subtracting the main torque from the superimposed torque. This increases the error in the detected torque and the cetane number, so there is a possibility that the expected accuracy cannot be obtained.

また、引用文献1に記載の手法を、拡散燃焼と予混合燃焼のどちらに適用した場合であっても、ディーゼル機関の通常の運転時のトルク変動量から求めているので、非常に安定した運転状態(凹凸の無い水平路面を回転数一定の一定速度で走行中など)で検出しなければ、検出したセタン価の誤差が大きくなる。 In addition, even if the method described in Cited Document 1 is applied to either diffusion combustion or premixed combustion, it is obtained from the torque fluctuation amount during normal operation of the diesel engine, so very stable operation If detection is not performed in a state (such as when driving at a constant speed with a constant number of revolutions on a flat, level road surface), the error in the detected cetane number will increase.

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ディーゼル機関で用いる燃料のセタン価を、低セタン価~高セタン価までより広い範囲にて、より高精度に検出することができる燃料性状検出装置を提供することを課題とする。 The present invention has been invented in view of such a point, and can detect the cetane number of fuel used in diesel engines in a wider range from low cetane number to high cetane number with higher accuracy. An object of the present invention is to provide a fuel property detection device capable of

上記課題を解決するため、本発明の第1の発明は、ディーゼル機関が燃料噴射を停止して惰性回転しながら回転数を徐々に低下させている検出可能期間において所定気筒に対して検出用噴射を実行し、当該検出用噴射にて発生したトルクに相当するトルク相当量に基づいて、当該ディーゼル機関で用いている燃料のセタン価を検出する燃料性状検出装置であって、nを2以上の整数とした場合に噴射された燃料が着火するクランク角度位置として、第1クランク角度位置~第nクランク角度位置が予め設定されており、予め設定した基準セタン価の燃料を用いた場合には第1検出用噴射~第n検出用噴射にて噴射されたそれぞれの燃料が前記第1クランク角度位置~前記第nクランク角度位置のそれぞれで着火するように、前記ディーゼル機関の吸気量を含む運転状態に基づいて推定した筒内温度と筒内の酸素濃度関連量を含む筒内状態を推定し、推定した前記筒内状態に基づいて、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれの噴射時期に関連するそれぞれの噴射時期関連量を算出する検出用噴射時期関連量算出部と、前記基準セタン価の燃料が前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射にてそれぞれの前記噴射時期関連量に基づいて噴射されて前記第1クランク角度位置~前記第nクランク角度位置のそれぞれで着火した場合には、それぞれの着火に続くそれぞれの燃焼によって発生するトルクに相当するそれぞれの前記トルク相当量が予め設定された第1基準トルク相当量~第n基準トルク相当量のそれぞれとなるように、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれの噴射量を算出する検出用噴射量算出部と、セタン価に応じた前記トルク相当量が設定されているとともに前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれに対して設定された第1セタン価・トルク相当量特性~第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれであって、前記基準セタン価の燃料を用いた場合には前記第1基準トルク相当量~前記第n基準トルク相当量のそれぞれが算出されるように設定された前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれ、が記憶された記憶装置と、前記検出可能期間の場合に、前記所定気筒に対して、前記検出用噴射量算出部にて算出したそれぞれの噴射量を、前記検出用噴射時期関連量算出部にて算出したそれぞれの前記噴射時期関連量に基づいたそれぞれの噴射時期にて噴射する前記第1検出用噴射~第n検出用噴射のそれぞれを実行する検出用噴射実行部と、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれにて実際に発生したトルクに相当する第1実トルク相当量~第n実トルク相当量と、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれと、に基づいてセタン価を検出するセタン価検出部と、を有する。そして、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれに対応する前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれは、セタン価の違いに応じた前記トルク相当量の変化がほとんど無い判別不適切セタン価範囲と、前記判別不適切セタン価範囲に対してセタン価の違いに応じた前記トルク相当量の変化が有る判別可能セタン価範囲と、を有しており、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれは、検出が要求される検出下限セタン価~検出上限セタン価であるセタン価検出範囲の一部を前記判別可能セタン価範囲として有しており、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性は、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれの前記判別可能セタン価範囲を重畳させると前記検出下限セタン価~前記検出上限セタン価の全体をカバーするように設定されている、燃料性状検出装置である。 In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present invention provides a detection injection to a predetermined cylinder during a detectable period in which the diesel engine stops fuel injection and gradually decreases the rotation speed while coasting. and detecting the cetane number of the fuel used in the diesel engine based on the torque equivalent amount corresponding to the torque generated by the detection injection, wherein n is 2 or more A first crank angle position to an n-th crank angle position are set in advance as crank angle positions at which the injected fuel ignites when an integer is used. An operating state including an intake air amount of the diesel engine so that the fuel injected by the first detection injection to the n-th detection injection is ignited at each of the first crank angle position to the n-th crank angle position. estimating an in-cylinder state including an in-cylinder temperature and an in-cylinder oxygen concentration-related quantity estimated based on the estimated in-cylinder state, and based on the estimated in-cylinder state, each of the first detection injection to the n-th detection injection a detection injection timing related quantity calculation unit for calculating each injection timing related quantity related to the injection timing of the When the fuel is injected based on the injection timing-related quantity and ignited at each of the first crank angle position to the n-th crank angle position, each of the above corresponding to the torque generated by each combustion following each ignition Detection for calculating the respective injection amounts of the first detection injection to the n-th detection injection so that the torque equivalent amount becomes the preset first reference torque equivalent amount to the nth reference torque equivalent amount, respectively and a first cetane number/torque equivalent set for each of the first detection injection to the n-th detection injection, in which the torque equivalent amount corresponding to the cetane number is set. When the fuel having the reference cetane number is used, each of the first reference torque equivalent to the nth reference torque equivalent is calculated. a storage device storing each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic set as follows; On the other hand, each injection amount calculated by the injection amount calculation unit for detection is injected at each injection timing based on each injection timing related amount calculated by the injection timing related amount calculation unit for detection. and the torque actually generated in each of the first detection injection to the nth detection injection. A cetane number for detecting a cetane number based on a first actual torque equivalent amount to an n-th actual torque equivalent amount and each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic. and a detection unit. Each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the nth cetane number/torque equivalent amount characteristic corresponding to each of the first detection injection to the nth detection injection is determined by the difference in cetane number. and a discriminable cetane number range in which the torque equivalent amount varies according to the difference in the cetane number with respect to the indistinguishable cetane number range. , wherein each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic is a cetane number that is a detection lower limit cetane number required to be detected to a detection upper limit cetane number A part of the detection range is defined as the discriminable cetane number range, and the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the nth cetane number/torque equivalent amount characteristic are the first cetane number/torque equivalent amount. The fuel property is set so that when the discriminable cetane number ranges of the characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent characteristic are superimposed, the entirety of the detection lower limit cetane number to the detection upper limit cetane number is covered. detection device.

次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る燃料性状検出装置であって、前記ディーゼル機関への燃料の補給後、あるいは前記ディーゼル機関の始動の後、の所定期間であるセタン価初期検出期間では、前記検出用噴射実行部にて前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射を少なくとも1回実行して、前記セタン価検出部にてセタン価を検出し、前記セタン価初期検出期間よりも後の前記検出可能期間では、mを2以上かつn以下の整数とした場合に、前記セタン価初期検出期間以降に検出したセタン価に基づいて、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性の中から、前記セタン価初期検出期間以降に検出したセタン価が前記判別可能セタン価範囲の中央に近い第mセタン価・トルク相当量特性を選定し、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射の中から前記第mセタン価・トルク相当量特性に対応する第m検出用噴射を選定し、選定した前記第m検出用噴射を、前記検出用噴射実行部にて実行する、燃料性状検出装置である。 Next, a second invention of the present invention is the fuel property detection device according to the first invention, wherein at a predetermined period after refueling the diesel engine or after starting the diesel engine, In a cetane number initial detection period, the detection injection execution unit executes the first detection injection to the n-th detection injection at least once, and the cetane number detection unit detects the cetane number, In the detectable period after the cetane number initial detection period, when m is an integer of 2 or more and n or less, based on the cetane number detected after the cetane number initial detection period, the first cetane number m-th cetane number/torque detected after the cetane number initial detection period is close to the center of the distinguishable cetane number range from the m-th cetane number/torque equivalent characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent characteristic The equivalent amount characteristic is selected, the m-th detection injection corresponding to the m-th cetane number/torque equivalent amount characteristic is selected from the first detection injection to the n-th detection injection, and the selected m-th injection is selected. It is a fuel property detection device , wherein the injection for detection is executed by the injection for detection execution unit .

次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係る燃料性状検出装置であって、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれを噴射してから、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれに対応する前記セタン価検出部にてセタン価を検出するまでのそれぞれの期間では、前記ディーゼル機関の吸排気系に設けられたアクチュエータの動作状態を変更させることなく維持させる、燃料性状検出装置である。 Next, a third invention of the present invention is a fuel property detection device according to the first invention or the second invention, wherein each of the first detection injection to the nth detection injection is injected. , until the cetane number detection unit corresponding to each of the first detection injection to the n-th detection injection detects the cetane number, the intake and exhaust system of the diesel engine is provided with It is a fuel property detection device that maintains the operating state of the actuator without changing it .

第1の発明によれば、燃料噴射を停止して惰性回転しているディーゼル機関に対して、噴射時期と噴射量を適切に補正した検出用噴射を実行して、当該検出用噴射によって発生したトルク相当量を検出する。特許文献1に記載の2水準の噴射量の副噴射によるトルクの変化量を検出する方法と比較して、検出したトルク相当量から主噴射分のトルク相当量を減算する必要がないので、より高精度にトルク相当量を検出することができる。従って、より高精度にセタン価を検出することができる。また、基準セタン価の場合には基準トルク相当量となるセタン価・トルク相当量特性と実トルク相当量に基づいてセタン価を検出するので、適切なセタン価検出範囲を有するセタン価・トルク相当量特性を用いることで、低セタン価~高セタン価までより広い範囲にて、より高精度にセタン価を検出することができる。 According to the first aspect of the invention, the detection injection in which the injection timing and the injection amount are appropriately corrected is executed on the diesel engine that is coasting with the fuel injection stopped, and the Detect torque equivalent. Compared to the method of detecting the amount of change in torque due to sub-injection with two levels of injection amounts described in Patent Document 1, there is no need to subtract the torque equivalent amount for the main injection from the detected torque equivalent amount. A torque equivalent can be detected with high accuracy. Therefore, the cetane number can be detected with higher accuracy. In the case of the reference cetane number, since the cetane number is detected based on the cetane number/torque equivalent characteristic, which is the reference torque equivalent amount, and the actual torque equivalent amount, the cetane number/torque equivalent has an appropriate cetane number detection range. By using the quantitative characteristic, the cetane number can be detected with higher accuracy in a wider range from low cetane number to high cetane number.

第1の発明によれば、複数のセタン価・トルク相当量特性を有し、各セタン価・トルク相当量特性に対応する検出用噴射を実行することで、さらに高精度にセタン価を検出することができる。 According to the first invention, a plurality of cetane number/torque equivalent amount characteristics are provided, and the cetane number is detected with higher accuracy by executing detection injection corresponding to each cetane number/torque equivalent amount characteristic. be able to.

第1の発明によれば、検出下限セタン価~検出上限セタン価までのセタン価検出範囲が非常に広い場合、1つのセタン価・トルク相当量特性ではセタン価検出範囲の全体をカバーしきれない場合がある。このような場合であっても、判別可能セタン価範囲を適切に割り当てた複数のセタン価・トルク相当量特性と、各セタン価・トルク相当量特性に対応する検出用噴射を行うことで、低セタン価~高セタン価までより広い範囲にて、より高精度にセタン価を検出することができる。 According to the first invention, when the cetane number detection range from the detection lower limit cetane number to the detection upper limit cetane number is very wide, one cetane number/torque equivalent amount characteristic cannot cover the entire cetane number detection range. Sometimes. Even in such a case, by performing a plurality of cetane number/torque equivalent amount characteristics to which the discriminable cetane number range is appropriately assigned and detection injection corresponding to each cetane number/torque equivalent amount characteristic, a low The cetane number can be detected with higher accuracy in a wider range from cetane number to high cetane number.

第2の発明によれば、セタン価に応じて、第1検出用噴射~第n検出用噴射の中から選定した検出用噴射を行うので、不要な検出用噴射による燃料の消費や検出時間を抑制することができる。
According to the second invention, since the detection injection selected from the first detection injection to the n-th detection injection is performed according to the cetane number, fuel consumption and detection time due to unnecessary detection injection can be suppressed.

ディーゼル機関システムの全体の概略構成の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the schematic structure of the whole diesel engine system. 検出用噴射に対する着火時期及び熱発生率の形状が、運転状態や環境状態に応じて異なる様子を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining how the shape of the ignition timing and heat release rate with respect to the injection for detection varies depending on the operating state and the environmental state; 図2に対して、運転状態や環境状態に応じて噴射時期及び噴射量を補正することで、着火時期及び熱発生率の形状を同じとすることができる様子の例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an example of how the shapes of the ignition timing and the heat release rate can be made the same by correcting the injection timing and the injection amount according to the operating state and the environmental state with respect to FIG. 2 . 図3に対して、運転状態や環境状態に応じて噴射時期及び噴射量を補正した場合、セタン価が異なる場合では、着火時期は同じとなるが熱発生率の形状が異なる様子を説明する図である。3, when the injection timing and the injection amount are corrected according to the operating state and the environmental state, the ignition timing is the same but the shape of the heat release rate is different when the cetane number is different. is. 図4に対して、ディーゼル機関が燃料噴射を停止して惰性回転しながら回転数を徐々に低下させている検出可能期間内に実行した検出用噴射による一時的な回転数の上昇量(検出用噴射によるトルク相当量)が、セタン価に応じて異なる様子を説明する図である。In contrast to FIG. 4, the amount of temporary rotation speed increase (detection FIG. 10 is a diagram for explaining how the amount of torque equivalent to injection) varies depending on the cetane number. セタン価・トルク相当量特性の例を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of cetane number/torque equivalent amount characteristics; 第1の実施の形態におけるセタン価・トルク相当量特性(P)を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a cetane number/torque equivalent amount characteristic (P) in the first embodiment; 第1の実施の形態における制御装置の処理(クランク角度同期処理)の例を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an example of processing (crank angle synchronization processing) of the control device in the first embodiment; 図8のフローチャートにおける処理SA100の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining details of processing SA100 in the flowchart of FIG. 8. FIG. 図8のフローチャートにおける処理SA200の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for explaining details of processing SA200 in the flowchart of FIG. 8. FIG. 図8のフローチャートにおける処理SA300の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating details of processing SA300 in the flowchart of FIG. 8; FIG. 図8に示すフローチャートの処理による動作の例を説明する動作波形である。9 is an operation waveform for explaining an example of operation by the processing of the flow chart shown in FIG. 8; 第2の実施の形態におけるセタン価・トルク相当量特性(P1)、セタン価・トルク相当量特性(P2)、セタン価・トルク相当量特性(P3)、セタン価・トルク相当量特性(P4)の例を説明する図である。Cetane number/torque equivalent characteristics (P1), cetane number/torque equivalent characteristics (P2), cetane number/torque equivalent characteristics (P3), cetane number/torque equivalent characteristics (P4) in the second embodiment It is a figure explaining the example of. 第2の実施の形態における制御装置の処理(クランク角度同期処理)の例を説明するフローチャートである。9 is a flowchart for explaining an example of processing (crank angle synchronization processing) of the control device in the second embodiment; 図14のフローチャートにおける処理SB100の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart describing the details of processing in step SB100 in the flow chart of FIG. 14; FIG. 図14のフローチャートにおける処理SB200の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart describing the details of the processing of step SB200 in the flow chart of FIG. 14; FIG. 図14のフローチャートにおける処理SB300の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart describing the details of the processing of step SB300 in the flow chart of FIG. 14; FIG. 図14のフローチャートにおける処理SB400の処理の詳細を説明するフローチャートである。FIG. 15 is a flow chart describing the details of the processing of step SB400 in the flow chart of FIG. 14; FIG. 図14に示すフローチャートの処理による動作の例を説明する動作波形である。15 is an operation waveform for explaining an example of operation by the processing of the flowchart shown in FIG. 14; 拡散燃焼の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of diffusion combustion. 予混合燃焼の例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of premixed combustion; 拡散燃焼の場合において、セタン価(低)、セタン価(中)、セタン価(高)の各燃料による熱発生率の違いの例を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the difference in heat release rate between fuels of low cetane number, medium cetane number, and high cetane number in the case of diffusion combustion. 図22に対して、セタン価(低)の燃料の場合に補正を加えた場合の例を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an example in which correction is added to FIG. 22 in the case of fuel with a cetane number (low). 予混合燃焼の場合において、セタン価(低)、セタン価(中)、セタン価(高)の各燃料による熱発生率の違いの例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a difference in heat release rate between fuels of low cetane number, medium cetane number, and high cetane number in the case of premixed combustion. 図24に対して、各セタン価の燃料の場合に対して噴射時期及び噴射量を適切に補正した場合の例を説明する図である。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a case where the injection timing and the injection amount are appropriately corrected for the fuel of each cetane number with respect to FIG. 24 ;

●[ディーゼル機関システム1の全体構成(図1)]
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。まず図1を用いて、ディーゼル機関10を有するディーゼル機関システム1の全体構成の例について説明する。本実施の形態の説明では、車両に搭載されたディーゼル機関システム1を例として説明する。
● [Overall configuration of diesel engine system 1 (Fig. 1)]
Embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, an example of the overall configuration of a diesel engine system 1 having a diesel engine 10 will be described. In the description of the present embodiment, a diesel engine system 1 mounted on a vehicle will be described as an example.

以下、システム全体について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。吸気管11Aの流入側には、エアクリーナ(図示省略)、吸気流量検出手段21(例えば、吸気流量センサ)が設けられている。吸気流量検出手段21は、ディーゼル機関10が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置50に出力する。また吸気流量検出手段21には、吸気温度検出手段28A(例えば、吸気温度センサ)が設けられている。吸気温度検出手段28Aは、吸気流量検出手段21を通過する吸気の温度に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 The entire system will be described below in order from the intake side to the exhaust side. An air cleaner (not shown) and an intake flow rate detecting means 21 (for example, an intake flow rate sensor) are provided on the inflow side of the intake pipe 11A. The intake flow rate detection means 21 outputs a detection signal corresponding to the flow rate of the air taken in by the diesel engine 10 to the control device 50 . Further, the intake air flow rate detecting means 21 is provided with an intake air temperature detecting means 28A (for example, an intake air temperature sensor). The intake air temperature detection means 28A outputs a detection signal corresponding to the temperature of the intake air passing through the intake air flow rate detection means 21 to the control device 50 .

吸気管11Aの流出側はコンプレッサ35の流入側に接続され、コンプレッサ35の流出側は吸気管11Bの流入側に接続されている。ターボ過給機30は、コンプレッサインペラ35Aを有するコンプレッサ35と、タービンインペラ36Aを有するタービン36とを備えている。コンプレッサインペラ35Aは、排気ガスのエネルギーによって回転駆動されるタービンインペラ36Aにて回転駆動され、吸気管11Aから流入された吸気を吸気管11Bに圧送することで過給する。 The outflow side of the intake pipe 11A is connected to the inflow side of the compressor 35, and the outflow side of the compressor 35 is connected to the inflow side of the intake pipe 11B. The turbocharger 30 includes a compressor 35 having a compressor impeller 35A and a turbine 36 having a turbine impeller 36A. The compressor impeller 35A is rotationally driven by a turbine impeller 36A that is rotationally driven by the energy of the exhaust gas, and supercharges the intake air that has flowed in from the intake pipe 11A to the intake pipe 11B.

コンプレッサ35の上流側となる吸気管11Aには、コンプレッサ上流圧力検出手段24Aが設けられている。コンプレッサ上流圧力検出手段24Aは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ35の上流側となる吸気管11A内の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置50に出力する。コンプレッサ35の下流側となる吸気管11B(吸気管11Bにおけるコンプレッサ35とインタークーラ16との間の位置)には、コンプレッサ下流圧力検出手段24Bが設けられている。コンプレッサ下流圧力検出手段24Bは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ35の下流側となる吸気管11B内の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 The intake pipe 11A on the upstream side of the compressor 35 is provided with compressor upstream pressure detection means 24A. The compressor upstream pressure detection means 24A is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure of the intake air in the intake pipe 11A on the upstream side of the compressor 35 to the control device 50 . A compressor downstream pressure detection means 24B is provided in the intake pipe 11B downstream of the compressor 35 (a position between the compressor 35 and the intercooler 16 in the intake pipe 11B). The compressor downstream pressure detection means 24B is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure of the intake air in the intake pipe 11B on the downstream side of the compressor 35 to the control device 50 .

吸気管11Bには、上流側にインタークーラ16が配置され、インタークーラ16よりも下流側にスロットル装置48が配置されている。インタークーラ16は、コンプレッサ下流圧力検出手段24Bよりも下流側に配置されており、コンプレッサ35にて過給された吸気の温度を下げる。インタークーラ16とスロットル装置48との間には、吸気温度検出手段28B(例えば、吸気温度センサ)が設けられている。吸気温度検出手段28Bは、インタークーラ16にて温度が低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 An intercooler 16 is arranged upstream of the intake pipe 11</b>B, and a throttle device 48 is arranged downstream of the intercooler 16 . The intercooler 16 is arranged downstream of the compressor downstream pressure detection means 24B and lowers the temperature of the intake air supercharged by the compressor 35 . Between the intercooler 16 and the throttle device 48, an intake air temperature detection means 28B (for example, an intake air temperature sensor) is provided. The intake air temperature detection means 28B outputs a detection signal corresponding to the temperature of the intake air whose temperature has been lowered by the intercooler 16 to the control device 50 .

スロットル装置48は、制御装置50からの制御信号に基づいて吸気管11Bの開度を調整するスロットルバルブを駆動し、吸気流量を調整可能である。制御装置50は、スロットル開度検出手段48S(例えば、スロットル開度センサ)からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、スロットル装置48に制御信号を出力して吸気管11Bに設けられたスロットルバルブの開度を調整可能である。制御装置50は、アクセルペダル踏込量検出手段25からの検出信号に基づいて検出したアクセルペダルの踏込量とディーゼル機関10の運転状態とに基づいて目標スロットル開度を求める。 The throttle device 48 drives a throttle valve that adjusts the opening degree of the intake pipe 11B based on a control signal from the control device 50, and can adjust the intake flow rate. The control device 50 outputs a control signal to the throttle device 48 based on a detection signal from the throttle opening detection means 48S (for example, a throttle opening sensor) and a target throttle opening to operate the throttle provided in the intake pipe 11B. The valve opening can be adjusted. The control device 50 obtains the target throttle opening based on the depression amount of the accelerator pedal detected based on the detection signal from the accelerator pedal depression amount detection means 25 and the operating state of the diesel engine 10 .

アクセルペダル踏込量検出手段25は、例えばアクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御装置50は、アクセルペダル踏込量検出手段25からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。 The accelerator pedal depression amount detection means 25 is, for example, an accelerator pedal depression angle sensor, and is provided on the accelerator pedal. The control device 50 can detect the amount of depression of the accelerator pedal by the driver based on the detection signal from the accelerator pedal depression amount detection means 25 .

吸気管11Bにおけるスロットル装置48よりも下流側には、EGR配管13の流出側が接続されている。そして吸気管11Bの流出側は吸気マニホルド11Cの流入側に接続されており、吸気マニホルド11Cの流出側はディーゼル機関10の流入側に接続されている。そして吸気マニホルド11Cには、吸気マニホルド圧力検出手段24Cが設けられている。吸気マニホルド圧力検出手段24Cは、例えば圧力センサであり、吸気マニホルド11C内の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置50に出力する。またEGR配管13の流出側(吸気管11Bとの接続部)からは、EGR配管13の流入側(排気管12Bとの接続部)から流入してきたEGRガスが、吸気管11B内に吐出される。なおEGR配管13にて形成されるEGRガスが流れる経路は、EGR経路に相当している。 The outflow side of the EGR pipe 13 is connected to the downstream side of the throttle device 48 in the intake pipe 11B. The outflow side of the intake pipe 11B is connected to the inflow side of the intake manifold 11C, and the outflow side of the intake manifold 11C is connected to the inflow side of the diesel engine 10. The intake manifold 11C is provided with intake manifold pressure detection means 24C. The intake manifold pressure detection means 24C is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal to the control device 50 according to the pressure of the intake air in the intake manifold 11C. EGR gas that has flowed in from the inflow side of the EGR pipe 13 (the connection portion with the exhaust pipe 12B) is discharged into the intake pipe 11B from the outflow side of the EGR pipe 13 (the connection portion with the intake pipe 11B). . A path through which EGR gas flows formed in the EGR pipe 13 corresponds to an EGR path.

ディーゼル機関10(ディーゼルエンジン)は複数のシリンダ45A~45Dを有しており、インジェクタ43A~43Dが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ43A~43Dには、コモンレール41と燃料配管42A~42Dを介して燃料が供給されており、インジェクタ43A~43Dは、制御装置50からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ45A~45D内に燃料を噴射する。 The diesel engine 10 (diesel engine) has a plurality of cylinders 45A-45D, each of which is provided with an injector 43A-43D. Fuel is supplied to the injectors 43A-43D via a common rail 41 and fuel pipes 42A-42D. The injectors 43A-43D are driven by control signals from a control device 50, and are injected into the respective cylinders 45A-45D. Inject fuel.

ディーゼル機関10には、クランク角度検出手段22A、気筒検出手段22Bが設けられている。クランク角度検出手段22Aは、例えばクランクシャフトの近傍に設けられた回転センサであり、ディーゼル機関10のクランクシャフトの回転角度に応じた検出信号を制御装置50に出力する。気筒検出手段22Bは、カムシャフトの近傍に設けられた回転センサであり、例えば1番気筒のピストンが圧縮上死点に達した場合に検出信号を制御装置50に出力する。制御装置50は、クランク角度検出手段22Aからの検出信号と気筒検出手段22Bからの検出信号とに基づいて、例えば第1気筒のピストンが上死点位置にあることを検出可能であり、当該上死点位置が圧縮上死点の位置であるか吸気上死点の位置であるか、判別することができる。 The diesel engine 10 is provided with crank angle detection means 22A and cylinder detection means 22B. The crank angle detection means 22A is, for example, a rotation sensor provided near the crankshaft, and outputs a detection signal corresponding to the rotation angle of the crankshaft of the diesel engine 10 to the control device 50 . The cylinder detection means 22B is a rotation sensor provided near the camshaft, and outputs a detection signal to the control device 50, for example, when the piston of the first cylinder reaches compression top dead center. Based on the detection signal from the crank angle detection means 22A and the detection signal from the cylinder detection means 22B, the control device 50 can detect, for example, that the piston of the first cylinder is at the top dead center position. It is possible to determine whether the dead center position is the compression top dead center position or the intake top dead center position.

またディーゼル機関10には、クーラント温度検出手段28Cが設けられている。クーラント温度検出手段28Cは、例えば温度センサであり、ディーゼル機関10内に循環されている冷却用クーラントの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 The diesel engine 10 is also provided with coolant temperature detection means 28C. The coolant temperature detection means 28C is, for example, a temperature sensor, detects the temperature of the cooling coolant circulating in the diesel engine 10, and outputs a detection signal corresponding to the detected temperature to the control device 50.

ディーゼル機関10の排気側には排気マニホルド12Aの流入側が接続され、排気マニホルド12Aの流出側には排気管12Bの流入側が接続されている。排気管12Bの流出側はタービン36の流入側に接続され、タービン36の流出側は排気管12Cの流入側に接続されている。 An inflow side of an exhaust manifold 12A is connected to the exhaust side of the diesel engine 10, and an inflow side of an exhaust pipe 12B is connected to an outflow side of the exhaust manifold 12A. The outflow side of the exhaust pipe 12B is connected to the inflow side of the turbine 36, and the outflow side of the turbine 36 is connected to the inflow side of the exhaust pipe 12C.

排気管12Bには、EGR配管13の流入側が接続されている。EGR配管13は、排気管12Bと吸気管11Bとを連通し、排気管12Bの排気ガスの一部を吸気管11Bに還流させることが可能である。またEGR配管13には、EGRクーラ15、EGR弁14が設けられている。 The inflow side of the EGR pipe 13 is connected to the exhaust pipe 12B. The EGR pipe 13 allows the exhaust pipe 12B and the intake pipe 11B to communicate with each other, and allows part of the exhaust gas in the exhaust pipe 12B to be recirculated to the intake pipe 11B. An EGR cooler 15 and an EGR valve 14 are provided in the EGR pipe 13 .

EGR弁14(EGRバルブ)は、EGR配管13におけるEGRクーラ15の下流側に設けられている。そしてEGR弁14は、制御装置50からの制御信号に基づいて、EGR配管13の開度を調整することで、EGR配管13内を流れるEGRガスの流量を調整する。 The EGR valve 14 (EGR valve) is provided downstream of the EGR cooler 15 in the EGR pipe 13 . The EGR valve 14 adjusts the flow rate of EGR gas flowing through the EGR pipe 13 by adjusting the opening degree of the EGR pipe 13 based on the control signal from the control device 50 .

EGRクーラ15は、EGR配管13に設けられている。EGRクーラ15は、いわゆる熱交換器であり、冷却用のクーラントが供給され、流入されたEGRガスを冷却して吐出する。 The EGR cooler 15 is provided on the EGR pipe 13 . The EGR cooler 15 is a so-called heat exchanger, is supplied with cooling coolant, cools the EGR gas that has flowed in, and discharges the EGR gas.

上記のEGR配管13、(EGRクーラ15)、EGR弁14にて、排気ガスの一部を吸気経路に戻すことが可能なEGRシステムが構成されている。なお、EGRシステムは、EGRクーラ15を含んでも含まなくてもよい。 The EGR pipe 13, the EGR cooler 15, and the EGR valve 14 constitute an EGR system capable of returning part of the exhaust gas to the intake path. Note that the EGR system may or may not include the EGR cooler 15 .

排気管12Bの流出側はタービン36の流入側に接続され、タービン36の流出側は排気管12Cの流入側に接続されている。タービン36には、タービンインペラ36Aへ導く排気ガスの流速を制御可能な(タービンへと排気ガスを導く流路の開度を調整可能な)可変ノズル33が設けられており、可変ノズル33は、ノズル駆動手段31によって開度が調整される。制御装置50は、ノズル開度検出手段32(例えば、ノズル開度センサ)からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動手段31に制御信号を出力して可変ノズル33の開度を調整可能である。 The outflow side of the exhaust pipe 12B is connected to the inflow side of the turbine 36, and the outflow side of the turbine 36 is connected to the inflow side of the exhaust pipe 12C. The turbine 36 is provided with a variable nozzle 33 capable of controlling the flow velocity of the exhaust gas led to the turbine impeller 36A (adjusting the opening degree of the flow path leading the exhaust gas to the turbine). The opening is adjusted by the nozzle drive means 31 . The control device 50 outputs a control signal to the nozzle driving means 31 to adjust the opening of the variable nozzle 33 based on the detection signal from the nozzle opening detection means 32 (for example, a nozzle opening sensor) and the target nozzle opening. Adjustable.

タービン36の上流側となる排気管12Bには、タービン上流圧力検出手段26Aが設けられている。タービン上流圧力検出手段26Aは、例えば圧力センサであり、タービン36の上流側となる排気管12B内の排気の圧力に応じた検出信号を制御装置50に出力する。タービン36の下流側となる排気管12Cには、タービン下流圧力検出手段26Bが設けられている。タービン下流圧力検出手段26Bは、例えば圧力センサであり、タービン36の下流側となる排気管12C内の排気の圧力に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 Turbine upstream pressure detection means 26A is provided in the exhaust pipe 12B on the upstream side of the turbine 36 . The turbine upstream pressure detection means 26A is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure of the exhaust gas inside the exhaust pipe 12B on the upstream side of the turbine 36 to the control device 50 . A turbine downstream pressure detection means 26B is provided in the exhaust pipe 12C on the downstream side of the turbine 36 . The turbine downstream pressure detection means 26B is, for example, a pressure sensor, and outputs a detection signal corresponding to the pressure of the exhaust gas in the exhaust pipe 12C on the downstream side of the turbine 36 to the control device 50 .

排気管12Cには、酸化触媒61と微粒子捕集フィルタ62が設けられている。なお、微粒子捕集フィルタ62の下流側に選択式還元触媒を設けてもよい。酸化触媒61の上流側には排気温度検出手段28Dが設けられ、酸化触媒61の下流側には排気温度検出手段28Eが設けられている。排気温度検出手段28D、28Eは、例えば排気温度センサであり、排気温度に応じた検出信号を制御装置50に出力する。また微粒子捕集フィルタ62には、微粒子捕集フィルタ62の上流側と下流側の圧力差を検出する差圧検出手段26Cが設けられている。差圧検出手段26Cは、例えば圧力センサであり、微粒子捕集フィルタ62の上流側の排気の圧力と、微粒子捕集フィルタ62の下流側の排気の圧力と、の差圧に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 An oxidation catalyst 61 and a particulate collection filter 62 are provided in the exhaust pipe 12C. A selective reduction catalyst may be provided downstream of the particulate collection filter 62 . An exhaust temperature detection means 28D is provided upstream of the oxidation catalyst 61, and an exhaust temperature detection means 28E is provided downstream of the oxidation catalyst 61. As shown in FIG. The exhaust temperature detection means 28D, 28E are, for example, exhaust temperature sensors, and output detection signals corresponding to the exhaust temperature to the control device 50. FIG. Further, the particulate collection filter 62 is provided with differential pressure detection means 26C for detecting the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the particulate collection filter 62 . The differential pressure detection means 26C is, for example, a pressure sensor, and generates a detection signal corresponding to the differential pressure between the pressure of the exhaust gas on the upstream side of the particle collection filter 62 and the pressure of the exhaust gas on the downstream side of the particle collection filter 62. Output to the control device 50 .

大気圧検出手段23は、例えば大気圧センサであり、制御装置50に設けられている。大気圧検出手段23は、制御装置50の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 The atmospheric pressure detection means 23 is, for example, an atmospheric pressure sensor and is provided in the control device 50 . The atmospheric pressure detection means 23 outputs a detection signal corresponding to the atmospheric pressure around the control device 50 to the control device 50 .

車速検出手段27は、例えば車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出手段27は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置50に出力する。 The vehicle speed detection means 27 is, for example, a vehicle speed detection sensor, and is provided on the wheels of the vehicle. The vehicle speed detection means 27 outputs a detection signal corresponding to the rotation speed of the wheels of the vehicle to the control device 50 .

制御装置50は、燃料性状検出装置であり、少なくとも、CPU51、記憶装置53を有している。制御装置50(CPU51)の入力には、上述したように、吸気流量検出手段21、クランク角度検出手段22A、気筒検出手段22B、大気圧検出手段23、アクセルペダル踏込量検出手段25、コンプレッサ上流圧力検出手段24A、コンプレッサ下流圧力検出手段24B、吸気マニホルド圧力検出手段24C、タービン上流圧力検出手段26A、タービン下流圧力検出手段26B、差圧検出手段26C、車速検出手段27、吸気温度検出手段28A、28B、クーラント温度検出手段28C、排気温度検出手段28D、28E、ノズル開度検出手段32、スロットル開度検出手段48S等からの検出信号がある。 The control device 50 is a fuel property detection device and has at least a CPU 51 and a storage device 53 . As described above, the inputs to the control device 50 (CPU 51) include the intake flow rate detection means 21, the crank angle detection means 22A, the cylinder detection means 22B, the atmospheric pressure detection means 23, the accelerator pedal depression amount detection means 25, the compressor upstream pressure. Detection means 24A, compressor downstream pressure detection means 24B, intake manifold pressure detection means 24C, turbine upstream pressure detection means 26A, turbine downstream pressure detection means 26B, differential pressure detection means 26C, vehicle speed detection means 27, intake temperature detection means 28A, 28B , coolant temperature detection means 28C, exhaust temperature detection means 28D and 28E, nozzle opening detection means 32, throttle opening detection means 48S and the like.

また制御装置50(CPU51)からの出力には、上述したように、インジェクタ43A~43D、EGR弁14、ノズル駆動手段31、スロットル装置48等への制御信号がある。なお、制御装置50の入出力は、上記の検出手段やアクチュエータに限定されるものではない。また、各部の温度や圧力等はセンサを搭載せずに推定計算により算出しても良い。制御装置50は、上記の検出手段を含めた各種の検出手段からの検出信号に基づいてディーゼル機関10の運転状態や環境状態を検出し、上記のアクチュエータを含む各種のアクチュエータを制御する。記憶装置53は、例えばFlash-ROM等の記憶装置であり、ディーゼル機関の制御や自己診断等を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されている。 Outputs from the control device 50 (CPU 51) include control signals to the injectors 43A to 43D, the EGR valve 14, the nozzle driving means 31, the throttle device 48, etc., as described above. The input/output of the control device 50 is not limited to the detection means and actuators described above. Also, the temperature, pressure, etc. of each part may be calculated by estimation calculation without mounting the sensor. The control device 50 detects the operating state and environmental state of the diesel engine 10 based on detection signals from various detection means including the detection means described above, and controls various actuators including the actuators described above. The storage device 53 is, for example, a flash-ROM or the like, and stores programs, data, and the like for executing control of the diesel engine, self-diagnosis, and the like.

なお制御装置50(CPU51)は、検出用噴射時期関連量算出部51A、検出用噴射量算出部51B、検出用噴射実行部51C、セタン価検出部51Dを有しているが、これらの詳細については後述する。 The control device 50 (CPU 51) has a detecting injection timing-related quantity calculating section 51A, a detecting injection amount calculating section 51B, a detecting injection executing section 51C, and a cetane number detecting section 51D. will be described later.

●[セタン価を検出するための検出用噴射Kinjによる熱発生率(図2、図3)]
図2は、運転状態・環境状態(a)、運転状態・環境状態(b)、運転状態・環境状態(c)の、それぞれ異なる運転状態・環境状態において、同一セタン価の燃料を、同一噴射時期にて、同一噴射量だけ噴射した場合の例を示しており、運転状態・環境状態に応じた噴射時期、噴射量の補正をしなかった場合の例を示している。h(a)は運転状態・環境状態(a)の場合の熱発生率を示し、h(b)は運転状態・環境状態(b)の場合の熱発生率を示し、h(c)は運転状態・環境状態(c)の場合の熱発生率を示している。同一セタン価の燃料を、同一噴射時期にて同一噴射量を噴射しても、運転状態や環境状態が異なると、熱発生率の形状が異なる。
● [Heat release rate by detection injection Kinj for detecting cetane number (Figs. 2 and 3)]
FIG. 2 shows that the fuel with the same cetane number is injected in the same manner under different operating conditions/environmental conditions: operating condition/environmental condition (a); operating condition/environmental condition (b); This shows an example in which the same injection amount is injected at the timing, and an example in which the injection timing and the injection amount are not corrected according to the operating state and environmental state. h(a) indicates the heat release rate for the operating state/environmental state (a), h(b) indicates the heat release rate for the operating state/environmental state (b), and h(c) indicates the operating The heat release rate for the state/environmental state (c) is shown. Even if the fuel with the same cetane number is injected at the same injection timing and in the same injection amount, the shape of the heat release rate differs depending on the operating conditions and environmental conditions.

なお、ディーゼル機関の環境状態とは、ディーゼル機関の動作状態によって変化しない周囲の雰囲気の状態を指す。図1に示すディーゼル機関システムの例では、大気圧(大気圧検出手段23にて検出)、外気温度(吸気温度検出手段28Aにて検出)等が、環境状態に相当する。また、ディーゼル機関の運転状態とは、上記の環境状態を除き、ユーザからの操作や制御装置からの制御、そしてそれらに応じて変化したディーゼル機関の動作状態を指す。図1に示すディーゼル機関システムの例では、ユーザからの操作として、アクセルペダル踏込量(アクセルペダル踏込量検出手段25にて検出)が、運転状態に相当する。また制御装置からの制御(各種のアクチュエータの制御)として、インジェクタ43A~43D、スロットル装置48、EGR弁14、ノズル駆動手段31等の制御が、運転状態に相当する。 The environmental condition of the diesel engine refers to the condition of the ambient atmosphere that does not change depending on the operating condition of the diesel engine. In the example of the diesel engine system shown in FIG. 1, atmospheric pressure (detected by the atmospheric pressure detection means 23), outside air temperature (detected by the intake air temperature detection means 28A), etc. correspond to environmental conditions. In addition, the operating state of the diesel engine refers to the operating state of the diesel engine that has changed according to the user's operation or the control from the control device, excluding the environmental conditions described above. In the example of the diesel engine system shown in FIG. 1, the amount of depression of the accelerator pedal (detected by the accelerator pedal depression amount detection means 25) corresponds to the operating state as the operation from the user. As controls (controls of various actuators) from the control device, control of injectors 43A to 43D, throttle device 48, EGR valve 14, nozzle driving means 31, etc. corresponds to the operating state.

また、それらに応じて変化した動作状態として、吸気流量(吸気流量検出手段21にて検出)、吸気管内の吸気の圧力(コンプレッサ上流圧力検出手段24A、コンプレッサ下流圧力検出手段24B、吸気マニホルド圧力検出手段24Cにて検出)、回転数(クランク角度検出手段22Aにて検出)、クーラント温度(クーラント温度検出手段28Cにて検出)、排気管内の排気の圧力(タービン上流圧力検出手段26A、タービン下流圧力検出手段26B、差圧検出手段26Cにて検出)、排気管内の排気の温度(排気温度検出手段28D、28Eにて検出)や、推定計算によって算出した各部の温度、圧力、流量等が、運転状態に相当する。以下、上記のディーゼル機関の運転状態及び環境状態を、ディーゼル機関の運転状態・環境状態と記載するが、上記の運転状態と環境状態を区別する必要がない場合では、ディーゼル機関の運転状態・環境状態を、ディーゼル機関の運転状態、とまとめて記載する場合もある。 In addition, the operating states that have changed accordingly include the intake flow rate (detected by the intake flow rate detection means 21), the pressure of the intake air in the intake pipe (the compressor upstream pressure detection means 24A, the compressor downstream pressure detection means 24B, the intake manifold pressure detection means means 24C), rotation speed (detected by crank angle detection means 22A), coolant temperature (detected by coolant temperature detection means 28C), exhaust pressure in the exhaust pipe (turbine upstream pressure detection means 26A, turbine downstream pressure detection means 26B and differential pressure detection means 26C), the temperature of the exhaust gas in the exhaust pipe (detected by the exhaust temperature detection means 28D and 28E), and the temperature, pressure, flow rate, etc. Corresponds to state. Hereinafter, the operating conditions and environmental conditions of the diesel engine described above are referred to as the operating conditions and environmental conditions of the diesel engine. The state may be collectively described as the operating state of the diesel engine.

図2に示す状態ではセタン価の検出には適さないので、運転状態や環境状態が変化しても、図3に示すようにほぼ同じ熱発生率を得ることができるように、運転状態・環境状態に応じて噴射時期、噴射量を補正する。なお図3の例は、(目標)着火時期=P[°CA]、基準セタン価(例えばセタン価=54)の燃料の場合に、(目標)トルク相当量=TQとなるように、運転状態・環境状態に応じて噴射時期と噴射量を補正した場合の例を示している。 Since the conditions shown in FIG. 2 are not suitable for detecting the cetane number, the operating conditions and environmental Injection timing and injection amount are corrected according to the state. Note that in the example of FIG. 3, in the case of (target) ignition timing = P [°CA] and fuel with a reference cetane number (for example, cetane number = 54), the operating state is adjusted so that (target) torque equivalent = TQ.・This shows an example in which the injection timing and injection amount are corrected according to the environmental conditions.

●[ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた噴射時期、噴射量の算出]
噴射時期については、以下のようにして、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた着火遅れ時間を求める。(目標)着火時期=P[°CA]の位置から、この着火遅れ時間だけ手前のタイミングを噴射(開始)時期として燃料を噴射することで、(目標)着火時期から燃焼を開始させることができる。従って、下記の着火遅れ時間は、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた補正を含んだ時間である。着火遅れ時間をTDLYとすると、以下の(式1)が成立することが知られている。
DLY=1/{A[Fuel]B[O2Cexp(-D/Tcyl)} (式1)
A、B、C、D:定数
[Fuel]:燃料分圧
[O2]:酸素分圧
cyl:目標メイン着火時期での筒内温度
cyl:目標メイン着火時期での筒内圧
● [Calculation of injection timing and injection amount according to operating conditions and environmental conditions of diesel engine]
As for the injection timing, the ignition delay time corresponding to the operating state and environmental state of the diesel engine is obtained in the following manner. Combustion can be started from the (target) ignition timing by injecting the fuel with the injection (start) timing at the timing before the ignition delay time from the position of (target) ignition timing = P [°CA]. . Therefore, the following ignition delay time is a time including correction according to the operating state and environmental state of the diesel engine. It is known that the following (Equation 1) holds when the ignition delay time is T DLY .
T DLY =1/{A[Fuel] B [ O2 ] Cexp (-D/ Tcyl )} (Formula 1)
A, B, C, D: Constant [Fuel]: Fuel partial pressure [ O2 ]: Oxygen partial pressure T cyl : In-cylinder temperature at target main ignition timing P cyl : In-cylinder pressure at target main ignition timing

また、気体の状態方程式から、以下の(式2)~(式4)が成立する。
cyl=Pcylcyl/(R・gcb・Mair) (式2)
cb=gcyl+ρf・qfinr・αcb (式3)
αcb=ΣdQ/(ρf・qfinr・Ef) (式4)
cyl:目標メイン着火時期での筒内容積
air:空気平均分子量
cb:燃焼ガス
cyl:目標メイン着火時期での空気量
qfinr:噴射量
αcb:燃焼割合
ρf:燃料密度
f:燃料低位発熱量
Also, the following equations (2) to (4) are established from the equation of state of the gas.
T cyl =P cyl V cyl /(R·g cb ·M air ) (Formula 2)
g cb =g cylf ·qfinr·α cb (Formula 3)
αcb =ΣdQ/( ρf ·qfinr· Ef ) (Formula 4)
V cyl : In-cylinder volume at target main ignition timing M air : Average molecular weight of air g cb : Combustion gas g cyl : Air volume at target main ignition timing
qfinr: injection amount α cb : combustion ratio ρ f : fuel density E f : lower heating value of fuel

また、以下のようにしてPcylを求めることができる。
dQ=dU+PdV
=(cv/R)・d(PV)+PdV
=[k/(k-1)]PdV+[1/(k-1)]VdP (式5)
P=(Pcylo+Pcyl)/2、V=(Vcylo+Vcyl)/2、
dP=Pcyl-Pcylo、dV=Vcyl-Vcyloとして離散化
cyl=[2(k-1)dQ-{(k-1)Vcyl-(k+1)Vcylo}Pcylo
/[(k+1)Vcyl-(k-1)Vcylo (式6)
k:比熱比
p:定圧比熱
v:定積比熱
R:気体定数
dQ:発熱量
V:筒内容積
P:筒内圧
U:熱量
Also, P cyl can be obtained as follows.
dQ = dU + PdV
=(c v /R)·d(PV)+PdV
= [k/(k-1)] PdV + [1/(k-1)] VdP (Equation 5)
P=( Pcylo + Pcyl )/2, V=( Vcylo + Vcyl )/2,
dP = P cyl - P cylo , dV = V cyl - V cylo discretized as P cyl =[2(k-1)dQ-{(k-1)V cyl -(k+1)V cylo }P cylo ]
/[(k+1)V cyl -(k-1)V cylo (equation 6)
k: specific heat ratio c p : specific heat at constant pressure c v : specific heat at constant volume R: gas constant dQ: calorific value V: in-cylinder volume P: in-cylinder pressure U: heat quantity

また以下の式が成立する。
dTw=(Qc-Qout)/mc
={hg(Tg-Tw)-h(Tw-thw)}/mc
={Qc_s(Tg-Tw)/(Tg-Tw_s)-Qc_s(Tw-thw)/(Tw_s-thw)}/mc
=Qc_s(Tw_s-Tw)[1/(Tg-Tw_s)+1/(Tw_s-thw)]/mc (式7)
wi+1=Tw+Qcs(Tw_s-Tw)[1/(Tg-Tw_s)+1/(Tw_s-thw)]/mc (式8)
_s:定常時
Qc:筒内――>壁面放熱量
out:壁面――>冷却水放熱量
Tw:壁温度
g:燃焼ガス温度
thw:水温(冷却水温度)
g:熱伝導率(燃焼室側)
h:熱伝導率(冷却水側)
m:壁質量
c:比熱
Moreover, the following formula holds.
dTw = (Qc- Qout )/mc
= { hg ( Tg -Tw)-h(Tw-thw)}/mc
= {Qc_s( Tg -Tw)/( Tg -Tw_s)-Qc_s(Tw-thw)/(Tw_s-thw)}/mc
= Qc_s (Tw_s-Tw) [1/( Tg -Tw_s)+1/(Tw_s-thw)]/mc (Formula 7)
Twi+1 =Tw+ Qcs (Tw_s-Tw) [1/( Tg -Tw_s)+1/(Tw_s-thw)]/mc (Formula 8)
_s: Steady state Qc: In-cylinder ---> Wall heat radiation Q out : Wall --> Cooling water heat radiation Tw: Wall temperature T g : Combustion gas temperature
thw: Water temperature (cooling water temperature)
h g : Thermal conductivity (combustion chamber side)
h: Thermal conductivity (cooling water side)
m: wall mass c: specific heat

以上より、以下の式が成立する。
[O2]=Pcyl(na・mo2)/(nf+n)
=Pcyl(na/nfst・mo2/[(nf/na)・(na/nfst+(na/nfst
=Pcyl[n(1+0.25αHC)]/[φ+n(1+0.25αHC)/mo2] (式9)
a:新気中炭素量
f:燃料中炭素量
(na/nfst:噴射あたりの空気過剰率
αHC:燃料中H/C
φ:当量比
n:燃料組成中炭素量
o2:O2濃度割合
From the above, the following formula holds.
[O 2 ]=P cyl ( na ·m o2 )/(n f +n)
= P cyl (n a /n f ) st・m o2 /[(n f /n a )・(n a /n f ) st +(n a /n f ) st ]
= P cyl [n(1+0.25α HC )]/[φ+n(1+0.25α HC )/m o2 ] (Formula 9)
n a : Carbon content in fresh air n f : Carbon content in fuel ( na /n f ) st : Excess air ratio per injection α HC : H/C in fuel
φ: Equivalence ratio n: Carbon content in fuel composition m o2 : O 2 concentration ratio

ディーゼル機関10の運転状態・環境状態に基づいて着火遅れ時間TDLYを求めることで、運転状態・環境状態が変動しても、(目標)着火時期(予め設定された所定クランク角度位置に相当)で着火するように燃料の噴射時期を適切に制御できる。なお、着火遅れ時間TDLYは、上記のように、シリンダ流入ガス量、EGR量、排気マニホルド内圧力、排気マニホルド内温度、冷却水温度(クーラント温度)、過給圧、インタークーラ出口ガス温度、EGR出口ガス温度、等から求められる。 By obtaining the ignition delay time T DLY based on the operating state and environmental state of the diesel engine 10, even if the operating state and environmental state fluctuate, the (target) ignition timing (corresponding to a predetermined crank angle position set in advance) The fuel injection timing can be appropriately controlled so that the ignition occurs at It should be noted that the ignition delay time T DLY is, as described above, the cylinder inflow gas amount, the EGR amount, the exhaust manifold internal pressure, the exhaust manifold internal temperature, the cooling water temperature (coolant temperature), the supercharging pressure, the intercooler outlet gas temperature, It is obtained from the EGR outlet gas temperature, etc.

シリンダ流入ガス量は、吸気流量検出手段21(図1参照)からの検出信号に基づいて検出される。EGR量は、制御装置50が算出したEGR率とEGR弁14(図1参照)の制御量等から算出される。排気マニホルド内圧力は、排気マニホルドに圧力検出手段を有している場合は当該圧力検出手段からの検出信号に基づいて検出され、当該圧力検出手段を有していない場合は排気温度や吸気流量や可変ノズルの開度や回転数等から推定することができる。排気マニホルド内温度は、排気マニホルドに温度検出手段を有している場合は当該温度検出手段からの検出信号に基づいて検出され、当該温度検出手段を有していない場合は酸化触媒の上流側の排気温度等から推定することができる。冷却水温度(クーラント温度)は、クーラント温度検出手段28C(図1参照)からの検出信号に基づいて検出される。過給圧は、吸気マニホルド圧力検出手段24C(図1参照)からの検出信号に基づいて検出される。インタークーラ出口ガス温度は、吸気温度検出手段28B(図1参照)からの検出信号に基づいて検出される。EGR出口ガス温度は、EGR配管13の出口個所に温度検出手段を有している場合は当該温度検出手段からの検出信号に基づいて検出され、当該温度検出手段を有していない場合は排気マニホルド内温度やEGRクーラのクーラント温度やEGR量等に基づいて推定することができる。 The cylinder inflow gas amount is detected based on the detection signal from the intake air flow rate detecting means 21 (see FIG. 1). The EGR amount is calculated from the EGR rate calculated by the control device 50, the control amount of the EGR valve 14 (see FIG. 1), and the like. The internal pressure of the exhaust manifold is detected based on a detection signal from the pressure detection means when the exhaust manifold has a pressure detection means, and when the pressure detection means is not provided, the exhaust temperature, the intake air flow rate, and the like are detected. It can be estimated from the opening degree of the variable nozzle, the number of revolutions, and the like. The internal temperature of the exhaust manifold is detected based on a detection signal from the temperature detection means when the exhaust manifold has a temperature detection means, and when the temperature detection means is not provided, the internal temperature of the oxidation catalyst is detected on the upstream side of the oxidation catalyst. It can be estimated from the exhaust temperature or the like. The cooling water temperature (coolant temperature) is detected based on the detection signal from the coolant temperature detection means 28C (see FIG. 1). The supercharging pressure is detected based on a detection signal from the intake manifold pressure detection means 24C (see FIG. 1). The intercooler outlet gas temperature is detected based on a detection signal from the intake air temperature detection means 28B (see FIG. 1). The EGR outlet gas temperature is detected based on a detection signal from the temperature detection means when the outlet of the EGR pipe 13 has a temperature detection means, and is detected from the exhaust manifold when the temperature detection means is not provided. It can be estimated based on the internal temperature, the coolant temperature of the EGR cooler, the amount of EGR, and the like.

以上により、例えば、基準セタン価Ss=54、(目標)着火時期=P[°CA]=7[°CA]、その場合の目標基準トルク相当量=TQ、に設定した場合において、運転状態や環境状態が変化しても、安定的に着火時期=7[°CA](着火のクランク角度位置=7[°CA])、発生トルク相当量=TQとなるように、噴射時期及び噴射量を補正した検出用噴射Kinjを、制御装置50から実行させることができる。 As described above, for example, when the reference cetane number Ss = 54, the (target) ignition timing = P [° CA] = 7 [° CA], and the target reference torque equivalent in that case = TQ, the operating state and Even if the environmental conditions change, the injection timing and the injection amount are adjusted so that the ignition timing = 7 [° CA] (crank angle position of ignition = 7 [° CA]) and the generated torque equivalent = TQ. The corrected detection injection Kinj can be executed from the control device 50 .

噴射量については、噴射時期と同様に、シリンダ流入ガス量、EGR量、排気マニホルド内圧力、排気マニホルド内温度、冷却水温度(クーラント温度)、過給圧、インタークーラ出口ガス温度、EGR出口ガス温度等のディーゼル機関の運転状態・環境状態に基づいて、補正を含めた噴射量を、既知の方法にて算出することができる。なお算出については既知の算出方法を用いているので、補正を含めた噴射量の算出方法の詳細については説明を省略する。これにより、運転状態・環境状態が変動しても、(目標)着火時期=P[°CA]かつ基準セタン価(例えばセタン価=54)の燃料の場合に、(目標)トルク相当量=TQとなるように、噴射量を適切に補正することができる。 As with the injection timing, the injection amount depends on the cylinder inflow gas amount, EGR amount, exhaust manifold internal pressure, exhaust manifold internal temperature, cooling water temperature (coolant temperature), supercharging pressure, intercooler outlet gas temperature, EGR outlet gas Based on the operating and environmental conditions of the diesel engine such as temperature, the injection quantity including correction can be calculated by a known method. Since a known calculation method is used for the calculation, the detailed description of the method of calculating the injection amount including the correction will be omitted. As a result, even if the operating state/environmental state fluctuates, (target) torque equivalent = TQ when (target) ignition timing = P [°CA] and fuel with a reference cetane number (for example, cetane number = 54) Thus, the injection amount can be appropriately corrected.

●[噴射時期及び噴射量を補正した場合におけるセタン価に応じた熱発生率(図4)と、トルク相当量(図5)]
図4は、例えば基準セタン価Ss=54、(目標)着火時期=P[°CA]=7[°CA]、その場合の(目標)トルク相当量=TQ、となるように上記の噴射時期の補正と、噴射量の補正を行った場合において、異なるセタン価の燃料にて検出用噴射Kinjを実行した場合の例を示している。h(d1)はセタン価(高)(例えばセタン価=60)の場合の熱発生率、h(d2)はセタン価(中)(例えばセタン価=54)の熱発生率、h(d3)はセタン価(低)(例えばセタン価=46)の熱発生率の例を示している。ディーゼル機関の運転状態・環境状態が変動しても、かつ、異なるセタン価であっても、安定的に着火時期=P[°CA]=7[°CA]を得ることが可能であり、セタン価の値に応じた熱発生率を得ることができる。図4からわかるように、セタン価の値が大きいほど熱発生率のピークが大きく、かつ、ピークの位置が上死点(クランク角度=0[°CA])に近くなる。従って、セタン価の値が大きいほど、トルク相当量が大きくなる。
● [Heat release rate according to cetane number when injection timing and injection amount are corrected (Fig. 4) and torque equivalent amount (Fig. 5)]
FIG. 4 shows the above injection timing so that, for example, the reference cetane number Ss=54, the (target) ignition timing=P [° CA]=7 [° CA], and the (target) torque equivalent in that case=TQ. and injection amount correction, the detection injection Kinj is executed with fuel having a different cetane number. h(d1) is the heat release rate at a high cetane number (e.g. cetane number = 60), h(d2) is the heat release rate at a medium cetane number (e.g. cetane number = 54), h(d3) shows an example of heat release rate for low cetane number (eg cetane number=46). It is possible to stably obtain the ignition timing = P [° CA] = 7 [° CA] even if the operating conditions and environmental conditions of the diesel engine fluctuate and even if the cetane number is different. A heat release rate corresponding to the value can be obtained. As can be seen from FIG. 4, the higher the cetane number, the larger the peak of the heat release rate, and the closer the peak position is to the top dead center (crank angle=0 [° CA]). Therefore, the larger the cetane number, the larger the torque equivalent.

図5は、ディーゼル機関が燃料噴射を停止して惰性回転しながら回転数を徐々に低下させている場合(検出可能期間に相当)に、セタン価検出用の検出用噴射Kinjを実行した例を示している。例えば市街地等を走行中に、赤信号等の手前でアクセルペダルから足を離してブレーキペダルを踏む前の惰性走行中が、この検出可能期間となる。 FIG. 5 shows an example in which the detection injection Kinj for detecting the cetane number is executed when the diesel engine stops fuel injection and gradually decreases the rotational speed while coasting (corresponding to the detectable period). showing. For example, this detectable period is during coasting before the driver releases the accelerator pedal and depresses the brake pedal before a red light or the like while traveling in an urban area.

図5において、N(d1)はセタン価(高)の燃料の検出用噴射によって発生したトルクにて上昇した回転数を示しており、N(d2)はセタン価(中)の燃料の検出用噴射によって発生したトルクにて上昇した回転数を示しており、N(d3)はセタン価(低)の燃料の検出用噴射によって発生したトルクにて上昇した回転数を示している。検出用噴射Kinjを実行する直前の回転数(直前回転数)と、検出用噴射Kinjを実行した直後の回転数(直後回転数)と、の偏差であるΔNと、直前回転数と、に基づいてセタン価に応じたトルク相当量TQを得ることができる。 In FIG. 5, N(d1) indicates the rotational speed increased by the torque generated by the detection injection of the cetane number (high) fuel, and N(d2) indicates the detection of the cetane number (middle) fuel. The rotational speed increased by the torque generated by the injection is shown, and N(d3) shows the rotational speed increased by the torque generated by the detection injection of the cetane number (low) fuel. Based on ΔN, which is the difference between the number of revolutions immediately before execution of the injection Kinj for detection (previous number of revolutions) and the number of revolutions immediately after the execution of injection Kinj for detection (immediate number of revolutions), and the number of revolutions immediately before. , the torque equivalent TQ corresponding to the cetane number can be obtained.

●[セタン価・トルク相当量特性の例(図6)]
図6は、基準セタン価=Ssの燃料(例えばセタン価=54の燃料)を用いた場合に、着火時期=P[°CA](例えば着火時期=7[°CA])にてトルク相当量=TQs(P)となるように、噴射時期、噴射量を補正した場合における、セタン価・トルク相当量特性の例を示している。セタン価・トルク相当量特性は、横軸をセタン価、縦軸をトルク相当量(トルクや、回転数変動量等のトルクに相当する物理量)としている。トルク相当量は、例えば基準回転数(例えば1500[rpm])の場合における回転数変動量に換算した回転数変動量である。セタン価・トルク相当量特性は、実際の車両を用いた種々の実験やシミュレーション等の結果に基づいて設定されている。
● [Example of cetane number and torque equivalent characteristics (Fig. 6)]
FIG. 6 shows the torque equivalent at ignition timing = P [° CA] (for example, ignition timing = 7 [° CA]) when using fuel with a reference cetane number = Ss (for example, fuel with a cetane number = 54). =TQs(P), showing an example of the cetane number/torque equivalent amount characteristics when the injection timing and the injection amount are corrected. In the cetane number/torque equivalent amount characteristic, the horizontal axis is the cetane number, and the vertical axis is the torque equivalent amount (a physical quantity equivalent to torque such as torque and rotation speed fluctuation amount). The torque equivalent amount is, for example, a rotational speed fluctuation amount converted into a rotational speed fluctuation amount in the case of a reference rotational speed (for example, 1500 [rpm]). The cetane number/torque equivalent characteristics are set based on the results of various experiments and simulations using actual vehicles.

また図6の例において実線にて示す特性は、基準セタン価=Ssの燃料を用いた場合に、着火時期=P[°CA]、トルク相当量=TQs(P)となるように設定したセタン価・トルク相当量特性を示している。また図6の例において一点鎖線にて示す特性は、基準セタン価=Ssの燃料を用いた場合に、着火時期=P-ΔP[°CA]、トルク相当量=TQs(P-ΔP)となるように設定したセタン価・トルク相当量特性(P-ΔP)を示している。また図6の例において点線にて示す特性は、基準セタン価=Ssの燃料を用いた場合に、着火時期=P+ΔP[°CA]、トルク相当量=TQs(P+ΔP)となるように設定したセタン価・トルク相当量特性(P+ΔP)を示している。このように、目標とする着火時期やトルク相当量に応じた、種々のセタン価・トルク相当量特性を予め作成しておくことができる。 In addition, the characteristics indicated by the solid line in the example of FIG. It shows the value/torque equivalent amount characteristics. In the example of FIG. 6, the characteristics indicated by the dashed line are ignition timing = P - ΔP [°CA] and torque equivalent = TQs (P - ΔP) when using fuel with a standard cetane number = Ss. The cetane number/torque equivalent amount characteristic (P-ΔP) set as above is shown. The characteristic indicated by the dotted line in the example of FIG. 6 is the cetane value set so that ignition timing = P + ΔP [° CA] and torque equivalent = TQs (P + ΔP) when using fuel with a standard cetane number = Ss. It shows the value/torque equivalent amount characteristic (P+ΔP). In this manner, various cetane number/torque equivalent amount characteristics can be created in advance according to target ignition timing and torque equivalent amount.

なお、実線にて示すセタン価・トルク相当量特性(P)(着火時期=P)に着目すると、セタン価トルク相当量特性(P)は、セタン価の違いに対してトルク相当量の変化が小さい判別不適切セタン価範囲(判別可能下限セタン価SL(P)よりもセタン価が低い領域、及び判別可能上限セタン価SH(P)よりもセタン価が高い領域)を有している。またセタン価トルク相当量特性(P)は、判別不適切セタン価範囲よりもセタン価の違いに対してトルク相当量の変化が大きい判別可能セタン価範囲(判別可能下限セタン価SL(P)以上、かつ、判別可能上限セタン価SH(P)以下の領域)と、を有している。判別可能セタン価範囲内のセタン価であれば、トルク相当量に基づいて、より精度よくセタン価を検出することができる。これに対して判別不適切セタン価範囲のセタン価の場合、トルク相当量に基づいて検出されたセタン価は、判別可能セタン価範囲のセタン価と比較して誤差が大きい。 Focusing on the cetane number/torque equivalent amount characteristic (P) (ignition timing = P) indicated by the solid line, the cetane number torque equivalent amount characteristic (P) shows that the torque equivalent amount changes with respect to the cetane number difference. It has a small indistinguishable cetane number range (a region in which the cetane number is lower than the lower discriminable cetane number SL(P) and a region in which the cetane number is higher than the upper discriminable cetane number SH(P)). In addition, the cetane number torque equivalent characteristic (P) is a discriminable cetane number range (distinguishable lower limit cetane number SL (P) or higher) in which the change in torque equivalent amount is greater for different cetane numbers than in the undistinguishable cetane number range. and a region below the discriminable upper limit cetane number SH(P)). If the cetane number is within the discriminable cetane number range, the cetane number can be detected with higher accuracy based on the torque equivalent. On the other hand, in the case of the cetane number in the indistinguishable cetane number range, the cetane number detected based on the torque equivalent has a large error compared to the cetane number in the discriminable cetane number range.

●[第1の実施の形態の燃料性状検出装置(制御装置50)の処理(図7~図12)]
次に図7~図12を用いて、セタン価を検出する燃料性状検出装置(制御装置50)の処理の第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、図7に示すセタン価・トルク相当量特性(P)を用いて、検出下限セタン価SKL~検出上限セタン価SKHのセタン価検出範囲内のセタン価を検出する。図7に示すセタン価・トルク相当量特性(P)は、基準セタン価=Ssの燃料(例えばセタン価=54の燃料)を用いた場合に、着火時期=P[°CA](例えば7[°CA])、トルク相当量=TQs(P)となるように設定したセタン価・トルク相当量特性である。また第1の実施の形態では、セタン価・トルク相当量特性(P)の判別可能セタン価範囲(P)(判別可能下限セタン価SL(P)~判別可能上限セタン価SH(P)の範囲)に、セタン価検出範囲(検出下限セタン価SKL~検出上限セタン価SKHの範囲)が含まれている。例えば検出したトルク相当量がTQの場合、図7に示すセタン価・トルク相当量特性(P)に基づいて、検出対象のセタン価はSである、と検出することができる。
● [Processing of the fuel property detection device (control device 50) of the first embodiment (Figs. 7 to 12)]
Next, a first embodiment of the processing of the fuel property detection device (control device 50) for detecting the cetane number will be described with reference to FIGS. 7 to 12. FIG. In the first embodiment, the cetane number within the cetane number detection range from the detection lower limit cetane number SKL to the detection upper limit cetane number SKH is detected using the cetane number/torque equivalent characteristic (P) shown in FIG. The cetane number/torque equivalent characteristic (P) shown in FIG. °CA]), and the cetane number/torque equivalent amount characteristic is set so that the torque equivalent amount=TQs(P). In the first embodiment, the discriminable cetane number range (P) of the cetane number/torque equivalent characteristic (P) (the range from the discriminable lower limit cetane number SL (P) to the discriminable upper limit cetane number SH (P) ) includes the cetane number detection range (the range from the lower detection limit cetane number SKL to the upper detection limit cetane number SKH). For example, when the detected torque equivalent is TQ, it can be detected that the cetane number to be detected is S based on the cetane number/torque equivalent amount characteristic (P) shown in FIG.

●[第1の実施の形態の処理手順(図8~図11)における、全体処理(図8)の処理手順]
次に図8~図11に示すフローチャートを用いて、制御装置50によるセタン価検出処理の第1の実施の形態の処理手順について説明する。制御装置50(CPU51)は、例えば所定クランク角度毎(例えば15[°CA]毎、図12参照)にて、図8に示す処理を起動し、ステップS110に処理を進める。例えばクランク角度検出手段22A(図1参照)は、クランクシャフトが15[°CA]回転する毎に検出信号を出力し、1番気筒が圧縮上死点の位置の直前に気筒検出手段22Bが検出信号を出力する。そしてクランク角度検出手段22Aからの検出信号が入力される毎に図8に示す処理が起動される。またセタン価を検出するための検出用噴射は、どの気筒に対して実行してもよいが、本実施の形態では、1番気筒に対して検出用噴射を実行する例にて説明する。また本実施の形態では、着火時期=P[°CA]が7[°CA]の例にて説明する。
● [Processing procedure of overall processing (FIG. 8) in the processing procedure (FIGS. 8 to 11) of the first embodiment]
Next, the processing procedure of the first embodiment of the cetane number detection processing by the control device 50 will be described with reference to the flow charts shown in FIGS. 8 to 11. FIG. The control device 50 (CPU 51) starts the process shown in FIG. 8, for example, at each predetermined crank angle (for example, at every 15 degrees CA, see FIG. 12), and advances the process to step S110. For example, the crank angle detection means 22A (see FIG. 1) outputs a detection signal each time the crankshaft rotates 15 degrees CA, and the cylinder detection means 22B detects immediately before the No. 1 cylinder reaches the compression top dead center position. Output a signal. The processing shown in FIG. 8 is activated each time a detection signal is input from the crank angle detection means 22A. Further, the detection injection for detecting the cetane number may be performed for any cylinder, but in the present embodiment, an example in which the detection injection is performed for the first cylinder will be described. Further, in the present embodiment, an example in which the ignition timing=P [°CA] is 7 [°CA] will be described.

ステップS110にて制御装置50は、クランク角度カウンタの値(00~47(図12参照))を更新し、今回のクランク角度信号が入力された時刻を取得して、クランク角度カウンタの値(00~47)に対応させて記憶し、ステップS115に処理を進める。 In step S110, the control device 50 updates the value of the crank angle counter (00 to 47 (see FIG. 12)), acquires the time when the crank angle signal was input this time, and the value of the crank angle counter (00 47), and the process proceeds to step S115.

例えば制御装置50は、ステップS110にて、気筒検出手段22B(図1参照)からの気筒検出信号が検出されている場合はクランク角度カウンタの値を(00)に初期化(図12参照)して、気筒検出手段22Bからの気筒検出信号が検出されていない場合はクランク角度カウンタの値を1だけカウントアップする(図12参照)。これにより、クランク角度カウンタの値は、15[°CA]毎に(00~47)のいずれかの値に更新される。例えばクランク角度カウンタの値が(00)の期間は、クランク角度が1番気筒の圧縮上死点の0[°CA]から15[°CA]の間であることを示し、クランク角度カウンタの値が(24)の期間は、クランク角度が1番気筒の吸気上死点の360[°CA]から375[°CA]の間であることを示す。 For example, in step S110, the control device 50 initializes the value of the crank angle counter to (00) (see FIG. 12) when the cylinder detection signal from the cylinder detection means 22B (see FIG. 1) is detected. When the cylinder detection signal from the cylinder detection means 22B is not detected, the value of the crank angle counter is incremented by one (see FIG. 12). As a result, the value of the crank angle counter is updated to any value (00 to 47) every 15 degrees CA. For example, the period in which the value of the crank angle counter is (00) indicates that the crank angle is between 0 [° CA] and 15 [° CA] of the compression top dead center of the first cylinder, and the value of the crank angle counter is (24) indicates that the crank angle is between 360 [° CA] and 375 [° CA] of the intake top dead center of the first cylinder.

ステップS115にて制御装置50は、検出用噴射の実行条件が成立しているか否かを判定し、成立している場合(Yes)はステップS120に処理を進め、成立していない場合(No)はステップS190に処理を進める。例えば検出用噴射の実行条件は、現在燃料噴射の停止中、かつ、惰性回転しながら回転数が徐々に低下している状態、かつ、回転数の範囲が検出下限回転数から検出上限回転数の範囲内、かつ、アクセルペダル踏込量=0、エンジンブレーキ作動状態でない、等である。なお、検出用噴射の実行条件は、「現在燃料噴射の停止中、かつ、惰性回転しながら回転数が徐々に低下している状態」については必須であるが、他の条件が追加されていても構わない。 In step S115, the control device 50 determines whether or not the execution conditions for the injection for detection are satisfied. advances the process to step S190. For example, the detection injection execution condition is that fuel injection is currently stopped, the rotation speed is gradually decreasing while coasting, and the rotation speed range is from the detection lower limit rotation speed to the detection upper limit rotation speed. It is within the range, the accelerator pedal depression amount is 0, the engine brake is not in operation, and the like. It should be noted that the condition for executing the injection for detection is essential for "a state in which fuel injection is currently stopped and the number of revolutions is gradually decreasing while coasting", but other conditions are added. I don't mind.

ステップS120にて制御装置50は、今回のクランク角度カウンタの値が(47)であるか否かを判定し、クランク角度カウンタの値が(47)である場合(Yes)はステップS125に処理を進め、クランク角度カウンタの値が(47)でない場合(No)はステップS135に処理を進める。 In step S120, the control device 50 determines whether or not the current crank angle counter value is (47), and if the crank angle counter value is (47) (Yes), the process proceeds to step S125. If the value of the crank angle counter is not (47) (No), the process proceeds to step S135.

ステップS125に処理を進めた場合、制御装置50は、処理SA100を実行してステップS130に処理を進める。なお、処理SA100の処理は、検出用噴射の着火遅れ時間と噴射量を算出する処理と、検出用噴射を実行するべき1番気筒のインジェクタに対して、噴射開始時刻と噴射終了時刻を求めてタイマに設定する処理であり、処理SA100の詳細については後述する。 When proceeding to step S125, control device 50 executes process SA100 and advances the process to step S130. Note that the process SA100 includes a process of calculating the ignition delay time and the injection amount of the detection injection, and a process of obtaining the injection start time and the injection end time for the injector of the first cylinder in which the detection injection is to be executed. This is a process for setting a timer, and the details of process SA100 will be described later.

ステップS130にて制御装置50は、検出用噴射実行フラグをONに設定し、アクチュエータ維持要求フラグをONに設定して(図12参照)ステップS135に処理を進める。 In step S130, the control device 50 sets the detection injection execution flag to ON, sets the actuator maintenance request flag to ON (see FIG. 12), and advances the process to step S135.

なお、検出用噴射実行フラグは、検出用噴射のスケジューリングを行った(処理SA100を実行した)ことを示しており、後述するステップS135にて判定に使用され、ステップS160にてOFFに設定される。またアクチュエータ維持要求フラグは、検出用噴射のスケジューリング実行後から、検出用噴射が実行されて回転数の変動(トルク相当量)を取得するまでの期間、吸排気系のアクチュエータ(スロットル装置、EGR弁、可変ノズルのノズル駆動手段等)の動作状態を変更させることなく維持させることを要求するためのフラグであり、ステップS160にてOFFに設定される。制御装置50は、図示省略しているアクチュエータの制御処理において、アクチュエータ維持要求フラグがONの場合、当該アクチュエータの動作状態の変更を停止して、現在の動作状態を維持させる(回生等のエンジンブレーキに関する動作は禁止させる)。 The detection injection execution flag indicates that the detection injection has been scheduled (process SA100 has been executed), is used for determination in step S135 described later, and is set to OFF in step S160. . Further, the actuator maintenance request flag is set to the intake/exhaust system actuator (throttle device, EGR valve) during the period from execution of detection injection scheduling until detection injection is executed and rotation speed fluctuation (torque equivalent amount) is acquired. , nozzle driving means for variable nozzles, etc.) is set to OFF in step S160. In the control process for an actuator (not shown), if the actuator maintenance request flag is ON, the control device 50 stops changing the operating state of the actuator and maintains the current operating state (engine braking such as regeneration). actions related to are prohibited).

ステップS135に処理を進めた場合、制御装置50は検出用噴射実行フラグがONであるか否かを判定し、ONである場合(Yes)はステップS140に処理を進め、OFFである場合(No)は、図8に示す処理を終了する。 When the process proceeds to step S135, the control device 50 determines whether or not the injection execution flag for detection is ON. If it is ON (Yes), the process proceeds to step S140. ) terminates the process shown in FIG.

ステップS140に処理を進めた場合、制御装置50は今回のクランク角度カウンタの値が(00)であるか否かを判定し、今回のクランク角度カウンタの値が(00)である場合(Yes)はステップS145に処理を進め、今回のクランク角度カウンタの値が(00)でない場合(No)はステップS150に処理を進める。 When the process proceeds to step S140, the control device 50 determines whether or not the current crank angle counter value is (00), and if the current crank angle counter value is (00) (Yes). If the current value of the crank angle counter is not (00) (No), the process proceeds to step S150.

ステップS145に処理を進めた場合、制御装置50は、処理SA200を実行して、図8に示す処理を終了する。なお、処理SA200の処理は、検出用噴射を実行する直前の回転数(Ne[直前]、図12参照)を計測する処理であり、処理SA200の詳細については後述する。 When the process proceeds to step S145, the control device 50 executes the process SA200 and ends the process shown in FIG. The processing of processing SA200 is a processing of measuring the number of revolutions immediately before execution of the detection injection (Ne [immediately before], see FIG. 12), and the details of processing SA200 will be described later.

ステップS150に処理を進めた場合、制御装置50は今回のクランク角度カウンタの値が(03)であるか否かを判定し、今回のクランク角度カウンタの値が(03)である場合(Yes)はステップS155に処理を進め、今回のクランク角度カウンタの値が(03)でない場合(No)は、図8に示す処理を終了する。 When the process proceeds to step S150, the control device 50 determines whether or not the current crank angle counter value is (03), and if the current crank angle counter value is (03) (Yes). advances the process to step S155, and if the current value of the crank angle counter is not (03) (No), the process shown in FIG. 8 ends.

ステップS155に処理を進めた場合、制御装置50は、処理SA300を実行してステップS160に処理を進める。なお、処理SA300の処理は、検出用噴射の実行の直後の回転数(Ne[直後]、図12参照)の計測と、セタン価を検出する処理であり、処理SA300の詳細については後述する。 When the process proceeds to step S155, the control device 50 executes the process SA300 and advances the process to step S160. The process SA300 is a process of measuring the number of revolutions (Ne [immediately after], see FIG. 12) immediately after execution of the detection injection and detecting the cetane number, and the details of the process SA300 will be described later.

ステップS160にて制御装置50は、検出用噴射実行フラグをOFFに設定し、アクチュエータ維持要求フラグをOFFに設定して(図12参照)、図8に示す処理を終了する。 In step S160, control device 50 sets the detection injection execution flag to OFF, sets the actuator maintenance request flag to OFF (see FIG. 12), and ends the processing shown in FIG.

ステップS190に処理を進めた場合、制御装置50は、検出用噴射実行フラグをOFFに設定し、アクチュエータ維持要求フラグをOFFに設定して、図8に示す処理を終了する。 When the process proceeds to step S190, the control device 50 sets the detection injection execution flag to OFF, sets the actuator maintenance request flag to OFF, and ends the process shown in FIG.

●[処理SA100(図9)の処理手順]
次に図9に示すフローチャートを用いて、図8に示すフローチャートにおけるステップS125の処理SA100の詳細について説明する。処理SA100は、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた検出用噴射Kinjの着火遅れ時間TDLYの算出、運転状態・環境状態に応じた検出用噴射Kinjの噴射量(噴射時間Tinj)の算出、噴射開始時刻と噴射終了時刻のタイマ設定、を行う処理である。制御装置50は、図8に示すステップS125にて処理SA100を実行する場合、図9に示すステップSA110に処理を進める。
● [Processing procedure of processing SA100 (Fig. 9)]
Next, details of the processing SA100 of step S125 in the flowchart shown in FIG. 8 will be described using the flowchart shown in FIG. Processing SA100 calculates the ignition delay time T DLY of the detection injection Kinj according to the operating state/environmental state of the diesel engine, and calculates the injection amount (injection time Tinj) of the detection injection Kinj according to the operating state/environmental state. , timer setting of injection start time and injection end time. When executing process SA100 in step S125 shown in FIG. 8, control device 50 advances the process to step SA110 shown in FIG.

ステップSA110にて制御装置50は、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた着火遅れ時間TDLYを算出してステップSA120に処理を進める。なお、着火遅れ時間TDLYの算出方法については上述したとおりであるので説明を省略する。また着火遅れ時間TDLYは、検出用噴射Kinjの噴射時期に関連する噴射時期関連量に相当する。 At step SA110, control device 50 calculates ignition delay time T DLY corresponding to the operating state and environmental state of the diesel engine, and advances the process to step SA120. The method for calculating the ignition delay time T DLY is the same as described above, so the explanation is omitted. Further, the ignition delay time T DLY corresponds to an injection timing-related quantity related to the injection timing of the detection injection Kinj.

ステップSA110の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、ディーゼル機関の運転状態及び環境状態にかかわらず検出下限セタン価~検出上限セタン価のセタン価範囲内のいずれのセタン価であっても、噴射された燃料が着火するクランク角度位置が、予め設定された所定クランク角度位置(この場合、(目標)着火時期=7[°CA])となるように、検出用噴射の噴射時期に関連する噴射時期関連量を算出する、検出用噴射時期関連量算出部51A(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the process of step SA110 determines any cetane number within the cetane number range from the detection lower limit cetane number to the detection upper limit cetane number regardless of the operating state and environmental state of the diesel engine. Also, the injection timing of the detection injection is adjusted so that the crank angle position at which the injected fuel ignites becomes a predetermined crank angle position (in this case, (target) ignition timing = 7 [°CA]). It corresponds to the detection injection timing related quantity calculator 51A (see FIG. 1) that calculates the related injection timing related quantity.

ステップSA120にて制御装置50は、基準セタン価Ss(例えば基準セタン価=54)の燃料、着火時期=P(この場合、7[°CA])、現在のディーゼル機関の運転状態・環境状態に基づいて、基準トルク相当量TQsを発生させる燃料量Qを算出する。燃料量Qの算出方法については、上述したように既知の方法にて算出するので説明を省略する。そして制御装置50は、求めた燃料量Qを噴射時間Tinjに換算してステップSA130に処理を進める。また噴射時間Tinjは、検出用噴射Kinjの噴射量に相当する。 At step SA120, the control device 50 selects fuel with a reference cetane number Ss (for example, reference cetane number = 54), ignition timing = P (in this case, 7 [° CA]), and current operational and environmental conditions of the diesel engine. Based on this, the fuel amount Q for generating the reference torque equivalent amount TQs is calculated. A method for calculating the fuel amount Q is calculated by a known method as described above, so the explanation is omitted. Then, control device 50 converts the obtained fuel amount Q into injection time Tinj, and advances the process to step SA130. The injection time Tinj corresponds to the injection amount of the detection injection Kinj.

ステップSA120の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、セタン価検出範囲内において予め設定された基準セタン価Ssの燃料の場合では、ディーゼル機関の運転状態及び環境状態にかかわらず検出用噴射による所定クランク角度位置(この場合、(目標)着火時期=7[°CA])での着火に続く燃焼によって発生するトルクに相当するトルク相当量が、予め設定された基準トルク相当量となるように(図7参照)、検出用噴射の噴射量を算出する、検出用噴射量算出部51B(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the process of step SA120, in the case of fuel with a preset reference cetane number Ss within the cetane number detection range, is for detection regardless of the operating state and environmental state of the diesel engine. A torque equivalent amount corresponding to torque generated by combustion following ignition at a predetermined crank angle position (in this case, (target) ignition timing = 7 [° CA]) by injection is a preset reference torque equivalent amount. As shown in FIG. 7, it corresponds to the detection injection amount calculator 51B (see FIG. 1) that calculates the injection amount of the detection injection.

ステップSA130にて制御装置50は、回転数の下降状態に基づいて次の15[°CA]の時間であるT(15)(図12参照)を予測する。また制御装置50は、T(15)に基づいて、着火時期=P[°CA]である7[°CA]に相当する時間であるT(7)(図12参照)を予測して、ステップSA140に処理を進める。 At step SA130, control device 50 predicts T(15) (see FIG. 12), which is the next 15 [°CA] time, based on the state of the decrease in the rotational speed. Further, based on T(15), the control device 50 predicts T(7) (see FIG. 12), which is the time corresponding to 7 [°CA] where the ignition timing is P [°CA], and performs step The process proceeds to SA140.

ステップSA140にて制御装置50は、図12に示すように、クランク角度カウンタの値が(00)のクランク角度信号が入力されてから着火時期=P[°CA]で着火させるための検出用噴射Kinjの噴射開始時刻を、クランク角度カウンタの値が(47)のクランク角度信号が入力された時刻+T(15)+T(7)-TDLYにて求め、求めた噴射開始時刻を、噴射開始タイマに設定してステップSA150に処理を進める。 At step SA140, as shown in FIG. 12, the control device 50 performs detection injection for ignition at ignition timing = P [° CA] after a crank angle signal with a crank angle counter value of (00) is input. The injection start time of Kinj is obtained by the time when the crank angle signal whose crank angle counter value is (47) + T (15) + T (7) - TDLY , and the calculated injection start time is calculated by the injection start timer. , and the process proceeds to step SA150.

ステップSA150にて制御装置50は、図12に示すように、検出用噴射Kinjの噴射終了時刻を、(噴射開始時刻)+噴射時間Tinjにて求め、求めた噴射終了時刻を、噴射終了タイマに設定して図9に示す処理を終了してリターンし、図8に示すステップS130に処理を進める。 At step SA150, as shown in FIG. 12, the control device 50 obtains the injection end time of the detection injection Kinj by (injection start time)+injection time Tinj, and sets the obtained injection end time to the injection end timer. After setting, the process shown in FIG. 9 is terminated, and the process proceeds to step S130 shown in FIG.

ステップSA130~SA150の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、検出可能期間の場合(検出用噴射の実行条件成立時(ステップS115))に、所定気筒に対して、検出用噴射量算出部51B(図1参照)にて算出した噴射量を、検出用噴射時期関連量算出部51A(図1参照)にて算出した噴射時期関連量(着火遅れ時間TDLY)に基づいた噴射時期にて噴射する検出用噴射Kinjを実行する、検出用噴射実行部51C(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the processes of steps SA130 to SA150, in the case of the detectable period (when the conditions for executing the injection for detection are satisfied (step S115)), for a predetermined cylinder, the injection amount for detection The injection timing calculated by the calculation unit 51B (see FIG. 1) is calculated based on the injection timing-related quantity (ignition delay time T DLY ) calculated by the injection timing-related quantity calculation unit 51A for detection (see FIG. 1). , which corresponds to the injection-for-detection execution unit 51C (see FIG. 1) that executes the injection for detection Kinj injected at .

なお、本実施の形態では、図12に示すクランク角度カウンタの値が(47)のタイミングにて検出用噴射Kinjの噴射開始時刻及び噴射終了時刻を設定したが、クランク角度カウンタの値が(00)のタイミングにて検出用噴射Kinjの噴射開始時刻及び噴射終了時刻を設定するようにしてもよい。 In the present embodiment, the injection start time and the injection end time of the detection injection Kinj are set at the timing when the crank angle counter value is (47) shown in FIG. ), the injection start time and the injection end time of the detection injection Kinj may be set.

●[処理SA200(図10)の処理手順]
次に図10に示すフローチャートを用いて、図8に示すフローチャートにおけるステップS145の処理SA200の詳細について説明する。処理SA200は、検出用噴射Kinjの直前の回転数であるNe[直前](図12参照)を計測する処理である。制御装置50は、図8に示すステップS145にて処理SA200を実行する場合、図10に示すステップSA210に処理を進める。
● [Procedure of processing SA200 (FIG. 10)]
Next, details of the processing SA200 of step S145 in the flowchart shown in FIG. 8 will be described using the flowchart shown in FIG. Process SA200 is a process of measuring Ne [previous] (see FIG. 12), which is the number of revolutions immediately before the detection injection Kinj. When executing process SA200 in step S145 shown in FIG. 8, control device 50 advances the process to step SA210 shown in FIG.

ステップSA210にて制御装置50は、(今回の)クランク角度カウンタの値が(00)のクランク角度信号が入力された時刻と、(前回の)クランク角度カウンタの値が(47)のクランク角度信号が入力された時刻と、の差(15[°CA]の時間)に基づいて、検出用噴射Kinjの直前の回転数であるNe[直前](図12参照)を算出(計測)して図10に示す処理を終了してリターンし、図8に示すステップS145の直後に処理を進め、図8に示す処理を終了する。 At step SA210, the control device 50 outputs the time when the (current) crank angle counter value (00) of the crank angle signal and the (previous) crank angle counter value (47) of the crank angle signal are input. is input and the difference (time of 15 [° CA]), Ne [previous] (see FIG. 12), which is the number of revolutions immediately before the detection injection Kinj, is calculated (measured) and shown in FIG. 10 is completed, the process returns, the process proceeds immediately after step S145 shown in FIG. 8, and the process shown in FIG. 8 ends.

●[処理SA300(図11)の処理手順]
次に図11に示すフローチャートを用いて、図8に示すフローチャートにおけるステップS155の処理SA300の詳細について説明する。処理SA300は、検出用噴射Kinjの直後の回転数であるNe[直後](図12参照)を計測する処理と、セタン価を検出する処理である。制御装置50は、図8に示すステップS155にて処理SA300を実行する場合、図11に示すステップSA310に処理を進める。
● [Procedure of processing SA300 (Fig. 11)]
Next, details of the processing SA300 of step S155 in the flowchart shown in FIG. 8 will be described using the flowchart shown in FIG. The process SA300 is a process of measuring Ne [immediately] (see FIG. 12), which is the number of revolutions immediately after the injection Kinj for detection, and a process of detecting the cetane number. When executing process SA300 in step S155 shown in FIG. 8, control device 50 advances the process to step SA310 shown in FIG.

ステップSA310にて制御装置50は、(今回の)クランク角度カウンタの値が(03)のクランク角度信号が入力された時刻と、(前回の)クランク角度カウンタの値が(02)のクランク角度信号が入力された時刻と、の差(15[°CA]の時間)に基づいて、検出用噴射Kinjによって発生した燃焼の直後の回転数であるNe[直後](図12参照)を算出(計測)してステップSA320に処理を進める。 At step SA310, control device 50 receives the time when a crank angle signal with a (current) crank angle counter value of (03) and the (previous) crank angle signal with a (previous) crank angle counter value of (02) are input. is input and the difference (time of 15 [° CA]), Ne [immediately after] (see FIG. 12), which is the rotation speed immediately after the combustion generated by the detection injection Kinj, is calculated (measured ) and advance the process to step SA320.

ステップSA320にて制御装置50は、検出用噴射Kinjの直後の回転数であるNe[直後]と、検出用噴射Kinjの直前の回転数であるNe[直前]と、の差であるΔN(図12参照)を求める。そして制御装置50、求めたΔNと、検出用噴射Kinjの直前の回転数であるNe[直前]と、に基づいてトルク相当量TQを算出し、ステップSA330に処理を進める。 At step SA320, the control device 50 determines the difference ΔN (Fig. 12). Then, the controller 50 calculates the torque equivalent TQ based on the obtained ΔN and Ne [preceding], which is the rotational speed immediately before the detection injection Kinj, and proceeds to step SA330.

ステップSA330にて制御装置50は、トルク相当量TQと、図7に示すセタン価・トルク相当量特性(P)と、に基づいて、トルク相当量TQに対応するセタン価Sを算出(検出)して図11に示す処理を終了してリターンし、図8に示すステップS160に処理を進める。 At step SA330, the controller 50 calculates (detects) the cetane number S corresponding to the torque equivalent TQ based on the torque equivalent TQ and the cetane number/torque equivalent characteristic (P) shown in FIG. 11 to end the process shown in FIG. 11, and the process proceeds to step S160 shown in FIG.

検出用噴射Kinjによるセタン価に応じたトルク相当量が設定されたセタン価・トルク相当量特性(P)であって、基準セタン価Ssの燃料の検出用噴射の場合には基準トルク相当量TQs(P)となるようにセタン価・トルク相当量特性(P)(図7参照)は、記憶装置53に記憶されている。 The cetane number/torque equivalent amount characteristic (P) in which the torque equivalent amount corresponding to the cetane number by the detection injection Kinj is set, and in the case of the detection injection of the fuel with the reference cetane number Ss, the reference torque equivalent amount TQs The cetane number/torque equivalent characteristic (P) (see FIG. 7) is stored in the storage device 53 so that (P) is obtained.

ステップSA330の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、検出用噴射Kinjにて実際に発生したトルクに相当する実トルク相当量と、記憶装置に記憶されているセタン価・トルク相当量特性(P)と、に基づいてセタン価を検出する、セタン価検出部51D(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the process of step SA330 stores the actual torque equivalent amount corresponding to the torque actually generated by the detection injection Kinj, and the cetane number/torque equivalent amount stored in the storage device. It corresponds to the cetane number detector 51D (see FIG. 1) that detects the cetane number based on the characteristic (P).

そして検出されたセタン価は、ディーゼル機関の通常の燃料噴射の噴射時期や噴射量の補正等に利用される。 The detected cetane number is used for correcting injection timing and injection amount of normal fuel injection of a diesel engine.

●[第2の実施の形態の燃料性状検出装置(制御装置50)の処理(図13~図19)]
第1の実施の形態の図7に示すように、セタン価・トルク相当量特性(P)は、トルク相当量に応じてセタン価を精度よく判別可能な「判別可能セタン価範囲(P)」と、トルク相当量に応じてセタン価を判別するには適さない「判別不適切セタン価範囲(P)」と、を有している。第1の実施の形態では、着火時期=P[°CA](例えばP[°CA]=7[°CA])のセタン価・トルク相当量特性(P)の「判別可能セタン価範囲(P)」が、要求されるセタン価検出範囲(検出下限セタン価SKL~検出上限セタン価SKH)をカバーできている例を示した。しかし、要求されるセタン価検出範囲が、さらに広い範囲である場合、1つのセタン価・トルク相当量特性の「判別可能セタン価範囲」ではカバーしきれない場合がある。
● [Processing of the fuel property detection device (control device 50) of the second embodiment (FIGS. 13 to 19)]
As shown in FIG. 7 of the first embodiment, the cetane number/torque equivalent characteristic (P) is a "determinable cetane number range (P)" in which the cetane number can be accurately determined according to the torque equivalent. and an "inappropriate cetane number range (P)" that is not suitable for determining the cetane number according to the torque equivalent. In the first embodiment, the "identifiable cetane number range (P )” can cover the required cetane number detection range (detection lower limit cetane number SKL to detection upper limit cetane number SKH). However, if the required cetane number detection range is even wider, it may not be possible to cover it with the "determinable cetane number range" of one cetane number/torque equivalent amount characteristic.

そこで第2の実施の形態では、図13に示すように、要求されるセタン価検出範囲(検出下限セタン価SKL~検出上限セタン価SKH)が非常に広い場合、着火時期が異なる複数のセタン価・トルク相当量特性を用意する。それぞれのセタン価・トルク相当量特性は、それぞれの「判別可能セタン価範囲」を重畳させると、要求されるセタン価検出範囲をカバーできるように選定されている。 Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, when the required cetane number detection range (detection lower limit cetane number SKL to detection upper limit cetane number SKH) is very wide, a plurality of cetane numbers with different ignition timings are used.・Prepare torque equivalent characteristics. Each cetane number/torque equivalent characteristic is selected so that the required cetane number detection range can be covered by superimposing each "distinguishable cetane number range".

図13の例では、要求されるセタン価検出範囲に対して、着火時期=P[1][°CA]のセタン価・トルク相当量特性(P[1])、着火時期=P[2][°CA]のセタン価・トルク相当量特性(P[2])、着火時期=P[3][°CA]のセタン価・トルク相当量特性(P[3])、着火時期=P[4][°CA]のセタン価・トルク相当量特性(P[4])、を用意した例を示している。第2の実施の形態の説明では、P[1][°CA]=7[°CA]、P[2][°CA]=9[°CA]、P[3][°CA]=11[°CA]、P[4][°CA]=13[°CA]に設定した例で説明するが、これらの着火時期に限定されるものではない。図13に示すように、「判別可能セタン価範囲(P[1])」、「判別可能セタン価範囲(P[2])」、「判別可能セタン価範囲(P[3])」、「判別可能セタン価範囲(P[4])」を重畳すれば、要求されるセタン価検出範囲をカバーできている。 In the example of FIG. 13, for the required cetane number detection range, the cetane number/torque equivalent characteristic (P[1]) of ignition timing=P[1][° CA], ignition timing=P[2] [°CA] cetane number/torque equivalent characteristics (P[2]), ignition timing = P[3] [°CA] cetane number/torque equivalent characteristics (P[3]), ignition timing = P[ 4] shows an example in which the cetane number/torque equivalent characteristic (P[4]) of [°CA] is prepared. In the description of the second embodiment, P[1][°CA]=7[°CA], P[2][°CA]=9[°CA], P[3][°CA]=11 [°CA], P[4][°CA]=13 [°CA] will be described as an example, but the ignition timing is not limited to these. As shown in FIG. 13, "distinguishable cetane number range (P[1])", "distinguishable cetane number range (P[2])", "distinguishable cetane number range (P[3])", " If the discriminable cetane number range (P[4])" is superimposed, the required cetane number detection range can be covered.

なお図13の例では、要求されるセタン価検出範囲に対して、4つのセタン価・トルク相当量特性を用意した(すなわち、4通りの着火時期を用意した)が、4つに限定されるものではなく、2以上の整数であればよい。つまり図13の例は、(目標)着火時期の数に相当する「n」を4に設定した例(n=4の例)を示している((目標)着火時期=7[°CA]、9[°CA]、11[°CA]、13[°CA]の4種類に設定した例を示している)。またセタン価を検出するための検出用噴射は、どの気筒に対して実行してもよいが、第1の実施の形態と同様に、1番気筒に対して検出用噴射を実行する。 In the example of FIG. 13, four cetane number/torque equivalent characteristics are prepared for the required cetane number detection range (that is, four ignition timings are prepared), but the number is limited to four. Any integer greater than or equal to 2 may suffice. That is, the example of FIG. 13 shows an example in which “n” corresponding to the number of (target) ignition timings is set to 4 (example of n=4) ((target) ignition timing=7 [°CA], 9 [° CA], 11 [° CA], and 13 [° CA] are shown as an example). Further, the detection injection for detecting the cetane number may be executed for any cylinder, but the detection injection is executed for the No. 1 cylinder as in the first embodiment.

また、着火時期=P[1]に対応する検出用噴射Kinj[1]は第1検出用噴射に相当し、着火時期=P[n]に対応する検出用噴射Kinj[n]は第n検出用噴射に相当する。また「n」を2以上の整数とした場合に、検出用噴射Kinj[1]~検出用噴射Kinj[n]にて噴射された燃料が着火するクランク角度位置として、第1クランク角度位置~第nクランク角度位置が予め設定されている。この場合、第1クランク角度位置=7[°CA]、第2クランク角度位置=9[°CA]、第3クランク角度位置=11[°CA]、第4クランク角度位置=13[°CA]に設定されている。 Further, the detection injection Kinj[1] corresponding to the ignition timing=P[1] corresponds to the first detection injection, and the detection injection Kinj[n] corresponding to the ignition timing=P[n] corresponds to the nth detection injection. Equivalent to injection. Further, when "n" is an integer equal to or greater than 2, the crank angle positions at which the fuel injected by the detection injection Kinj[1] to the detection injection Kinj[n] ignite are set to the first crank angle position to the first crank angle position. n crank angle positions are set in advance. In this case, first crank angle position = 7 [° CA], second crank angle position = 9 [° CA], third crank angle position = 11 [° CA], fourth crank angle position = 13 [° CA]. is set to

●[第2の実施の形態の処理手順(図14~図18)における、全体処理(図14)の処理手順]
以下、図14~図18に示すフローチャートを用いて、制御装置50によるセタン価検出処理の第2の実施の形態の処理手順について説明する。なお、クランクシャフトが15[°CA]回転する毎に検出信号が出力され、1番気筒が圧縮上死点の位置の直前に気筒検出手段22Bから検出信号が出力される点、クランク角度カウンタの値を(00~47)にカウントする点等は、第1の実施の形態と同じである。なお、図14に示すフローチャートにおいて太い実線にて示すステップは、図8に示す第1の実施の形態のフローチャートとは異なる処理であることを示している。制御装置50(CPU51)は、例えば所定クランク角度毎(例えば15[°CA]毎)にて、図14に示す処理を起動し、ステップS210に処理を進める。
● [Processing procedure of the overall process (FIG. 14) in the processing procedure (FIGS. 14 to 18) of the second embodiment]
A processing procedure of the second embodiment of the cetane number detection processing by the control device 50 will be described below with reference to flowcharts shown in FIGS. 14 to 18. FIG. A detection signal is output each time the crankshaft rotates 15 degrees CA, and a detection signal is output from the cylinder detection means 22B immediately before the No. 1 cylinder reaches the compression top dead center position. The point that the value is counted from (00 to 47) is the same as in the first embodiment. In the flow chart shown in FIG. 14, steps indicated by thick solid lines indicate processing different from that of the flow chart of the first embodiment shown in FIG. The control device 50 (CPU 51) starts the process shown in FIG. 14, for example, at each predetermined crank angle (for example, at every 15[° CA]), and advances the process to step S210.

ステップS210にて制御装置50は、クランク角度カウンタの値(00~47(図12参照))を更新し、今回のクランク角度信号が入力された時刻を取得して、クランク角度カウンタの値(00~47)に対応させて記憶し、ステップS212に処理を進める。ステップS210の処理は、図8に示すステップS110の処理と同様であるので、詳細は省略する。 In step S210, the control device 50 updates the value of the crank angle counter (00 to 47 (see FIG. 12)), acquires the time when the crank angle signal was input this time, and the value of the crank angle counter (00 47), and the process proceeds to step S212. Since the processing of step S210 is the same as the processing of step S110 shown in FIG. 8, details thereof will be omitted.

ステップS212にて制御装置50は、(前回)始動時フラグ=ON、かつ、(今回)始動時フラグ=OFF、であるか否か、すわち、始動時の状態から始動後の状態に遷移したか否かを判定し、始動時から始動後に遷移した場合(Yes)はステップS213に処理を進め、そうでない場合(No)はステップS215に処理を進める。 In step S212, the control device 50 determines whether the (previous) starting flag=ON and the (current) starting flag=OFF, that is, whether the state at the time of starting has changed to the state after starting. If there is a transition from starting to after starting (Yes), the process proceeds to step S213; otherwise (No), the process proceeds to step S215.

ステップS213に処理を進めた場合、制御装置50は、始動後初期検出フラグをONに設定し、繰り返しカウンタiを1に初期化してステップS215に処理を進める。なお、始動後初期検出フラグは、まだセタン価の値が全く見当もつかない場合に、着火時期=P[1]~P[4]のそれぞれの検出用噴射Kinj[1]~Kinj[4]を一通り実行するためのフラグである(図19参照)。検出用噴射Kinj[1]~Kinj[4]を一通り実行すれば、セタン価の値が検出できるので、それ以降は、セタン価の値に応じた「判別可能セタン価範囲」のセタン価・トルク相当量特性に対応する着火時期の検出用噴射を行う。図19の例は、始動後初期検出フラグ=ONの場合に検出用噴射Kinj[1]~Kinj[4]を一通り実行してセタン価を検出(例えばセタン価が50~60の範囲の値であった場合)した後は、検出用噴射Kinj[2]と検出用噴射Kinj[3]を行う例を示している。 When the process proceeds to step S213, the control device 50 sets the post-startup initial detection flag to ON, initializes the repetition counter i to 1, and proceeds to step S215. It should be noted that the post-start initial detection flag is set to detect injection Kinj[1]-Kinj[4] for ignition timing = P[1]-P[4] when the value of the cetane number is not yet known. This is a flag for running through (see FIG. 19). Since the value of the cetane number can be detected by executing the injections Kinj[1] to Kinj[4] for detection, after that, the cetane number and Injection for detection of ignition timing corresponding to the torque equivalent characteristic is performed. In the example of FIG. 19, when the initial detection flag after starting is ON, detection injections Kinj[1] to Kinj[4] are executed to detect the cetane number (for example, the cetane number is a value in the range of 50 to 60). ), the detection injection Kinj[2] and the detection injection Kinj[3] are performed.

ステップS215に処理を進めた場合、制御装置50は、検出用噴射の実行条件が成立しているか否かを判定し、成立している場合(Yes)はステップS220に処理を進め、成立していない場合(No)はステップS290に処理を進める。ステップS215の処理は、図8に示すステップS115の処理と同様であるので、詳細は省略する。 When the process proceeds to step S215, the control device 50 determines whether or not the condition for executing the injection for detection is satisfied. If not (No), the process proceeds to step S290. Since the processing of step S215 is the same as the processing of step S115 shown in FIG. 8, details thereof will be omitted.

ステップS220に処理を進めた場合、制御装置50は、今回のクランク角度カウンタの値が(47)であるか否かを判定し、クランク角度カウンタの値が(47)である場合(Yes)はステップS225に処理を進め、クランク角度カウンタの値が(47)でない場合(No)はステップS235に処理を進める。 When the process proceeds to step S220, the control device 50 determines whether or not the current crank angle counter value is (47), and if the crank angle counter value is (47) (Yes), The process proceeds to step S225, and when the value of the crank angle counter is not (47) (No), the process proceeds to step S235.

ステップS225に処理を進めた場合、制御装置50は、処理SB100を実行してステップS230に処理を進める。なお、処理SB100の処理は、検出用噴射Kinj[i]の着火遅れ時間と噴射量を算出する処理と、検出用噴射Kinj[i]を実行するべき1番気筒のインジェクタに対して、噴射開始時刻と噴射終了時刻を求めてタイマに設定する処理であり、処理SB100の詳細については後述する。 When the process proceeds to step S225, the control device 50 executes process SB100 and proceeds to step S230. The process of process SB100 includes a process of calculating the ignition delay time and the injection amount of the detection injection Kinj[i], and a process of calculating the injection start time for the injector of the first cylinder to execute the detection injection Kinj[i]. This is a process of obtaining the time and the injection end time and setting them in the timer, and the details of the process SB100 will be described later.

ステップS230にて制御装置50は、検出用噴射実行フラグをONに設定し、アクチュエータ維持要求フラグをONに設定してステップS235に処理を進める。ステップS230の処理は、図8に示すステップS130の処理と同様であるので、詳細は省略する。 In step S230, control device 50 sets the injection execution flag for detection to ON, sets the actuator maintenance request flag to ON, and advances the process to step S235. Since the processing of step S230 is the same as the processing of step S130 shown in FIG. 8, details thereof will be omitted.

ステップS235に処理を進めた場合、制御装置50は検出用噴射実行フラグがONであるか否かを判定し、ONである場合(Yes)はステップS240に処理を進め、OFFである場合(No)は、図14に示す処理を終了する。 When the process proceeds to step S235, the control device 50 determines whether or not the injection execution flag for detection is ON. If it is ON (Yes), the process proceeds to step S240. ) terminates the process shown in FIG.

ステップS240に処理を進めた場合、制御装置50は今回のクランク角度カウンタの値が(00)であるか否かを判定し、今回のクランク角度カウンタの値が(00)である場合(Yes)はステップS245に処理を進め、今回のクランク角度カウンタの値が(00)でない場合(No)はステップS250に処理を進める。 When the process proceeds to step S240, the control device 50 determines whether or not the current crank angle counter value is (00), and if the current crank angle counter value is (00) (Yes). If the current value of the crank angle counter is not (00) (No), the process proceeds to step S250.

ステップS245に処理を進めた場合、制御装置50は、処理SB200を実行して、図8に示す処理を終了する。なお、処理SB200の処理は、検出用噴射Kinj[i]を実行する直前の回転数(Ne[i][直前])を計測する処理であり、処理SB200の詳細については後述する。 When the process proceeds to step S245, the control device 50 executes the process SB200 and ends the process shown in FIG. The process of process SB200 is a process of measuring the number of revolutions (Ne[i] [immediately before]) immediately before execution of the detection injection Kinj[i], and the details of process SB200 will be described later.

ステップS250に処理を進めた場合、制御装置50は今回のクランク角度カウンタの値が(03)であるか否かを判定し、今回のクランク角度カウンタの値が(03)である場合(Yes)はステップS255に処理を進め、今回のクランク角度カウンタの値が(03)でない場合(No)は、図14に示す処理を終了する。 When the process proceeds to step S250, the control device 50 determines whether or not the current crank angle counter value is (03), and if the current crank angle counter value is (03) (Yes). advances the process to step S255, and if the current value of the crank angle counter is not (03) (No), the process shown in FIG. 14 is terminated.

ステップS255に処理を進めた場合、制御装置50は、処理SB300を実行してステップS260に処理を進める。なお、処理SB300の処理は、検出用噴射Kinj[i]の実行の直後の回転数(Ne[i][直後])の計測と、(仮)セタン価S[i]を検出する処理であり、処理SB300の詳細については後述する。 If the process proceeds to step S255, the control device 50 executes process SB300 and proceeds to step S260. Note that the process of process SB300 is a process of measuring the rotation speed (Ne[i] [immediately after]) immediately after execution of the detection injection Kinj[i] and detecting the (provisional) cetane number S[i]. , the details of the process SB300 will be described later.

ステップS260にて制御装置50は、検出用噴射実行フラグをOFFに設定し、アクチュエータ維持要求フラグをOFFに設定してステップS265に処理を進める。 In step S260, control device 50 sets the injection execution flag for detection to OFF, sets the actuator maintenance request flag to OFF, and advances the process to step S265.

ステップS265にて制御装置50は、処理SB400を実行して、図14に示す処理を終了する。なお、処理SB400の処理は、検出用噴射Kinj[i]によって検出した各(仮)セタン価S[i]から(最終)セタン価Sを求める処理であり、処理SB400の詳細については後述する。 In step S265, control device 50 executes process SB400 and ends the process shown in FIG. The process of process SB400 is a process of obtaining the (final) cetane number S from each (provisional) cetane number S[i] detected by the detection injection Kinj[i], and the details of process SB400 will be described later.

ステップS290に処理を進めた場合、制御装置50は、検出用噴射実行フラグをOFFに設定し、アクチュエータ維持要求フラグをOFFに設定して、図14に示す処理を終了する。 When the process proceeds to step S290, the control device 50 sets the detection injection execution flag to OFF, sets the actuator maintenance request flag to OFF, and ends the process shown in FIG.

●[処理SB100(図15)の処理手順]
次に図15に示すフローチャートを用いて、図14に示すフローチャートにおけるステップS225の処理SB100の詳細について説明する。処理SB100は、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた検出用噴射Kinj[i]の着火遅れ時間TDLY[i]の算出、運転状態・環境状態に応じた検出用噴射Kinj[i]の噴射量(噴射時間Tinj[i])の算出、噴射開始時刻と噴射終了時刻のタイマ設定、を行う処理である。
● [Processing procedure of processing SB100 (Fig. 15)]
Next, details of the process SB100 of step S225 in the flowchart shown in FIG. 14 will be described using the flowchart shown in FIG. Processing SB100 calculates the ignition delay time T DLY [i] of the detection injection Kinj[i] according to the operating state/environmental state of the diesel engine, This is a process of calculating the injection amount (injection time Tinj[i]) and setting timers for the injection start time and the injection end time.

なお、繰り返しカウンタi=1の場合では、着火遅れ時間TDLY[1]及び噴射時間Tinj[1]を用いた、着火時期=P[1][°CA](この場合、7[°CA])の検出用噴射Kinj[1]を実行し、求めたトルク相当量TQ(P[1])とセタン価トルク相当量特性(P[1])を用いて、(仮)セタン価S[1]を求める。同様に、繰り返しカウンタi=2の場合では、着火遅れ時間TDLY[2]及び噴射時間Tinj[2]を用いた、着火時期=P[2][°CA](この場合、9[°CA])の検出用噴射Kinj[2]を実行し、求めたトルク相当量TQ(P[2])とセタン価トルク相当量特性(P[2])を用いて、(仮)セタン価S[2]を求める。 Note that when the repetition counter i=1, the ignition timing = P[1][°CA] (in this case, 7[°CA]) using the ignition delay time T DLY [1] and the injection time Tinj[1]. ) is executed, and the (provisional) cetane number S[1 ]. Similarly, when the repetition counter i = 2, the ignition timing = P [2] [°CA] (in this case, 9 [°CA ]) is executed, and the (provisional) cetane number S[ 2].

制御装置50は、図14に示すステップS225にて処理SB100を実行する場合、図15に示すステップSB110に処理を進める。 When executing process SB100 in step S225 shown in FIG. 14, control device 50 advances the process to step SB110 shown in FIG.

ステップSB110にて制御装置50は、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた着火遅れ時間TDLY[i]を算出してステップSB120に処理を進める。なお、着火遅れ時間TDLY[i]の算出方法については上述したとおりであるので説明を省略する。また着火遅れ時間TDLY[i]は、検出用噴射Kinj[i]の噴射時期に関連する噴射時期関連量に相当する。 At step SB110, control device 50 calculates ignition delay time T DLY [i] according to the operating state and environmental state of the diesel engine, and proceeds to step SB120. The method of calculating the ignition delay time T DLY [i] is the same as described above, so the explanation is omitted. Further, the ignition delay time T DLY [i] corresponds to an injection timing-related quantity related to the injection timing of the detection injection Kinj[i].

SB110の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、ディーゼル機関の運転状態及び環境状態にかかわらず検出下限セタン価~検出上限セタン価のセタン価検出範囲内のいずれのセタン価であっても、検出用噴射にて噴射された燃料された燃料が着火するクランク角度位置が、予め設定された第1クランク角度位置~第nクランク角度位置のそれぞれとなるように、検出用噴射である第1検出用噴射(検出用噴射Kinj[1])~第n検出用噴射(検出用噴射Kinj[n])のそれぞれの噴射時期に関連する噴射時期関連量(この場合、着火遅れ時間TDLY[i])をそれぞれ算出する、検出用噴射時期関連量算出部51A(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the process of SB110 detects any cetane number within the cetane number detection range from the detection lower limit cetane number to the detection upper limit cetane number regardless of the operating state and environmental state of the diesel engine. Also, the crank angle position at which the fuel injected by the detection injection is ignited is each of the preset first crank angle position to the nth crank angle position. Injection timing related quantities (in this case, ignition delay time T DLY [ i]), and corresponds to the detection injection timing-related quantity calculation unit 51A (see FIG. 1).

ステップSB120にて制御装置50は、基準セタン価Ss(例えば基準セタン価=54)の燃料、着火時期=P[i](i=1の場合、P[1]=7[°CA])、現在のディーゼル機関の運転状態・環境状態に基づいて、基準トルク相当量TQs(P[i])を発生させる燃料量Q[i]を算出する。そして制御装置50は、求めた燃料量Q[i]を噴射時間Tinj[i]に換算してステップSB130に処理を進める。また噴射時間Tinj[i]は、検出用噴射Kinj[i]の噴射量に相当する。 At step SB120, the control device 50 selects fuel with a reference cetane number Ss (for example, reference cetane number = 54), ignition timing = P[i] (when i = 1, P[1] = 7 [°CA]), A fuel amount Q[i] for generating a reference torque equivalent amount TQs(P[i]) is calculated based on the current operating state and environmental state of the diesel engine. Then, control device 50 converts the obtained fuel amount Q[i] into injection time Tinj[i], and advances the process to step SB130. The injection time Tinj[i] corresponds to the injection amount of the detection injection Kinj[i].

ステップSB120の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、セタン価検出範囲内において予め設定された基準セタン価Ssの燃料の場合では、ディーゼル機関の運転状態及び環境状態にかかわらず第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれによる第1クランク角度位置(P[1])~第nクランク角度位置(P[n])でのそれぞれの着火に続くそれぞれの燃焼によって発生するトルクに相当するそれぞれの前記基準トルク相当量TQs[i]が予め設定された第1基準トルク相当量(TQs[1])~第n基準トルク相当量(TQs[n])のそれぞれとなるように、第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれの噴射量をそれぞれ算出する、検出用噴射量算出部51Bに相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the process of step SB120, in the case of fuel with a preset reference cetane number Ss within the cetane number detection range, sets the first At the first crank angle position (P[1]) to the nth crank angle position (P[n]) by the detection injection (Kinj[1]) to the nth detection injection (Kinj[n]), respectively A first reference torque equivalent amount (TQs[1]) to an n-th reference torque equivalent amount ( Detection injection amount calculation for calculating the injection amounts of the first detection injection (Kinj[1]) to the n-th detection injection (Kinj[n]) so as to satisfy each of TQs[n]) It corresponds to the part 51B.

ステップSB130にて制御装置50は、回転数の下降状態に基づいて次の15[°CA]の時間であるT(15)を予測する。また制御装置50は、T(15)に基づいて、着火時期=P[i][°CA](i=1の場合、P[1]=7[°CA])に相当する時間であるT(P[i])を予測して、ステップSB140に処理を進める。 At step SB130, control device 50 predicts T(15), which is the time of the next 15 [° CA], based on the decrease in the rotational speed. Further, based on T(15), the control device 50 determines T (P[i]) is predicted, and the process proceeds to step SB140.

ステップSB140にて制御装置50は、クランク角度カウンタの値が(00)のクランク角度信号が入力されてから着火時期=P[i][°CA]で着火させるための検出用噴射Kinj[i]の噴射開始時刻を、クランク角度カウンタの値が(47)のクランク角度信号が入力された時刻+T(15)+T(P[i])-TDLY[i]にて求め、求めた噴射開始時刻を、噴射開始タイマに設定してステップSB150に処理を進める。 At step SB140, control device 50 performs detection injection Kinj[i] for ignition at ignition timing=P[i][° CA] after a crank angle signal with a crank angle counter value of (00) is input. The injection start time is determined by the time when the crank angle signal with the value of the crank angle counter (47) is input + T (15) + T (P [i]) - T DLY [i], and the determined injection start time is set in the injection start timer, and the process proceeds to step SB150.

ステップSB150にて制御装置50は、検出用噴射Kinj[i]の噴射終了時刻を、(噴射開始時刻)+噴射時間Tinj[i]にて求め、求めた噴射終了時刻を、噴射終了タイマに設定して図15に示す処理を終了してリターンし、図14に示すステップS230に処理を進める。 At step SB150, the control device 50 obtains the injection end time of the detection injection Kinj[i] by (injection start time)+the injection duration Tinj[i], and sets the obtained injection end time to the injection end timer. 15 to end the process shown in FIG. 15, and the process proceeds to step S230 shown in FIG.

ステップSB130~SB150の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、検出可能期間の場合(検出用噴射の実行条件成立時(ステップS215))に、所定気筒に対して、検出用噴射量算出部51B(図1参照)にて算出したそれぞれの噴射量を、検出用噴射時期関連量算出部51A(図1参照)にて算出したそれぞれの噴射時期関連量(着火遅れ時間TDLY[i])に基づいたそれぞれの噴射時期にて噴射する第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれを実行する、検出用噴射実行部51C(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the processing of steps SB130 to SB150, during the detectable period (when the condition for executing the injection for detection is satisfied (step S215)), determines the injection amount for detection for a predetermined cylinder. Each injection amount calculated by the calculation unit 51B (see FIG. 1) is used as an injection timing-related quantity (ignition delay time T DLY [i ]), which executes the first injection for detection (Kinj[1]) to the n-th injection for detection (Kinj[n]) injected at respective injection timings based on 1).

なお、本実施の形態では、クランク角度カウンタの値が(47)のタイミングにて検出用噴射Kinj[i]の噴射開始時刻及び噴射終了時刻を設定したが、クランク角度カウンタの値が(00)のタイミングにて検出用噴射Kinj[i]の噴射開始時刻及び噴射終了時刻を設定するようにしてもよい。 In the present embodiment, the injection start time and the injection end time of the detection injection Kinj[i] are set at the timing when the crank angle counter value is (47), but the crank angle counter value is (00). The injection start time and the injection end time of the detection injection Kinj[i] may be set at the timing of .

●[処理SB200(図16)の処理手順]
次に図16に示すフローチャートを用いて、図14に示すフローチャートにおけるステップS245の処理SB200の詳細について説明する。処理SB200は、検出用噴射Kinj[i]の直前の回転数であるNe[i][直前]を計測する処理である。制御装置50は、図14に示すステップS245にて処理SB200を実行する場合、図16に示すステップSB210に処理を進める。
● [Processing procedure of processing SB200 (Fig. 16)]
Next, details of the process SB200 of step S245 in the flowchart shown in FIG. 14 will be described using the flowchart shown in FIG. Process SB200 is a process for measuring Ne[i] [previous], which is the number of revolutions immediately before the detection injection Kinj[i]. When executing process SB200 in step S245 shown in FIG. 14, control device 50 advances the process to step SB210 shown in FIG.

ステップSB210にて制御装置50は、(今回の)クランク角度カウンタの値が(00)のクランク角度信号が入力された時刻と、(前回の)クランク角度カウンタの値が(47)のクランク角度信号が入力された時刻と、の差(15[°CA]の時間)に基づいて、検出用噴射Kinj[i]の直前の回転数であるNe[i][直前]を算出(計測)して図16に示す処理を終了してリターンし、図14に示すステップS245の直後に処理を進め、図14に示す処理を終了する。 At step SB210, the controller 50 outputs the time when the (current) crank angle counter value (00) of the crank angle signal and the (previous) crank angle counter value (47) of the crank angle signal are input. is input and the difference (time of 15[° CA]), Ne[i] [immediately before] is calculated (measured), which is the number of revolutions immediately before the detection injection Kinj[i]. After completing the processing shown in FIG. 16, the process returns, the processing proceeds immediately after step S245 shown in FIG. 14, and the processing shown in FIG. 14 ends.

●[処理SB300(図17)の処理手順]
次に図17に示すフローチャートを用いて、図14に示すフローチャートにおけるステップS255の処理SB300の詳細について説明する。処理SB300は、検出用噴射Kinj[i]の直後の回転数であるNe[i][直後]を計測する処理と、(仮)セタン価S[i]を検出する処理である。制御装置50は、図14に示すステップS255にて処理SB300を実行する場合、図17に示すステップSB310に処理を進める。
● [Procedure of processing SB300 (FIG. 17)]
Next, details of the process SB300 of step S255 in the flowchart shown in FIG. 14 will be described using the flowchart shown in FIG. Process SB300 is a process of measuring Ne[i] [immediately], which is the number of revolutions immediately after injection Kinj[i] for detection, and a process of detecting a (temporary) cetane number S[i]. When executing process SB300 in step S255 shown in FIG. 14, control device 50 advances the process to step SB310 shown in FIG.

ステップSB310にて制御装置50は、(今回の)クランク角度カウンタの値が(03)のクランク角度信号が入力された時刻と、(前回の)クランク角度カウンタの値が(02)のクランク角度信号が入力された時刻と、の差(15[°CA]の時間)に基づいて、検出用噴射Kinj[i]によって発生した燃焼の直後の回転数であるNe[i][直後]を算出(計測)してステップSB320に処理を進める。 At step SB310, the control device 50 receives the time when the (current) crank angle signal with the value (03) of the crank angle counter and the (previous) crank angle signal with the value (02) of the crank angle counter. is input and the difference (time of 15 [° CA]), Ne [i] [immediately], which is the number of rotations immediately after the combustion caused by the detection injection Kinj [i], is calculated ( measurement) and advance the process to step SB320.

ステップSA320にて制御装置50は、検出用噴射Kinj[i]の直後の回転数であるNe[i][直後]と、検出用噴射Kinj[i]の直前の回転数であるNe[i][直前]と、の差であるΔN[i]を求める。そして制御装置50、求めたΔN[i]と、検出用噴射Kinj[i]の直前の回転数であるNe[i][直前]と、に基づいてトルク相当量TQ(P[i])を算出し、ステップSB330に処理を進める。 At step SA320, control device 50 determines Ne[i] [immediately], which is the number of rotations immediately after injection Kinj[i] for detection, and Ne[i], which is the number of rotations immediately before injection Kinj[i] for detection. ΔN[i], which is the difference between [immediate] and [immediate], is obtained. Then, the controller 50 calculates the torque equivalent TQ (P[i]) based on the obtained ΔN[i] and Ne[i] [immediately before], which is the rotational speed immediately before the detection injection Kinj[i]. is calculated, and the process proceeds to step SB330.

ステップSB330にて制御装置50は、トルク相当量TQ(P[i])と、図13に示すセタン価・トルク相当量特性(P[i])と、に基づいて、トルク相当量TQ(P[i])に対応する(仮)セタン価S[i]を算出(検出)して図17に示す処理を終了してリターンし、図14に示すステップS260に処理を進める。 At step SB330, control device 50 determines torque equivalent TQ(P The (provisional) cetane number S[i] corresponding to [i]) is calculated (detected), the process shown in FIG. 17 is terminated, the process returns, and the process proceeds to step S260 shown in FIG.

第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれによるセタン価に応じたトルク相当量が設定された第1セタン価・トルク相当量特性(P[1])~第nセタン価・トルク相当量特性(P[n])のそれぞれであって、基準セタン価Ssの燃料の第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれの場合には第1基準トルク相当量(TQs[1])~第nトルク相当量(TQs[n])のそれぞれとなるように設定された第1セタン価・トルク相当量特性(P[1])~第nセタン価・トルク相当量特性(P[n])のそれぞれ(図13参照)は、記憶装置53に記憶されている。 First cetane number/torque equivalent amount characteristics (P[ 1]) to the nth cetane number/torque equivalent characteristic (P[n]), which are the first detection injection (Kinj[1]) of the fuel having the reference cetane number Ss to the nth detection injection ( Kinj[n]), the first cetane number/torque set to be each of the first reference torque equivalent amount (TQs[1]) to the n-th torque equivalent amount (TQs[n]) Each of the equivalent characteristic (P[1]) to the n-th cetane number/torque equivalent characteristic (P[n]) (see FIG. 13) is stored in the storage device 53 .

ステップSB330の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれにて実際に発生したトルクに相当する第1実トルク相当量~第n実トルク相当量と、第1セタン価・トルク相当量特性(P[1])~第nセタン価・トルク相当量特性(P[n])のそれぞれと、に基づいて(仮)セタン価S[i]を検出する、セタン価検出部51D(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the process of step SB330 determines the torque actually generated in each of the first injection for detection (Kinj[1]) to the n-th injection for detection (Kinj[n]). Corresponding 1st actual torque equivalent to nth actual torque equivalent, and 1st cetane number/torque equivalent amount characteristics (P[1]) to nth cetane number/torque equivalent amount characteristics (P[n]), respectively , and corresponds to the cetane number detection unit 51D (see FIG. 1) that detects the (provisional) cetane number S[i] based on .

●[処理SB400(図18)の処理手順]
次に図18に示すフローチャートを用いて、図14に示すフローチャートにおけるステップS265の処理SB400の詳細について説明する。処理SB400は、(仮)セタン価S[i]に基づいて(最終)セタン価Sを検出する処理である。制御装置50は、図14に示すステップS265にて処理SB400を実行する場合、図18に示すステップSB410に処理を進める。
● [Processing procedure of processing SB400 (Fig. 18)]
Next, details of the process SB400 of step S265 in the flowchart shown in FIG. 14 will be described using the flowchart shown in FIG. Process SB400 is a process for detecting the (final) cetane number S based on the (provisional) cetane number S[i]. When executing process SB400 in step S265 shown in FIG. 14, control device 50 advances the process to step SB410 shown in FIG.

ステップSB410にて制御装置50は、始動後初期検出フラグがONであるか否かを判定し、ONである場合(Yes)はステップSB415に処理を進め、ONでない場合(No)はステップSB465に処理を進める。 At step SB410, the controller 50 determines whether or not the post-startup initial detection flag is ON. If it is ON (Yes), the process proceeds to step SB415. Proceed with processing.

ステップSB415に処理を進めた場合、繰り返しカウンタiの値を+1だけカウントアップしてステップSB420に処理を進める(次の検出用噴射Kinj[i]の準備をする)。 If the process proceeds to Step SB415, the value of the repetition counter i is incremented by +1, and the process proceeds to Step SB420 (preparing for the next detection injection Kinj[i]).

ステップSB420にて制御装置50は、カウントアップした繰り返しカウンタiが、「n」に設定されている値よりも大きいか否かを判定し、nよりも大きい場合(Yes)はステップSB425に処理を進め、n以下である場合(No)は図18に示す処理を終了してリターンして図14に示すステップS265の下に戻り、図14に示す処理を終了する。なお「n」の値は、図13に示すセタン価・トルク相当量特性の数(すなわち、用意した着火時期の数)であり、図13の例では「n=4」である。図13の例では、着火時期=P[1]~P[4](着火時期=7[°CA]、9[°CA]、11[°CA]、13[°CA])の4つを用意しているので「n=4」である。 At step SB420, the control device 50 determines whether or not the incremented repetition counter i is greater than the value set to "n", and if greater than n (Yes), the process proceeds to step SB425. If the number is equal to or less than n (No), the process shown in FIG. 18 is terminated and returned to the bottom of step S265 shown in FIG. 14, and the process shown in FIG. 14 is terminated. The value of "n" is the number of cetane number/torque equivalent quantity characteristics shown in FIG. 13 (that is, the number of prepared ignition timings), and in the example of FIG. 13, "n=4". In the example of FIG. 13, four of ignition timing = P[1] to P[4] (ignition timing = 7 [°CA], 9 [°CA], 11 [°CA], 13 [°CA]) are Since it is prepared, it is "n=4".

図19に示すように、制御装置50は、始動後初期検出フラグがONであるセタン価初期検出期間では、用意したすべての着火時期=P[1]~P[n]のそれぞれに対応する検出用噴射Kinj[1]~[n](この場合、n=4)を順番に実行し、それぞれの検出用噴射Kinj[i]に対応する(仮)セタン価S[i]を検出する。 As shown in FIG. 19, in the cetane number initial detection period in which the post-startup initial detection flag is ON, the control device 50 performs detection corresponding to all prepared ignition timings = P[1] to P[n]. Injections Kinj[1] to [n] (in this case, n=4) are executed in order, and the (provisional) cetane number S[i] corresponding to each injection Kinj[i] for detection is detected.

ステップSB425に処理を進めた場合、始動後初期検出フラグがONであるセタン価初期検出期間にて検出用噴射Kinj[1]~Kinj[n]を一通り実行して、(仮)セタン価S[1]~S[n]を検出済みである。よって、制御装置50は、(仮)セタン価S[1]~S[n]に基づいて(最終)セタン価Sを検出(算出)する。 When the process proceeds to step SB425, the detection injection Kinj[1] to Kinj[n] are executed once during the cetane number initial detection period in which the initial detection flag after starting is ON, and the (provisional) cetane number S [1] to S[n] have already been detected. Therefore, the control device 50 detects (calculates) the (final) cetane number S based on the (provisional) cetane numbers S[1] to S[n].

本実施の形態では、ディーゼル機関の始動の後(ステップS212にて判定)の所定期間となるセタン価初期検出期間(この場合、始動初期検出フラグ=ONの期間)にて、一通りの検出用噴射Kinj[1]~Kinj[n]の実行を1回のみ行う例を説明したが、より高い精度でセタン価を検出するために、一通りの検出用噴射Kinj[1]~Kinj[n]の実行を、2回以上行ってもよい。つまり、始動後初期検出フラグがONであるセタン価初期検出期間で一通りの検出用噴射Kinj[1]~Kinj[n]の実行を、少なくとも1回実行する。また、本実施の形態の説明では、ステップS212にて、始動時フラグがON――>OFFに遷移した場合(始動時から始動後に遷移した場合)に始動後初期検出フラグをONに設定したが、この代わりに、図示省略した燃料量レベルセンサ等からの検出信号に基づいて燃料が補給されたことを検出した場合(燃料の補給後であることを検出した場合)に始動後初期検出フラグをONに設定するようにしてもよい。 In the present embodiment, during the cetane number initial detection period (in this case, the initial start detection flag = ON period), which is a predetermined period after the start of the diesel engine (determined in step S212), a series of detection Although an example in which injections Kinj[1] to Kinj[n] are executed only once has been described, in order to detect the cetane number with higher accuracy, a series of detection injections Kinj[1] to Kinj[n] may be performed twice or more. In other words, a set of detection injections Kinj[1] to Kinj[n] is executed at least once during the cetane number initial detection period in which the post-startup initial detection flag is ON. Further, in the description of the present embodiment, in step S212, when the starting flag transitions from ON to OFF (when the transition occurs from starting to after starting), the post-starting initial detection flag is set to ON. Instead of this, when it is detected that fuel has been replenished based on a detection signal from a fuel amount level sensor (not shown) or the like (when it is detected that the fuel has been replenished), the initial detection flag after starting is set. It may be set to ON.

例えば制御装置50は、セタン価S[1]~セタン価S[n]の平均を(最終)セタン価Sとする。なお、例えば図13の例の場合、セタン価<50の場合では、着火時期=P[4]の検出用噴射Kinj[4]、かつ、セタン価・トルク相当量特性(P[4])を用いて検出した(仮)セタン価S[4]は誤差が大きく、着火時期=P[1]の検出用噴射Kinj[1]、かつ、セタン価・トルク相当量特性(P[1])を用いて検出した(仮)セタン価S[1]は誤差が非常に小さいことがわかっている。従って、(仮)セタン価S[1]<50の場合には、(仮)セタン価S[4]を切り捨て、(仮)セタン価S[1]~(仮)セタン価[3]の平均を(最終)セタン価Sとするようにしてもよい。同様に、例えば図13の例の場合、セタン価>60の場合では、着火時期=P[1]の検出用噴射Kinj[1]、かつ、セタン価・トルク相当量特性(P[1])を用いて検出した(仮)セタン価S[1]は誤差が大きく、着火時期=P[4]の検出用噴射Kinj[4]、かつ、セタン価・トルク相当量特性(P[4])を用いて検出した(仮)セタン価S[4]は誤差が非常に小さいことがわかっている。従って、(仮)セタン価S[4]>60の場合には、(仮)セタン価S[1]を切り捨て、(仮)セタン価S[2]~(仮)セタン価[4]の平均を(最終)セタン価Sとするようにしてもよい。 For example, the control device 50 sets the average of the cetane number S[1] to the cetane number S[n] as the (final) cetane number S. For example, in the case of FIG. 13, when the cetane number is less than 50, the ignition timing=P[4] detection injection Kinj[4] and the cetane number/torque equivalent amount characteristic (P[4]) The (provisional) cetane number S[4] detected using this method has a large error. It is known that the error in the (provisional) cetane number S[1] detected using the method is very small. Therefore, when the (provisional) cetane number S[1]<50, the (provisional) cetane number S[4] is discarded, and the average of the (provisional) cetane number S[1] to the (provisional) cetane number [3] may be used as the (final) cetane number S. Similarly, in the example of FIG. 13, when the cetane number>60, the ignition timing=P[1] detection injection Kinj[1] and the cetane number/torque equivalent characteristic (P[1]) The (provisional) cetane number S[1] detected using It is known that the error in the (provisional) cetane number S[4] detected using is very small. Therefore, when the (provisional) cetane number S[4]>60, the (provisional) cetane number S[1] is discarded, and the average of the (provisional) cetane number S[2] to the (provisional) cetane number [4] may be used as the (final) cetane number S.

また制御装置50は、ステップSB425にて、(最終)セタン価Sに応じて、用意しているセタン価・トルク相当量特性(P[1])~セタン価トルク相当量特性(P[n])の中から適切なものを選定し、選定した下側の特性番号を「a」に設定し、選定した上側の特性番号を「b」に設定してステップSB430に処理を進める。 Further, in step SB425, the control device 50 selects the prepared cetane number/torque equivalent characteristics (P[1]) to cetane number torque equivalent characteristics (P[n]) according to the (final) cetane number S. ), the selected lower characteristic number is set to "a", the selected upper characteristic number is set to "b", and the process proceeds to step SB430.

例えば図13に示す例において、制御装置50は、(最終)セタン価S=55であると検出した場合、図13におけるセタン価・トルク相当量特性(P[1])~セタン価・トルク相当量特性(P[4])の中から、セタン価=55を検出するのに適したセタン価・トルク相当量特性を選定する(セタン価=55が判別可能セタン価範囲の中央により近いものを選定する)。この場合、セタン価・トルク相当量特性(P[2])(特性番号=2)と、セタン価・トルク相当量特性(P[3])(特性番号=3)を選定する。そして選定した特性番号の中から、下側の特性番号「2」を「a」に代入し、上側の特性番号「3」を「b」に代入する。 For example, in the example shown in FIG. 13, when the control device 50 detects that the (final) cetane number S=55, the cetane number/torque equivalent characteristic (P[1]) in FIG. Select the cetane number/torque equivalent characteristic suitable for detecting the cetane number = 55 from the quantitative characteristics (P[4]) select). In this case, the cetane number/torque equivalent amount characteristic (P[2]) (characteristic number=2) and the cetane number/torque equivalent amount characteristic (P[3]) (characteristic number=3) are selected. Then, from among the selected characteristic numbers, the lower characteristic number "2" is substituted for "a", and the upper characteristic number "3" is substituted for "b".

ステップSB430にて制御装置50は、繰り返しカウンタiに「a」の値を代入してステップSB435に処理を進める。上記の例にて「a」に「2」を代入した場合、繰り返しカウンタiに「2」を代入する。 At step SB430, control device 50 substitutes the value of "a" for repetition counter i, and advances the process to step SB435. When "2" is substituted for "a" in the above example, "2" is substituted for the repetition counter i.

ステップSB435にて制御装置50は、始動後初期検出フラグをOFFに設定して図18に示す処理を終了してリターンして図14に示すステップS265の下に戻り、図14に示す処理を終了する。 At step SB435, the control device 50 sets the post-startup initial detection flag to OFF, ends the processing shown in FIG. 18, returns to step S265 shown in FIG. 14, and ends the processing shown in FIG. do.

ステップSB465に処理を進めた場合、制御装置50は、繰り返しカウンタiの値を+1だけカウントアップしてステップSB470に処理を進める(次の検出用噴射Kinj[i]の準備をする)。 When the process proceeds to step SB465, the control device 50 counts up the value of the repetition counter i by +1 and proceeds to step SB470 (preparing for the next detection injection Kinj[i]).

ステップSB465~SB480の処理は、セタン価初期検出期間(この場合、始動後初期検出フラグ=ONの期間)よりも後の検出可能期間の処理であり、セタン価初期検出期間以降(始動後初期検出フラグのON――>OFFの遷移以降)に検出したセタン価に基づいて選定した検出用噴射Kinj[a]~Kinj[b]を実行する処理である。 The processing of steps SB465 to SB480 is the processing of the detectable period after the cetane number initial detection period (in this case, the period during which the initial detection flag is ON after starting), and after the cetane number initial detection period (initial detection after starting) This is a process for executing the detection injections Kinj[a] to Kinj[b] selected based on the cetane number detected after the transition from ON to OFF of the flag.

ステップSB470にて制御装置50は、カウントアップした繰り返しカウンタiが、「b」に設定されている値よりも大きいか否かを判定し、bよりも大きい場合(Yes)はステップSB475に処理を進め、b以下である場合(No)は図18に示す処理を終了してリターンして図14に示すステップS265の下に戻り、図14に示す処理を終了する。なお「b」の値は、ステップSB425またはステップSB475にて設定される。 At step SB470, the control device 50 determines whether or not the counted-up repetition counter i is greater than the value set in "b". If it is equal to or less than b (No), the process shown in FIG. 18 is terminated and returned to the bottom of step S265 shown in FIG. 14, and the process shown in FIG. 14 is terminated. The value of "b" is set at step SB425 or step SB475.

図19に示すように、始動後初期検出フラグがOFFの場合には、用意しているすべての着火時期=P[1]~P[n]のそれぞれに対応する検出用噴射Kinj[1]~[n](この場合、n=4)の中から、選定した着火時期(選定したセタン価・トルク相当量特性に対応する着火時期)に対応する検出用噴射を順番に実行する(図19の例では、検出用噴射Kinj[2]と検出用噴射Kinj[3]を順番に実行する)。そして制御装置50は、それぞれの検出用噴射Kinj[i]に対応する(仮)セタン価S[i]を検出する。 As shown in FIG. 19, when the post-startup initial detection flag is OFF, detection injections Kinj[1] to Kinj[1] to P[n] corresponding to all prepared ignition timings =P[1] to P[n], respectively. Detecting injections corresponding to selected ignition timings (ignition timings corresponding to selected cetane number/torque equivalent characteristics) are executed in order from [n] (in this case, n=4) (see FIG. 19). In the example, the detection injection Kinj[2] and the detection injection Kinj[3] are executed in order). Then, the control device 50 detects the (provisional) cetane number S[i] corresponding to each detection injection Kinj[i].

ステップSB475に処理を進めた場合、始動後初期検出フラグがOFFの期間であるので、検出用噴射Kinj[a]~Kinj[b]を一通り実行して、(仮)セタン価S[a]~S[b]を検出済みである。よって、制御装置50は、(仮)セタン価S[a]~S[b]に基づいて(最終)セタン価Sを検出(算出)する。例えば制御装置50は、セタン価S[a]~セタン価S[b]の平均を(最終)セタン価Sとする。 When the process proceeds to step SB475, since the initial post-startup detection flag is OFF, the detection injections Kinj[a] to Kinj[b] are executed once, and the (provisional) cetane value S[a] ~S[b] have been detected. Therefore, the control device 50 detects (calculates) the (final) cetane number S based on the (provisional) cetane numbers S[a] to S[b]. For example, the control device 50 sets the average of the cetane number S[a] to the cetane number S[b] as the (final) cetane number S.

なお、(最終)セタン価Sの算出方法は、上記の平均化に限定されるものではない。例えば、Mを2以上の整数として、今回の(最終)セタン価S=[(M-1)*(前回の(最終)セタン価S)+(今回のセタン価S[a]~S[b]の平均値)]/M、として求めるようにしてもよく、(最終)セタン価Sの算出方法には、種々の算出方法が考えられる。 The method for calculating the (final) cetane number S is not limited to the above averaging. For example, where M is an integer of 2 or more, the current (final) cetane number S = [(M-1) * (previous (final) cetane number S) + (current cetane number S [a] ~ S [b ]]/M, and the (final) cetane number S can be calculated using various methods.

また制御装置50は、ステップSB475にて、(最終)セタン価Sに応じて、用意しているセタン価・トルク相当量特性(P[1])~セタン価トルク相当量特性(P[n])の中から適切なものを選定し、選定した下側の特性番号を「a」に設定し、選定した上側の特性番号を「b」に設定してステップSB480に処理を進める。なお選定と「a」、「b」の設定については、ステップSB425と同じであるので説明を省略する。 Further, in step SB475, the control device 50 selects the prepared cetane number/torque equivalent characteristics (P[1]) to cetane number torque equivalent characteristics (P[n]) according to the (final) cetane number S. ), the selected lower characteristic number is set to "a", the selected upper characteristic number is set to "b", and the process proceeds to step SB480. Since the selection and setting of "a" and "b" are the same as in step SB425, the description thereof is omitted.

ステップSB480にて制御装置50は、繰り返しカウンタiに「a」の値を代入(上記の例にて「a」に「2」を代入した場合、繰り返しカウンタiに「2」を代入)して図18に示す処理を終了してリターンして図14に示すステップS265の下に戻り、図14に示す処理を終了する。 At step SB480, the control device 50 substitutes the value of "a" for the repetition counter i (when "2" is substituted for "a" in the above example, "2" is substituted for the repetition counter i), and After completing the processing shown in FIG. 18, the process returns to step S265 shown in FIG. 14, and the processing shown in FIG. 14 ends.

ステップSB425、SB475の処理を実行している制御装置50(CPU51)は、第1検出用噴射(Kinj[1])~第n検出用噴射(Kinj[n])のそれぞれにて実際に発生したトルクに相当する第1実トルク相当量~第n実トルク相当量と、第1セタン価・トルク相当量特性(P[1])~第nセタン価・トルク相当量特性(P[n])のそれぞれと、に基づいた(仮)セタン価S[i]から、(最終)セタン価Sを検出する、セタン価検出部51D(図1参照)に相当している。 The control device 50 (CPU 51) executing the processes of steps SB425 and SB475 determines whether the first detection injection (Kinj[1]) to the n-th detection injection (Kinj[n]) have actually occurred. 1st actual torque equivalent amount to n-th actual torque equivalent amount equivalent to torque, and 1st cetane number/torque equivalent amount characteristic (P[1]) to n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic (P[n]) and the (final) cetane number S from the (provisional) cetane number S[i] based on each of and the cetane number detection unit 51D (see FIG. 1).

そして検出された(最終)セタン価Sは、ディーゼル機関の通常の燃料噴射の噴射時期や噴射量の補正等に利用される。 The detected (final) cetane number S is used for correcting the injection timing and injection amount of normal fuel injection of the diesel engine.

●[本願の効果]
本願では、ディーゼル機関が燃料噴射を停止して惰性回転しながら回転数を徐々に低下させている検出可能期間において所定気筒に検出用噴射を実行して、当該検出用噴射にて発生したトルクに相当するトルク相当量に基づいて燃料のセタン価を検出する。従って、特許文献1のように通常の運転時の副噴射の噴射量を2水準の噴射量に変更して発生トルクの変化量を検出するよりも、セタン価の違いによるトルク変動量をより高精度に検出することが可能となり、より高い精度でセタン価を検出することができる。
● [Effects of the application]
In the present application, a detection injection is executed in a predetermined cylinder during a detectable period in which the diesel engine stops fuel injection and gradually decreases the rotation speed while coasting, and the torque generated by the detection injection is calculated. The cetane number of the fuel is detected based on the corresponding torque equivalents. Therefore, compared to detecting the amount of change in the generated torque by changing the injection amount of the secondary injection during normal operation to two levels as in Patent Document 1, the torque fluctuation amount due to the difference in the cetane number is higher. Accurate detection becomes possible, and the cetane number can be detected with higher accuracy.

また、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じた着火遅れ時間(TDLY)を求めて、検出用噴射の噴射時期をきめ細かく調整(補正)することで、安定した着火時期を実現している。同様に、ディーゼル機関の運転状態・環境状態に応じて検出用噴射の噴射量を調整(補正)することで、セタン価に応じたトルクを安定的に発生させることが可能となり、より高い精度でセタン価を検出することができる。 In addition, the ignition delay time (T DLY ) according to the operating and environmental conditions of the diesel engine is obtained, and the injection timing of the detection injection is finely adjusted (corrected) to achieve stable ignition timing. Similarly, by adjusting (correcting) the injection amount of the detection injection according to the operating and environmental conditions of the diesel engine, it is possible to stably generate torque according to the cetane number, resulting in higher accuracy. Cetane number can be detected.

また、要求されるセタン価検出範囲が広く、1つのセタン価・トルク相当量特性の判別可能セタン価範囲では要求されるセタン価検出範囲をカバーできない場合では、第2の実施の形態に示すように、複数のセタン価・トルク相当量特性を用意することで、要求されるセタン価検出範囲のセタン価を適切に検出することができる。また、複数用意した(目標)着火時期の検出用噴射を、毎回一通り実施するのでなく、一度(最終)セタン価を検出した後は、当該セタン価の適切に検出できる(目標)着火時期の検出用噴射の実行に絞ることで、不要な検出用噴射を省略することができる。 In addition, when the required cetane number detection range is wide and the required cetane number detection range cannot be covered by the discriminable cetane number range of one cetane number/torque equivalent characteristic, as shown in the second embodiment. In addition, by preparing a plurality of cetane number/torque equivalent amount characteristics, the cetane number within the required cetane number detection range can be detected appropriately. In addition, instead of executing a plurality of injections for detecting the (target) ignition timing each time, once the (final) cetane number is detected, the (target) ignition timing that can appropriately detect the cetane number is determined. Unnecessary detection injections can be omitted by focusing on the execution of detection injections.

本発明の燃料性状検出装置(制御装置50)は、本実施の形態で説明した構成、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。 The fuel property detection device (control device 50) of the present invention is not limited to the configuration, processing procedure, etc. described in the present embodiment, and various changes, additions, and deletions are possible without changing the gist of the present invention. be.

本実施の形態の説明では、クランク角度検出手段からの検出信号が、クランクシャフトが15[°CA]回転する毎に出力される例を説明したが、15[°CA]毎に限定されるものではない。また、気筒判別手段から第1気筒の圧縮上死点位置の信号を出力する例を説明したが、これに限定されるものではない。クランク角度信号、気筒判別信号には、種々のものがある。 In the description of the present embodiment, an example in which the detection signal from the crank angle detection means is output every 15 [° CA] rotation of the crankshaft has been described, but the detection signal is limited to every 15 [° CA]. isn't it. Moreover, although the example in which the cylinder discriminating means outputs the compression top dead center position signal of the first cylinder has been described, the present invention is not limited to this. There are various types of crank angle signals and cylinder discrimination signals.

第2の実施の形態では、図13に示すように、要求されるセタン価検出範囲に対して、4つのセタン価・トルク相当量特性(P[i])(i=1~n、図13の例ではn=4)を用意した例を説明したが、nの値は4に限定されるものではなく、2以上の整数であればよい。 In the second embodiment, as shown in FIG. 13, four cetane number/torque equivalent characteristics (P[i]) (i=1 to n, FIG. 13 In the above example, n=4) was prepared, but the value of n is not limited to 4, and may be an integer of 2 or more.

また第2の実施の形態では、検出用噴射Kinj[1]~検出用噴射Kinj[n]まで、用意した一通りの検出用噴射を順番に実行して(最終)セタン価Sを検出した後は選定した検出用噴射のみを行う例を説明したが、(最終)セタン価を検出した後も、検出用噴射Kinj[1]~検出用噴射Kinj[n]を一通り順番に実行するようにしてもよい。 Further, in the second embodiment, after the (final) cetane number S is detected by sequentially executing a set of prepared detection injections from injection for detection Kinj[1] to injection for detection Kinj[n], Although the example in which only the selected injection for detection is performed has been described, even after the (final) cetane number is detected, the injection for detection Kinj[1] to the injection for detection Kinj[n] are executed in order. may

本実施の形態の説明では、(目標)着火時期=7[°CA]、9[°CA]、11[°CA]、13[°CA]の例を説明したが、(目標)着火時期はこれらに限定されるものではなく、種々の値に設定することができる。また基準セタン価=54とした例を説明したが、これに限定されるものではない。 In the description of the present embodiment, examples of (target) ignition timing = 7 [° CA], 9 [° CA], 11 [° CA], and 13 [° CA] were described, but the (target) ignition timing is It is not limited to these, and can be set to various values. Also, an example in which the reference cetane number is 54 has been described, but the present invention is not limited to this.

また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。 Also, the numerical values used in the description of the present embodiment are examples, and the present invention is not limited to these numerical values.

1 ディーゼル機関システム
10 ディーゼル機関
11A、11B 吸気管
11C 吸気マニホルド
12A 排気マニホルド
12B、12C 排気管
13 EGR配管
14 EGR弁
15 EGRクーラ
21 吸気流量検出手段
22A クランク角度検出手段
22B 気筒検出手段
23 大気圧検出手段
24A コンプレッサ上流圧力検出手段
24B コンプレッサ下流圧力検出手段
24C 吸気マニホルド圧力検出手段
25 アクセルペダル踏込量検出手段
26A タービン上流圧力検出手段
26B タービン下流圧力検出手段
26C 差圧検出手段
27 車速検出手段
28A、28B 吸気温度検出手段
28C クーラント温度検出手段
28D、28E 排気温度検出手段
30 ターボ過給機
31 ノズル駆動手段
32 ノズル開度検出手段
33 可変ノズル
35 コンプレッサ
35A コンプレッサインペラ
36 タービン
36A タービンインペラ
41 コモンレール
43A~43D インジェクタ
45A~45D シリンダ
48 スロットル装置
48S スロットル開度検出手段
50 制御装置(燃料性状検出装置)
51 CPU
51A 検出用噴射時期関連量算出部
51B 検出用噴射量算出部
51C 検出用噴射実行部
51D セタン価検出部
53 記憶装置
61 酸化触媒
62 微粒子捕集フィルタ
Kinj、Kinj[1]~Kinj[4] 検出用噴射
SH 判別可能上限セタン価
SL 判別可能下限セタン価
SKH 検出上限セタン価
SKL 検出下限セタン価
DLY 着火遅れ時間(検出用噴射の噴射時期関連量)
Tinj 噴射時間(検出用噴射の噴射量)
1 Diesel engine system 10 Diesel engine 11A, 11B Intake pipe 11C Intake manifold 12A Exhaust manifold 12B, 12C Exhaust pipe 13 EGR pipe 14 EGR valve 15 EGR cooler 21 Intake flow rate detection means 22A Crank angle detection means 22B Cylinder detection means 23 Atmospheric pressure detection Means 24A Compressor upstream pressure detection means 24B Compressor downstream pressure detection means 24C Intake manifold pressure detection means 25 Accelerator pedal depression amount detection means 26A Turbine upstream pressure detection means 26B Turbine downstream pressure detection means 26C Differential pressure detection means 27 Vehicle speed detection means 28A, 28B Intake air temperature detection means 28C Coolant temperature detection means 28D, 28E Exhaust temperature detection means 30 Turbocharger 31 Nozzle drive means 32 Nozzle opening detection means 33 Variable nozzle 35 Compressor 35A Compressor impeller 36 Turbine 36A Turbine impeller 41 Common rail 43A-43D Injector 45A to 45D cylinder 48 throttle device 48S throttle opening detection means 50 control device (fuel property detection device)
51 CPUs
51A Injection timing-related quantity calculation unit for detection 51B Injection amount calculation unit for detection 51C Injection execution unit for detection 51D Cetane number detection unit 53 Storage device 61 Oxidation catalyst 62 Particulate collection filter Kinj, Kinj[1] to Kinj[4] Detection Injection SH Identifiable upper limit cetane number SL Identifiable lower limit cetane number SKH Detectable upper limit cetane number SKL Detectable lower limit cetane number
Tinj Injection time (injection amount for detection injection)

Claims (3)

ディーゼル機関が燃料噴射を停止して惰性回転しながら回転数を徐々に低下させている検出可能期間において所定気筒に対して検出用噴射を実行し、当該検出用噴射にて発生したトルクに相当するトルク相当量に基づいて、当該ディーゼル機関で用いている燃料のセタン価を検出する燃料性状検出装置であって、
nを2以上の整数とした場合に噴射された燃料が着火するクランク角度位置として、第1クランク角度位置~第nクランク角度位置が予め設定されており、
予め設定した基準セタン価の燃料を用いた場合には第1検出用噴射~第n検出用噴射にて噴射されたそれぞれの燃料が前記第1クランク角度位置~前記第nクランク角度位置のそれぞれで着火するように、前記ディーゼル機関の吸気量を含む運転状態に基づいて推定した筒内温度と筒内の酸素濃度関連量を含む筒内状態を推定し、推定した前記筒内状態に基づいて、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれの噴射時期に関連するそれぞれの噴射時期関連量を算出する検出用噴射時期関連量算出部と、
前記基準セタン価の燃料が前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射にてそれぞれの前記噴射時期関連量に基づいて噴射されて前記第1クランク角度位置~前記第nクランク角度位置のそれぞれで着火した場合には、それぞれの着火に続くそれぞれの燃焼によって発生するトルクに相当するそれぞれの前記トルク相当量が予め設定された第1基準トルク相当量~第n基準トルク相当量のそれぞれとなるように、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれの噴射量を算出する検出用噴射量算出部と、
セタン価に応じた前記トルク相当量が設定されているとともに前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれに対して設定された第1セタン価・トルク相当量特性~第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれであって、前記基準セタン価の燃料を用いた場合には前記第1基準トルク相当量~前記第n基準トルク相当量のそれぞれが算出されるように設定された前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれ、が記憶された記憶装置と、
前記検出可能期間の場合に、前記所定気筒に対して、前記検出用噴射量算出部にて算出したそれぞれの噴射量を、前記検出用噴射時期関連量算出部にて算出したそれぞれの前記噴射時期関連量に基づいたそれぞれの噴射時期にて噴射する前記第1検出用噴射~第n検出用噴射のそれぞれを実行する検出用噴射実行部と、
前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれにて実際に発生したトルクに相当する第1実トルク相当量~第n実トルク相当量と、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれと、に基づいてセタン価を検出するセタン価検出部と、
を有し、
前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれに対応する前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれは、セタン価の違いに応じた前記トルク相当量の変化がほとんど無い判別不適切セタン価範囲と、前記判別不適切セタン価範囲に対してセタン価の違いに応じた前記トルク相当量の変化が有る判別可能セタン価範囲と、を有しており、
前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれは、検出が要求される検出下限セタン価~検出上限セタン価であるセタン価検出範囲の一部を前記判別可能セタン価範囲として有しており、
前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性は、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性のそれぞれの前記判別可能セタン価範囲を重畳させると前記検出下限セタン価~前記検出上限セタン価の全体をカバーするように設定されている、
燃料性状検出装置。
During a detectable period in which the diesel engine stops fuel injection and gradually reduces the rotation speed while coasting, a detection injection is executed for a predetermined cylinder, and corresponds to the torque generated by the detection injection. A fuel property detection device that detects the cetane number of the fuel used in the diesel engine based on the torque equivalent,
A first crank angle position to an n-th crank angle position are set in advance as crank angle positions at which the injected fuel ignites when n is an integer of 2 or more,
When fuel having a preset reference cetane number is used, the fuel injected by the first detection injection to the n-th detection injection is injected at each of the first crank angle position to the n-th crank angle position. In order to ignite, an in-cylinder temperature estimated based on an operating state including an intake air amount of the diesel engine and an in-cylinder state including an in-cylinder oxygen concentration-related quantity are estimated, and based on the estimated in-cylinder state, a detection injection timing related quantity calculation unit that calculates each injection timing related quantity related to each of the injection timings of the first detection injection to the nth detection injection;
The fuel having the reference cetane number is injected based on the injection timing-related quantity in each of the first detection injection to the n-th detection injection, and is injected at each of the first crank angle position to the n-th crank angle position. In the case of ignition, each of the torque equivalent amounts corresponding to the torque generated by each combustion following each ignition becomes the preset first reference torque equivalent amount to n-th reference torque equivalent amount. a detection injection amount calculator that calculates the respective injection amounts of the first detection injection to the n-th detection injection,
The torque equivalent amount is set according to the cetane number, and a first cetane number/torque equivalent amount characteristic to an nth cetane number set for each of the first detection injection to the nth detection injection. Each of the torque equivalent characteristics, wherein each of the first reference torque equivalent to the n-th reference torque equivalent is calculated when the fuel having the reference cetane number is used. a storage device in which each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic is stored;
In the case of the detectable period, each of the injection timings calculated by the injection timing-related quantity calculation unit for detection is calculated for each of the injection amounts calculated by the injection amount calculation unit for detection for the predetermined cylinder. an injection-for-detection execution unit that executes each of the first to n-th detection injections to be injected at respective injection timings based on related quantities;
A first actual torque equivalent amount to an nth actual torque equivalent amount corresponding to the torque actually generated in each of the first detection injection to the nth detection injection, and the first cetane number/torque equivalent amount characteristic ~ a cetane number detection unit that detects the cetane number based on each of the n-th cetane number and torque equivalent characteristics;
has
Each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the nth cetane number/torque equivalent amount characteristic corresponding to each of the first detection injection to the nth detection injection is determined according to the difference in cetane number. An indistinguishable cetane number range in which the torque equivalent amount hardly changes, and a distinguishable cetane number range in which the torque equivalent amount changes according to the difference in the cetane number with respect to the indistinguishable cetane number range. has
Each of the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic is a part of the cetane number detection range from the detection lower limit cetane number to the detection upper limit cetane number required to be detected. It has a discriminable cetane number range,
The first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the n-th cetane number/torque equivalent amount characteristic are discriminable from the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the nth cetane number/torque equivalent amount characteristic. When the cetane number range is superimposed, it is set to cover the entire range from the lower detection limit cetane number to the upper detection limit cetane number.
Fuel property detector.
請求項1に記載の燃料性状検出装置であって、
前記ディーゼル機関への燃料の補給後、あるいは前記ディーゼル機関の始動の後、の所定期間であるセタン価初期検出期間では、前記検出用噴射実行部にて前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射を少なくとも1回実行して、前記セタン価検出部にてセタン価を検出し、
前記セタン価初期検出期間よりも後の前記検出可能期間では、
mを2以上かつn以下の整数とした場合に、前記セタン価初期検出期間以降に検出したセタン価に基づいて、前記第1セタン価・トルク相当量特性~前記第nセタン価・トルク相当量特性の中から、前記セタン価初期検出期間以降に検出したセタン価が前記判別可能セタン価範囲の中央に近い第mセタン価・トルク相当量特性を選定し、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射の中から前記第mセタン価・トルク相当量特性に対応する第m検出用噴射を選定し、選定した前記第m検出用噴射を、前記検出用噴射実行部にて実行する、
燃料性状検出装置。
The fuel property detection device according to claim 1 ,
In the cetane number initial detection period, which is a predetermined period after the diesel engine is refueled or after the diesel engine is started, the first detection injection to the n-th detection by the detection injection execution unit performing injection at least once to detect the cetane number at the cetane number detection unit;
In the detectable period after the cetane number initial detection period,
When m is an integer of 2 or more and n or less, the first cetane number/torque equivalent amount characteristic to the nth cetane number/torque equivalent amount are calculated based on the cetane number detected after the cetane number initial detection period. Among the characteristics, the m-th cetane number/torque equivalent amount characteristic is selected so that the cetane number detected after the cetane number initial detection period is close to the center of the discriminable cetane number range. selecting an m-th detection injection corresponding to the m-th cetane number/torque equivalent characteristic from among the n detection injections, and executing the selected m-th detection injection by the detection injection execution unit;
Fuel property detector.
請求項1または2に記載の燃料性状検出装置であって、 The fuel property detection device according to claim 1 or 2,
前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれを噴射してから、前記第1検出用噴射~前記第n検出用噴射のそれぞれに対応する前記セタン価検出部にてセタン価を検出するまでのそれぞれの期間では、前記ディーゼル機関の吸排気系に設けられたアクチュエータの動作状態を変更させることなく維持させる、 After each of the first detection injection to the n-th detection injection is injected, the cetane number is detected by the cetane number detection unit corresponding to each of the first detection injection to the n-th detection injection. During each period until the operation, the operating state of the actuator provided in the intake and exhaust system of the diesel engine is maintained without being changed.
燃料性状検出装置。 Fuel property detector.
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