WO2012131954A1 - セタン価推定装置 - Google Patents

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WO2012131954A1
WO2012131954A1 PCT/JP2011/058120 JP2011058120W WO2012131954A1 WO 2012131954 A1 WO2012131954 A1 WO 2012131954A1 JP 2011058120 W JP2011058120 W JP 2011058120W WO 2012131954 A1 WO2012131954 A1 WO 2012131954A1
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WO
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cetane number
fuel
injection
estimation
injection timing
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PCT/JP2011/058120
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伊藤　嘉康
森川　淳
猛 宮浦
牧男 土山
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トヨタ自動車 株式会社
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02D2200/0611—Fuel type, fuel composition or fuel quality
    • F02D2200/0612—Fuel type, fuel composition or fuel quality determined by estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque

Definitions

  • the present invention relates to a cetane number estimation device for estimating the cetane number of fuel supplied to a diesel engine.
  • Patent Document 1 discloses a device that injects a small amount of fuel from a fuel injection valve, detects an index value of engine torque generated by the fuel injection, and estimates the cetane number of the fuel based on the index value. Proposed. In this apparatus, focusing on the fact that the engine torque generated by a predetermined amount of fuel injection changes according to the cetane number of the fuel, the cetane number of the fuel is estimated based on the index value of the engine torque generated by the fuel injection.
  • Patent Document 1 when estimating the cetane number of fuel, the fuel injection is repeatedly performed several tens of times while changing the injection timing, and the index value of the engine torque generated by the execution of the fuel injection is separately set.
  • An apparatus for detection has also been proposed. This device specifies the injection timing at which misfiring starts based on the detected change tendency of the index value of the engine torque, and estimates the cetane number of the fuel based on the same period. In this apparatus, the estimation of the cetane number of the fuel is executed by utilizing the tendency that the injection timing at which misfiring starts becomes the advanced timing as the cetane number of the fuel is lower.
  • the fuel injection is performed with the above-mentioned engine torque when the cetane number of the fuel changes. It is desirable to execute in a situation where the degree of change (hereinafter, torque sensitivity) becomes large.
  • the torque sensitivity is not constant, it varies depending on the timing of fuel injection and the cetane number of the fuel at that time, and the engine torque hardly changes even when the cetane number of the fuel changes. There is also.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cetane number estimation device capable of accurately estimating the cetane number of fuel while suppressing the number of executions of fuel injection.
  • the cetane number estimation device in a diesel engine to which the device is applied, basic injection control for controlling the fuel injection mode based on the engine operating state, and estimation of the cetane number of the fuel And auxiliary injection control for controlling the fuel injection mode. Further, in this diesel engine, three or more regions that are separated from each other with respect to the cetane number of the fuel are set, and engine control is executed in a different execution manner for each region.
  • fuel injection at a predetermined injection amount and injection timing is executed as auxiliary injection control corresponding to each of a plurality of boundaries that divide a plurality of regions, and the engine torque generated by the execution is controlled.
  • An index value is detected, and based on the detected index value, it is estimated whether the cetane number of the fuel is greater than a specific boundary or less than the same boundary. Then, assuming that the injection timing corresponding to the boundary to be estimated at that time is the target injection timing and the injection timing corresponding to the other boundary is the non-target injection timing, the torque at the time of execution of fuel injection at the target injection timing
  • the target injection timing is set such that the sensitivity is greater than the torque sensitivity when it is assumed that fuel injection is executed at the non-target injection timing.
  • the retarded timing is set such that the boundary to be estimated is a value on the high cetane number side.
  • the estimation of the boundary on the lowest cetane number side among the plurality of boundaries is executed prior to the estimation of other boundaries.
  • the estimation for the boundary on the lowest cetane number side can be performed. Therefore, when the cetane number of the fuel supplied to the diesel engine changes from the high cetane number side region to the lowest cetane number side region, this can be grasped at an early stage. The occurrence of misfire can be suitably suppressed.
  • the injection timing calculated based on the engine speed based on the relationship between the predetermined engine speed and the injection timing is used as the predetermined injection time.
  • the engine torque generated by fuel injection at a predetermined amount changes in accordance with the engine rotational speed at the time of fuel injection in addition to changing according to the cetane number of the fuel.
  • Such a difference in engine torque due to a difference in engine rotational speed is a cause of a decrease in estimation accuracy when the cetane number is estimated based on the index value of the engine torque.
  • the engine torque generated by fuel injection at a predetermined amount also changes depending on the fuel injection execution timing. Therefore, by setting the injection timing according to the engine rotation speed, it becomes possible to execute the fuel injection by the auxiliary injection control so that the variation in the index value of the engine torque due to the difference in the engine rotation speed can be suppressed. I can say.
  • the cetane number is estimated based on the index value. It becomes possible to execute with high accuracy.
  • the estimation unit determines that the cetane number of the fuel is less than the boundary when the index value is smaller than a predetermined determination value corresponding to each of the plurality of boundaries. When the index value is not less than the determination value, it is determined that the cetane number of the fuel is not less than the same boundary.
  • fuel injection is performed at a predetermined injection amount and injection timing by auxiliary injection control on the condition that fuel cut is performed during deceleration operation of a vehicle equipped with a diesel engine. Is done.
  • the fuel injection by the basic injection control is stopped, the fuel injection at the predetermined injection timing by the auxiliary injection control can be executed.
  • basic injection control is executed as the engine control.
  • the plurality of regions include a low cetane number region, a medium cetane number region, and a high cetane number region.
  • the fuel injection by the auxiliary injection control for estimating whether the cetane number of the fuel is greater than or equal to the boundary between the low cetane number region and the medium cetane number region (hereinafter referred to as the boundary BL) and less than the boundary BL is performed in advance. It is executed at a predetermined first injection timing, that is, an advanced timing suitable for a situation where the cetane number is low. Therefore, it is possible to set the injection timing at which the torque sensitivity becomes high in the vicinity of the boundary BL as the first injection timing, and based on the index value of the engine torque generated with the execution of fuel injection at the first injection timing. Thus, the above estimation can be performed with high accuracy.
  • boundary BH boundary between the medium cetane number region and the high cetane number region (hereinafter referred to as boundary BH) and less than the boundary BH is performed in advance. It is executed at a predetermined second injection timing, that is, a relatively retarded timing suitable for a situation where the cetane number is high. Therefore, it is possible to set the injection timing at which the torque sensitivity is high near the boundary BH as the second injection timing, and based on the index value of the engine torque generated when the fuel injection is performed at the second injection timing. Thus, the above estimation can be performed with high accuracy.
  • the cetane number of the fuel is based on the result estimated together with the execution of the fuel injection at the first injection timing and the result estimated with the execution of the fuel injection at the second injection timing retarded from the first injection timing. It is possible to accurately estimate which of the above three regions is. Therefore, according to the above aspect, it is possible to accurately estimate the cetane number of the fuel while suppressing the number of executions of the fuel injection, as compared with the apparatus that repeatedly executes the fuel injection while changing the injection timing as described above. become.
  • the graph which shows the other example of the relationship between the detection frequency of the rotation fluctuation amount at the time of execution of fuel injection, and the cetane number of fuel.
  • the flowchart which shows the specific execution procedure of the estimation control process of 1st Embodiment. Explanatory drawing explaining the calculation method of rotation fluctuation amount.
  • the flowchart which shows the specific execution procedure of the estimation control process of 2nd Embodiment.
  • the vehicle 10 is equipped with a diesel engine 11 as a drive source.
  • the crankshaft 12 of the diesel engine 11 is connected to wheels 15 via a clutch mechanism 13 and a manual transmission 14.
  • a clutch operating member for example, a clutch pedal
  • the clutch mechanism 13 is in an operating state in which the connection between the crankshaft 12 and the manual transmission 14 is released.
  • An intake passage 17 is connected to the cylinder 16 of the diesel engine 11. Air is sucked into the cylinder 16 of the diesel engine 11 through the intake passage 17.
  • a direct injection type fuel injection valve 20 that directly injects fuel into the cylinder 16 is attached to the diesel engine 11 for each cylinder 16. The fuel injected by opening the fuel injection valve 20 is ignited and burned in contact with the intake air compressed and heated in the cylinder 16 of the diesel engine 11.
  • the piston 18 is pushed down by the energy generated by the combustion of the fuel in the cylinder 16, and the crankshaft 12 is forcibly rotated.
  • the combustion gas combusted in the cylinder 16 of the diesel engine 11 is discharged as an exhaust gas into the exhaust passage 19 of the diesel engine 11.
  • Each fuel injection valve 20 is individually connected to a common rail 34 via a branch passage 31a, and the common rail 34 is connected to a fuel tank 32 via a supply passage 31b.
  • a fuel pump 33 that pumps fuel is provided in the supply passage 31b.
  • the fuel boosted by the pumping by the fuel pump 33 is stored in the common rail 34 and supplied to each fuel injection valve 20.
  • a return passage 35 is connected to each fuel injection valve 20, and each return passage 35 is connected to a fuel tank 32. Part of the fuel inside the fuel injection valve 20 is returned to the fuel tank 32 through the return passage 35.
  • a needle valve 22 is provided inside the housing 21 of the fuel injection valve 20.
  • the needle valve 22 is provided in a state capable of reciprocating in the housing 21 (moving up and down in the figure).
  • a spring 24 that constantly urges the needle valve 22 toward the injection hole 23 (the lower side in the figure).
  • a nozzle chamber 25 is formed in the housing 21 at a position on one side (lower side in the figure) with the needle valve 22 interposed therebetween, and on the other side (upper side in the figure).
  • a pressure chamber 26 is formed.
  • the nozzle chamber 25 has an injection hole 23 that communicates the inside with the outside of the housing 21, and fuel is supplied from the branch passage 31 a (common rail 34) through the introduction passage 27.
  • the pressure chamber 26 is connected to the nozzle chamber 25 and the branch passage 31a (common rail 34) via a communication passage 28.
  • the pressure chamber 26 is connected to a return passage 35 (fuel tank 32) via a discharge passage 30.
  • a piezoelectric actuator 29 in which a piezoelectric element (for example, a piezo element) that expands and contracts by input of a drive signal is provided in the housing 21.
  • a valve body 29 a is attached to the piezoelectric actuator 29, and the valve body 29 a is provided inside the pressure chamber 26. Then, through the movement of the valve element 29 a by the operation of the piezoelectric actuator 29, one of the communication path 28 (nozzle chamber 25) and the discharge path 30 (return path 35) is selectively communicated with the pressure chamber 26. It has become.
  • the piezoelectric actuator 29 expands to move the valve element 29a, the communication between the communication passage 28 and the pressure chamber 26 is cut off, and the return passage. 35 and the pressure chamber 26 are in communication with each other.
  • part of the fuel in the pressure chamber 26 is returned to the fuel tank 32 via the return passage 35 in a state where fuel outflow from the nozzle chamber 25 to the pressure chamber 26 is prohibited.
  • the pressure of the fuel in the pressure chamber 26 decreases and the pressure difference between the pressure chamber 26 and the nozzle chamber 25 increases, and the pressure difference causes the needle valve 22 to move against the biasing force of the spring 24 and inject.
  • the fuel injection valve 20 is in a state in which fuel is injected (opened state) at this time.
  • the fuel injection valve 20 is integrally attached with a pressure sensor 41 that outputs a signal corresponding to the fuel pressure PQ inside the introduction passage 27. For this reason, for example, the fuel in a portion near the injection hole 23 of the fuel injection valve 20 as compared with a device that detects the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve 20 such as the fuel pressure in the common rail 34 (see FIG. 1). The pressure can be detected, and the change in the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 accompanying the opening of the fuel injection valve 20 can be detected with high accuracy.
  • One pressure sensor 41 is provided for each fuel injection valve 20, that is, for each cylinder 16 of the diesel engine 11.
  • the diesel engine 11 is provided with various sensors as peripheral devices for detecting an operation state.
  • a crank sensor 42 for detecting the rotational phase and rotational speed (engine rotational speed NE) of the crankshaft 12 is provided.
  • an accelerator sensor 43 for detecting an operation amount (accelerator operation amount ACC) of an accelerator operation member (for example, an accelerator pedal), a vehicle speed sensor 44 for detecting a traveling speed of the vehicle 10, and an operation of the clutch operation member
  • a clutch switch 45 for detecting the presence or absence is also provided.
  • an electronic control unit 40 configured with a microcomputer is also provided.
  • the electronic control unit 40 takes in the output signals of various sensors and performs various calculations based on the output signals, and the diesel engine 11 such as operation control (fuel injection control) of the fuel injection valve 20 according to the calculation results.
  • operation control fuel injection control
  • Various controls related to the operation are executed.
  • the electronic control unit 40 functions as an estimation unit, a first estimation unit, and a second estimation unit.
  • the fuel injection control of this embodiment is basically executed as follows.
  • control for temporarily stopping fuel injection for operation of the diesel engine 11 is executed.
  • three regions of a low cetane number region, a medium cetane number region, and a high cetane number region are set in order from the lowest cetane number of the fuel, and the fuel is executed in different execution modes for each region. Injection control is executed. Specifically, for example, in the region where the cetane number is lower, the advance timing is set as the required injection timing Tst.
  • the fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed in this way, an error may occur in the execution timing and the injection amount due to the initial individual difference of the fuel injection valve 20 and the change over time. Such an error is not preferable because the output torque of the diesel engine 11 is changed. Therefore, in this embodiment, in order to properly execute the fuel injection from each fuel injection valve 20 according to the operating state of the diesel engine 11, the fuel injection is performed based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 41. A correction process for forming the rate detection time waveform and correcting the required injection timing Tst and the required injection time Ttm based on the detection time waveform is executed. This correction process is executed for each cylinder 16 of the diesel engine 11 separately.
  • the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 is reduced when the fuel injection valve 20 is opened, and then increased when the fuel injection valve 20 is closed. It fluctuates with it. Therefore, the actual operating characteristics of the fuel injection valve 20 (for example, the timing when the valve opening operation is started or the timing when the valve closing operation is started) are monitored by monitoring the fluctuation waveform of the fuel pressure when the fuel injection is performed. It can be accurately grasped. Therefore, by correcting the required injection timing Tst and the required injection time Ttm based on the actual operating characteristics of the fuel injection valve 20, the fuel injection timing and the fuel injection amount can be accurately adjusted in accordance with the operating state of the diesel engine 11. Can be set.
  • FIG. 3 shows the relationship between the transition of the fuel pressure PQ and the detection time waveform of the fuel injection rate.
  • valve opening operation start timing Tos a timing at which the valve opening operation of the fuel injection valve 20 (specifically, movement of the needle valve 22 toward the valve opening side) is started (valve opening operation start timing Tos), fuel When the injection rate becomes maximum (maximum injection rate arrival time Toe), when the fuel injection rate starts to decrease (injection rate decrease start time Tcs), and when the fuel injection valve 20 is closed (specifically, the needle valve 22
  • Tce valve closing operation completion timing
  • the average value of the fuel pressure PQ in the predetermined period T1 immediately before the start of the valve opening operation of the fuel injection valve 20 is calculated, and the average value is stored as the reference pressure Pbs.
  • the reference pressure Pbs is used as a pressure corresponding to the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 when the valve is closed.
  • the predetermined pressure P1 corresponds to the change in the fuel pressure PQ, that is, the movement of the needle valve 22 even when the needle valve 22 is in the closed position when the fuel injection valve 20 is driven to open or close. This is a pressure corresponding to a change in the fuel pressure PQ that does not contribute.
  • a first-order differential value of the fuel pressure PQ during a period in which the fuel pressure PQ drops immediately after the start of fuel injection is calculated.
  • a tangent line L1 of the time waveform of the fuel pressure PQ at the point where the first-order differential value is minimized is obtained, and an intersection point A between the tangent line L1 and the operating pressure Pac is calculated.
  • the timing corresponding to the point AA where the intersection A is returned to the past timing by the detection delay of the fuel pressure PQ is specified as the valve opening operation start timing Tos.
  • the detection delay is a period corresponding to the delay of the change timing of the fuel pressure PQ with respect to the pressure change timing of the nozzle chamber 25 (see FIG. 2) of the fuel injection valve 20, and the distance between the nozzle chamber 25 and the pressure sensor 41. This is a delay caused by the above.
  • the first-order differential value of the fuel pressure PQ during the period in which the fuel pressure PQ rises after dropping once immediately after the start of fuel injection is calculated.
  • the tangent L2 of the time waveform of the fuel pressure PQ at the point where the first-order differential value becomes maximum is obtained, and the intersection B between the tangent L2 and the operating pressure Pac is calculated.
  • the timing corresponding to the point BB where the intersection B is returned to the past timing by the detection delay is specified as the valve closing operation completion timing Tce.
  • a time CC at which the intersection C is returned to the past time by the detection delay is calculated, and a point D at which the virtual maximum fuel injection rate VRt is reached at the same time CC is specified.
  • the timing corresponding to the intersection E between the straight line L3 connecting the point D and the valve opening operation start timing Tos (specifically, the point at which the fuel injection rate becomes “0” at the same time Tos) and the maximum injection rate Rt is obtained. It is specified as the maximum injection rate arrival time Toe.
  • the timing corresponding to the intersection F between the straight line L4 and the maximum injection rate Rt connecting the point D and the valve closing operation completion timing Tce (specifically, the point at which the fuel injection rate becomes “0” at the same time Tce) is injected. It is specified as the rate drop start time Tcs.
  • the trapezoidal time waveform formed by the valve opening operation start timing Tos, the maximum injection rate arrival timing Toe, the injection rate drop start timing Tcs, the valve closing operation completion timing Tce and the maximum injection rate Rt is a fuel injection rate in fuel injection. Is used as a detection time waveform.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a specific processing procedure of the correction processing, and a series of processing shown in the flowchart is executed by the electronic control unit 40 as interruption processing at predetermined intervals.
  • FIG. 5 shows an example of the relationship between the detection time waveform and the basic time waveform.
  • a detection time waveform at the time of execution of fuel injection is formed based on the fuel pressure PQ (step S101). Further, based on the operating state of the diesel engine 11 such as the accelerator operation amount ACC and the engine rotational speed NE, a basic value (basic time waveform) for the time waveform of the fuel injection rate at the time of executing fuel injection is set (step). S102).
  • the relationship between the operation state of the diesel engine 11 and the basic time waveform suitable for the operation state is obtained in advance based on the results of experiments and simulations and stored in the electronic control unit 40.
  • a basic time waveform is set from the above relationship based on the operation state of the diesel engine 11 at that time.
  • the basic time waveform (one-dot chain line) includes the valve opening operation start timing Tosb, the maximum injection rate arrival timing Toeb, the injection rate drop start timing Tcsb, the valve closing operation completion timing Tceb, and the maximum injection rate.
  • the specified trapezoidal time waveform is set.
  • the basic time waveform and the detection time waveform (solid line) are compared, and a correction term for correcting the control target value (the required injection timing Tst) of the fuel injection start timing based on the comparison result.
  • K1 and a correction term K2 for correcting the control target value (required injection time Ttm) of the execution time of the same fuel injection are respectively calculated.
  • a value obtained by correcting the required injection timing Tst by the correction term K1 (in this embodiment, a value obtained by adding the correction term K1 to the required injection timing Tst) is calculated as the final required injection timing Tst.
  • the injection start time is accurately set in accordance with the operation state of the diesel engine 11.
  • a value obtained by correcting the required injection time Ttm by the correction term K2 (in this embodiment, a value obtained by adding the correction term K2 to the required injection time Ttm) is calculated as the final required injection time Ttm.
  • the required injection timing Tst is based on the difference between the actual operating characteristic (specifically, the detection time waveform) of the fuel injection valve 20 and the predetermined basic operating characteristic (specifically, the basic time waveform). Since the required injection time Ttm is corrected, the deviation between the actual operating characteristics of the fuel injection valve 20 and the basic operating characteristics (the operating characteristics of the fuel injection valve having standard characteristics) can be suppressed. Therefore, the injection timing and the injection amount in the fuel injection from each fuel injection valve 20 are set appropriately so as to match the operation state of the diesel engine 11.
  • the drive control of the fuel injection valve 20 based on the required injection timing Tst and the required injection time Ttm functions as basic injection control for controlling the fuel injection mode based on the engine operating state.
  • control for estimating the cetane number of the fuel provided for combustion in the diesel engine 11 is executed.
  • the outline of this estimation control will be described below.
  • an execution condition including a condition that the fuel cut control is being executed ([Condition A] described later) is set. Then, when this execution condition is satisfied, fuel injection to the diesel engine 11 at a predetermined amount (for example, several cubic millimeters) is executed, and the diesel engine 11 generated with the execution of the fuel injection.
  • the output torque index value (rotational fluctuation amount ⁇ NE described later) is detected and stored. Thereafter, the cetane number of the fuel is estimated based on this rotational fluctuation amount ⁇ NE. As the rotational fluctuation amount ⁇ NE, a larger value is detected when a large output torque is generated in the diesel engine 11.
  • the cetane number of the fuel supplied to the diesel engine 11 The higher the cetane number of the fuel supplied to the diesel engine 11, the easier it is to ignite the fuel, and the less unburned fuel of the fuel decreases, so the engine torque generated as the fuel burns increases.
  • the cetane number of the fuel is estimated based on the relationship between the cetane number of the fuel and the output torque of the diesel engine 11.
  • the control related to the fuel injection for estimating the cetane number of the fuel controls the injection mode of the fuel in relation to the estimation of the cetane number. Acts as a control.
  • FIG. 6 shows the relationship between the rotational fluctuation amount ⁇ NE, the cetane number of the fuel, and the injection timing obtained based on the results of various experiments and simulations by the inventors.
  • the injection timing at which the torque sensitivity is maximized becomes the retarded timing as the cetane number of the fuel increases.
  • the slopes of the lines L1 to L6 are values corresponding to torque sensitivity. For example, at the boundary BL between the low cetane number region and the medium cetane number region, the torque sensitivity is greatest when fuel injection is performed at the injection timing corresponding to the line L3 among the lines L1 to L6. On the other hand, at the boundary BH between the medium cetane number region and the high cetane number region, the fuel was injected at the injection timing corresponding to the line L5, that is, the injection timing that is retarded from the injection timing corresponding to the line L3. In this case, the torque sensitivity is the highest.
  • the control target value of the injection timing in the auxiliary injection control (target injection timing TQstA)
  • TQstA target injection timing
  • TQstB target injection timing
  • the target injection timing TQstA is a target injection timing corresponding to the boundary BL
  • the target injection timing TQstB is an asymmetric injection timing corresponding to another boundary BH.
  • each target is set such that the torque sensitivity at the time of executing fuel injection at the target injection timing TQstA is larger than the torque sensitivity when it is assumed that fuel injection is executed at the target injection timing TQstB.
  • Injection timings TQstA and TQstB are set.
  • the target injection timing TQstB is a target injection timing corresponding to the boundary BH
  • the target injection timing TQstA is an asymmetric injection timing corresponding to another boundary BL.
  • each target is set such that the torque sensitivity at the time of executing the fuel injection at the target injection timing TQstB is larger than the torque sensitivity when it is assumed that the fuel injection is executed at the target injection timing TQstA.
  • Injection timings TQstA and TQstB are set.
  • the output torque of the diesel engine 11 generated with fuel injection increases as the engine speed NE increases.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE which is the index value
  • ⁇ NE which is the index value
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected at the time of execution of fuel injection at a predetermined amount changes in accordance with the engine rotational speed NE at the time of execution of fuel injection in addition to changing according to the cetane number of fuel. It can be said.
  • Such a difference in the rotational fluctuation amount ⁇ NE due to the difference in the engine rotational speed NE causes a decrease in estimation accuracy when the cetane number is estimated based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE.
  • the rotation fluctuation amount ⁇ NE becomes smaller as the fuel injection timing is the retarded timing. Get smaller. This is considered to be because the fuel burns when the temperature and pressure in the cylinder 16 are low as the injection timing is retarded, and the amount of unburned fuel increases. Therefore, by setting the injection timing according to the engine speed NE, it is possible to execute fuel injection by auxiliary injection control so that the variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE due to the difference in the engine speed NE can be suppressed. It can be said.
  • the injection timing in the auxiliary injection control is set based on the engine speed NE.
  • the target injection timing TQstA at the time of execution of estimation of the cetane number at the boundary BL on the low cetane number side is an injection timing as close as possible to the injection timing at which the torque sensitivity is highest at the boundary BL, and the engine speed
  • An injection timing is set at which variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE due to the difference in speed NE is suppressed.
  • the target injection timing TQstB at the time of execution of estimation of the cetane number at the boundary BH on the high cetane number side is an injection timing as close as possible to the injection timing at which the torque sensitivity is highest at the boundary BH, and the engine speed.
  • An injection timing is set at which variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE due to the difference in NE is suppressed.
  • the relationship between the target injection timing TQstA and the engine speed NE described above is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the electronic control unit 40 as the operation map L. Yes.
  • the target injection timing TQstA is set based on the engine rotation speed NE based on the calculation map L.
  • the relationship between the target injection timing TQstB and the engine speed NE described above is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the electronic control unit 40 as the operation map H.
  • the target injection timing TQstB is set based on the engine speed NE based on the calculation map H.
  • the estimation of the cetane number at the boundary BL is executed as follows. That is, first, fuel injection at a predetermined target injection timing TQstA is executed as auxiliary injection control, and a rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution is detected. Based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE, it is estimated whether the cetane number of the fuel is greater than or less than the boundary BL between the low cetane number region and the medium cetane number region and less than the boundary BL.
  • the cetane number of the fuel is less than the boundary BL when the rotational fluctuation amount ⁇ NE is smaller than a predetermined low cetane number determination value JL, and the rotational fluctuation amount ⁇ NE is greater than or equal to the low cetane number determination value JL.
  • the cetane number of the fuel is not less than the boundary BL.
  • a determination value that can accurately determine whether the cetane number of the fuel is less than the boundary BL or greater than or equal to the boundary BL based on the results of various experiments and simulations. The same value is obtained and stored in the electronic control unit 40 as the low cetane number determination value JL.
  • the fuel injection for estimating whether the cetane number of the fuel is greater than or less than the boundary BL between the low cetane number region and the medium cetane number region and less than the boundary BL is the target injection timing TQstA, that is, cetane. It is executed at a relatively advanced time suitable for a low-value situation. Therefore, fuel injection by the auxiliary injection control can be executed at the injection timing when the torque sensitivity becomes high in the vicinity of the boundary BL, and the above estimation is accurately performed based on the index value of the engine torque generated along with the execution of the fuel injection. Will be able to.
  • FIG. 7 shows the result of detecting the rotational fluctuation amount ⁇ NE while performing fuel injection at the target injection timing TQstA using three types of fuel, low cetane number fuel, medium cetane number fuel, and high cetane number fuel. An example is shown.
  • the target injection timing TQstA is set based on the engine speed NE. Therefore, the target injection timing TQstA can be set so that the variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE caused by the difference in the engine rotational speed NE can be suppressed. Therefore, the estimation of the cetane number based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE can be accurately performed. Be able to run.
  • the estimation of the cetane number at the boundary BH is executed as follows. That is, first, fuel injection at a predetermined target injection timing TQstB is executed as auxiliary injection control, and a rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution is detected. Based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE, it is estimated whether the cetane number of the fuel is greater than or less than the boundary BH between the medium cetane number region and the high cetane number region and less than the boundary BH.
  • the cetane number of the fuel is less than the boundary BH when the rotational fluctuation amount ⁇ NE is smaller than a predetermined high cetane number determination value JH, and the rotational fluctuation amount ⁇ NE is greater than or equal to the high cetane number determination value JH.
  • the cetane number of the fuel is greater than or equal to the boundary BH.
  • a determination value that can accurately determine whether the cetane number of the fuel is less than the boundary BH or more than the boundary BH is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations. The same value is stored in the electronic control unit 40 as the high cetane number determination value JH.
  • the fuel injection for estimating whether the cetane number of the fuel is greater than or equal to the boundary BH between the medium cetane number region and the high cetane number region and less than the boundary BH is the target injection timing TQstB, that is, cetane. It is executed at a relatively retarded angle suitable for high-value situations. Therefore, fuel injection by the auxiliary injection control can be executed at the injection timing when the torque sensitivity becomes high in the vicinity of the boundary BH, and the above estimation is accurately performed based on the index value of the engine torque generated along with the execution of the fuel injection. Will be able to.
  • FIG. 8 shows the result of detecting the rotational fluctuation amount ⁇ NE while performing fuel injection at the target injection timing TQstB separately using three types of fuel, low cetane number fuel, medium cetane number fuel, and high cetane number fuel. An example is shown.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected when the medium cetane number fuel is used and the high cetane number is longer. Therefore, the high cetane number judgment value JH is easily set between the range in which the rotational fluctuation amount ⁇ NE is detected when the medium cetane number fuel is used and the range in which the rotational fluctuation amount ⁇ NE is detected when the high cetane number fuel is used. Therefore, it is possible to accurately determine the cetane number of the fuel based on the determination value JH.
  • the interval between the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected when the low cetane number fuel is used and the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected when the medium cetane number fuel is used is short.
  • the target injection timing TQstB is set based on the engine speed NE. Therefore, the target injection timing TQstB can be set so that the variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE caused by the difference in the engine rotational speed NE can be suppressed, so that the estimation of the cetane number based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE can be accurately performed. Be able to run.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution of fuel injection at the target injection timing TQstA is less than the low cetane number determination value JL, it is determined that the cetane number of the fuel is in the low cetane number region.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution of fuel injection at the target injection timing TQstA is equal to or higher than the low cetane number determination value JL, and the rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution of fuel injection at the target injection timing TQstB is high.
  • it is less than the determination value JH it is determined that the cetane number of the fuel is in the medium cetane number region.
  • the cetane number estimation at the low cetane number side boundary BL is performed as the cetane number at the high cetane number side boundary BL. This is executed prior to estimation.
  • the combustion state of the fuel may deteriorate and cause misfires.
  • estimation control at the start of execution of estimation of the cetane number of fuel by estimation control, first, estimation of the cetane number for the boundary BL on the low cetane number side can be performed, so that fuel is replenished. For example, when the low cetane number fuel is supplied to the diesel engine 11, this can be grasped early.
  • the execution of engine control suitable for a low cetane number can be started early, and the cetane number of the fuel supplied to the diesel engine 11 has changed from a high cetane number region or a medium cetane number region to a low cetane number region.
  • the occurrence of misfire caused by this can be suitably suppressed.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a specific execution procedure of the estimation control process. Note that the series of processes shown in this flowchart conceptually shows the execution procedure of the estimation control process, and the actual process is executed by the electronic control unit 40 as an interrupt process at predetermined intervals.
  • step S201 it is first determined whether or not an execution condition is satisfied.
  • the execution condition is satisfied when all of the following [Condition A] to [Condition C] are satisfied.
  • [Condition A] The fuel cut control is executed.
  • [Condition B] The clutch mechanism 13 is in an operating state in which the connection between the crankshaft 12 and the manual transmission 14 is released. Specifically, the clutch operating member is operated.
  • [Condition C] The execution completion flag is turned off.
  • step S201 NO
  • the process is temporarily terminated without executing the processes of the following steps S202 to S217, that is, the process of estimating the cetane number of the fuel.
  • step S202 it is determined whether or not the low cetane completion flag is turned off.
  • the low cetane completion flag is turned off when the operation switch is turned on to start the operation of the diesel engine 11, while the cetane number is estimated at the boundary BL on the low cetane number side (steps S203 to S203). This flag is turned on when the execution of S207) is completed. Since the low cetane completion flag is turned off, it is determined that the estimation of the cetane number at the boundary BL on the low cetane number side is not yet completed after the operation of the diesel engine 11 is started.
  • step S202 If the low cetane completion flag is turned off (step S202: YES), execution of a process for estimating the cetane number at the boundary BL is started.
  • the target injection timing TQstA is set from the calculation map L based on the engine speed NE (step S203). Thereafter, the target injection timing TQstA and the control target value (target injection time TQtm) of the predetermined fuel injection time are corrected by the correction terms K1 and K2 calculated by the correction processing described above (step S204). Specifically, a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstA is set as a new target injection time TQstA, and a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstA is set as a new target injection time TQstA
  • a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • step S205 drive control of the fuel injection valve 20 based on the target injection timing TQstA and the target injection time TQtm is executed, and fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed (step S205).
  • fuel injection in the auxiliary injection control is performed using a predetermined one of the plurality of fuel injection valves 20 (in this embodiment, the fuel injection valve 20 attached to the cylinder 16 [# 1]).
  • the correction terms K1 and K2 used in the present processing are also set to predetermined ones of the fuel injection valves 20 (in this embodiment, the fuel injection valves 20 attached to the cylinder 16 [# 1]). Correspondingly calculated values are used.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE is detected and stored as an index value of the output torque of the diesel engine 11 generated by the fuel injection (step S206).
  • step S207 it is determined whether the rotational fluctuation amount ⁇ NE is less than the low cetane number determination value JL (step S207 in FIG. 9). If the rotational fluctuation amount ⁇ NE is less than the low cetane number determination value JL (step S207: YES), it is determined that the cetane number of the fuel at this time is in the low cetane number region (see FIG. 6) (step S207). (S208) After that, the basic injection control is executed in a manner commensurate with a low cetane number fuel. In this case, after the execution completion flag is turned on (step S209), this process is temporarily terminated.
  • the execution completion flag is a flag that is turned off when the operation switch is turned on to start the operation of the diesel engine 11.
  • the execution completion flag is turned on, it is determined that the estimation of the cetane number is completed after the diesel engine 11 is started.
  • [condition C] is not satisfied (step S201: NO), and the subsequent processes (steps S202 to S217) are not executed. Therefore, in the present embodiment, when it is determined that the cetane number region at the boundary BL is a low cetane number region, a process of estimating the cetane number at the boundary BH between the medium cetane number region and the high cetane number region is executed. The cetane number region is determined.
  • step S207: NO when the rotational fluctuation amount ⁇ NE is greater than or equal to the low cetane number determination value JL (step S207: NO), the cetane number of the fuel at this time is either the medium cetane number region or the high cetane number region (see FIG. 6). If the low cetane determination flag is turned on (step S210), the process is temporarily terminated. In this case, since the determination completion flag is not turned on (the process of step S209 is jumped), [Condition C] remains established.
  • step S201 YES
  • step S202 NO
  • step S202 NO
  • the target injection timing TQstB is set from the calculation map H based on the engine speed NE (step S211). Thereafter, the target injection timing TQstB and the predetermined target injection time TQtm are corrected by the correction terms K1 and K2 calculated by the correction process described above (step S212). Specifically, a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstB is set as a new target injection time TQstB, and a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstB is set as a new target injection time TQstB
  • a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • step S213 drive control of the fuel injection valve 20 based on the target injection timing TQstB and the target injection time TQtm is executed, and fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed (step S213).
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE is calculated and stored as an index value of the output torque of the diesel engine 11 generated by the fuel injection (step S214), and the rotational fluctuation amount ⁇ NE is less than the high cetane number determination value JH. Is determined (step S215).
  • step S215 If the rotational fluctuation amount ⁇ NE is less than the high cetane number determination value JH (step S215: YES), it is determined that the cetane number of the fuel at this time is in the medium cetane number region (see FIG. 6) (step S215). S216), and thereafter, the basic injection control is executed in a mode commensurate with the medium cetane number fuel. On the other hand, if the rotational fluctuation amount ⁇ NE is greater than or equal to the high cetane number determination value JH (step S215: NO), it is determined that the cetane number of the fuel at this time is in the high cetane number region (see FIG. 6) (step S215).
  • step S217) After that, the basic injection control is executed in a manner commensurate with the high cetane number fuel. Then, after estimating whether the cetane number of the fuel is in the medium cetane number region or the high cetane number region based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE, the execution completion flag is turned on (step S209), and this process is temporarily performed. Is terminated.
  • the cetane number of the fuel is a boundary based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected by executing fuel injection at a predetermined injection amount and injection timing as auxiliary injection control corresponding to each boundary BL, BH. (BL or BH) is estimated to be greater than or less than the boundary. Further, as the target injection timing (TQstA or TQstB) in the auxiliary injection control, the timing on the retard side is set as the cetane number estimation target is a higher cetane number side value. Therefore, it becomes possible to execute the fuel injection corresponding to each of the boundaries BL and BH in a situation where the torque sensitivity becomes large, and the above estimation based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected when the fuel injection is executed is high.
  • the cetane number estimation at the low cetane number side boundary BL is executed prior to the cetane number estimation at the high cetane number side boundary BH. I did it. Therefore, at the start of execution of estimation of the cetane number of the fuel, first, the cetane number can be estimated for the boundary BL on the low cetane number side. Can be grasped at an early stage when the engine is supplied to the diesel engine 11. Therefore, execution of engine control suitable for a low cetane number can be started at an early stage, and the cetane number of the fuel supplied to the diesel engine 11 has changed from a high cetane number region or a medium cetane number region to a low cetane number. Generation
  • the target injection timing TQstA is set based on the engine rotation speed NE based on the calculation map L, and the target injection timing TQstB is set based on the engine rotation speed NE based on the calculation map H. Therefore, since it is possible to set the injection timing so that the variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE caused by the difference in the engine rotational speed NE can be suppressed, the estimation of the cetane number based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE is accurately executed. Will be able to.
  • the execution mode of the estimation control is different between the cetane number estimation apparatus of the present embodiment and the cetane number estimation apparatus of the first embodiment.
  • target injection timing TQstC is an injection timing (for example, an injection timing corresponding to the line L3 in FIG. 6) with a certain degree of torque sensitivity regardless of the cetane number fuel used, and the engine speed.
  • the injection timing at which the variation in the rotational fluctuation amount ⁇ NE due to the difference in NE is suppressed is set.
  • the relationship between the target injection timing TQstC and the engine speed NE is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the electronic control unit 40 as the operation map V.
  • the target injection timing TQstC is set based on the engine speed NE based on this calculation map V.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE is detected as an index value of the engine torque generated when the fuel injection is executed at the target injection timing TQstC, and the cetane number is calculated from the calculation map VS based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE.
  • a provisional value provisional cetane number
  • provisional cetane number is obtained.
  • the relationship between the rotational fluctuation amount ⁇ NE and the temporary cetane number is obtained in advance based on the results of experiments and simulations, and the relationship is stored in the electronic control unit 40 as the operation map VS.
  • the estimation control of the present embodiment by executing fuel injection at the injection timing (the target injection timing TQstC) at which torque sensitivity is increased to some extent regardless of the cetane number, the rotational fluctuation amount ⁇ NE at that time is executed. Therefore, the cetane number of the fuel at this time can be detected with a certain degree of high detection accuracy.
  • the target injection timing TQstD is set based on the temporary cetane number and the engine speed NE, and the fuel injection at the target injection timing TQstD is executed. More specifically, the target injection timing TQstD is an injection timing that is as close as possible to the injection timing at which the torque sensitivity is highest when the cetane number of the fuel is the temporary cetane number, and the amount of rotational fluctuation due to the difference in the engine speed NE The injection timing at which the variation in ⁇ NE is suppressed is set.
  • the relationship among the target injection timing TQstD, the temporary cetane number, and the engine speed NE is obtained in advance based on the results of various experiments and simulations, and the relationship is stored in the electronic control unit 40 as the operation map R. Has been.
  • the target injection timing TQstD is set based on the engine speed NE based on this calculation map R.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution of fuel injection at the target injection timing TQstD is detected, and an estimated value (estimated cetane number) for the cetane number is calculated from the operation map RS based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE. Desired.
  • the relationship between the rotational fluctuation amount ⁇ NE and the estimated cetane number is obtained in advance based on the results of experiments and simulations, and the relationship is stored in the electronic control unit 40 as the operation map RS.
  • the injection timing (target injection timing TQstD) at which the torque sensitivity becomes large when the temporary cetane number is a value close to the actual cetane number is set, and the fuel at the target injection timing TQstD is set. Injection can be performed. Therefore, the actual cetane number at that time can be detected with high accuracy based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE when the fuel injection is performed.
  • the cetane number of the fuel at this time can be roughly specified as the provisional cetane number through fuel injection at the predetermined target injection timing TQstC. Then, by executing fuel injection at the target injection timing TQstD set based on this temporary cetane number, the cetane number of the fuel at this time can be detected with high accuracy.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a specific execution procedure of the estimation control process. Note that the series of processes shown in this flowchart conceptually shows the execution procedure of the estimation control process, and the actual process is executed by the electronic control unit 40 as an interrupt process at predetermined intervals.
  • step S301 it is determined whether or not an execution condition is satisfied.
  • the execution condition is satisfied when all of [Condition A] to [Condition C] are satisfied.
  • step S301 NO
  • this process is temporarily terminated without executing the processes of the following steps S302 to S314, that is, the process of estimating the cetane number of the fuel.
  • step S301 it is determined whether or not the pre-determination completion flag is turned off (step S302).
  • the pre-determination completion flag is turned off when the operation switch is turned on to start the operation of the diesel engine 11, while the process for calculating the temporary cetane number (steps S303 to S307) is completed. This flag is turned on. Since the pre-determination completion flag is turned off, it is determined that the calculation of the temporary cetane number has not yet been completed after the operation of the diesel engine 11 is started.
  • step S302 If the pre-judgment completion flag is turned off (step S302: YES), execution of the process for calculating the temporary cetane number is started.
  • the target injection timing TQstC is set from the calculation map V based on the engine rotational speed NE (step S303). Thereafter, the target injection timing TQstC and the control target value (target injection time TQtm) of the predetermined fuel injection time are corrected by the correction terms K1 and K2 calculated by the correction processing described above (step S304). Specifically, a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstC is set as a new target injection time TQstC, and a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstC is set as a new target injection time TQstC
  • a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • step S305 drive control of the fuel injection valve 20 based on the target injection timing TQstC and the target injection time TQtm is executed, and fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed (step S305).
  • fuel injection in the auxiliary injection control is performed using a predetermined one of the plurality of fuel injection valves 20 (in this embodiment, the fuel injection valve 20 attached to the cylinder 16 [# 1]).
  • the correction terms K1 and K2 used in the present processing are also set to predetermined ones of the fuel injection valves 20 (in this embodiment, the fuel injection valves 20 attached to the cylinder 16 [# 1]). Correspondingly calculated values are used.
  • Step S306 the rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution of the fuel injection is calculated and stored (step S306), and a temporary cetane number is calculated from the calculation map VS based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE. (Step S307). Then, after the pre-determination flag is turned on (step S308), this process is temporarily ended.
  • step S302 When the pre-judgment completion flag is turned on (step S302: YES), execution of processing for calculating the estimated cetane number (steps S309 to S314) is started.
  • the target injection timing TQstD is set from the calculation map R based on the engine rotational speed NE (step S309). Thereafter, the target injection timing TQstD and the predetermined target injection time TQtm are corrected by the correction terms K1 and K2 calculated by the correction processing described above (step S310). Specifically, a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstD is set as a new target injection time TQstD, and a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • a value obtained by adding the correction term K1 to the target injection time TQstD is set as a new target injection time TQstD
  • a value obtained by adding the correction term K2 to the target injection time TQtm is set as a new target injection time TQtm.
  • step S311 drive control of the fuel injection valve 20 based on the target injection timing TQstD and the target injection time TQtm is executed, and fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed (step S311).
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE is detected and stored as an index value of the output torque of the diesel engine 11 generated by the fuel injection (step S312), and based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE, the calculation map RS is used.
  • An estimated cetane number is calculated (step S313).
  • the execution completion flag is a flag that is turned off when the operation switch is turned on to start the operation of the diesel engine 11. When the execution completion flag is turned on, it is determined that the estimation of the cetane number is completed after the diesel engine 11 is started.
  • step S301: NO when the execution completion flag is turned on, [Condition C] is not satisfied (step S301: NO), and the subsequent processes (steps S302 to S314) are not executed. Therefore, in the present embodiment, the estimation of the estimated cetane number is performed only once every time the operation switch is turned on to start the operation of the diesel engine 11.
  • EGR control, pilot injection control, etc. may be executed instead of or in addition to adopting basic injection control as engine control executed separately in each of the three regions divided by the cetane number of fuel Good.
  • any engine control that changes the combustion state of the fuel can be employed as such engine control executed separately.
  • the low cetane number determination value JL (or high cetane number determination value JH) is corrected. You may make it do.
  • the calculation map VS used for calculating the temporary cetane number is corrected, or the target injection timing is based on the engine rotational speed NE.
  • the calculation map RS used for calculating the estimated cetane number may be corrected.
  • the rotational fluctuation amount ⁇ NE may be corrected.
  • the configuration for setting the target injection timing (TQstA, TQstB, TQstC, TQstD) based on the engine rotational speed NE may be omitted. Specifically, a fixed time is set as the target injection timings TQstA and TQstB of the first embodiment and the target injection timing TQstC of the second embodiment, or the target injection timing TQstD of the second embodiment is determined by the engine speed NE. And can be set based only on the provisional cetane number.
  • the cetane number estimation device of each embodiment is also configured in a device in which four or more regions divided by the cetane number of fuel are set and engine control is performed in different execution modes for each region. It can be applied with appropriate changes.
  • the cetane number of the fuel may be estimated as follows. That is, fuel injection at a predetermined injection amount and injection timing is executed corresponding to each boundary, and the rotational fluctuation amount ⁇ NE at the time of execution is detected, and the fuel cetane is determined based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE. Estimate whether the valence is greater than or less than the boundary. Based on the estimation results, it is determined which of the above four regions the cetane number of the fuel is.
  • the retarded timing is set as the target injection timing, thereby increasing the torque sensitivity of the fuel injection corresponding to each boundary.
  • the above estimation based on the rotational fluctuation amount ⁇ NE detected when these fuel injections are performed can be performed with high accuracy.
  • the auxiliary injection control It is not necessary to adopt a configuration in which the retard side timing is set as the target injection timing.
  • the fuel injection time at the target injection timing is The target injection timing corresponding to each boundary may be set so that the torque sensitivity at is higher than the torque sensitivity when it is assumed that the fuel injection is executed at the non-target injection timing. Further, as each target injection timing in this case, it is desirable to set an injection timing at which the torque sensitivity is highest at the boundary to be estimated (or an injection timing as close as possible to the same injection timing).
  • the target injection timing corresponding to at least two of the boundaries can be set as the target injection timing corresponding to a plurality of boundaries.
  • the configuration for correcting the target injection timing (TQstA, TQstB, TQstC, TQstD) and the target injection time TQtm by the correction terms K1, K2 may be omitted.
  • a value other than the rotational fluctuation amount ⁇ NE may be calculated as an index value of the output torque of the diesel engine 11. For example, during execution of the estimation control, an engine rotation speed NE (running rotation speed) at the time of execution of fuel injection and an engine rotation speed NE immediately before the execution of the fuel injection are detected, and a difference between these speeds is calculated. The difference can be used as the index value.
  • the pressure sensor 41 is mounted in an appropriate manner so that the fuel pressure indicator in the fuel injection valve 20 (specifically, in the nozzle chamber 25), in other words, the fuel pressure that changes with the change in the fuel pressure is appropriately set.
  • the present invention is not limited to the mode of being directly attached to the fuel injection valve 20, but can be arbitrarily changed.
  • the pressure sensor may be attached to the branch passage 31 a or the common rail 34.
  • a fuel injection valve driven by the piezoelectric actuator 29 for example, a fuel injection valve driven by an electromagnetic actuator provided with a solenoid coil or the like may be employed.
  • the cetane number estimation device can be applied not only to the vehicle 10 on which the clutch mechanism 13 and the manual transmission 14 are mounted, but also to a vehicle on which a torque converter and an automatic transmission are mounted. .
  • fuel injection for estimating the cetane number of fuel may be executed.
  • [Condition D] that the lock-up clutch is not engaged is newly set and the [Condition D] is satisfied.
  • the fuel injection for estimating the cetane number of the fuel may be executed on the condition that
  • the present invention is not limited to a diesel engine having four cylinders, but also to a single cylinder diesel engine, a diesel engine having two cylinders, a diesel engine having three cylinders, or a diesel engine having five or more cylinders. Can be applied.

Landscapes

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Abstract

　ディーゼル機関では、燃料のセタン価に関して互いに区切られた三つ以上の複数の領域毎に異なる実行態様で機関制御が実行される。セタン価推定装置は、燃料のセタン価が複数の領域のいずれの領域であるかを推定する。複数の領域を区切る複数の境界の各々に対応して、補助噴射制御による燃料噴射を実行するとともに（Ｓ２０５，Ｓ２１３）、その実行時における回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が境界以上および同境界未満のいずれであるかを推定する（Ｓ２０７，Ｓ２１４）。各境界に対応する補助噴射制御の噴射時期を、推定の対象となる境界に対応する噴射時期での燃料噴射の実行時におけるトルク感度が他の境界に対応する噴射時期で燃料噴射を実行したと仮定した場合におけるトルク感度より大きくなるように、それぞれ設定する（Ｓ２０３，Ｓ２１１）。

Description

セタン価推定装置
　本発明は、ディーゼル機関に供給された燃料のセタン価を推定するセタン価推定装置に関するものである。
　ディーゼル機関では、燃料噴射弁によって気筒内に噴射された燃料が、噴射されてから所定の時間（いわゆる着火遅れ）が経過した後に着火される。ディーゼル機関の出力性能やエミッション性能の向上を図るために、そうした着火遅れを考慮した上で、燃料噴射における噴射時期や噴射量などといった機関制御の実行態様を制御する制御装置が広く採用されている。
　ディーゼル機関では、使用される燃料のセタン価が低いときほどその着火遅れが長くなる。そのため、例えばディーゼル機関の出荷時において標準的なセタン価の燃料が用いられる状況を想定して機関制御の実行態様を設定したとしても、冬期燃料等、セタン価が相対的に低い燃料が燃料タンクに補給された場合には燃料の着火時期が遅くなるとともにその燃焼状態が悪化するようになり、場合によっては失火が発生してしまう。
　こうした不都合の発生を抑えるためには、気筒内に噴射される燃料の実際のセタン価に基づいて機関制御の実行態様を補正することが望ましい。そして、そうした補正を好適に行うためには、燃料のセタン価を正確に推定することが必要になる。
　従来、特許文献１には、燃料噴射弁から少量の燃料を噴射するとともにその燃料噴射に伴い発生した機関トルクの指標値を検出し、同指標値に基づいて燃料のセタン価を推定する装置が提案されている。この装置では、所定量の燃料噴射により発生する機関トルクが燃料のセタン価に応じて変化することに着目して、燃料噴射に伴い発生する機関トルクの指標値に基づき燃料のセタン価が推定される。
　また特許文献１には、燃料のセタン価の推定に際して、噴射時期を変更しつつ燃料噴射を数十回にわたり繰り返し実行するとともに、それら燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値を各別に検出する装置も提案されている。この装置は、それら検出した機関トルクの指標値の変化傾向に基づいて失火し始める噴射時期を特定するとともに、同時期に基づいて燃料のセタン価を推定する。この装置では、燃料のセタン価が低いときほど失火し始める噴射時期が進角側の時期になるとの傾向を利用して燃料のセタン価の推定が実行される。
特開２００９－１２１３２２号公報
　ところで、所定量の燃料噴射により発生する機関トルクに基づき燃料のセタン価を推定する装置においてその推定精度を高くするためには、燃料噴射を、燃料のセタン価が変化した場合における上記機関トルクの変化の度合い（以下、トルク感度）が大きくなる状況において実行することが望ましい。
　上記装置では、トルク感度が一定ではなく、燃料噴射の実行時期やそのときどきの燃料のセタン価に応じて異なり、また燃料のセタン価が変化した場合であっても上記機関トルクが殆ど変化しないこともある。
　そのため、単にセタン価の推定のための燃料噴射を実行すると、トルク感度が小さい状況において同燃料噴射が実行された場合にセタン価の推定精度が低くなってしまう。上記装置は、こうした点において改善の余地がある。
　また、特許文献１に記載の装置のように、噴射時期を変更しつつ燃料噴射を繰り返し実行することにより、トルク感度が大きい状況（詳しくは、失火が発生する状況）を含むように燃料噴射を実行することができるため、燃料のセタン価を精度よく検出することが可能になる。しかしながら、そうした装置において失火し始める噴射時期を特定するためには、異なる噴射時期での燃料噴射を数多く実行する必要があるために、ディーゼル機関の燃費性能やエミッション性能の低下を招くばかりか、燃料のセタン価の判定に要する時間が長くなってセタン価の変化に適切に対処することができなくなるおそれがある。
　本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料噴射の実行回数を抑えつつ燃料のセタン価を精度よく推定することのできるセタン価推定装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に従うセタン価推定装置では、同装置が適用されるディーゼル機関において、機関運転状態に基づいて燃料の噴射態様を制御する基本噴射制御と、燃料のセタン価の推定に関連して燃料の噴射態様を制御する補助噴射制御とが実行される。また、このディーゼル機関では、燃料のセタン価に関して互いに区切られた三つ以上の複数の領域が設定されるとともにそれら領域毎に異なる実行態様で機関制御が実行される。
　こうしたディーゼル機関において各領域における機関制御を適正に実行するためには、燃料のセタン価が複数の領域のうちのいずれの領域であるかを精度よく推定することができればよい。燃料のセタン価を高い精度で推定するためには、燃料のセタン価が変化した場合における上記機関トルクの指標値の変化の度合い（以下、トルク感度）が大きくなる状況において補助噴射制御による燃料噴射を実行することが望ましい。
　上記構成では、複数の領域を区切る複数の境界の各々に対応して、補助噴射制御として予め定められた噴射量および噴射時期での燃料噴射が実行されるとともにその実行に伴い発生する機関トルクの指標値が検出され、その検出された指標値に基づいて燃料のセタン価が特定の境界以上および同境界未満のいずれであるかが推定される。そして、そのときどきにおいて推定の対象となる境界に対応する噴射時期を対象噴射時期とし、その他の境界に対応する噴射時期を非対象噴射時期とすると、対象噴射時期での燃料噴射の実行時におけるトルク感度が非対象噴射時期で燃料噴射を実行したと仮定した場合におけるトルク感度より大きくなるように、対象噴射時期が設定される。そのため、複数の境界の各々に対応する噴射時期としてトルク感度が大きくなる時期を各別に設定することが可能になり、それら境界に対応する燃料噴射をトルク感度が大きくなる状況において実行することが可能になるため、同燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値に基づく上記推定を高い精度で行うことができるようになる。
　したがって上記構成によれば、複数の領域を区切る複数の境界の各々に対応して燃料噴射を実行することによって燃料のセタン価が前記複数の領域のいずれの領域であるかを推定することができ、前述したように噴射時期を変更しつつ燃料噴射を繰り返し実行する装置と比較して、燃料噴射の実行回数を抑えつつ燃料のセタン価を精度よく推定することができる。
　好ましい態様では、予め定められた補助噴射制御の噴射時期として、前記推定の対象となる境界が高セタン価側の値であるほど遅角側の時期を設定する。
　同態様では、燃料のセタン価が高いほどトルク感度が最も高くなる噴射時期が遅角側の時期になる装置において、燃料のセタン価が前記複数の領域のいずれの領域であるかを精度良く推定することができる。
　好ましい態様では、複数の境界の中で最も低セタン価側の境界についての前記推定を、他の境界についての前記推定に先立ち実行する。
　高いセタン価に適した機関制御が実行されている状態で、低いセタン価の燃料がディーゼル機関に供給されるようになると、燃料の燃焼状態の悪化によって失火が発生するおそれがある。
　上記態様によれば、燃料のセタン価の推定の実行開始時において先ず、最も低セタン価側の境界についての前記推定を実行することができる。そのため、ディーゼル機関に供給される燃料のセタン価が高セタン価側の領域から最も低セタン価側の領域に変化した場合にこれを早期に把握することができ、そうしたセタン価の変化に起因する失火の発生を好適に抑えることができるようになる。
　好ましい態様では、予め定められた機関回転速度と噴射時期との関係をもとに機関回転速度に基づき算出した噴射時期を、前記予め定められた噴射時期として用いる。
　所定量での燃料噴射によって発生する機関トルクは燃料のセタン価に応じて変化することに加えて、燃料噴射の実行時における機関回転速度によっても変化する。そうした機関回転速度の相異による機関トルクの相異は、機関トルクの指標値に基づいてセタン価の推定を行う場合にその推定精度の低下を招く一因となってしまう。
　ここで所定量での燃料噴射によって発生する機関トルクは燃料噴射の実行時期によっても変化する。そのため、機関回転速度に応じて噴射時期を設定することにより、機関回転速度の相異による機関トルクの指標値のばらつきが抑えられるように、補助噴射制御による燃料噴射を実行することが可能になると云える。
　上記態様によれば、そうした機関回転速度の相異に起因する機関トルクの指標値のばらつきが抑えられるように噴射時期を設定することが可能になるため、同指標値に基づくセタン価の推定を精度よく実行することができるようになる。
　本発明の一態様では、前記推定部は、前記複数の境界の各々に対応して、前記指標値が予め定められた判定値より小さいときには燃料のセタン価が境界未満であると判断する一方、前記指標値が前記判定値以上であるときには燃料のセタン価が同境界以上であると判断する。
　駆動源として車両に搭載されるディーゼル機関では、車両の減速運転時において燃料カットが実行されるときに基本噴射制御による燃料噴射が停止される。
　本発明の一態様では、ディーゼル機関が搭載された車両の減速運転時において燃料カットが行われていることを条件に、補助噴射制御による予め定められた噴射量および噴射時期での燃料噴射が実行される。こうした構成によれば、基本噴射制御による燃料噴射が停止されているときに、補助噴射制御による予め定められた噴射時期での燃料噴射を実行することができる。
　本発明の一態様では、前記機関制御として基本噴射制御が実行される。
　本発明の一態様では、前記複数の領域は低セタン価領域および中セタン価領域および高セタン価領域を含む。
　そして、燃料のセタン価が低セタン価領域と中セタン価領域との境界（以下、境界ＢＬ）以上および同境界ＢＬ未満のいずれであるかを推定するための補助噴射制御による燃料噴射が、予め定められた第１噴射時期、すなわちセタン価が低い状況に適した進角側の時期において実行される。そのため、トルク感度が境界ＢＬ付近において高くなる噴射時期を上記第１噴射時期として設定することが可能になり、同第１噴射時期での燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値に基づいて上記推定を精度よく行うことができるようになる。
　しかも、燃料のセタン価が中セタン価領域と高セタン価領域との境界（以下、境界ＢＨ）以上および同境界ＢＨ未満のいずれであるかを推定するための補助噴射制御による燃料噴射が、予め定められた第２噴射時期、すなわちセタン価が高い状況に適した比較的遅角側の時期において実行される。そのため、境界ＢＨ付近においてトルク感度が高くなる噴射時期を上記第２噴射時期として設定することが可能になり、同第２噴射時期での燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値に基づいて上記推定を精度よく行うことができる。
　そのため、第１噴射時期での燃料噴射の実行とともに推定した結果と同第１噴射時期より遅角側の第２噴射時期での燃料噴射の実行とともに推定した結果とに基づいて、燃料のセタン価が上記三つの領域のいずれの領域であるかを精度よく推定することができる。したがって上記態様によれば、前述したように噴射時期を変更しつつ燃料噴射を繰り返し実行する装置と比較して、燃料噴射の実行回数を抑えつつ燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。
本発明を具体化した一実施形態にかかるセタン価推定装置の概略構成を示す略図。 燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。 燃料圧力の推移と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示すタイムチャート。 補正処理の実行手順を示すフローチャート。 検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示すタイムチャート。 回転変動量と燃料のセタン価と噴射時期との関係の一例を示すグラフ。 燃料噴射の実行時における回転変動量の検出頻度と燃料のセタン価との関係の一例を示すグラフ。 燃料噴射の実行時における回転変動量の検出頻度と燃料のセタン価との関係の他の例を示すグラフ。 第１実施形態の推定制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。 回転変動量の算出方法を説明する説明図。 第２実施形態の推定制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。
　（第１実施形態）
　以下、本発明を具体化した第１実施形態にかかるセタン価推定装置について説明する。
　図１に示すように、車両１０には、駆動源としてのディーゼル機関１１が搭載されている。ディーゼル機関１１のクランクシャフト１２は、クラッチ機構１３、手動変速機１４を介して車輪１５に連結されている。車両１０では乗員によってクラッチ操作部材（例えばクラッチペダル）が操作されると、上記クラッチ機構１３がクランクシャフト１２と手動変速機１４との連結を解除する作動状態になる。
　ディーゼル機関１１の気筒１６には吸気通路１７が接続されている。ディーゼル機関１１の気筒１６内には吸気通路１７を介して空気が吸入される。また、このディーゼル機関１１としては複数（本実施形態では四つ［♯１～♯４］）の気筒１６を有するものが採用されている。ディーゼル機関１１には、気筒１６毎に、同気筒１６内に燃料を直接噴射する直噴タイプの燃料噴射弁２０が取り付けられている。この燃料噴射弁２０の開弁駆動によって噴射された燃料はディーゼル機関１１の気筒１６内において圧縮加熱された吸入空気に触れて着火および燃焼する。そしてディーゼル機関１１では、気筒１６内における燃料の燃焼に伴い発生するエネルギによってピストン１８が押し下げられてクランクシャフト１２が強制回転されるようになる。ディーゼル機関１１の気筒１６において燃焼した燃焼ガスは排気としてディーゼル機関１１の排気通路１９に排出される。
　各燃料噴射弁２０は分岐通路３１ａを介してコモンレール３４に各別に接続されており、同コモンレール３４は供給通路３１ｂを介して燃料タンク３２に接続されている。この供給通路３１ｂには、燃料を圧送する燃料ポンプ３３が設けられている。本実施形態では、燃料ポンプ３３による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール３４に蓄えられるとともに各燃料噴射弁２０の内部に供給される。また、各燃料噴射弁２０にはリターン通路３５が接続されており、同リターン通路３５はそれぞれ燃料タンク３２に接続されている。このリターン通路３５を介して燃料噴射弁２０内部の燃料の一部が燃料タンク３２に戻される。
　以下、燃料噴射弁２０の内部構造について説明する。
　図２に示すように、燃料噴射弁２０のハウジング２１の内部にはニードル弁２２が設けられている。このニードル弁２２はハウジング２１内において往復移動（同図の上下方向に移動）することの可能な状態で設けられている。ハウジング２１の内部には上記ニードル弁２２を噴射孔２３側（同図の下方側）に常時付勢するスプリング２４が設けられている。またハウジング２１の内部には、上記ニードル弁２２を間に挟んで一方側（同図の下方側）の位置にノズル室２５が形成されており、他方側（同図の上方側）の位置に圧力室２６が形成されている。
　ノズル室２５には、その内部とハウジング２１の外部とを連通する噴射孔２３が形成されており、導入通路２７を介して上記分岐通路３１ａ（コモンレール３４）から燃料が供給されている。圧力室２６には連通路２８を介して上記ノズル室２５および分岐通路３１ａ（コモンレール３４）が接続されている。また圧力室２６は排出路３０を介してリターン通路３５（燃料タンク３２）に接続されている。
　上記燃料噴射弁２０としては電気駆動式のものが採用されており、そのハウジング２１の内部には駆動信号の入力によって伸縮する圧電素子（例えばピエゾ素子）が積層された圧電アクチュエータ２９が設けられている。この圧電アクチュエータ２９には弁体２９ａが取り付けられており、同弁体２９ａは圧力室２６の内部に設けられている。そして、圧電アクチュエータ２９の作動による弁体２９ａの移動を通じて、連通路２８（ノズル室２５）と排出路３０（リターン通路３５）とのうちの一方が選択的に圧力室２６に連通されるようになっている。
　この燃料噴射弁２０では、圧電アクチュエータ２９に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ２９が収縮して弁体２９ａが移動し、連通路２８と圧力室２６とが連通された状態になるとともに、リターン通路３５と圧力室２６との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室２６内の燃料のリターン通路３５（燃料タンク３２）への排出が禁止された状態で、ノズル室２５と圧力室２６とが連通されるようになる。そのため、ノズル室２５と圧力室２６との圧力差がごく小さくなり、ニードル弁２２がスプリング２４の付勢力によって噴射孔２３を塞ぐ位置に移動して、このとき燃料噴射弁２０は燃料が噴射されない状態（閉弁状態）になる。
　一方、圧電アクチュエータ２９に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ２９が伸長して弁体２９ａが移動し、連通路２８と圧力室２６との連通が遮断された状態になるとともに、リターン通路３５と圧力室２６とが連通された状態になる。これにより、ノズル室２５から圧力室２６への燃料の流出が禁止された状態で、圧力室２６内の燃料の一部がリターン通路３５を介して燃料タンク３２に戻されるようになる。そのため圧力室２６内の燃料の圧力が低下して同圧力室２６とノズル室２５との圧力差が大きくなり、この圧力差によってニードル弁２２がスプリング２４の付勢力に抗して移動して噴射孔２３から離れて、このとき燃料噴射弁２０は燃料が噴射される状態（開弁状態）になる。
　燃料噴射弁２０には、上記導入通路２７の内部の燃料圧力ＰＱに応じた信号を出力する圧力センサ４１が一体に取り付けられている。そのため、例えばコモンレール３４（図１参照）内の燃料圧力などの燃料噴射弁２０から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁２０の噴射孔２３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁２０の開弁に伴う同燃料噴射弁２０の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。なお上記圧力センサ４１は各燃料噴射弁２０に一つずつ、すなわちディーゼル機関１１の気筒１６毎に設けられている。
　図１に示すように、ディーゼル機関１１には、その周辺機器として、運転状態を検出するための各種センサが設けられている。それらセンサとしては、上記圧力センサ４１の他、例えばクランクシャフト１２の回転位相および回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ４２が設けられている。また、アクセル操作部材（例えばアクセルペダル）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ４３、車両１０の走行速度を検出するための車速センサ４４や、前記クラッチ操作部材の操作の有無を検出するためのクラッチスイッチ４５なども設けられている。
　またディーゼル機関１１の周辺機器としては、例えばマイクロコンピュータを備えて構成された電子制御ユニット４０なども設けられている。この電子制御ユニット４０は各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に応じて燃料噴射弁２０の作動制御（燃料噴射制御）などのディーゼル機関１１の運転にかかる各種制御を実行する。本実施形態では、この電子制御ユニット４０が推定部および第１推定部および第２推定部として機能する。
　本実施形態の燃料噴射制御は、基本的には、以下のように実行される。
　先ず、アクセル操作量ＡＣＣや機関回転速度ＮＥ、燃料のセタン価（詳しくは、後述する推定セタン価）などに基づいて、機関運転のための燃料噴射量についての制御目標値（要求噴射量ＴＡＵ）が算出される。その後、要求噴射量ＴＡＵおよび機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射時期の制御目標値（要求噴射時期Ｔｓｔ）や燃料噴射時間の制御目標値（要求噴射時間Ｔｔｍ）が算出される。そして、それら要求噴射時期Ｔｓｔおよび要求噴射時間Ｔｔｍに基づいて各燃料噴射弁２０の開弁駆動が実行される。これにより、そのときどきのディーゼル機関１１の運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁２０から噴射されてディーゼル機関１１の各気筒１６内に供給されるようになる。
　なお本実施形態の燃料噴射制御では、アクセル操作部材の操作解除（アクセル操作量ＡＣＣ＝「０」）による車両１０の走行速度および機関回転速度ＮＥの減速中において同機関回転速度ＮＥが所定の速度範囲内になると、ディーゼル機関１１の運転のための燃料噴射を一時的に停止させる制御（いわゆる燃料カット制御）が実行される。
　また本実施形態の燃料噴射制御では、燃料のセタン価が低い順に低セタン価領域および中セタン価領域および高セタン価領域の三つの領域が設定されるとともに、それら領域毎に異なる実行態様で燃料噴射制御が実行される。具体的には、例えばセタン価が低い領域ほど、要求噴射時期Ｔｓｔとして進角側の時期が設定される。
　このようにして燃料噴射弁２０からの燃料噴射を実行する場合、同燃料噴射弁２０の初期個体差や経時変化などに起因して、その実行時期や噴射量に誤差が生じることがある。そうした誤差は、ディーゼル機関１１の出力トルクを変化させるために好ましくない。そのため本実施形態では、各燃料噴射弁２０からの燃料噴射をディーゼル機関１１の運転状態に応じたかたちで適正に実行するために、圧力センサ４１により検出される燃料圧力ＰＱをもとに燃料噴射率の検出時間波形を形成するとともに同検出時間波形に基づいて要求噴射時期Ｔｓｔおよび要求噴射時間Ｔｔｍを補正する補正処理が実行される。この補正処理は、ディーゼル機関１１の各気筒１６について各別に実行される。
　燃料噴射弁２０内部の燃料圧力は、燃料噴射弁２０の開弁に伴って低下するとともにその後における同燃料噴射弁２０の閉弁に伴って上昇するといったように、燃料噴射弁２０の開閉動作に伴い変動する。そのため、燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動波形を監視することにより、燃料噴射弁２０の実動作特性（例えば、開弁動作が開始される時期や閉弁動作が開始される時期など）を精度良く把握することができる。したがって、そうした燃料噴射弁２０の実作動特性に基づいて要求噴射時期Ｔｓｔや要求噴射時間Ｔｔｍを補正することにより、燃料噴射時期や燃料噴射量をディーゼル機関１１の運転状態に応じたかたちで精度よく設定することができるようになる。
　以下、そうした補正処理について詳しく説明する。
　ここでは先ず、燃料噴射の実行時における燃料圧力の変動態様（本実施形態では、燃料噴射率の検出時間波形）を形成する手順について説明する。
　図３に、燃料圧力ＰＱの推移と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示す。
　同図３に示すように、本実施形態では、燃料噴射弁２０の開弁動作（詳しくはニードル弁２２の開弁側への移動）が開始される時期（開弁動作開始時期Ｔｏｓ）、燃料噴射率が最大になる時期（最大噴射率到達時期Ｔｏｅ）、燃料噴射率の降下が開始される時期（噴射率降下開始時期Ｔｃｓ）、燃料噴射弁２０の閉弁動作（詳しくはニードル弁２２の閉弁側への移動）が完了する時期（閉弁動作完了時期Ｔｃｅ）がそれぞれ検出される。
　先ず、燃料噴射弁２０の開弁動作が開始される直前の所定期間Ｔ１における燃料圧力ＰＱの平均値が算出されるとともに、同平均値が基準圧力Ｐｂｓとして記憶される。この基準圧力Ｐｂｓは、閉弁時における燃料噴射弁２０内部の燃料圧力に相当する圧力として用いられる。
　次に、この基準圧力Ｐｂｓから所定圧力Ｐ１を減算した値が動作圧力Ｐａｃ（＝Ｐｂｓｅ－Ｐ１）として算出される。この所定圧力Ｐ１は、燃料噴射弁２０の開弁駆動あるいは閉弁駆動に際してニードル弁２２が閉弁位置にある状態であるにも関わらず燃料圧力ＰＱが変化する分、すなわちニードル弁２２の移動に寄与しない燃料圧力ＰＱの変化分に相当する圧力である。
　その後、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが降下する期間における同燃料圧力ＰＱの一階微分値が算出される。そして、この一階微分値が最小になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ１が求められるとともに同接線Ｌ１と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ａが算出される。この交点Ａを燃料圧力ＰＱの検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＡＡに対応する時期が開弁動作開始時期Ｔｏｓとして特定される。なお上記検出遅れ分は、燃料噴射弁２０のノズル室２５（図２参照）の圧力変化タイミングに対する燃料圧力ＰＱの変化タイミングの遅れに相当する期間であり、ノズル室２５と圧力センサ４１との距離などに起因して生じる遅れ分である。
　また、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが一旦降下した後に上昇する期間における同燃料圧力ＰＱの一階微分値が算出される。そして、この一階微分値が最大になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ２が求められるとともに同接線Ｌ２と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ｂが算出される。この交点Ｂを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＢＢに対応する時期が閉弁動作完了時期Ｔｃｅとして特定される。
　さらに、接線Ｌ１と接線Ｌ２との交点Ｃが算出されるとともに同交点Ｃにおける燃料圧力ＰＱと動作圧力Ｐａｃとの差（仮想圧力低下分ΔＰ［＝Ｐａｃ－ＰＱ］）が求められる。また、この仮想圧力低下分ΔＰに要求噴射量ＴＡＵに基づき設定されるゲインＧ１を乗算した値が仮想最大燃料噴射率ＶＲｔ（＝ΔＰ×Ｇ１）として算出される。さらに、この仮想最大燃料噴射率ＶＲｔに要求噴射量ＴＡＵに基づき設定されるゲインＧ２を乗算した値が最大噴射率Ｒｔ（＝ＶＲｔ×Ｇ２）として算出される。
　その後、上記交点Ｃを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した時期ＣＣが算出されるとともに、同時期ＣＣにおいて仮想最大燃料噴射率ＶＲｔになる点Ｄが特定される。そして、この点Ｄおよび開弁動作開始時期Ｔｏｓ（詳しくは、同時期Ｔｏｓにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ３と前記最大噴射率Ｒｔとの交点Ｅに対応する時期が最大噴射率到達時期Ｔｏｅとして特定される。
　また、上記点Ｄおよび閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（詳しくは、同時期Ｔｃｅにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ４と最大噴射率Ｒｔとの交点Ｆに対応する時期が噴射率降下開始時期Ｔｃｓとして特定される。
　さらに、開弁動作開始時期Ｔｏｓ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅおよび最大噴射率Ｒｔによって形成される台形形状の時間波形が燃料噴射における燃料噴射率についての検出時間波形として用いられる。
　次に、図４および図５を参照しつつ、そうした検出時間波形に基づいて燃料噴射制御の各種制御目標値を補正する処理（補正処理）の処理手順について詳細に説明する。
　なお図４は上記補正処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。また、図５は、検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示している。
　図４に示すように、この処理では先ず、上述したように燃料圧力ＰＱに基づいて燃料噴射の実行時における検出時間波形が形成される（ステップＳ１０１）。また、アクセル操作量ＡＣＣおよび機関回転速度ＮＥなどといったディーゼル機関１１の運転状態に基づいて、燃料噴射の実行時における燃料噴射率の時間波形についての基本値（基本時間波形）が設定される（ステップＳ１０２）。本実施形態では、ディーゼル機関１１の運転状態と同運転状態に適した基本時間波形との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０２の処理では、そのときどきのディーゼル機関１１の運転状態に基づいて上記関係から基本時間波形が設定される。
　図５に示すように、上記基本時間波形（一点鎖線）としては、開弁動作開始時期Ｔｏｓｂ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅｂ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅｂ、最大噴射率により規定される台形の時間波形が設定される。
　そして、そうした基本時間波形と前記検出時間波形（実線）とが比較されるとともに、その比較結果に基づいて燃料噴射の開始時期の制御目標値（前記要求噴射時期Ｔｓｔ）を補正するための補正項Ｋ１と同燃料噴射の実行時間の制御目標値（要求噴射時間Ｔｔｍ）を補正するための補正項Ｋ２とがそれぞれ算出される。具体的には、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓとの差ΔＴｏｓ（＝Ｔｏｓｂ－Ｔｏｓ）が算出されるとともに同差ΔＴｏｓが補正項Ｋ１として記憶される（図４のステップＳ１０３）。また、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ（図５）と検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの差ΔＴｃｓ（＝Ｔｃｓｂ－Ｔｃｓ）が算出されるとともに、同差ΔＴｃｓが補正項Ｋ２として記憶される（図４のステップＳ１０４）。
　このようにして各補正項Ｋ１，Ｋ２が算出された後、本処理は一旦終了される。
　燃料噴射制御の実行に際しては、要求噴射時期Ｔｓｔを補正項Ｋ１によって補正した値（本実施形態では、要求噴射時期Ｔｓｔに補正項Ｋ１を加算した値）が最終的な要求噴射時期Ｔｓｔとして算出される。このようにして要求噴射時期Ｔｓｔを算出することにより、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂとの間のずれが小さく抑えられるようになるため、燃料噴射の開始時期がディーゼル機関１１の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
　また、要求噴射時間Ｔｔｍを上記補正項Ｋ２によって補正した値（本実施形態では、要求噴射時間Ｔｔｍに補正項Ｋ２を加算した値）が最終的な要求噴射時間Ｔｔｍとして算出される。このようにして要求噴射時間Ｔｔｍを算出することにより、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの間のずれが小さく抑えられるようになるために、燃料噴射において燃料噴射率が低下し始める時期がディーゼル機関１１の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
　このように本実施形態では、燃料噴射弁２０の実動作特性（詳しくは、検出時間波形）と予め定められた基本動作特性（詳しくは、基本時間波形）との差に基づいて要求噴射時期Ｔｓｔや要求噴射時間Ｔｔｍが補正されるために、燃料噴射弁２０の実動作特性と基本動作特性（標準的な特性を有する燃料噴射弁の動作特性）とのずれが抑えられる。そのため各燃料噴射弁２０からの燃料噴射における噴射時期や噴射量がそれぞれディーゼル機関１１の運転状態に見合うように適正に設定されるようになる。なお本実施形態では、要求噴射時期Ｔｓｔや要求噴射時間Ｔｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が、機関運転状態に基づいて燃料の噴射態様を制御する基本噴射制御として機能する。
　本実施形態のセタン価推定装置では、ディーゼル機関１１での燃焼に供される燃料のセタン価を推定する制御（推定制御）が実行される。以下、この推定制御の概要を説明する。
　この推定制御では、燃料カット制御が実行されていることとの条件（後述する［条件イ］）を含む実行条件が設定されている。そして、この実行条件の成立時において、予め定められた所定量（例えば、数立方ミリメートル）でのディーゼル機関１１への燃料噴射が実行されるとともに、その燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関１１の出力トルクの指標値（後述する回転変動量ΣΔＮＥ）が検出されて記憶される。その後、この回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が推定される。なお上記回転変動量ΣΔＮＥとしては、ディーゼル機関１１において大きな出力トルクが発生したときほど大きい値が検出される。
　ディーゼル機関１１に供給される燃料のセタン価が高いときほど、燃料が着火し易く同燃料の燃え残りが少なくなるために、燃料の燃焼に伴って発生する機関トルクが大きくなる。本実施形態の推定制御では、そうした燃料のセタン価とディーゼル機関１１の出力トルクとの関係をもとに同燃料のセタン価が推定される。なお、本実施形態では、こうした燃料のセタン価の推定のための燃料噴射にかかる制御（燃料噴射弁２０の駆動制御）が、セタン価の推定に関連して燃料の噴射態様を制御する補助噴射制御として機能する。
　ここで、ディーゼル機関１１では、低セタン価領域、中セタン価領域、および高セタン価領域の三つの領域が設定されるとともにそれら領域毎に異なる実行態様で基本噴射制御が実行される。こうしたディーゼル機関１１において各領域における基本噴射制御を機関運転状態に応じて適正に実行するためには、燃料のセタン価が各領域のうちのいずれの領域であるかを精度よく推定することが望ましい。燃料のセタン価を高い精度で推定するためには、セタン価が変化した場合における上記回転変動量ΣΔＮＥの変化の度合い（以下、トルク感度）が大きくなる状況において補助噴射制御による燃料噴射を実行することが望ましい。
　図６に、発明者等による各種の実験やシミュレーションの結果をもとに求められた回転変動量ΣΔＮＥと燃料のセタン価と噴射時期との関係を示す。
　図６に示すように、上記トルク感度が最も大きくなる噴射時期は燃料のセタン価が高くなるほど遅角側の時期になることが発明者等によって確認された。なお図６においては各線Ｌ１～Ｌ６の傾きがトルク感度に相当する値になる。例えば低セタン価領域と中セタン価領域との境界ＢＬでは線Ｌ１～Ｌ６のうちの線Ｌ３に対応する噴射時期で燃料噴射を行った場合にトルク感度が最も大きくなっている。これに対して、中セタン価領域と高セタン価領域との境界ＢＨでは線Ｌ５に対応する噴射時期、すなわち上記線Ｌ３に対応する噴射時期よりも遅角側の噴射時期で燃料噴射を行った場合にトルク感度が最も大きくなっている。
　こうした実情をふまえて本実施形態では、低セタン価領域と中セタン価領域との境界ＢＬにおいてセタン価を推定する際には補助噴射制御における噴射時期の制御目標値（目標噴射時期ＴＱｓｔＡ）として、同境界ＢＬにおいてトルク感度が大きくなる比較的進角側の噴射時期が設定される。また、中セタン価領域と高セタン価領域との境界ＢＨにおいてセタン価を推定する際には補助噴射制御における噴射時期の制御目標値（目標噴射時期ＴＱｓｔＢ）として、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＡより遅角側の時期であって、上記境界ＢＨにおいてトルク感度が大きくなる噴射時期が設定される。なお本実施形態では、境界ＢＬにおけるセタン価の推定に際しては、目標噴射時期ＴＱｓｔＡが同境界ＢＬに対応する対象噴射時期であり、目標噴射時期ＴＱｓｔＢが他の境界ＢＨに対応する非対称噴射時期である。そして、境界ＢＬにおけるセタン価の推定に際して目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射の実行時におけるトルク感度が目標噴射時期ＴＱｓｔＢで燃料噴射を実行したと仮定した場合におけるトルク感度より大きくなるように、各目標噴射時期ＴＱｓｔＡ，ＴＱｓｔＢが設定されている。また境界ＢＨにおけるセタン価の推定に際しては、目標噴射時期ＴＱｓｔＢが同境界ＢＨに対応する対象噴射時期であり、目標噴射時期ＴＱｓｔＡが他の境界ＢＬに対応する非対称噴射時期である。そして、境界ＢＨにおけるセタン価の推定に際して目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射の実行時におけるトルク感度が目標噴射時期ＴＱｓｔＡで燃料噴射を実行したと仮定した場合におけるトルク感度より大きくなるように、各目標噴射時期ＴＱｓｔＡ，ＴＱｓｔＢが設定されている。
　また、燃料のセタン価と噴射量とが同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合であっても、機関回転速度ＮＥが高いときほど、燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関１１の出力トルク（詳しくは、その指標値である回転変動量ΣΔＮＥ）が小さくなる。これは機関回転速度ＮＥが高いときほど、気筒１６内の温度や圧力が早期に低下するようになるために、燃料の一部が低温低圧の状況で燃焼するようになって同燃料の燃え残りが多くなるためであると考えられる。そのため所定量での燃料噴射の実行時において検出される回転変動量ΣΔＮＥは、燃料のセタン価に応じて変化することに加えて、燃料噴射の実行時における機関回転速度ＮＥによっても変化するようになると云える。そうした機関回転速度ＮＥの相異による回転変動量ΣΔＮＥの相異は、回転変動量ΣΔＮＥに基づいてセタン価の推定を行う場合にその推定精度の低下を招く一因となってしまう。
　ここで燃料のセタン価と噴射量とが同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合であっても、燃料の噴射時期が遅角側の時期であるときほど、上記回転変動量ΣΔＮＥが小さくなる。これは噴射時期が遅角側の時期であるときほど、気筒１６内の温度や圧力が低い状況で燃料が燃焼するようになって同燃料の燃え残りが多くなるためであると考えられる。したがって、機関回転速度ＮＥに応じて噴射時期を設定することにより、機関回転速度ＮＥの相異による回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるように、補助噴射制御による燃料噴射を実行することが可能になると云える。
　この点をふまえて本実施形態では、機関回転速度ＮＥに基づいて補助噴射制御における噴射時期を設定するようにしている。詳しくは、低セタン価側の境界ＢＬでのセタン価の推定の実行時における目標噴射時期ＴＱｓｔＡとしては、同境界ＢＬにおいてトルク感度が最も高くなる噴射時期にできるだけ近い噴射時期であり、且つ機関回転速度ＮＥの相異による回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられる噴射時期が設定される。また、高セタン価側の境界ＢＨでのセタン価の推定の実行時における目標噴射時期ＴＱｓｔＢとしては、同境界ＢＨにおいてトルク感度が最も高くなる噴射時期にできるだけ近い噴射時期であり、且つ機関回転速度ＮＥの相異による回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられる噴射時期が設定される。なお本実施形態では、上述した目標噴射時期ＴＱｓｔＡと機関回転速度ＮＥとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められるとともに、同関係が演算マップＬとして電子制御ユニット４０に記憶されている。目標噴射時期ＴＱｓｔＡは、この演算マップＬをもとに機関回転速度ＮＥに基づき設定される。また同様に、上述した目標噴射時期ＴＱｓｔＢと機関回転速度ＮＥとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められるとともに、同関係が演算マップＨとして電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＢは、この演算マップＨをもとに機関回転速度ＮＥに基づき設定される。
　本実施形態の推定制御では、境界ＢＬにおけるセタン価の推定が次のように実行される。すなわち先ず、補助噴射制御として予め定められた目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射が実行されるとともに、その実行時における回転変動量ΣΔＮＥが検出される。そして、その回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が低セタン価領域と中セタン価領域の境界ＢＬ以上および同境界ＢＬ未満のいずれであるかが推定される。この推定では、回転変動量ΣΔＮＥが予め定められた低セタン価判定値ＪＬより小さいときに燃料のセタン価が境界ＢＬ未満であると判断され、回転変動量ΣΔＮＥが低セタン価判定値ＪＬ以上であるときに燃料のセタン価が境界ＢＬ以上であると判断される。なお本実施形態では、これも各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃料のセタン価が境界ＢＬ未満および同境界ＢＬ以上のいずれであるかを精度よく判断することの可能な判定値が予め求められ、同値が上記低セタン価判定値ＪＬとして電子制御ユニット４０に記憶されている。
　本実施形態では、燃料のセタン価が低セタン価領域と中セタン価領域との境界ＢＬ以上および同境界ＢＬ未満のいずれであるかを推定するための燃料噴射が上記目標噴射時期ＴＱｓｔＡ、すなわちセタン価が低い状況に適した比較的進角側の時期において実行される。そのため、トルク感度が境界ＢＬ付近において高くなる噴射時期で補助噴射制御による燃料噴射を実行することができ、その燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値に基づいて上記推定を精度よく行うことができるようになる。
　図７に、そうした目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射を低セタン価燃料、中セタン価燃料、および高セタン価燃料の三種類の燃料を用いてそれぞれ実行するとともに回転変動量ΣΔＮＥを検出した結果の一例を示す。
　同図７に示すように、この例では境界ＢＬにおいてトルク感度が高くなる目標噴射時期ＴＱｓｔＡで燃料噴射が実行されるために、低セタン価燃料使用時において検出される回転変動量ΣΔＮＥと中セタン価燃料使用時とにおいて検出される回転変動量ΣΔＮＥとの間隔が長くなっている。そのため、低セタン価燃料使用時において回転変動量ΣΔＮＥが検出される範囲と中セタン価燃料使用時において回転変動量ΣΔＮＥが検出される範囲との間に上記低セタン価判定値ＪＬを容易に設定することができ、同判定値ＪＬに基づく燃料のセタン価についての判断を精度よく実行することができる。ちなみに図７に示す例では、中セタン価燃料使用時に検出される回転変動量ΣΔＮＥと高セタン価燃料使用時に検出される回転変動量ΣΔＮＥとの間隔が短くなっている。
また本実施形態では、機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＡが設定される。そのため、機関回転速度ＮＥの相異に起因する回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるように目標噴射時期ＴＱｓｔＡを設定することが可能になるため、回転変動量ΣΔＮＥに基づくセタン価の推定を精度よく実行することができるようになる。
　また本実施形態の推定制御では、境界ＢＨにおけるセタン価の推定が次のように実行される。すなわち先ず、補助噴射制御として予め定められた目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射が実行されるとともに、その実行時における回転変動量ΣΔＮＥが検出される。そして、その回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が中セタン価領域と高セタン価領域の境界ＢＨ以上および同境界ＢＨ未満のいずれであるかが推定される。この推定では、回転変動量ΣΔＮＥが予め定められた高セタン価判定値ＪＨより小さいときに燃料のセタン価が境界ＢＨ未満であると判断され、回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価判定値ＪＨ以上であるときに燃料のセタン価が境界ＢＨ以上であると判断される。なお本実施形態では、各種の実験やシミュレーションの結果をもとに燃料のセタン価が境界ＢＨ未満および同境界ＢＨ以上のいずれであるかを精度よく判断することの可能な判定値が予め求められ、同値が上記高セタン価判定値ＪＨとして電子制御ユニット４０に記憶されている。
　本実施形態では、燃料のセタン価が中セタン価領域と高セタン価領域との境界ＢＨ以上および同境界ＢＨ未満のいずれであるかを推定するための燃料噴射が上記目標噴射時期ＴＱｓｔＢ、すなわちセタン価が高い状況に適した比較的遅角側の時期において実行される。そのため、トルク感度が境界ＢＨ付近において高くなる噴射時期で補助噴射制御による燃料噴射を実行することができ、その燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値に基づいて上記推定を精度よく行うことができるようになる。
　図８に、そうした目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射を低セタン価燃料、中セタン価燃料、および高セタン価燃料の三種類の燃料を用いて各別に実行するとともに回転変動量ΣΔＮＥを検出した結果の一例を示す。
　図８に示すように、この例では境界ＢＨにおいてトルク感度が高くなる目標噴射時期ＴＱｓｔＢで燃料噴射が実行されるために、中セタン価燃料使用時において検出される回転変動量ΣΔＮＥと高セタン価燃料使用時とにおいて検出される回転変動量ΣΔＮＥとの間隔が長くなっている。そのため、中セタン価燃料使用時において回転変動量ΣΔＮＥが検出される範囲と高セタン価燃料使用時において回転変動量ΣΔＮＥが検出される範囲との間に上記高セタン価判定値ＪＨを容易に設定することができ、同判定値ＪＨに基づく燃料のセタン価についての判断を精度よく実行することができる。ちなみに図８に示す例では、低セタン価燃料使用時において検出される回転変動量ΣΔＮＥと中セタン価燃料使用時とにおいて検出される回転変動量ΣΔＮＥとの間隔が短くなっている。
　また本実施形態では、機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＢが設定される。そのため、機関回転速度ＮＥの相異に起因する回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるように目標噴射時期ＴＱｓｔＢを設定することが可能になるため、回転変動量ΣΔＮＥに基づくセタン価の推定を精度よく実行することができるようになる。
　本実施形態の推定制御では、目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射の実行時における回転変動量ΣΔＮＥが低セタン価判定値ＪＬ未満であるときには燃料のセタン価が低セタン価領域であると判断される。一方、目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射の実行時における回転変動量ΣΔＮＥが低セタン価判定値ＪＬ以上であり、且つ目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射の実行時における回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価判定値ＪＨ未満であるときには燃料のセタン価が中セタン価領域であると判断される。他方、目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射の実行時における回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価判定値ＪＨ以上である場合には燃料のセタン価が高セタン価領域であると判断される。
　上記推定制御では、目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射の実行とともに推定した結果と同目標噴射時期ＴＱｓｔＡより遅角側の目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射の実行とともに推定した結果とに基づいて、燃料のセタン価が上記三つの領域のいずれの領域であるかが精度よく推定される。言い換えれば、目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射と目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射とを実行することのみによって燃料のセタン価が三つの領域のいずれの領域であるかを精度よく判断することができる。そのため、前述したように異なる噴射時期での燃料噴射を数多く実行する装置と比較して、補助噴射制御による燃料噴射の実行回数を抑えつつ燃料のセタン価を精度よく推定することができる。
　また本実施形態の推定制御では、各境界ＢＬ，ＢＨにおいて各別に実行されるセタン価の推定のうち、低セタン価側の境界ＢＬにおけるセタン価の推定を高セタン価側の境界ＢＬにおけるセタン価の推定に先立ち実行するようにしている。
　高いセタン価に適した基本噴射制御が実行されている状態で低いセタン価の燃料がディーゼル機関１１に供給されるようになると、燃料の燃焼状態が悪化して失火の発生を招くおそれがある。本実施形態によれば、推定制御による燃料のセタン価の推定の実行開始時において先ず、低セタン価側の境界ＢＬについてのセタン価の推定を実行することができるために、燃料が補給される等して低セタン価の燃料がディーゼル機関１１に供給される状況になった場合にこれを早期に把握することができる。そのため、低セタン価に適した機関制御の実行を早期に開始することができ、ディーゼル機関１１に供給される燃料のセタン価が高セタン価領域や中セタン価領域から低セタン価領域に変化したことに起因する失火の発生を好適に抑えることができる。
　以下、推定制御にかかる処理（推定制御処理）の実行手順について詳細に説明する。
　図９は、上記推定制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、推定制御処理の実行手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。
　図９に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２０１）。ここでは、以下の［条件イ］～［条件ハ］の全てが満たされることをもって実行条件が成立していると判断される。
［条件イ］前記燃料カット制御が実行されていること。
［条件ロ］クラッチ機構１３がクランクシャフト１２と手動変速機１４との連結を解除する作動状態になっていること。具体的には、クラッチ操作部材が操作されていること。
［条件ハ］実行完了フラグがオフ操作されていること。
　上記実行条件が成立していない場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、以下のステップＳ２０２～Ｓ２１７の処理、すなわち燃料のセタン価を推定する処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
　その後、本処理が繰り返し実行されて上記実行条件が成立すると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、低セタン完了フラグがオフ操作されているか否かが判断される（ステップＳ２０２）。なお低セタン完了フラグは、ディーゼル機関１１の運転開始を開始するべく運転スイッチがオン操作されたときにオフ操作される一方、低セタン価側の境界ＢＬにおいてセタン価を推定する処理（ステップＳ２０３～Ｓ２０７）がの実行が完了したときにオン操作されるフラグである。この低セタン完了フラグがオフ操作されていることをもって、ディーゼル機関１１の運転が開始された後に低セタン価側の境界ＢＬにおけるセタン価の推定が未だ完了していないと判断される。
　そして、低セタン完了フラグがオフ操作されている場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、境界ＢＬにおいてセタン価を推定する処理の実行が開始される。
　すなわち先ず、機関回転速度ＮＥに基づいて前記演算マップＬから目標噴射時期ＴＱｓｔＡが設定される（ステップＳ２０３）。その後、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＡと予め定められた燃料噴射時間の制御目標値（目標噴射時間ＴＱｔｍ）とが前述した補正処理により算出されている補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正される（ステップＳ２０４）。詳しくは、補正項Ｋ１を目標噴射時期ＴＱｓｔＡに加算した値が新たな目標噴射時期ＴＱｓｔＡとして設定されるとともに、補正項Ｋ２を目標噴射時間ＴＱｔｍに加算した値が新たな目標噴射時間ＴＱｔｍとして設定される。
　そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＡおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が実行されて、同燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行される（ステップＳ２０５）。なお本実施形態では、補助噴射制御における燃料噴射が複数の燃料噴射弁２０のうちの予め定めたもの（本実施形態では、気筒１６［♯１］に取り付けられた燃料噴射弁２０）を用いて実行される。また、本処理において用いられる補正項Ｋ１，Ｋ２についても同様に、燃料噴射弁２０のうちの予め定めたもの（本実施形態では、気筒１６［♯１］に取り付けられた燃料噴射弁２０）に対応して算出された値が用いられる。
　その後、上記燃料噴射に伴い発生したディーゼル機関１１の出力トルクの指標値として前記回転変動量ΣΔＮＥが検出されて記憶される（ステップＳ２０６）。この回転変動量ΣΔＮＥの検出は具体的には次のように行われる。図１０に示すように、本実施形態にかかる装置では、所定時間おきに機関回転速度ＮＥが検出されるとともに、その検出の度に同機関回転速度ＮＥと複数回前（本実施形態では、三回前）に検出された機関回転速度ＮＥｉとの差ΔＮＥ（＝ＮＥ－ＮＥｉ）が算出される。そして、上記燃料噴射の実行に伴う上記差ΔＮＥの変化分についての積算値（同図１０中に斜線で示す部分の面積に相当する値）が算出されるとともに、この積算値が上記回転変動量ΣΔＮＥとして記憶される。なお図１０に示す機関回転速度ＮＥや差ΔＮＥの推移は、回転変動量ΣΔＮＥの算出方法の理解を容易にするべく簡略化して示しているため実際の推移とは若干異なる。
　このように回転変動量ΣΔＮＥが検出された後、この回転変動量ΣΔＮＥが低セタン価判定値ＪＬ未満であるか否かが判断される（図９のステップＳ２０７）。そして、回転変動量ΣΔＮＥが低セタン価判定値ＪＬ未満である場合には（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、このときの燃料のセタン価が低セタン価領域（図６参照）であると判断され（ステップＳ２０８）、以後において基本噴射制御が低いセタン価の燃料に見合う態様で実行される。そして、この場合には実行完了フラグがオン操作された後（ステップＳ２０９）、本処理が一旦終了される。この実行完了フラグは、ディーゼル機関１１の運転開始を開始するべく運転スイッチがオン操作されたときにオフ操作されるフラグである。この実行完了フラグがオン操作されたことをもって、ディーゼル機関１１の運転開始後においてセタン価の推定が完了したと判断される。本処理では、実行完了フラグがオン操作されると、前記［条件ハ］が満たされなくなるために（ステップＳ２０１：ＮＯ）、その後の処理（ステップＳ２０２～Ｓ２１７）が実行されなくなる。したがって本実施形態では、境界ＢＬにおけるセタン価の推定に際して低セタン価領域であると判断されると、中セタン価領域と高セタン価領域との境界ＢＨにおいてセタン価を推定する処理を実行することなく、セタン価領域が確定される。
　一方、回転変動量ΣΔＮＥが低セタン価判定値ＪＬ以上である場合には（ステップＳ２０７：ＮＯ）、このときの燃料のセタン価が中セタン価領域および高セタン価領域（図６参照）のいずれかであるとして、低セタン判定フラグがオン操作された後（ステップＳ２１０）、本処理は一旦終了される。なお、この場合には判定完了フラグはオン操作されない（ステップＳ２０９の処理がジャンプされる）ため前記［条件ハ］は成立したままになる。
　そのため、この場合には実行条件の［条件ハ］以外の条件が満たされている状況であれば（ステップＳ２０1：ＹＥＳ）、低セタン完了フラグがオン操作された状態になるために（ステップＳ２０２：ＮＯ）、高セタン価側の境界ＢＨにおいてセタン価を推定する処理（ステップＳ２１１～Ｓ２１７の処理）の実行が開始される。
　すなわち先ず、機関回転速度ＮＥに基づいて前記演算マップＨから目標噴射時期ＴＱｓｔＢが設定される（ステップＳ２１１）。その後、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＢと予め定められた目標噴射時間ＴＱｔｍとが前述した補正処理により算出されている補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正される（ステップＳ２１２）。詳しくは、補正項Ｋ１を目標噴射時期ＴＱｓｔＢに加算した値が新たな目標噴射時期ＴＱｓｔＢとして設定されるとともに、補正項Ｋ２を目標噴射時間ＴＱｔｍに加算した値が新たな目標噴射時間ＴＱｔｍとして設定される。
　そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＢおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が実行されて、同燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行される（ステップＳ２１３）。
　その後、上記燃料噴射に伴い発生したディーゼル機関１１の出力トルクの指標値として前記回転変動量ΣΔＮＥが算出されて記憶されるとともに（ステップＳ２１４）、この回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価判定値ＪＨ未満であるか否かが判断される（ステップＳ２１５）。
　そして、回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価判定値ＪＨ未満である場合には（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、このときの燃料のセタン価が中セタン価領域（図６参照）であると判断され（ステップＳ２１６）、以後において基本噴射制御が中程度のセタン価の燃料に見合う態様で実行される。一方、回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価判定値ＪＨ以上である場合には（ステップＳ２１５：ＮＯ）、このときの燃料のセタン価が高セタン価領域（図６参照）であると判断され（ステップＳ２１７）、以後において基本噴射制御が高いセタン価の燃料に見合う態様で実行される。そして、回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が中セタン価領域および高セタン価領域のいずれであるかを推定した後、実行完了フラグがオン操作されて（ステップＳ２０９）、本処理が一旦終了される。
　以上説明したように、本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
　（１）各境界ＢＬ，ＢＨに対応してそれぞれ、補助噴射制御として予め定められた噴射量および噴射時期での燃料噴射を実行して検出した回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が境界（ＢＬまたはＢＨ）以上および同境界未満のいずれであるかを推定するようにした。また、補助噴射制御における目標噴射時期（ＴＱｓｔＡまたはＴＱｓｔＢ）として、セタン価の推定の対象となる境界が高セタン価側の値であるときほど遅角側の時期を設定するようにした。そのため、各境界ＢＬ，ＢＨに対応する燃料噴射をそれぞれトルク感度が大きくなる状況において実行することが可能になり、それら燃料噴射の実行時において検出される回転変動量ΣΔＮＥに基づく上記推定をそれぞれ高い精度で行うことができる。したがって各境界ＢＬ，ＢＨに対応してそれぞれ燃料噴射を実行することによって燃料のセタン価が三つの領域のいずれの領域であるかを推定することができ、前述したように噴射時期を変更しつつ燃料噴射を繰り返し実行する装置と比較して、燃料噴射の実行回数を抑えつつ燃料のセタン価を精度よく推定することができる。
　（２）各境界ＢＬ，ＢＨについて各別に実行されるセタン価の推定のうち、低セタン価側の境界ＢＬにおけるセタン価の推定を高セタン価側の境界ＢＨにおけるセタン価の推定に先立ち実行するようにした。そのため、燃料のセタン価の推定の実行開始時において先ず、低セタン価側の境界ＢＬについてのセタン価の推定を実行することができるために、燃料が補給される等して低セタン価の燃料がディーゼル機関１１に供給される状況になった場合にこれを早期に把握することができる。そのため、低セタン価に適した機関制御の実行を早期に開始することができ、ディーゼル機関１１に供給される燃料のセタン価が高セタン価領域や中セタン価領域から低セタン価に変化したことに起因する失火の発生を好適に抑えることができる。
　（３）演算マップＬをもとに機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＡを設定し、演算マップＨをもとに機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＢを設定するようにした。そのため、機関回転速度ＮＥの相異に起因する回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるように噴射時期を設定することが可能になるため、回転変動量ΣΔＮＥに基づくセタン価の推定を精度よく実行することができるようになる。
　（４）目標噴射時期ＴＱｓｔＡでの燃料噴射の実行とともに推定した結果と同目標噴射時期ＴＱｓｔＡより遅角側の目標噴射時期ＴＱｓｔＢでの燃料噴射の実行とともに推定した結果とに基づいて、燃料のセタン価が前記三つの領域のいずれの領域であるかを精度よく推定することができる。そのため、前述したように異なる噴射時期での燃料噴射を数多く実行する装置と比較して、補助噴射制御による燃料噴射の実行回数を抑えつつ燃料のセタン価を精度よく推定することができる。
　（第２実施形態）
　以下、本発明を具体化した第２実施形態にかかるセタン価推定装置について第１実施形態との相違点を中心に説明する。
　本実施形態のセタン価推定装置と先の第１実施形態のセタン価推定装置とは推定制御の実行態様が異なる。
　以下、本実施形態の推定制御の実行態様について説明する。なお、本実施形態のセタン価推定装置の構造は第１実施形態のセタン価推定装置と同一であるため詳細な説明は省略する。
　本実施形態の推定制御では、先ず、予め定められた所定の噴射時期（目標噴射時期ＴＱｓｔＣ）での燃料噴射が実行される。なお、この目標噴射時期ＴＱｓｔＣとしては、どのようなセタン価の燃料が用いられてもトルク感度がある程度大きい噴射時期（例えば図６中の線Ｌ３に相当する噴射時期）であり、且つ機関回転速度ＮＥの相違に起因する回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるようになる噴射時期が設定される。本実施形態では、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＣと機関回転速度ＮＥとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められるとともに、同関係が演算マップＶとして電子制御ユニット４０に記憶されている。目標噴射時期ＴＱｓｔＣは、この演算マップＶをもとに機関回転速度ＮＥに基づき設定される。
　そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＣでの燃料噴射の実行に伴い発生する機関トルクの指標値として回転変動量ΣΔＮＥが検出されるとともに、同回転変動量ΣΔＮＥに基づいて、演算マップＶＳから、セタン価についての仮値（仮セタン価）が求められる。本実施形態では、回転変動量ΣΔＮＥと仮セタン価との関係が実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が演算マップＶＳとして電子制御ユニット４０に記憶されている。
　本実施形態の推定制御では、どのようなセタン価であってもトルク感度がある程度大きくなる噴射時期（上記目標噴射時期ＴＱｓｔＣ）での燃料噴射を実行することにより、その実行時における回転変動量ΣΔＮＥに基づいて、このときの燃料のセタン価をある程度高い検出精度で検出することができる。
　その後、仮セタン価および機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＤが設定されるとともに、同目標噴射時期ＴＱｓｔＤでの燃料噴射が実行される。この目標噴射時期ＴＱｓｔＤとして、詳しくは、燃料のセタン価が仮セタン価である場合にトルク感度が最も高くなる噴射時期にできるだけ近い噴射時期であり、且つ機関回転速度ＮＥの相異による回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられる噴射時期が設定される。本実施形態では、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＤと仮セタン価と機関回転速度ＮＥとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められるとともに、同関係が演算マップＲとして電子制御ユニット４０に記憶されている。目標噴射時期ＴＱｓｔＤは、この演算マップＲをもとに機関回転速度ＮＥに基づき設定される。
　そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＤでの燃料噴射の実行時における回転変動量ΣΔＮＥが検出されるとともに、同回転変動量ΣΔＮＥに基づいて、演算マップＲＳから、セタン価についての推定値（推定セタン価）が求められる。本実施形態では、回転変動量ΣΔＮＥと推定セタン価との関係が実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められるとともに、同関係が演算マップＲＳとして電子制御ユニット４０に記憶されている。
　本実施形態の推定制御では、実際のセタン価に近い値である仮セタン価である場合にトルク感度が大きくなる噴射時期（目標噴射時期ＴＱｓｔＤ）を設定するとともに、同目標噴射時期ＴＱｓｔＤでの燃料噴射を実行することができる。そのため、その燃料噴射の実行時における回転変動量ΣΔＮＥに基づいて、そのときどきの実際のセタン価を高い精度で検出することができる。
　このように本実施形態の推定制御では、予め定められた目標噴射時期ＴＱｓｔＣでの燃料噴射を通じて、このときの燃料のセタン価を仮セタン価として大まかに特定することができる。そして、この仮セタン価に基づき設定した目標噴射時期ＴＱｓｔＤでの燃料噴射を実行することにより、このときの燃料のセタン価を高い精度で検出することができるようになる。
　以下、本実施形態の推定制御にかかる処理（推定制御処理）の実行手順について詳細に説明する。
　図１１は、上記推定制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、推定制御処理の実行手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。
　図１１に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。ここでは、前記［条件イ］～［条件ハ］の全てが満たされることをもって実行条件が成立していると判断される。
　上記実行条件が成立していない場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、以下のステップＳ３０２～Ｓ３１４の処理、すなわち燃料のセタン価を推定する処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
　その後、本処理が繰り返し実行されて上記実行条件が成立すると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、プレ判定完了フラグがオフ操作されているか否かが判断される（ステップＳ３０２）。なおプレ判定完了フラグは、ディーゼル機関１１の運転開始を開始するべく運転スイッチがオン操作されたときにオフ操作される一方、仮セタン価を算出する処理（ステップＳ３０３～Ｓ３０７）が完了したときにオン操作されるフラグである。このプレ判定完了フラグがオフ操作されていることをもって、ディーゼル機関１１の運転が開始された後に仮セタン価の算出が未だ完了していないと判断される。
　そして、プレ判定完了フラグがオフ操作されている場合には（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、仮セタン価を算出する処理の実行が開始される。
　すなわち先ず、機関回転速度ＮＥに基づいて前記演算マップＶから目標噴射時期ＴＱｓｔＣが設定される（ステップＳ３０３）。その後、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＣと予め定められた燃料噴射時間の制御目標値（目標噴射時間ＴＱｔｍ）とが前述した補正処理により算出されている補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正される（ステップＳ３０４）。詳しくは、補正項Ｋ１を目標噴射時期ＴＱｓｔＣに加算した値が新たな目標噴射時期ＴＱｓｔＣとして設定されるとともに、補正項Ｋ２を目標噴射時間ＴＱｔｍに加算した値が新たな目標噴射時間ＴＱｔｍとして設定される。
　そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＣおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が実行されて、同燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行される（ステップＳ３０５）。なお本実施形態では、補助噴射制御における燃料噴射が複数の燃料噴射弁２０のうちの予め定めたもの（本実施形態では、気筒１６［♯１］に取り付けられた燃料噴射弁２０）を用いて実行される。また、本処理において用いられる補正項Ｋ１，Ｋ２についても同様に、燃料噴射弁２０のうちの予め定めたもの（本実施形態では、気筒１６［♯１］に取り付けられた燃料噴射弁２０）に対応して算出された値が用いられる。
　その後、上記燃料噴射の実行時における前記回転変動量ΣΔＮＥが算出されて記憶されるとともに（ステップＳ３０６）、この回転変動量ΣΔＮＥに基づいて前記演算マップＶＳから仮セタン価が算出される。（ステップＳ３０７）。そして、プレ判定フラグがオン操作された後（ステップＳ３０８）、本処理が一旦終了される。
　そして、プレ判定完了フラグがオン操作されると（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、推定セタン価を算出する処理（ステップＳ３０９～Ｓ３１４）の実行が開始される。
　すなわち先ず、機関回転速度ＮＥに基づいて前記演算マップＲから目標噴射時期ＴＱｓｔＤが設定される（ステップＳ３０９）。その後、上記目標噴射時期ＴＱｓｔＤと予め定められた目標噴射時間ＴＱｔｍとが前述した補正処理により算出されている補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正される（ステップＳ３１０）。詳しくは、補正項Ｋ１を目標噴射時期ＴＱｓｔＤに加算した値が新たな目標噴射時期ＴＱｓｔＤとして設定されるとともに、補正項Ｋ２を目標噴射時間ＴＱｔｍに加算した値が新たな目標噴射時間ＴＱｔｍとして設定される。
　そして、目標噴射時期ＴＱｓｔＤおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が実行されて、同燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行される（ステップＳ３１１）。
　その後、上記燃料噴射に伴い発生したディーゼル機関１１の出力トルクの指標値として前記回転変動量ΣΔＮＥが検出されて記憶されるとともに（ステップＳ３１２）、この回転変動量ΣΔＮＥに基づいて前記演算マップＲＳから推定セタン価が算出される（ステップＳ３１３）。そして、実行完了フラグがオン操作された後（ステップＳ３１４）、本処理が一旦終了される。この実行完了フラグは、ディーゼル機関１１の運転開始を開始するべく運転スイッチがオン操作されたときにオフ操作されるフラグである。この実行完了フラグがオン操作されたことをもって、ディーゼル機関１１の運転開始後においてセタン価の推定が完了したと判断される。本処理では、実行完了フラグがオン操作されると、前記［条件ハ］が満たされなくなるために（ステップＳ３０１：ＮＯ）、その後の処理（ステップＳ３０２～Ｓ３１４）が実行されなくなる。したがって本実施形態では、推定セタン価の推定がディーゼル機関１１の運転開始を開始するべく運転スイッチがオン操作される度に一回のみ実行される。
　（他の実施形態）
　なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
　・燃料のセタン価によって区切られた三つの領域において各別に実行する機関制御として、基本噴射制御を採用することに代えて、あるいは併せて、ＥＧＲ制御やパイロット噴射制御などを実行するようにしてもよい。要は、燃料の燃焼状態を変化させる機関制御であれば、そうした各別に実行する機関制御として採用することができる。
　・第１実施形態において、機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＡ（あるいは目標噴射時期ＴＱｓｔＢ）を設定することに代えて、低セタン価判定値ＪＬ（あるいは高セタン価判定値ＪＨ）を補正するようにしてもよい。また第２実施形態において、機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＣを設定することに代えて仮セタン価の算出に用いる演算マップＶＳを補正したり、機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期ＴＱｓｔＤを設定することに代えて推定セタン価の算出に用いる演算マップＲＳを補正したりしてもよい。さらに、各実施形態において、機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期（ＴＱｓｔＡ，ＴＱｓｔＢ，ＴＱｓｔＣ，ＴＱｓｔＤ）を設定することに代えて、回転変動量ΣΔＮＥを補正するようにしてもよい。
　・機関回転速度ＮＥに基づいて目標噴射時期（ＴＱｓｔＡ，ＴＱｓｔＢ，ＴＱｓｔＣ，ＴＱｓｔＤ）を設定する構成を省略してもよい。具体的には、第１実施形態の目標噴射時期ＴＱｓｔＡ，ＴＱｓｔＢや第２実施形態の目標噴射時期ＴＱｓｔＣとして一定の時期を設定したり、第２実施形態の目標噴射時期ＴＱｓｔＤを機関回転速度ＮＥによることなく仮セタン価のみに基づいて設定したりすることができる。
　こうした構成では、境界ＢＬにおいてトルク感度が最も大きくなる噴射時期を目標噴射時期ＴＱｓｔＡとして設定することが望ましい。また目標噴射時期ＴＱｓｔＢとしては、境界ＢＨにおいてトルク感度が最も大きくなる噴射時期を設定することが望ましい。さらに目標噴射時期ＴＱｓｔＤとしては、燃料のセタン価が仮セタン価に相当する値である場合にトルク感度が最も大きくなる噴射時期を設定することが望ましい。こうした構成によれば、トルク感度が最も大きくなる状況において補助噴射制御による燃料噴射を実行することができるため、回転変動量ΣΔＮＥに基づくセタン価の推定をより精度よく実行することができるようになる。
　・燃料のセタン価によって区切られた四つ以上の複数の領域が設定されるとともにそれら領域毎に異なる実行態様で機関制御を実行する装置にも、各実施形態のセタン価推定装置はその構成を適宜変更した上で適用することができる。第１実施形態に適用する場合には、次のようにして燃料のセタン価を推定するようにすればよい。すなわち、各境界に対応してそれぞれ、予め定められた噴射量および噴射時期での燃料噴射を実行するとともにその実行時における回転変動量ΣΔＮＥを検出し、その回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価が境界以上および同境界未満のいずれであるかを推定する。そして、それら推定の結果をもとに燃料のセタン価が上記四つの領域のいずれの領域であるかを判断する。この場合、推定の対象となる境界が高セタン価側の値であるときほど目標噴射時期として遅角側の時期を設定することにより、各境界に対応する燃料噴射をそれぞれトルク感度が大きくなる状況において実行することが可能になる。そのため、それら燃料噴射の実行時に検出される回転変動量ΣΔＮＥに基づく上記推定をそれぞれ高い精度で行うことができるようになる。
　・補助噴射制御の実行に際して燃料のセタン価が高いときほどトルク感度が高くなる噴射時期が遅角側の時期になるといった傾向を示さない内燃機関においては、高セタン価側の境界ほど補助噴射制御の目標噴射時期として遅角側の時期を設定する、との構成を採用しなくてもよい。この場合には、推定の対象となる境界に対応する目標噴射時期を対象噴射時期とし、その他の境界に対応する目標噴射時期を非対象噴射時期とすると、対象噴射時期での燃料噴射の実行時におけるトルク感度が非対象噴射時期で燃料噴射を実行したと仮定した場合におけるトルク感度より大きくなるように、各境界に対応する対象噴射時期をそれぞれ設定すればよい。また、この場合における各対象噴射時期としては、推定の対象となる境界においてトルク感度が最も高くなる噴射時期（あるいは同噴射時期にできるだけ近い噴射時期）を設定することが望ましい。
　・燃料のセタン価によって区切られた四つ以上の複数の領域が設定される装置、すなわち三つ以上の境界が設定される装置では、それら境界のうちの少なくとも二つの境界に対応する目標噴射時期が前述した態様で異なる時期に設定されるのであれば、複数の境界に対応する目標噴射時期として同一の噴射時期を設定することも可能である。
　・補正項Ｋ１，Ｋ２によって目標噴射時期（ＴＱｓｔＡ，ＴＱｓｔＢ，ＴＱｓｔＣ，ＴＱｓｔＤ）や目標噴射時間ＴＱｔｍを補正する構成を省略してもよい。
　・回転変動量ΣΔＮＥ以外の値をディーゼル機関１１の出力トルクの指標値として算出するようにしてもよい。例えば推定制御の実行中において燃料噴射の実行時における機関回転速度ＮＥ（実行時回転速度）と同燃料噴射の実行直前における機関回転速度ＮＥとをそれぞれ検出するとともにそれら速度の差を算出して、同差を上記指標値として用いることができる。
　・圧力センサ４１の取り付け態様は、燃料噴射弁２０の内部（詳しくは、ノズル室２５内）の燃料圧力の指標となる圧力、言い換えれば同燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を適正に検出することができるのであれば、燃料噴射弁２０に直接取り付けられる態様に限らず、任意に変更することができる。具体的には、圧力センサを分岐通路３１ａやコモンレール３４に取り付けるようにしてもよい。
　・圧電アクチュエータ２９により駆動されるタイプの燃料噴射弁２０に代えて、例えばソレノイドコイルなどを備えた電磁アクチュエータによって駆動されるタイプの燃料噴射弁を採用することもできる。
　・上記実施形態にかかるセタン価推定装置は、クラッチ機構１３と手動変速機１４とが搭載された車両１０に限らず、トルクコンバータと自動変速機とが搭載された車両にも適用することができる。こうした車両では、例えば［条件イ］および［条件ハ］が満たされるときに燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を実行するようにすればよい。なお、トルクコンバータとしてロックアップクラッチ内蔵のものが採用される車両においては、ロックアップクラッチが係合状態になっていないこととの［条件ニ］を新たに設定するとともに同［条件ニ］が満たされることを条件に燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を実行するようにすればよい。
　・四つの気筒を有するディーゼル機関に限らず、単気筒のディーゼル機関や、二つの気筒を有するディーゼル機関、三つの気筒を有するディーゼル機関、あるいは五つ以上の気筒を有するディーゼル機関にも、本発明は適用することができる。
　１０…車両、１１…ディーゼル機関、１２…クランクシャフト、１３…クラッチ機構、１４…手動変速機、１５…車輪、１６…気筒、１７…吸気通路、１８…ピストン、１９…排気通路、２０…燃料噴射弁、２１…ハウジング、２２…ニードル弁、２３…噴射孔、２４…スプリング、２５…ノズル室、２６…圧力室、２７…導入通路、２８…連通路、２９…圧電アクチュエータ、２９ａ…弁体、３０…排出路、３１ａ…分岐通路、３１ｂ…供給通路、３２…燃料タンク、３３…燃料ポンプ、３４…コモンレール、３５…リターン通路、４０…電子制御ユニット、４１…圧力センサ、４２…クランクセンサ、４３…アクセルセンサ、４４…車速センサ、４５…クラッチスイッチ。

Claims (8)

  1. 機関運転状態に基づいて燃料の噴射態様を制御する基本噴射制御と燃料のセタン価の推定に関連して燃料の噴射態様を制御する補助噴射制御とが実行され、燃料のセタン価に関して互いに区切られた三つ以上の複数の領域が設定されるとともにそれら領域毎に異なる実行態様で機関制御が実行されるディーゼル機関に適用されて、燃料のセタン価が前記複数の領域のいずれの領域であるかを推定するセタン価推定装置であって、
    　前記複数の領域を区切る複数の境界の各々に対応して、前記補助噴射制御として予め定められた噴射量および噴射時期での燃料噴射を実行するとともにその実行に伴い発生する機関トルクの指標値を検出し、該検出した指標値に基づいて燃料のセタン価が前記境界以上および同境界未満のいずれであるかを推定する推定部を備え、
    　燃料のセタン価が変化した場合における前記機関トルクの変化の度合いをトルク感度とし、前記推定の対象となる境界に対応する噴射時期を対象噴射時期とし、その他の境界に対応する噴射時期を非対象噴射時期とすると、
    　前記推定部は、前記対象噴射時期での燃料噴射の実行時における前記トルク感度が前記非対象噴射時期で燃料噴射を実行したと仮定した場合における前記トルク感度より大きくなるように、前記複数の境界の各々に対応する前記対象噴射時期をそれぞれ設定する
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  2. 請求項１に記載のセタン価推定装置において、
    　前記推定部は、前記予め定められた噴射時期として、前記推定の対象となる境界が高セタン価側の値であるときほど遅角側の時期を設定する
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  3. 請求項１または２に記載のセタン価推定装置において、
    　前記推定部は、前記複数の境界の中で最も低セタン価側の境界についての前記推定を、他の境界についての前記推定に先立ち実行するものである
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  4. 請求項１～３のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
    　前記推定部は、予め定められた機関回転速度と噴射時期との関係をもとに機関回転速度に基づき算出した噴射時期を、前記予め定められた噴射時期として用いるものである
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  5. 請求項１～４のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
    　前記推定部は、前記複数の境界の各々に対応して、前記指標値が予め定められた判定値より小さいときに燃料のセタン価が前記境界未満であると判断し、前記指標値が前記判定値以上であるときに燃料のセタン価が前記境界以上であると判断するものである
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  6. 請求項１～５のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
    　前記ディーゼル機関は車両に駆動源として搭載されるものであり、
    　前記推定部は、前記車両の減速運転時において燃料カットが行われていることを条件に、前記予め定められた噴射量および噴射時期での燃料噴射を実行するものである
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
    　前記機関制御は、前記基本噴射制御である
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
  8. 請求項１～７のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
    　前記複数の領域は低セタン価領域および中セタン価領域および高セタン価領域を含み、
    　前記推定部は、
    　前記補助噴射制御として予め定められた第１噴射時期での燃料噴射を実行し、その実行に伴い発生する機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値に基づいて燃料のセタン価が前記低セタン価領域と前記中セタン価領域との境界以上および同境界未満のいずれであるかを推定する第１推定部と、
    　前記補助噴射制御として予め定められた前記第１噴射時期より遅角側の第２噴射時期において燃料噴射を実行し、その実行に伴い発生する機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値に基づいて燃料のセタン価が前記中セタン価領域と前記高セタン価領域との境界以上および同境界未満のいずれであるかを推定する第２推定部と、を備える
    ことを特徴とするセタン価推定装置。
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