(57)【要約】【課題】温度センサの追加を必要とせず、迅速に燃料性状を判定することのできる燃料性状判定装置、及び燃料性状判定方法を提供することにある。【解決手段】燃料噴射システムは、燃料を蓄圧保持するコモンレール４２と、燃料を噴射孔１１ｂから噴射する燃料噴射弁１０と、コモンレール４２から噴射孔１１ｂまで燃料を流通させる燃料配管４２ｂ及び高圧通路１１ａと、燃料圧力を検出する燃圧センサ２０と、を備える。ＥＣＵ３０は、燃料噴射弁１０による燃料の噴射時に燃圧センサ２０により検出される燃料圧力に基づいて、燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得し、圧力波形の脈動周期、並びに、燃料配管４２ｂ及び高圧通路１１ａの長さに基づいて、圧力波形を形成する圧力波の速度を算出し、速度に基づいて燃料の密度を算出し、密度に基づいて燃料の動粘度を算出し、動粘度に基づいて燃料の性状を判定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を蓄圧保持する蓄圧容器（４２）と、前記燃料を噴射孔（１１ｂ）から噴射する燃料噴射弁（１０）と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路（４２ｂ、１１ａ）と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサ（２０）と、を備える燃料噴射システムに適用される燃料性状判定装置（３０）であって、
前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する波形取得部と、
前記波形取得部により取得される前記圧力波形の脈動周期及び前記燃料通路の長さに基づいて、前記圧力波形を形成する圧力波の速度を算出する速度算出部と、
前記速度算出部により算出される前記速度に基づいて、前記燃料の密度を算出する密度算出部と、
前記密度算出部により算出される前記密度に基づいて、前記燃料の動粘度を算出する動粘度算出部と、
前記動粘度算出部により算出される前記動粘度に基づいて、前記燃料の性状を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする燃料性状判定装置。
【請求項２】
燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記燃料を噴射孔から噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用される燃料性状判定装置であって、
前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する波形取得部と、
前記波形取得部により取得される前記圧力波形の脈動周期及び前記燃料通路の長さに基づいて、前記圧力波形を形成する圧力波の速度を算出する速度算出部と、
前記速度算出部により算出される前記速度に基づいて、前記燃料の密度を算出する密度算出部と、
前記密度算出部により算出される前記密度に基づいて、前記燃料の性状を判定する判定部と、
を備えることを特徴とする燃料性状判定装置。
【請求項３】
前記波形取得部により取得される前記圧力波形に基づいて、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射前後での燃料圧力の低下量を算出する低下量算出部と、
前記波形取得部により取得される前記圧力波形に基づいて、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射量を算出する噴射量算出部と、
を備え、
前記密度算出部は、前記速度算出部により算出される前記速度、前記低下量算出部により算出される前記低下量、前記噴射量算出部により算出される前記噴射量、及び前記燃料通路の容積に基づいて、前記燃料の密度を算出する請求項1又は２に記載の燃料性状判定装置。
【請求項４】
前記動粘度算出部は、燃料の密度と動粘度との予め求められた相関関係を用いて、前記密度算出部により算出される前記密度から前記動粘度を算出する請求項1に記載の燃料性状判定装置。
【請求項５】
前記速度算出部は、前記波形取得部により取得される前記圧力波形の脈動周期を、前記燃料通路の長さの２倍で割ることにより、前記速度を算出する請求項1〜４のいずれか１項に記載の燃料性状判定装置。
【請求項６】
前記動粘度算出部により算出される前記動粘度に基づいて、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射状態を制御する制御部を備える請求項1又は４に記載の燃料性状判定装置。
【請求項７】
燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記燃料を噴射孔から噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムにおいて、前記燃料の性状を判定する方法であって、
前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する工程と、
取得した前記圧力波形の脈動周期及び前記燃料通路の長さに基づいて、前記圧力波形を形成する圧力波の速度を算出する工程と、
算出した前記速度に基づいて、前記燃料の密度を算出する工程と、
算出した前記密度に基づいて、前記燃料の動粘度を算出する工程と、
算出した前記動粘度に基づいて、前記燃料の性状を判定する工程と、
を備えることを特徴とする燃料性状判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射システムに供給される燃料の性状を判定する燃料性状判定装置、及び燃料性状判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料供給ポンプの内部を流れる燃料の温度が所定以上の上昇をした時に、燃料供給ポンプが異常であると判定するものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のものでは、粗悪燃料の使用により燃料供給ポンプの内部で摺動不良等の異常が発生すると、潤滑油である燃料の温度が上昇するため、その燃料の温度を基にポンプの異常を検出することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９４２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料の温度変化は緩やかであるため、燃料供給ポンプの異常を検出するまでに、ポンプの駆動や燃料噴射弁による燃料噴射等に悪影響を及ぼすおそれがある。また、燃料の温度を正確に検出するためには、高精度の温度センサが必要となる。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、温度センサの追加を必要とせず、迅速に燃料性状を判定することのできる燃料性状判定装置、及び燃料性状判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記燃料を噴射孔から噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用される燃料性状判定装置であって、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する波形取得部と、前記波形取得部により取得される前記圧力波形の脈動周期及び前記燃料通路の長さに基づいて、前記圧力波形を形成する圧力波の速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部により算出される前記速度に基づいて、前記燃料の密度を算出する密度算出部と、前記密度算出部により算出される前記密度に基づいて、前記燃料の動粘度を算出する動粘度算出部と、前記動粘度算出部により算出される前記動粘度に基づいて、前記燃料の性状を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、蓄圧容器に燃料が蓄圧保持され、燃料通路を通じて蓄圧容器から燃料噴射弁の噴射孔まで燃料が流通させられる。燃料通路内の燃料圧力が燃圧センサにより検出される。
【０００９】
ここで、燃料噴射弁による燃料の噴射時に燃圧センサにより検出される燃料圧力に基づいて、燃料圧力の変化を示す圧力波形が取得される。取得された圧力波形の脈動周期及び燃料通路の長さに基づいて、圧力波形を形成する圧力波の速度が算出される。すなわち、燃料の噴射後に燃料通路内に残留する圧力波は、燃料通路内を往復して定常波を形成する。このため、圧力波形の脈動周期（定常波の振動周期）と燃料通路の長さとに基づいて、圧力波の速度を算出することができる。なお、定常波においては、燃圧センサが燃料通路内の燃料圧力を検出する位置は任意である。
【００１０】
そして、算出された圧力波の速度に基づいて、燃料の密度が算出される。すなわち、圧力波の速度と燃料の密度との物理的関係に基づいて、燃料の密度を算出することができる。さらに、算出された燃料の密度に基づいて、燃料の動粘度が算出される。すなわち、燃料の密度と燃料の動粘度とは相関関係があると考えられ、この相関関係を予め実験等により求めておくことができる。したがって、この相関関係を用いて、燃料の密度から燃料の動粘度を算出することができる。
【００１１】
燃料の動粘度は、燃料の潤滑油としての特性を示すため、燃料の動粘度に基づいて燃料性状の良否を判定することができる。このように、燃料の噴射時に燃圧センサにより燃料圧力を検出することによって、燃料の性状を判定することができる。したがって、温度センサの追加を必要とせず、迅速に燃料性状を判定することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記燃料を噴射孔から噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用される燃料性状判定装置であって、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する波形取得部と、前記波形取得部により取得される前記圧力波形の脈動周期及び前記燃料通路の長さに基づいて、前記圧力波形を形成する圧力波の速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部により算出される前記速度に基づいて、前記燃料の密度を算出する密度算出部と、前記密度算出部により算出される前記密度に基づいて、前記燃料の性状を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上述したように、燃料の密度と燃料の動粘度とは、相関関係があると考えられる。したがって、請求項２に記載の発明のように、算出された密度に基づいて、燃料の性状を判定することもできる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記燃料を噴射孔から噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記噴射孔まで前記燃料を流通させる燃料通路と、前記燃料通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムにおいて、前記燃料の性状を判定する方法であって、前記燃料噴射弁による前記燃料の噴射時に前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する工程と、取得した前記圧力波形の脈動周期及び前記燃料通路の長さに基づいて、前記圧力波形を形成する圧力波の速度を算出する工程と、算出した前記速度に基づいて、前記燃料の密度を算出する工程と、算出した前記密度に基づいて、前記燃料の動粘度を算出する工程と、算出した前記動粘度に基づいて、前記燃料の性状を判定する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記工程によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】燃料噴射システムの概略を示す模式図。
【図２】噴射指令信号に対応する噴射率及び燃圧の変化を示すタイムチャート。
【図３】燃料性状判定の処理手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、車載ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ディーゼルエンジン（内燃機関）は、４つの気筒＃１〜＃４を備えており、気筒内に高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させる。
【００１８】
図１は、燃料噴射システムの概略を示す模式図である。まず、燃料噴射弁１０を含むエンジンの燃料噴射システムについて説明する。
【００１９】
燃料タンク４０内の燃料は、燃料ポンプ４１によりコモンレール４２（蓄圧容器）に圧送されて蓄圧保持される。コモンレール４２には、各燃料配管４２ｂを介して、各気筒の燃料噴射弁１０（#1〜#4）が接続されている。コモンレール４２内の燃料は、各燃料配管４２ｂを通じて、燃料噴射弁１０（#1〜#4）へ分配供給される。複数の燃料噴射弁１０（#1〜#4）は、所定の順序で燃料の噴射を行う。本実施形態では、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で繰り返し噴射することを想定している。
【００２０】
なお、燃料ポンプ４１にはプランジャポンプが用いられており、プランジャの往復動に同期して燃料が圧送される。そして、燃料ポンプ４１は、エンジン出力を駆動源としてクランク軸により駆動され、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で噴射される期間中に、決められた回数だけ燃料を圧送する。
【００２１】
燃料噴射弁１０は、以下に説明するボデー１１、ニードル形状の弁体１２及び電動アクチュエータ１３等を備えている。ボデー１１は、内部に高圧通路１１ａを形成するとともに、燃料を噴射する噴射孔１１ｂを形成している。弁体１２は、ボデー１１内に収容されて噴射孔１１ｂを開閉する。なお、上記燃料配管４２ｂ及び高圧通路１１ａによって、コモンレール４２から噴射孔１１ｂまで燃料を流通させる燃料通路が構成されている。
【００２２】
ボデー１１内には弁体１２に背圧を付与する背圧室１１ｃが形成されており、高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄは背圧室１１ｃと接続されている。電動アクチュエータ１３は、高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄと背圧室１１ｃとの連通状態を切り換えるように、制御弁１４を作動させる。電動アクチュエータ１３の駆動は、ＥＣＵ３０により制御される。
【００２３】
背圧室１１ｃが低圧通路１１ｄと連通するよう制御弁１４を作動させると、背圧室１１ｃ内の燃料圧力は低下して弁体１２はリフトアップ（開弁作動）し、噴射孔１１ｂが開かれる。その結果、コモンレール４２から高圧通路１１ａへ供給された高圧燃料は、噴射孔１１ｂから燃焼室へ噴射される。一方、背圧室１１ｃが高圧通路１１ａと連通するよう制御弁１４を作動させると、背圧室１１ｃ内の燃料圧力は上昇して弁体１２はリフトダウン（閉弁作動）し、噴射孔１１ｂが閉じられて燃料噴射が停止される。
【００２４】
燃圧センサ２０は、以下に説明するステム２１（起歪体）及び圧力センサ素子２２等を備えている。ステム２１はボデー１１に取り付けられており、ステム２１に形成されたダイヤフラム部２１ａが高圧通路１１ａを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子２２はダイヤフラム部２１ａに取り付けられており、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じて圧力検出信号をＥＣＵ３０へ出力する。
【００２５】
燃圧センサ２０は、全ての燃料噴射弁１０に搭載されている。以下の説明では、気筒＃１に搭載されている燃料噴射弁１０を噴射弁１０(#1)、噴射弁１０(#1)に搭載されている燃圧センサ２０をセンサ２０(#1)と記載する。同様に、気筒＃２〜＃４に搭載されている燃料噴射弁１０および燃圧センサ２０を、噴射弁１０(#2〜#4)、センサ２０(#2〜#4)と記載する。
【００２６】
ＥＣＵ３０（電子制御装置）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、及び入出力インターフェイス等を備える周知のマイクロコンピュータである。ＥＣＵ３０は、車両のアクセルペダルの操作量やエンジン負荷、エンジン回転速度ＮＥ等に基づき目標噴射状態（噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を、噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。
【００２７】
算出した目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、ｔｑ（図２（ａ）参照）は、後に詳述する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒｍａｘに基づき設定される。そして、これらの噴射率パラメータの学習値は、燃圧センサ２０の検出値の変化（圧力波形）により検出される。
【００２８】
次に、噴射率パラメータを検出して学習する手法について、図２を用いて以下に説明する。なお、以下の説明では、噴射弁１０(#1)で燃料噴射した時のセンサ２０(#1)の検出値に基づく学習についての説明であるが、他の噴射弁で噴射している時についても同様であり、噴射している燃料噴射弁１０に搭載された燃圧センサ２０の検出値に基づき噴射率パラメータを学習する。
【００２９】
例えば噴射弁１０(#1)で燃料噴射した時には、センサ２０(#1)の検出値に基づき、噴射に伴い生じた燃料圧力の変化を燃圧波形（図２（ｃ）参照）として検出する。検出した燃圧波形に基づき単位時間当たりの燃料噴射量の変化を表した噴射率波形（図２（ｂ）参照）を演算して噴射状態を検出する。検出した噴射率波形（噴射状態）を特定する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒｍａｘを学習して、噴射弁１０(#1)の噴射制御に用いる。
【００３０】
図２（ｃ）の燃圧波形に示されるセンサ２０(#1)の検出値は、噴射開始に伴い変曲点Ｐ１から降下を開始し、最大噴射率に達したことに伴い変曲点Ｐ２にて降下が終了する。その後、弁体１２のリフトダウンを開始したことに伴い変曲点Ｐ３で上昇を開始し、弁体１２が閉弁して噴射終了したことに伴い変曲点Ｐ４で上昇が終了する。その後、上昇と下降を繰り返すよう脈動しながら減衰していく（一点鎖線枠Ｗｃ内参照）。すなわち、燃料の噴射後に燃料配管４２ｂ及び高圧通路１１ａ内に残留する圧力波は、燃料配管４２ｂ及び高圧通路１１ａ内を往復して定常波を形成する。
【００３１】
燃料を噴射した直後は、その噴射分だけ噴射システム内全体の燃料圧力が低下する。詳しくは、図２（ｃ）に示すように、噴射開始前の基準圧力Ｐｓから噴射終了後の圧力Ｐｅまで、燃料圧力が低下量ΔＰｃだけ低下する。
【００３２】
この燃圧波形は、図２（ｂ）に示す噴射率波形と相関がある。具体的には、変曲点Ｐ１の出現時期と噴射開始時期Ｒ１とは相関があり、変曲点Ｐ３の出現時期と噴射終了時期Ｒ４とは相関があり、変曲点Ｐ１からＰ２までの圧力降下量ΔＰと最大噴射率（噴射率パラメータＲｍａｘ）とは相関がある。
【００３３】
図２（ａ）は、噴射弁１０(#1)に出力した噴射指令信号を示しており、先述した噴射率パラメータｔｄは、噴射開始指令時期ｔ１に対する噴射開始時期Ｒ１の遅れ時間（噴射開始遅れ時間ｔｄ）である。噴射率パラメータｔｅは、噴射終了指令時期ｔ２に対する噴射終了時期Ｒ４の遅れ時間（噴射終了遅れ時間ｔｅ）である。
【００３４】
したがって、先述した各種相関を表す相関係数を予め試験して取得しておき、これらの相関係数を用いて、センサ２０(#1)の燃圧波形から検出された変曲点Ｐ１，Ｐ３の出現時期および圧力降下量ΔＰに基づき、噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒｍａｘを算出する。また、これらの噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒｍａｘに基づいて噴射率波形を推定することができ、推定した噴射率波形の面積（図２（ｂ）中の網点ハッチ参照）に基づき噴射量Ｑを算出する。
【００３５】
以上により、燃圧センサ２０の検出値を用いれば、噴射指令信号に対する実際の噴射状態（噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒｍａｘおよび噴射量Ｑ等）を算出して学習することができる。そして、ＥＣＵ３０は、その学習値に基づき目標噴射状態に対応する噴射指令信号を設定する。
【００３６】
次に、燃料噴射システムにおいて、現在使用されている燃料の性状を判定する燃料性状判定について説明する。図３は、燃料性状判定の処理手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ３０（燃料性状判定装置）によって所定の周期で繰り返し実行される。
【００３７】
まず、燃料噴射弁１０により燃料を噴射させる（Ｓ１１）。詳しくは、噴射時期となった燃料噴射弁１０に対して、噴射指令信号を出力して燃料を噴射させる。続いて、燃料噴射弁１０による燃料噴射時に、噴射を行っている燃料噴射弁１０の燃圧センサ２０により検出される燃料圧力に基づいて、燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得する（Ｓ１２）。例えば、噴射弁１０(#1)で燃料を噴射した時には、センサ２０(#1)の検出値に基づき、噴射に伴い生じた燃料圧力の変化を圧力波形（図２（ｃ）参照）として取得する。
【００３８】
続いて、取得した圧力波形の脈動周期Ｔ及び燃料通路の長さＬに基づいて、圧力波形を形成する圧力波の速度ｖを算出する（Ｓ１３）。詳しくは、図２（ｃ）の一点鎖線枠Ｗｃ内に示すように、圧力波形のうち、燃料の噴射終了後に生じる脈動部分の１周期分を計測して周期Ｔを算出する。そして、この周期Ｔを、燃料配管４２ｂ及び高圧通路１１ａ（燃料通路）の長さＬの２倍で割ることにより、圧力波の速度ｖを算出する。
【００３９】
続いて、取得した圧力波形に基づいて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射前後での燃料圧力の低下量ΔＰｃを算出する（Ｓ１４）。詳しくは、図２（ｃ）に示すように、噴射開始前の基準圧力Ｐｓから噴射終了後の圧力Ｐｅを引いて、燃料圧力の低下量ΔＰｃを算出する。
【００４０】
続いて、取得した圧力波形に基づいて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射量Ｑを算出する（Ｓ１５）。詳しくは、上述したように、噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒｍａｘに基づいて噴射率波形を推定し、推定した噴射率波形の面積（図２（ｂ）中の網点ハッチ参照）に基づき噴射量Ｑを算出する。なお、Ｓ１３〜Ｓ１５の処理順序は、任意に変更することができる。
【００４１】
続いて、上記のように算出した速度ｖ、低下量ΔＰｃ、噴射量Ｑ、及び燃料通路の容積Ｖに基づいて、燃料の密度ρを算出する（Ｓ１６）。詳しくは、流体力学で規定される下式により、密度ρを算出する。燃料通路の容積Ｖは、燃料配管４２ｂの容積と高圧通路１１ａの容積の合計である。なお、「ｖ＾２」は、ｖの二乗を意味する。ρ＝ΔＰｃ／（Ｑ×ｖ＾２）。
【００４２】
続いて、算出した燃料の密度ρに基づいて、燃料の動粘度νを算出する（Ｓ１７）。詳しくは、燃料の密度ρと燃料の動粘度νとは相関関係があると考えられ、この相関関係を予め実験等により求めておく。そして、この相関関係を用いて、燃料の密度ρから燃料の動粘度νを算出する。
【００４３】
続いて、算出した燃料の動粘度νが閾値ｒよりも小さいか否か判定する（Ｓ１８）。ここで、燃料の動粘度νが小さいほど、燃料による潤滑性が低下し、燃料の潤滑油としての特性が低下することとなる。上記閾値ｒは、燃料ポンプ４１の駆動や燃料噴射弁１０による燃料の噴射に、現在使用している燃料が悪影響を及ぼすか否か判定することのできる値に設定されている。
【００４４】
上記判定において、算出した燃料の動粘度νが閾値ｒよりも小さいと判定した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、燃料性状の悪化に対する処置を行う（Ｓ１９）。ここで、燃料の動粘度νに応じて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射特性が変化する。このため、算出した燃料の動粘度νに基づいて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射状態を制御する。詳しくは、動粘度νに応じて、目標噴射状態（噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を補正する。そして、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。
【００４５】
一方、上記判定において、算出した燃料の動粘度νが閾値ｒよりも小さくないと判定した場合（Ｓ１８：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了する（ＥＮＤ）。すなわち、燃料性状が悪化していないと判定して、燃料性状の悪化に対する処置は行わない。
【００４６】
なお、Ｓ１２の処理が波形取得部としての処理に相当し、Ｓ１３の処理が速度算出部としての処理に相当し、Ｓ１４の処理が低下量算出部としての処理に相当し、Ｓ１５の処理が噴射量算出部としての処理に相当し、Ｓ１６の処理が密度算出部としての処理に相当し、Ｓ１７の処理が動粘度算出部としての処理に相当し、Ｓ１８の処理が判定部としての処理に相当し、Ｓ１９の処理が制御部としての処理に相当する。
【００４７】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【００４８】
・燃料噴射弁１０による燃料の噴射時に燃圧センサ２０により検出される燃料圧力に基づいて、燃料圧力の変化を示す圧力波形が取得される。取得された圧力波形の脈動周期Ｔ及び燃料通路の長さＬに基づいて、圧力波形を形成する圧力波の速度ｖが算出される。すなわち、燃料の噴射後に燃料通路内に残留する圧力波は、燃料通路内を往復して定常波を形成する。このため、圧力波形の脈動周期Ｔ（定常波の振動周期）と燃料通路の長さＬとに基づいて、圧力波の速度ｖを算出することができる。なお、定常波においては、燃圧センサ２０が燃料通路内の燃料圧力を検出する位置は任意である。
【００４９】
・算出された圧力波の速度ｖに基づいて、燃料の密度ρが算出される。すなわち、圧力波の速度ｖと燃料の密度ρとの物理的関係に基づいて、燃料の密度ρを算出することができる。さらに、算出された燃料の密度ρに基づいて、燃料の動粘度νが算出される。すなわち、燃料の密度ρと燃料の動粘度νとは相関関係があると考えられ、この相関関係を予め実験等により求めておくことができる。したがって、この相関関係を用いて、燃料の密度ρから燃料の動粘度νを算出することができる。
【００５０】
・燃料の動粘度νは、燃料の潤滑油としての特性を示すため、燃料の動粘度νに基づいて燃料性状の良否を判定することができる。このように、燃料の噴射時に燃圧センサ２０により燃料圧力を検出することによって、燃料の性状を判定することができる。したがって、温度センサの追加を必要とせず、迅速に燃料性状を判定することができる。
【００５１】
・取得された圧力波形に基づいて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射前後での燃料圧力の低下量ΔＰｃが算出される。また、取得された圧力波形に基づいて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射量Ｑが算出される。そして、算出された圧力波の速度ｖ、算出された燃料圧力の低下量ΔＰｃ、算出された燃料の噴射量Ｑ、及び燃料通路の容積Ｖに基づいて、燃料の密度ρが算出される。すなわち、取得された圧力波形だけを用いて、これらの物理的関係に基づいて、燃料の密度ρを算出することができる。
【００５２】
・燃料の密度ρと動粘度νとの予め求められた相関関係を用いて、算出された密度ρから動粘度νを算出している。したがって、算出された燃料の密度ρに基づいて、燃料の動粘度νを容易に算出することができる。
【００５３】
・取得された圧力波形の脈動周期Ｔを、燃料通路の長さＬの２倍で割ることにより、圧力波の速度ｖを算出している。したがって、圧力波形の脈動周期Ｔ及び燃料通路の長さＬに基づいて、圧力波の速度ｖを容易に算出することができる。
【００５４】
・燃料の動粘度νに応じて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射特性が変化する。この点、算出された燃料の動粘度νに基づいて、燃料噴射弁１０による燃料の噴射状態が制御される。したがって、燃料の性状に応じて、適切に燃料を噴射することができる。
【００５５】
なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。
【００５６】
・取得された圧力波形を周波数解析することにより、圧力波の脈動周期Ｔを算出することもできる。
【００５７】
・下式により、燃料の密度ρを算出することもできる。すなわち、燃料の体積弾性率Ｋと、上述した圧力波の速度ｖとに基づいて、燃料の密度ρを算出することもできる。ρ＝Ｋ／ｖ＾２。
【００５８】
体積弾性率Ｋは、実験等により予め求めておくことができる。また、下式により、体積弾性率Ｋを算出することもできる。すなわち、上述した燃料圧力の低下量ΔＰｃと、燃料の噴射量Ｑと、燃料通路の容積Ｖとに基づいて、体積弾性率Ｋを算出することもできる。ΔＰｃ＝Ｋ×Ｑ／Ｖ。
【００５９】
・上述したように、燃料の密度ρと燃料の動粘度νとは、相関関係があると考えられる。したがって、算出された密度ρに基づいて、燃料の性状を判定することもできる。
【００６０】
・ディーゼルエンジンに限らず、デリバリパイプを備えるガソリン直噴エンジンに上述した燃料性状判定装置を適用することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…燃料噴射弁、１１ａ…高圧通路、１１ｂ…噴射孔、２０…燃圧センサ、３０…ＥＣＵ、４２…コモンレール、４２ｂ…燃料配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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