(57)【要約】電子制御ユニットは、内燃機関に供給される燃料のセタン価指標値として回転変動量ΣΔＮＥを算出するとともに同回転変動量ΣΔＮＥに応じた第１実行態様で燃料噴射制御を実行する（Ｓ４０７，Ｓ４０８）。燃料タンクへの燃料補給に起因して内燃機関に供給される燃料のセタン価が変化する混合期間中において（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、第１実行態様と比較して内燃機関の安定運転を重視した第２実行態様で燃料噴射制御を実行する（Ｓ４０２：ＹＥＳ、Ｓ４０３）。混合期間中において回転変動量ΣΔＮＥの算出が実行されたときには（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、同回転変動量ΣΔＮＥの反映を制限しつつ（Ｓ４０５，Ｓ４０６）、燃料噴射制御を実行する。
2013018210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される燃料の性状を推定する推定部と、
前記推定部により推定した推定燃料性状に応じた第１実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御を実行する第１制御部と、
燃料タンクへの燃料補給に起因して前記内燃機関に供給される燃料の性状が変化する期間において、前記第１実行態様と比較して前記内燃機関の安定運転を重視した第２実行態様で前記燃焼制御を実行する第２制御部であり、且つ前記推定部による推定燃料性状の推定が実行されたときには該推定された推定燃料性状の反映を制限しつつ前記燃焼制御を実行する第２制御部と、
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２実行態様は、前記燃料補給の開始時に前記燃料タンク内に備蓄されていた燃料の量と、該燃料補給の開始時に推定していた前記推定燃料性状と、前記燃料タンクに補給された燃料の量とに基づいて仮推定燃料性状を算出するとともに、同仮推定燃料性状に基づいて前記燃焼制御を実行する実行態様である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料はディーゼル燃料であり、前記燃料性状はセタン価である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記推定部は、前記内燃機関の運転状態に応じた量での燃料噴射が行われる基本噴射制御とは別に、前記燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を行う補助噴射制御を実行するとともに、同補助噴射制御の実行に伴い発生した機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値を前記推定燃料性状として記憶する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２制御部は、前記期間において前記推定部により推定された推定燃料性状の反映の制限を、同推定燃料性状に応じた前記燃焼制御を実行したと仮定した場合において前記燃料の燃焼状態が改善される状況では前記反映を許可する一方で前記燃料の燃焼状態が悪化する状況では前記反映を禁止する、といったように行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料の性状が変化する期間において前記推定部による推定燃料性状の推定が複数回実行されたときに、そのときどきにおける前記推定燃料性状に相当する値を、前記推定燃料性状の最新値と、同最新値の推定時期と、前記推定燃料性状の前回値と、同前回値の推定時期と、前記最新値の推定時期からの経過期間と、に基づいて算出する算出部を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料の性状が変化する期間は、前記燃料タンク内の燃料を前記内燃機関に供給するための燃料配管内の燃料の全てが、前記燃料補給がなされた後において前記燃料タンクから同燃料配管内に圧送された燃料に置換されるようになるまでの期間である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に供給される燃料の性状を推定するとともにその推定した燃料性状に基づいて機関運転制御を実行する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンク内に補給される燃料の性状（例えばディーゼル燃料のセタン価、ガソリン燃料のオクタン価、アルコール燃料濃度など）は、必ずしも均一ではなく、国や地域によってはバラツキが大きい。そのため、内燃機関に供給される燃料の性状も均一ではないと云え、そうした燃料性状のバラツキは燃料の燃焼状態の安定化を妨げる一因となる。【０００３】
従来、内燃機関に供給される燃料の性状を推定するとともに、その推定した燃料性状に基づいて燃料の燃焼に関する燃焼制御を実行することが実用されている。【０００４】
例えば特許文献１には、ガソリン燃料およびアルコール燃料の一方、またはそれらの混合燃料を使用可能な内燃機関において、空燃比センサの検出信号に基づいて内燃機関に供給される燃料のアルコール燃料混合率を推定するとともに、その推定したアルコール燃料混合率に基づいて空燃比制御を実行する装置が記載されている。この特許文献１に記載の装置では、燃料補給が行われた場合に、燃料タンクから内燃機関に燃料を供給する燃料配管内の燃料が全て消費されるまでの期間において、燃料補給前に推定されて記憶された推定値が空燃比制御に用いられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６８４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、燃料タンクへの燃料補給が行われると、内燃機関に供給される燃料の性状が変化するために、上述したように燃料性状を推定して燃焼制御に用いる装置では、このとき燃料性状の推定値と実値との間にずれが生じることが避けられない。【０００７】
通常、燃料補給に伴って燃料タンク内の備蓄燃料の性状が変化した場合、燃料配管内の燃料の性状、すなわち内燃機関に供給される燃料の性状は、燃料補給前の燃料性状から燃料補給後の燃料性状へと徐々に変化する。そのため、備蓄燃料の性状の変化量が大きい場合には燃料性状の推定値と実値との差が大きくなって燃料の燃焼状態の悪化を招くおそれがあるばかりか、場合によっては内燃機関の安定運転が損なわれるおそれもある。【０００８】
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、燃料補給直後において安定した機関運転を実現することの可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の制御装置では、内燃機関に供給される燃料の性状を推定するとともに、その推定した推定燃料性状に応じた第１実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御が実行される。なお燃焼制御は、例えば燃料噴射制御やＥＧＲ制御など、内燃機関の気筒内における燃料の燃焼状態を調節するための機関制御である。【００１１】
そして、燃料タンクへの燃料補給がなされると、その燃料補給に起因して内燃機関に供給される燃料の性状が変化する期間において、第１実行態様と比較して内燃機関の安定運転を重視した第２実行態様で前記燃焼制御が実行される。そのため、燃料補給の実行直後において内燃機関に供給される燃料の性状が変化するとはいえ、このとき第２実行態様での燃焼制御の実行を通じて機関運転状態の不安定化を抑えることができる。【００１２】
内燃機関に供給される燃料の性状が変化する上記期間においては、仮に推定燃料性状の推定が実行されたとしても、その後における燃料性状の変化に伴って推定燃料性状と実際の燃料性状とにずれが生じる可能性が高い。そのため仮に、このとき推定された推定燃料性状に応じた第１実行態様で燃焼制御を実行するようにした場合、上記ずれの方向や大きさによっては機関運転状態の不安定化を招くおそれがある。【００１３】
上記装置では、そうした期間において推定燃料性状の推定が実行されたときに、単に燃焼制御の実行態様をこのとき推定された推定燃料性状に応じた第１実行態様に切り替えるのではなく、同推定燃料性状の反映を制限しつつ第２実行態様での燃焼制御が実行される。そのため、上記期間において推定された推定燃料性状に応じた実行態様への切り替えに起因して機関運転状態が不安定化することを抑えることができる。【００１４】
したがって上記装置によれば、燃料タンクへの燃料補給がなされた直後において安定した機関運転を実現することができる。【００１５】
本発明の一態様では、前記燃料補給の開始時に燃料タンク内に備蓄されていた燃料の量と、該燃料補給の開始時に推定していた推定燃料性状と、燃料タンクに補給された燃料の量とに基づいて仮推定燃料性状を算出するとともに、同仮推定燃料性状に基づいて燃焼制御を実行する実行態様を前記第２実行態様とする。【００１６】
上記装置によれば、燃料タンクに補給された燃料の性状が所定状態であるとの仮定のもとでの、燃料補給後における燃料タンク内の燃料の性状を推定することができる。そのため上記所定状態として適当な状態（例えば想定範囲において最も機関運転状態を不安定化させる燃料性状［最悪燃料性状］）を定めることにより、最悪燃料性状の燃料が補給された場合において燃料補給後における燃料タンク内の燃料性状がどの程度まで変化するのかを測る指標値として仮推定燃料性状を算出することができる。したがって、この仮推定燃料性状に応じて燃焼制御を実行することにより、燃料補給によって燃料タンク内の燃料性状が変化したときに実際の燃料性状より機関運転状態の不安定化を招き易い燃料性状に応じたかたちで燃焼制御が実行されるといった状況になることを抑えることができる。このように上記装置によれば、燃料タンクへの燃料補給直後における機関運転状態の不安定化を好適に抑えることができる。【００１７】
本発明の一態様では、前記燃料はディーゼル燃料であり、前記燃料の性状はセタン価である。【００１８】
こうした装置では、燃料タンクへの燃料補給に起因して内燃機関に供給される燃料のセタン価が変化する期間において、第１実行態様と比較して内燃機関の安定運転を重視した第２実行態様（例えば、想定範囲内において最も低いセタン価に応じた実行態様）で前記燃焼制御が実行される。そのため、燃料補給の実行直後において内燃機関に供給される燃料のセタン価が変化するとはいえ、このとき第２実行態様での燃焼制御の実行を通じて機関運転状態の不安定化を抑えることができる。【００１９】
上記期間において推定部による燃料のセタン価の推定が実行された場合、仮に、このとき推定された推定燃料性状（セタン価推定値）に応じた第１実行態様で燃焼制御が実行されると、同セタン価推定値が実際に内燃機関に供給される燃料のセタン価より高い場合に、燃料のセタン価が想定したより低い状況で燃焼制御が実行されてしまう。そのため、このとき燃料の燃焼状態が不安定になって機関運転状態の不安定化を招くおそれがある。【００２０】
上記装置では、そうした期間においてセタン価推定値の推定が実行されたときに、単に燃焼制御の実行態様をこのとき推定されたセタン価推定値に応じた第１実行態様に切り替えるのではなく、同セタン価推定値の反映を制限しつつ第２実行態様での燃焼制御が実行される。そのため、上記期間において推定されたセタン価推定値に応じた実行態様への切り替えに起因して機関運転状態が不安定化することを抑えることができる。【００２１】
好ましくは、内燃機関の運転状態に応じた量での燃料噴射が行われる基本噴射制御とは別に、燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を行う補助噴射制御を実行するとともに、同補助噴射制御に伴い発生した機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値を前記推定燃料性状として記憶する。【００２２】
上記装置によれば、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をもとに、燃料噴射に伴い発生する機関トルクの指標値に基づいて燃料のセタン価を推定することができる。【００２３】
好ましくは、前記期間において推定部により推定された推定燃料性状の反映の制限を、同推定燃料性状に応じた燃焼制御を実行したと仮定した場合において燃料の燃焼状態が改善される状況では前記反映を許可する一方で燃料の燃焼状態が悪化する状況では前記反映を禁止する、といったように行う。【００２４】
上記装置によれば、前記期間において推定された推定燃料性状を燃焼制御に反映した場合に燃料の燃焼状態の改善が見込めるときに限って同推定燃料性状を燃焼制御に反映させることができ、内燃機関の運転状態の不安定化を好適に抑えることができる。【００２５】
なお上記装置において、例えば燃料の性状としてセタン価が採用される場合には、前記期間において推定されたセタン価（セタン価推定値）が、このとき第２実行態様での燃焼制御において想定されているセタン価より高い場合にはセタン価推定値の燃焼制御への反映が禁止される。これとは逆に、前記期間において推定されたセタン価推定値が、このとき第２実行態様での燃焼制御において想定されているセタン価より低い場合にはセタン価推定値の燃焼制御への反映が許可される。【００２６】
好ましくは、燃料の性状が変化する期間において前記推定部による推定燃料性状の推定が複数回実行されたときに、そのときどきにおける推定燃料性状に相当する値を、推定燃料性状の最新値と、同最新値の推定時期と、推定燃料性状の前回値と、同前回値の推定時期と、最新値の推定時期からの経過期間とに基づいて算出する。【００２７】
こうした装置によれば、前記期間中における推定燃料性状の変化態様を予測するとともに、その予測に基づきそのときどきにおける推定燃料性状に相当する値を算出することができる。そのため、燃料の燃焼状態の改善が見込める状況であるか否かの判断を、推定燃料性状の推定が実行されたタイミングで同推定燃料性状をもとに行うことに加えて、そのときどきの推定燃料性状に相当する値をもとに行うことができるようになる。したがって、燃料の燃焼状態を改善するべく推定燃料性状を燃焼制御に反映させる機会を増やすことができ、内燃機関の運転状態の不安定化をより好適に抑えることができる。【００２８】
本発明の一態様は、前記燃料の性状が変化する期間は、燃料タンク内の燃料を内燃機関に供給するための燃料配管内の燃料の全てが、前記燃料補給がなされた後において燃料タンクから燃料配管内に圧送された燃料に置換されるようになるまでの期間である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態にかかる内燃機関の制御装置の概略構成を示す略図。
【図２】燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。
【図３】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。
【図４】補正処理の実行手順を示すフローチャート。
【図５】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。
【図６】指標値検出処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。
【図７】回転変動量の算出方法を説明する説明図。
【図８】仮指標値算出処理の実行手順を示すフローチャート。
【図９】仮指標値の算出に用いる演算マップのマップ構造を示す略図。
【図１０】セタン価領域特定処理の実行手順を示すフローチャート。
【図１１】各処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。
【図１２】本発明を具体化した第２実施形態にかかる回転変動量相当値の算出態様の一例を示す略図。
【図１３】第２実施形態にかかる指標値推定処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態にかかる内燃機関の制御装置について説明する。
【００３１】
図１に示すように、車両１０には、駆動源としての内燃機関１１が搭載されている。内燃機関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。
【００３２】
内燃機関１１の気筒１６には吸気通路１７が接続されている。内燃機関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、この内燃機関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。内燃機関１１には、気筒１６毎に、同気筒１６内に燃料、本実施形態ではディーゼル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内燃機関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。そして内燃機関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。内燃機関１１の気筒１６において燃焼した燃焼ガスは排気として内燃機関１１の排気通路１９に排出される。
【００３３】
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。
【００３４】
以下、燃料噴射弁２０の内部構造について説明する。
【００３５】
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。
【００３６】
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複数の噴射孔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。
【００３７】
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複数の圧電素子（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、すなわち内燃機関１１の気筒１６毎に設けられている。
【００４１】
図１に示すように、内燃機関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類が設けられている。それらセンサ類としては、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や、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が設けられている。また、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、燃料タンク３２内に備蓄されている燃料の量（備蓄燃料量ＳＰ）を検出するための備蓄量センサ４６が設けられている。その他、内燃機関１１の運転開始に際してオン操作されるとともに運転停止に際してオフ操作される運転スイッチ４７なども設けられている。
【００４２】
また内燃機関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は記憶部および第１制御部、第２制御部、推定部、および算出部として機能し、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の駆動制御（燃料噴射制御）などの内燃機関１１の運転にかかる各種制御を実行する。
【００４３】
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。
【００４４】
先ず、アクセル操作量ＡＣＣや機関回転速度ＮＥなどに基づいて、内燃機関１１の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、そのときどきの内燃機関１１の運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁２０から噴射されて内燃機関１１の各気筒１６内に供給されるようになる。本実施形態においてでは、要求噴射時期Ｔｓｔおよび要求噴射時間Ｔｔｍに基づく各燃料噴射弁２０の駆動制御が基本噴射制御に相当するとして機能する。
【００４５】
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、内燃機関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。
【００４６】
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領域（低セタン価領域）と中程度の領域（中セタン価領域）と高い領域（高セタン価領域）と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。例えば要求噴射時期Ｔｓｔがセタン価の低い側の領域ほど進角側の時期に設定される。具体的には、三つのセタン価領域毎に、要求噴射量ＴＡＵおよび機関回転速度ＮＥにより定まる機関運転状態とセタン価領域に見合う要求噴射時期Ｔｓｔとの関係が各種の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（ＭＬ，ＭＭ，ＭＨ）として電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、そのときどきの要求噴射量ＴＡＵおよび機関回転速度ＮＥに基づいて、低セタン価領域であるときには演算マップＭＬから、中セタン価領域であるときには演算マップＭＭから、高セタン価領域であるときには演算マップＭＨから、それぞれ要求噴射時期Ｔｓｔが算出される。
【００４７】
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、内燃機関１１の出力トルクを変化させるため好ましくない。そのため本実施形態では、各燃料噴射弁２０からの燃料噴射を内燃機関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、内燃機関１１の各気筒１６について各別に実行される。
【００４８】
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噴射弁２０内部の燃料圧力の変動波形を監視することにより、同燃料噴射弁２０の実動作特性（例えば、実際の燃料噴射量や、開弁動作が開始される時期、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内燃機関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。
【００４９】
以下、そうした補正処理について詳しく説明する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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の時間による一階微分値ｄ（ＰＱ）／ｄｔが算出される。そして、この一階微分値が最小になる点つまり燃料圧力ＰＱの下向きの傾きが最も大きく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の下記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。
【００５６】
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つまり燃料圧力ＰＱの上向きの傾きが最も大きく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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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る。このフローチャートに示される一連の処理は、補正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。また、図５は、検出時間波形と下記の基本時間波形との関係の一例を示している。
【００６３】
図４に示すように、この補正処理では先ず、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などといった内燃機関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、内燃機関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、そのときどきの内燃機関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。
【００６４】
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。
【００６５】
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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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Ｔｏｓ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内燃機関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。
【００６８】
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内燃機関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。
【００６９】
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内燃機関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。
【００７０】
本実施形態では、内燃機関１１での燃焼に供される燃料のセタン価指標値を検出する制御（指標値検出処理）が実行される。以下、この指標値検出処理の概要を説明する。
【００７１】
この指標値検出処理では、前述の燃料カット制御が実行されているとの条件（後述する［条件１］）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、予め定められた少量の所定量ＦＱ（例えば、数立方ミリメートル）での内燃機関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内燃機関１１の出力トルクの指標値（後述する回転変動量ΣΔＮＥ）が燃料のセタン価指標値として検出される。なお上記回転変動量ΣΔＮＥとしては、内燃機関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。
【００７２】
内燃機関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内燃機関１１の出力トルクとの関係をもとに同燃料のセタン価指標値が検出される。
【００７３】
以下、指標値検出処理の実行手順について詳細に説明する。
【００７４】
図６は、上記指標値検出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、指標値検出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。
【００７５】
図６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１］〜［条件３］が全て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１］前記燃料カット制御が実行されていること。
［条件２］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３］補正処理が適正に実行されていること。具体的には、補正処理において算出されている各補正項Ｋ１，Ｋ２が上限値にも下限値にもなっていないこと。
【００７６】
上記実行条件が成立していない場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、以下の処理、すなわち燃料のセタン価指標値を検出する処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００７７】
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）、燃料のセタン価指標値を検出する処理の実行が開始される。
【００７８】
具体的には先ず、予め定められた燃料噴射時期の制御目標値（目標噴射時期ＴＱｓｔ）と燃料噴射時間の制御目標値（目標噴射時間ＴＱｔｍ）とが図４と図５で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（図６のステップＳ２０２）。詳しくは、補正項Ｋ１を目標噴射時期ＴＱｓｔに加算した値が新たな目標噴射時期ＴＱｓｔ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。
【００７９】
そして、目標噴射時期ＴＱｓｔ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Ｓ２０３）。こうした燃料噴射弁２０の駆動制御を通じて、回転変動量ΣΔＮＥのばらつきが抑えられるタイミングで所定量ＦＱの燃料が燃料噴射弁２０から噴射されるようになる。なお本実施形態では、ステップＳ２０３の処理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。本実施形態においてでは、このステップＳ２０３の処理による目標噴射時期ＴＱｓｔおよび目標噴射時間ＴＱｔｍに基づく燃料噴射弁２０の駆動制御が補助噴射制御に相当するとして機能する。
【００８０】
その後、上記所定量ＦＱでの燃料噴射に伴い発生した内燃機関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た後（ステップＳ２０４）、本処理は一旦終了される。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７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７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７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。
【００８１】
本実施形態では、基本的に、指標値検出処理を通じて検出された回転変動量ΣΔＮＥに基づいて低セタン価領域、中セタン価領域および高セタン価領域のいずれの領域であるかが特定されるとともに、特定された領域が電子制御ユニット４０に記憶される。詳しくは、回転変動量ΣΔＮＥが所定値ＰＬ未満である場合（ΣΔＮＥ＜ＰＬ）には低セタン価領域であると判断され、所定値ＰＬ以上所定値ＰＨ未満である場合（ＰＬ≦ΣΔＮＥ＜ＰＨ）には中セタン価領域であると判断され、所定値ＰＨ以上である場合（ΣΔＮＥ≧ＰＨ）には高セタン価領域であると判断される。そして、そのように特定されたセタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行される。
【００８２】
ここで本実施形態では、上記実行条件が成立したときに限って燃料のセタン価指標値の検出のための燃料噴射が実行されるために、燃料補給が行われて燃料タンク３２内の燃料のセタン価が変化した場合であっても、実行条件が成立しない限り、燃料のセタン価の推定が実行されない状態が継続されてしまう。
【００８３】
この場合、仮に燃料補給前において高セタン価領域であると判断されていた状況で比較的低いセタン価の燃料が補給されると、燃料タンク３２内の燃料のセタン価が低くなって内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が低くなるのにも拘わらず、燃料噴射制御が高セタン価領域に適した実行態様で実行されるといった状況になってしまう。そして、この場合には内燃機関１１の気筒１６内における燃料の燃焼状態の悪化を招くばかりか、場合によっては失火発生を招いてしまう。
【００８４】
本実施形態では、上記実行条件に［条件１］が含まれるために、燃料のセタン価指標値の検出が、燃料カット制御の実行時、すなわち車両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ったときといった限られた状況下においてのみ実行される。そのため、例えば燃料補給が行われた後に内燃機関１１が始動されてアイドル運転状態のまま放置される場合や、高速道路などにおいて燃料補給が行われた直後から高速走行が続く場合など、実行条件が長時間にわたって成立しない場合があり、低セタン価燃料の補給に起因して失火が発生した場合における影響の度合いが大きくなり易い。
【００８５】
こうした実情をふまえて本実施形態では、燃料タンク３２への燃料補給がなされたときに、同燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価の燃料が補給された場合における燃料補給後の燃料タンク３２内の燃料のセタン価指標値（詳しくは回転変動量ΣΔＮＥに相当する値）を仮指標値ＶＳとして算出するようにしている。そして、セタン価領域を特定する処理を、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥを特定パラメータとして実行することに代えて、上記仮指標値ＶＳを特定パラメータとして実行するようにしている。なお、上述した燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価の燃料としては、車両１０の走行が想定される地域において流通している全ての燃料を考慮して定めたり、全ての地域において流通している全ての燃料を考慮して定めたりすればよい。本実施形態では、仮指標値ＶＳが仮燃料推定性状として機能する。
【００８６】
これにより、仮に燃料補給によって燃料タンク３２内の燃料のセタン価が低くなった場合であっても、燃料補給前に算出されて記憶されている回転変動量ΣΔＮＥ、すなわち比較的高いセタン価を示す値が燃料噴射制御に用いられるといった状況になることが抑えられる。このように本実施形態では、燃料タンク３２への燃料補給が行われたときに、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥに応じた第１実行態様と比較して、仮指標値ＶＳに基づく第２実行態様、すなわち内燃機関１１の安定運転を重視した実行態様で燃料噴射制御が実行される。そのため、燃料補給の実行直後において内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が変化するとはいえ、仮指標値ＶＳに基づく燃料噴射制御の実行を通じて同内燃機関１１の運転状態の不安定化を抑えることができる。
【００８７】
しかも仮指標値ＶＳ、すなわち燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価の燃料が補給された場合における燃料補給後の燃料タンク３２内の燃料のセタン価指標値に基づいて燃料噴射制御が実行される。そのため、燃料タンク３２への燃料補給が行われた場合に、実際に内燃機関１１に供給される燃料のセタン価と同等もしくは同セタン価より低いセタン価の燃料が内燃機関１１に供給される状況を想定して燃料噴射制御を実行することができる。この場合、内燃機関１１における燃料の燃焼状態が想定している燃焼状態と比較して良好になることはあっても悪くなることはないために、燃焼状態の悪化に伴う失火発生が好適に抑えられるようになる。したがって、燃料タンク３２に低セタン価の燃料が補給された場合であっても、その燃料補給に起因する失火の発生を抑えることができる。
【００８８】
以下、仮指標値ＶＳを算出するための処理や、同仮指標値ＶＳに基づいて燃料噴射制御を実行するための処理について詳しく説明する。
【００８９】
ここでは先ず、仮指標値ＶＳを算出するための処理（仮指標値算出処理）について説明する。
【００９０】
図８は上記仮指標値算出処理の実行手順を示している。なお同図の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。
【００９１】
図８に示すように、この処理では先ず、給油フラグがオン操作されているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。この給油フラグは、燃料タンク３２への燃料補給が行われたと判断されたときにオン操作されるとともに、仮指標値ＶＳの算出が完了するとオフ操作されるフラグである。なお燃料タンク３２への燃料補給が行われたことは、次のようにして判断される。本実施形態では、運転スイッチ４７のオフ操作時に備蓄量センサ４６によって検出された備蓄燃料量ＳＰが、燃料補給の開始時において燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料の量（補給前備蓄量Ｖ１）として記憶されている。また、運転スイッチ４７のオン操作時に備蓄量センサ４６によって検出される備蓄燃料量ＳＰが、燃料補給後に燃料タンク３２内に備蓄されている燃料の量（補給後備蓄量ＶＰ）として用いられる。そして、運転スイッチ４７のオン操作時に、それら補給前備蓄量Ｖ１および補給後備蓄量ＶＰから、燃料タンク３２に補給された燃料の量（燃料補給量Ｖ２［＝ＶＰ−Ｖ１］）と備蓄量変化率ＲＰ（＝ＶＰ／Ｖ１）とがそれぞれ算出される。この燃料補給量Ｖ２が所定量以上であるときや、備蓄量変化率ＲＰが所定値以上であるときに、燃料補給が行われたと判断される。
【００９２】
そして、給油フラグがオン操作されていると判断される場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、仮指標値ＶＳを算出する処理が実行される（ステップＳ３０２）。この処理では、燃料補給前に燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料のセタン価の指標値Ｓ１として、運転スイッチ４７のオン操作時に記憶されていた回転変動量ΣΔＮＥが用いられる。そして、この指標値Ｓ１、燃料補給の開始時に燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料の量（補給前備蓄量Ｖ１）、燃料タンク３２に補給された燃料の量（燃料補給量Ｖ２）、予め定められた所定のセタン価指標値Ｓ２に基づいて、以下の関係式を満たす値が仮指標値ＶＳとして算出される。
【００９３】
ＶＳ＝（Ｖ１×Ｓ１＋Ｖ２×Ｓ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）
具体的には、図９に示すような補給前備蓄量Ｖ１と燃料補給量Ｖ２と仮指標値ＶＳとの関係が指標値Ｓ１毎に複数定められて電子制御ユニット４０に記憶されており、それら関係（演算マップ）から仮指標値ＶＳが算出される。なお、所定のセタン価指標値Ｓ２は、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料のセタン価の中で最も低いセタン価の指標値（詳しくは、回転変動量ΣΔＮＥに相当する値）である。
【００９４】
そして、このようにして仮指標値ＶＳが算出されると（ステップＳ３０２）、給油フラグがオフ操作された後（ステップＳ３０３）、本処理は一旦終了される。その後、燃料タンク３２への燃料補給が行われずに給油フラグがオン操作されない限り（ステップＳ３０１：ＮＯ）、仮指標値ＶＳは算出されない。
【００９５】
このようにして仮指標値ＶＳを算出することにより、燃料タンク３２に補給された燃料のセタン価が所定の値であるとの仮定のもとでの、燃料補給後における燃料タンク３２内の燃料のセタン価を推定することができる。そのため上記所定の値として適切な値を定めることにより、仮指標値ＶＳとして、燃料補給後における燃料タンク３２内の燃料のセタン価の変化範囲の下限の指標となる値を算出することができる。本実施形態では、所定のセタン価指標値Ｓ２として、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料のセタン価の中で最も低いセタン価（最悪燃料性状）の指標値が採用されている。そのため仮指標値ＶＳとして、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価の燃料が補給された場合における燃料補給後の燃料タンク３２内の燃料のセタン価に相当する値を算出することができる。したがって、この仮指標値ＶＳに基づいて燃料補給後における燃料タンク３２内の燃料のセタン価がどの程度まで低い値になる可能性があるのかを把握することができる。
【００９６】
ところで、燃料タンク３２内への燃料補給が行われた直後において回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出された場合に、この回転変動量ΣΔＮＥが実際の燃料のセタン価に見合う値であると仮定して同回転変動量ΣΔＮＥに応じた燃焼制御を実行するようにすると、以下のような不都合が生じるおそれがある。
【００９７】
燃料補給に伴って燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価が変化した場合、燃料配管（具体的には、分岐通路３１ａ、コモンレール３４および供給通路３１ｂ）内の燃料のセタン価、すなわち内燃機関１１に供給される燃料のセタン価は、燃料補給前における備蓄燃料のセタン価から燃料補給後における備蓄燃料のセタン価へと徐々に変化する。そのため、燃料補給に起因して内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が変化する期間（以下、混合期間）において回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出されて記憶されたとしても、その後におけるセタン価の変化に伴って、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥと実際のセタン価に見合う値との間にずれが生じる可能性が高い。
【００９８】
仮に、混合期間において算出された回転変動量ΣΔＮＥに応じて燃料噴射制御を実行すると、上記ずれの方向や大きさによっては燃料の燃焼状態が悪化して内燃機関１１の運転状態の不安定化を招くおそれがある。具体的には、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域が実際のセタン価に見合うセタン価領域より高セタン価側の領域になると、実際のセタン価より高いセタン価に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されてしまうために、燃料の燃焼状態が不安定になるおそれがある。
【００９９】
こうした実情をふまえて本実施形態では、上記混合期間において指標値検出処理（図６参照）を通じて回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出および記憶されたときに、その記憶された回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映を制限しつつ同燃料噴射制御を実行するようにしている。すなわち、単に燃料噴射制御の実行態様をこのとき算出された回転変動量ΣΔＮＥに応じた実行態様に切り替えるのではなく、同回転変動量ΣΔＮＥの反映を制限しつつ、内燃機関１１の安定運転を重視した実行態様での燃料噴射制御が実行される。これにより、燃料噴射制御の実行態様が上記混合期間において算出された回転変動量ΣΔＮＥに応じた実行態様に切り替えられることに起因する機関運転状態の不安定化を抑えることが可能になるため、燃料タンク３２への燃料補給がなされた直後において安定した機関運転を実現することができるようになる。
【０１００】
以下、燃料噴射制御に用いるセタン価領域を特定するための処理（セタン価領域特定処理）について説明する。
【０１０１】
図１０はセタン価領域特定処理の実行手順を示している。なお同図の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。
【０１０２】
図１０に示すように、この処理では先ず、上記混合期間、すなわち燃料タンク３２への燃料補給に起因して内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が変化する期間であるか否かが判断される（ステップＳ４０１）。具体的には、燃料タンク３２内への燃料補給の実行後における燃料噴射量の積算値ΣＱが所定量未満であることをもって上記混合期間であると判断される。なお本実施形態では、実験やシミュレーションの結果をもとに、燃料タンク３２内の燃料を内燃機関１１に供給するための燃料配管（具体的には、分岐通路３１ａ、コモンレール３４および供給通路３１ｂ）内の燃料の全てが、燃料補給後において燃料タンク３２から燃料配管に圧送された燃料に置換されるようになる燃料消費量が予め求められている。そして、この燃料消費量が上記所定量として電子制御ユニット４０に記憶されている。このように本実施形態では、上記燃料配管の内部の燃料が燃料補給後において燃料タンク３２から同燃料配管内に圧送された燃料に置換されるようになるまでの期間が上記混合期間になる。
【０１０３】
そして、燃料タンク３２への燃料補給が行われて上記混合期間中になると（ステップＳ４０１：ＹＥＳ）、このとき仮指標値ＶＳに基づくセタン価領域の特定および記憶が実行されていないとして（ステップＳ４０２：ＮＯ）、それら特定および記憶が実行される（ステップＳ４０３）。このステップＳ４０３の処理では、仮指標値ＶＳが前記所定値ＰＬ未満である場合（ＶＳ＜ＰＬ）には低セタン価領域であると判断され、所定値ＰＬ以上所定値ＰＨ未満である場合（ＰＬ≦ＶＳ＜ＰＨ）には中セタン価領域であると判断され、所定値ＰＨ以上である場合（ＶＳ≧ＰＨ）には高セタン価領域であると判断される。そして本実施形態では、そのように特定されたセタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行される。
【０１０４】
このようにしてセタン価領域が特性された後（ステップＳ４０１：ＹＥＳ、且つステップＳ４０２：ＹＥＳ）、本処理の前回実行時と今回実行時との間に回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出されて記憶されたか否かが判断される（ステップＳ４０４）。そして、回転変動量ΣΔＮＥの新たな算出および記憶が行われていない場合には（ステップＳ４０４：ＮＯ）、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【０１０５】
その後において本処理が繰り返し実行されて、回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出されて記憶されると（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、その回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より低セタン価側の領域であるか否かが判断される（ステップＳ４０５）。
【０１０６】
そして、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より高セタン価側の領域である場合や、それらセタン価領域が同一の領域である場合には（ステップＳ４０５：ＮＯ）、燃料噴射制御に用いられるセタン価領域が更新されない（ステップＳ４０６の処理がジャンプされる）。
【０１０７】
この場合、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域に応じた燃料噴射制御を実行したと仮定した場合に、その実行態様が現在設定されているセタン価領域より高セタン価側の領域に応じた実行態様に変更されて燃料の燃焼状態が悪化する可能性があるとして、同回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映が禁止される。詳しくは、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より高セタン価側の領域である場合には、内燃機関１１の安定運転を重視して、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映が禁止される。なお、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域とこのとき記憶されているセタン価領域とが同一であるときには、燃料噴射制御に用いられるセタン価領域を変更する必要はない。
【０１０８】
一方、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より低セタン価側の領域である場合には（ステップＳ４０５：ＹＥＳ）、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥに基づいてセタン価領域が特定されるとともに同セタン価領域が燃料噴射制御に用いられるセタン価領域として新たに記憶される（ステップＳ４０６）。
【０１０９】
この場合、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域に応じた燃料噴射制御を実行したと仮定した場合に、その実行態様が現在設定されているセタン価領域より低セタン価側の領域に応じた実行態様に変更されるために燃料の燃焼状態が改善されるとして、同回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映が許可される。詳しくは、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より低セタン価側の領域である場合には、実際のセタン価が想定しているセタン価より低い可能性があるため、内燃機関１１の安定運転を重視して、新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映が許可される。この処理では詳しくは、回転変動量ΣΔＮＥが所定値ＰＬ未満である場合（ΣΔＮＥ＜ＰＬ）には低セタン価領域であると判断され、所定値ＰＬ以上所定値ＰＨ未満である場合（ＰＬ≦ΣΔＮＥ＜ＰＨ）には中セタン価領域であると判断される。そして本実施形態では、そのように特定されたセタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行される。
【０１１０】
このように本実施形態によれば、ステップＳ４０４〜ステップＳ４０６の処理を通じて、混合期間において新たに算出されて記憶された回転変動量ΣΔＮＥを燃料噴射制御に反映したと仮定した場合において燃料の燃焼状態の改善が見込めるときに限って、同回転変動量ΣΔＮＥを燃料噴射制御に反映させることができる。そのため、内燃機関１１の運転状態の不安定化を好適に抑えることができるようになる。
【０１１１】
その後、本処理が繰り返し実行されて上記混合期間が経過すると（ステップＳ４０１：ＮＯ）、本処理の前回実行時と今回実行時との間に回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出されて記憶されたか否かが判断される（ステップＳ４０７）。そして、回転変動量ΣΔＮＥの新たな算出および記憶が行われていない場合には（ステップＳ４０７：ＮＯ）、以下のステップＳ４０８の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【０１１２】
その後において回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出されて記憶されると（ステップＳ４０７：ＹＥＳ）、その回転変動量ΣΔＮＥに基づいてセタン価領域が特定されるとともに同セタン価領域が燃料噴射制御に用いられるセタン価領域として新たに記憶された後（ステップＳ４０８）、本処理は一旦終了される。
【０１１３】
このように本実施形態では、燃料タンク３２への燃料補給が行われた後において混合期間が経過すると、回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映の制限が解除される。
【０１１４】
以下、各処理（指標値検出処理、仮指標値算出処理およびセタン価領域特定処理）の実行による作用について、図１１に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【０１１５】
図１１に示す例では、その時刻ｔ１１以前において、燃料タンク３２内に比較的高いセタン価の燃料が備蓄されている。そのため、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥ（図中における線Ｌ５，Ｌ６）、すなわち高いセタン価を示す値に基づいて燃料噴射制御が実行される。詳しくは、回転変動量ΣΔＮＥに基づいて高セタン価領域が特定されるとともに、同高セタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されている。なお図１１中において、線Ｌ５は電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥを示し、線Ｌ６はセタン価領域の特定に用いる値を示す。
【０１１６】
そして、時刻ｔ１１において運転スイッチ４７がオフ操作されて内燃機関１１の運転が停止されるとともに、その運転停止中（時刻ｔ１１〜ｔ１２）において燃料タンク３２への燃料補給が行われる。このとき燃料タンク３２内には比較的低いセタン価の燃料が補給される。本例では、燃料補給によって燃料タンク３２内の燃料のセタン価の平均値が中セタン価領域になる。
【０１１７】
その後の時刻ｔ１２において、運転スイッチ４７がオン操作されて内燃機関１１の運転が開始されると、内燃機関１１の運転停止中において燃料タンク３２への燃料補給が行われたために、このとき給油フラグがオン操作されている。そのため、仮指標値ＶＳ（図中における線Ｌ７）が算出されるとともに、同仮指標値ＶＳに基づく燃料噴射制御の実行が開始される。詳しくは、仮指標値ＶＳによって低セタン価領域が特定されて記憶されるとともに、同低セタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行される。
【０１１８】
このとき電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥは、燃料補給前に燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料のセタン価に応じた値になっている。そのため、この回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料噴射制御を実行すると、燃料補給によって燃料タンク３２内の燃料のセタン価が低くなっているのにも関わらず、燃料補給前に記憶された比較的高いセタン価の指標値（図中に線Ｌ６で示す回転変動量ΣΔＮＥ）に基づいて燃料噴射制御が実行されてしまう。詳しくは、燃料タンク３２内の燃料のセタン価が中セタン価領域になっているのにも関わらず、このときの回転変動量ΣΔＮＥをもとに高セタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されてしまう。
【０１１９】
これに対して本実施形態の装置では、仮指標値ＶＳ（図中における線Ｌ５，Ｌ７）、すなわち燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料の中で最も低いセタン価の燃料が補給された場合における燃料補給後の燃料タンク３２内の燃料のセタン価指標値に基づいて燃料噴射制御が実行される。詳しくは、仮指標値ＶＳに基づいて低セタン価領域が特定されるとともに、同低セタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行される。
【０１２０】
そのため、燃料補給によって燃料タンク３２内の燃料のセタン価が低くなったときに、燃料補給前に記憶された比較的高いセタン価の指標値（回転変動量ΣΔＮＥ）に基づいて燃料噴射制御が実行されるといった状況になることが回避される。本例では、燃料タンク３２内の実際の燃料のセタン価が属する中セタン価領域と比較して低セタン価側の低セタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されるようになる。本実施形態の燃料噴射制御は、各セタン価領域に対応する実行態様として、低セタン価側のセタン価領域であるときほど内燃機関１１の気筒１６内における燃料の燃焼状態が良好になり易い実行態様が設定されている。そのため、この場合には内燃機関１１における燃料の燃焼状態が想定している燃焼状態と比較して良好になることはあっても悪くなることはないために、燃焼状態の悪化に伴う失火発生が好適に抑えられるようになる。したがって、燃料タンク３２に低セタン価の燃料が補給された場合であっても、その燃料補給に起因する失火の発生を抑えることができる。
【０１２１】
なお仮に、上述した最も低いセタン価の燃料が燃料タンク３２に実際に補給された場合には、燃料補給後の燃料タンク３２内の燃料のセタン価指標値と同等の値が仮指標値ＶＳとして算出される。そのため、この仮指標値ＶＳに基づいて燃料噴射制御を実行することにより、燃料タンク３２内の実際の燃料のセタン価が属するセタン価領域と同一の領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されて、燃料補給に起因する失火の発生が抑えられる。
【０１２２】
また、燃料補給に伴って燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価が低下した場合、内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が徐々に低くなるため、混合期間中において回転変動量ΣΔＮＥを新たに算出および記憶したとしても、その後のセタン価の変化に伴って同回転変動量ΣΔＮＥと実際のセタン価に見合う値との間にずれが生じる可能性が高い。そのため、混合期間において新たに記憶された回転変動量ΣΔＮＥが高セタン価領域を示す値であった場合、燃料噴射制御の実行態様を高セタン価領域に見合う実行態様に切り替えると、その後において内燃機関１１に供給されるセタン価が低くなった場合に、実際のセタン価より高いセタン価に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されてしまう。そして、この場合には燃料の燃焼状態が不安定になるおそれがある。
【０１２３】
本実施形態では、運転スイッチ４７がオン操作されてから混合期間が経過するまでの間においては（時刻ｔ１２〜ｔ１３）、実行条件が成立して回転変動量ΣΔＮＥの算出および記憶が実行された場合であっても、同回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映が制限される。本例では、回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域が高セタン価領域や中セタン価領域である場合には特定されたセタン価領域が電子制御ユニット４０に記憶されず、回転変動量ΣΔＮＥにより特定されるセタン価領域が低セタン価領域である場合には特定されたセタン価領域が電子制御ユニット４０に記憶される。
【０１２４】
このように本実施形態では、混合期間中において回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出および記憶された場合に、電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域、すなわち燃料噴射制御に用いられるセタン価領域の更新のうちの低セタン価側の領域への更新のみが許可される。そのため、実際のセタン価より高いセタン価に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行されてしまうといった状況になることを抑えることができ、内燃機関１１の運転状態の不安定化を好適に抑えることができる。
【０１２５】
その後において混合期間が経過すると（時刻ｔ１３）、そうした回転変動量ΣΔＮＥの反映の制限が解除される。そのため、その後の時刻ｔ１４において、前記実行条件が成立して、指標値検出処理を通じて回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出および更新されると、同回転変動量ΣΔＮＥに基づいてセタン価領域が特定されるとともに、同セタン価領域が燃料噴射制御に用いられるセタン価領域として新たに記憶される。本例では、このとき回転変動量ΣΔＮＥに基づいて中セタン価領域が特定されて記憶されるとともに、同中セタン価領域に見合う実行態様で燃料噴射制御が実行される。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（１）燃料タンク３２への燃料補給が行われたときに仮指標値ＶＳに基づく実行態様で燃料噴射制御を実行するようにした。そのため、燃料補給の実行直後において内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が変化するとはいえ、仮指標値ＶＳに基づく燃料噴射制御御の実行を通じて同内燃機関１１の運転状態の不安定化を抑えることができる。しかも混合期間において回転変動量ΣΔＮＥが新たに算出および記憶されたときに、その記憶された回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映を制限しつつ同燃料噴射制御を実行するようにした。これにより、燃料噴射制御の実行態様が上記混合期間において算出された回転変動量ΣΔＮＥに応じた実行態様に切り替えられることに起因する機関運転状態の不安定化を抑えることが可能になるため、燃料タンク３２への燃料補給がなされた直後において安定した機関運転を実現することができる。
【０１２８】
（２）燃料補給前に燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料のセタン価の指標値Ｓ１と、燃料補給の開始時に燃料タンク３２内に備蓄されていた燃料の量と、燃料タンク３２に補給された燃料の量と、予め定められた所定のセタン価指標値Ｓ２とに基づいて仮指標値ＶＳを算出するようにした。そのため、この仮指標値ＶＳに基づいて燃料補給後における燃料タンク３２内の燃料のセタン価がどの程度まで低い値になる可能性があるのかを把握することができる。そして、この仮指標値ＶＳに基づく第２の実行態様で燃料噴射制御を実行することにより、燃料補給によって燃料タンク３２内の備蓄燃料のセタン価が低下したときに、実際のセタン価より高いセタン価に応じたかたちで燃料噴射制御が実行されるといった状況になることを抑えることができる。そのため、燃料タンク３２への燃料補給直後における内燃機関１１の運転状態の不安定化を好適に抑えることができる。
【０１２９】
（３）予め定められた少量の所定量ＦＱでの内燃機関１１への燃料噴射を実行するとともに、その燃料噴射の実行に伴い発生する内燃機関１１の出力トルクの指標値を燃料のセタン価指標値として検出するようにした。そのため、内燃機関１１に供給される燃料のセタン価が高いときほど同燃料の燃焼に伴って発生する機関トルクが大きくなるといった関係をもとに、同燃料のセタン価指標値を検出することができる。
【０１３０】
（４）混合期間において新たに算出された回転変動量ΣΔＮＥの燃料噴射制御への反映の制限を、同回転変動量ΣΔＮＥに応じた燃料噴射制御を実行したと仮定した場合において燃料の燃焼状態が改善される状況では上記反映を許可する一方で燃料の燃焼状態が悪化する状況では上記反映を禁止するといったように行うようにした。そのため、混合期間において新たに算出されて記憶された回転変動量ΣΔＮＥを燃料噴射制御に反映したと仮定した場合において燃料の燃焼状態の改善が見込めるときに限って同回転変動量ΣΔＮＥを燃料噴射制御に反映させることができ、内燃機関１１の運転状態の不安定化を好適に抑えることができるようになる。
【０１３１】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態にかかる内燃機関の制御装置について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【０１３２】
本実施形態では、混合期間中において前述した指標値検出処理（図６参照）を実行することに加えて、同指標値検出処理により検出された回転変動量ΣΔＮＥに基づいて、そのときどきの回転変動量ΣΔＮＥに相当する値を推定する処理（指標値推定処理）が実行される。
【０１３３】
以下、回転変動量ΣΔＮＥに相当する値（回転変動量相当値Ｖ）の算出方法について、図１２に示す具体例を参照しつつ詳細に説明する。
【０１３４】
燃料タンク３２への燃料補給後における前記燃料配管内の燃料の置換は、燃料噴射弁２０からの燃料噴射、すなわち内燃機関１１における燃料の消費に伴って進む。そのため、混合期間における回転変動量ΣΔＮＥの変化は、燃料補給後における燃料消費量の増加（具体的には、前述した燃料噴射量の積算値ΣＱ）の増加に伴って進むと云える。したがって、回転変動量ΣΔＮＥの最新値（ＮＷ）と前回値（ＢＦ）とに基づいて、単位噴射量当たりの回転変動量ΣΔＮＥの変化量の見込み値ΔＶＱｂｓｅを算出することができる。
【０１３５】
具体的には図１２に示すように、最新値ＮＷと、その推定時期ＴＮ（詳しくは、最新値ＮＷの検出時における積算値ΣＱ）と、前回値ＢＦと、その推定時期ＴＢ（詳しくは、前回値ＢＦの検出時における積算値ΣＱ）とに基づいて、下式から、単位噴射量当たりの回転変動量ΣΔＮＥの変化量の見込み値ΔＶＱｂｓｅを算出することができる。
【０１３６】
ΔＶＱｂｓｅ＝（ＮＷ−ＢＦ）／（ＴＮ−ＴＢ）
そして、この見込み値ΔＶＱｂｓｅに最新値ＮＷの推定時期ＴＮからの経過期間ΔＴ（詳しくは、最新値ＮＷの推定時期ＴＮから現在ＴＲまでに噴射された燃料の量ΔＱ［＝ＴＲ−ＴＮ］）を乗算することにより、推定時期ＴＮから現在ＴＲまでにおける回転変動量ΣΔＮＥの総変化量の見込み値ΔＶＱ（＝ΔＶＱｂｓｅ×ΔＱ）を算出することができる。
【０１３７】
さらに、上記総変化量の見込み値ΔＶＱを最新値ＮＷに加算することにより、現在の回転変動量ΣΔＮＥに相当する値（回転変動量相当値Ｖ［＝ＮＷ＋ΔＶＱ］）を算出することができる。
【０１３８】
なお、上記最新値ＮＷの推定時期ＴＮからの上記経過期間ΔＴが長くなると、その分だけ回転変動量ΣΔＮＥの総変化量の見込み値ΔＶＱの絶対値が大きくなるために、同見込み値ΔＶＱの絶対値が過度に大きくなるおそれがある。そのため本実施形態では、上述した概念のもとに算出された回転変動量相当値Ｖそのものを用いるのではなく、同回転変動量相当値Ｖに対して限界変化量ＧＨに基づくガード処理を施した値を用いるようにしている。このガード処理では具体的には、算出された回転変動量相当値Ｖが最新値ＮＷから限界変化量ＧＨを減算した値（ＮＷ−ＧＨ）未満である場合には同値（ＮＷ−ＧＨ）が新たな回転変動量相当値Ｖとして記憶される。一方、算出された回転変動量相当値Ｖが最新値ＮＷに限界変化量ＧＨを加算した値（ＮＷ＋ＧＨ）より大きい場合には同値（ＮＷ＋ＧＨ）が新たな回転変動量相当値Ｖとして記憶される。
【０１３９】
以下、上記指標値推定処理の実行手順について詳細に説明する。
【０１４０】
図１３は、上記指標値推定処理の具体的な実行手順を示すフローチャートである。
【０１４１】
なお、このフローチャートに示される一連の処理は、指標値推定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。
【０１４２】
図１３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Ｓ５０１）。ここでは、以下の各条件が共に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。
・混合期間中であること。
・混合期間中において回転変動量ΣΔＮＥが複数回検出されたこと。
【０１４３】
そして、実行条件が成立しているときには（ステップＳ５０１：ＹＥＳ）、最新値ＮＷ、同最新値ＮＷの推定時期ＴＮ、同推定時期ＴＮからの経過期間ΔＴ、前回値ＢＦ、および同前回値ＢＦの推定時期ＴＢに基づいて、回転変動量相当値Ｖが算出される（ステップＳ５０２）。本実施形態では、上記各値ＮＷ，ＴＮ，ΔＴ，ＢＦ，ＴＢをもとに回転変動量相当値Ｖを算出するための演算式が予め定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Ｓ５０２の処理では、この演算式から上記回転変動量相当値Ｖが算出される。
【０１４４】
その後、この回転変動量相当値Ｖに対する前記限界変化量ＧＨに基づくガード処理が、前述した実行態様で実行される。なお本実施形態では、限界変化量ＧＨとして、実験やシミュレーションの結果をもとに回転変動量相当値Ｖの変化をガードするうえで適正な一定の値が求められて設定されている。こうしたガード処理が実行された後、本処理は一旦終了される。
【０１４５】
そして本実施形態では、上記指標値推定処理の実行を通じて回転変動量相当値Ｖが算出された場合に、同回転変動量相当値Ｖを回転変動量ΣΔＮＥの代りに用いることによって電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価領域の更新が実行される。具体的には、回転変動量相当値Ｖにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より低セタン価側の領域である場合には、回転変動量相当値Ｖに基づいてセタン価領域が特定されるとともに同セタン価領域が燃料噴射制御に用いられるセタン価領域として新たに記憶される。一方、回転変動量相当値Ｖにより特定されるセタン価領域がこのとき記憶されているセタン価領域より高セタン価側の領域である場合や、それらセタン価領域が同一の領域である場合には、燃料噴射制御に用いられるセタン価領域が更新されない。
【０１４６】
上述した指標値推定処理を実行することにより、混合期間中における回転変動量ΣΔＮＥの変化態様を予測するとともに、その予測に基づきそのときどきにおける回転変動量ΣΔＮＥに相当する値を回転変動量相当値Ｖとして算出することができる。そのため、回転変動量ΣΔＮＥに応じた燃料噴射制御を実行したと仮定した場合において燃料の燃焼状態が改善される状況であるか否かの判断を、回転変動量ΣΔＮＥの検出が実行されたタイミングで同回転変動量ΣΔＮＥをもとに行うことに加えて、そのときどきの回転変動量相当値Ｖをもとに行うことができるようになる。したがって、指標値推定処理が実行されない装置と比較して、燃料の燃焼状態を改善するべく回転変動量ΣΔＮＥ（あるいは回転変動量相当値Ｖ）を燃料噴射制御に反映させる機会を増やすことができ、内燃機関１１の運転状態の不安定化を好適に抑えることができる。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、先の（１）〜（４）に記載した効果に加えて、以下の（５）に記載する効果が得られるようになる。
【０１４８】
（５）混合期間中において回転変動量ΣΔＮＥが複数回検出されたときに、最新値ＮＷ、同最新値ＮＷの推定時期ＴＮ、同推定時期ＴＮからの経過期間ΔＴ、前回値ＢＦ、および同前回値ＢＦの推定時期ＴＢに基づいて回転変動量相当値Ｖを算出するようにしたために、内燃機関１１の運転状態の不安定化を好適に抑えることができる。
【０１４９】
（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。
【０１５０】
・混合期間中であることを判定するための条件として、燃料タンク３２内への燃料補給の実行後における燃料噴射量の積算値ΣＱが所定量未満であることといった条件を設定することに限らず、任意の条件を設定することができる。具体的には、燃料補給の実行後における内燃機関１１の総運転時間が所定時間未満であることといった条件や、燃料補給の実行後における内燃機関１１の吸入空気量の積算値が所定量未満であることといった条件などを設定することができる。また上記条件に加えて、回転変動量ΣΔＮＥの前回値と最新値との差が所定値以下であることといった条件を設定するなど、回転変動量ΣΔＮＥの変化量が小さい安定した状態になったことを判断する条件を設定してもよい。
【０１５１】
・セタン価指標値Ｓ２を、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料のセタン価の中で最も低いセタン価の指標値とすることに限らず、最も低いセタン価より若干高いセタン価の指標値としてもよい。要は、仮指標値ＶＳに基づき特定されるセタン価領域が燃料タンク３２内の燃料のセタン価が属するセタン価領域より高セタン価側の領域にならない値であれば、同値をセタン価指標値Ｓ２とすることができる。
【０１５２】
・仮指標値ＶＳを、演算マップから算出することに代えて、演算式から算出するようにしてもよい。同構成では、前記関係式［ＶＳ＝（Ｖ１×Ｓ１＋Ｖ２×Ｓ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）］を電子制御ユニット４０に予め記憶させておくとともに、指標値Ｓ１、補給前備蓄量Ｖ１、燃料補給量Ｖ２、および所定のセタン価指標値Ｓ２に基づいて同関係式から仮指標値ＶＳを算出するようにすればよい。
【０１５３】
・仮指標値ＶＳを算出するとともに同仮指標値ＶＳに応じた実行態様で燃料噴射制御を実行することに限らず、予め定められた実行態様で燃料噴射制御を実行するようにしてもよい。そうした実行態様としては、燃料タンク３２に補給される可能性がある燃料のセタン価の中で最も低いセタン価の指標値に応じた実行態様や、最も低いセタン価より若干高いセタン価の指標値に応じた実行態様を採用することができる。要は、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥに応じた実行態様と比較して、内燃機関１１の安定運転を重視した実行態様であればよい。
【０１５４】
・燃料噴射弁２０の初期個体差や経時変化などに起因する燃料噴射時期や燃料噴射量の誤差が適正に抑えられるのであれば、目標噴射時期ＴＱｓｔと目標噴射時間ＴＱｔｍとを補正項Ｋ１，Ｋ２によって補正する処理（図６のステップＳ２０２）を省略してもよい。
【０１５５】
・上記各実施形態にかかる制御装置は、燃料のセタン価の指標値（回転変動量ΣΔＮＥ）によって区切られた二つの領域のいずれの領域であるかを判断する装置や四つ以上の領域のいずれの領域であるかを判断する装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。
【０１５６】
・回転変動量ΣΔＮＥや仮指標値ＶＳに基づき特定されるセタン価領域に応じて実行態様を変更する制御としては、要求噴射時期Ｔｓｔを設定する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採用してもよい。要は、内燃機関１１における燃料の燃焼に関する燃焼制御、言い換えれば内燃機関１１における燃料の燃焼状態を調節するための燃焼制御であれば、セタン価領域に応じて実行態様を変更する制御として採用することができる。そうした燃焼制御としてＥＧＲ制御が採用される装置では、同ＥＧＲ制御を、低セタン価側の領域であるときほどＥＧＲ量が少なくなるように実行すればよい。また、燃焼制御としてパイロット噴射制御が採用される装置では、パイロット噴射制御を、例えば低セタン価側の領域であるときほどパイロット噴射量が多くなるように実行すればよい。
【０１５７】
・上記各実施形態にかかる制御装置は、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥに基づきセタン価領域を特定することなく同回転変動量ΣΔＮＥそのものに応じて燃料噴射制御の実行態様を定める装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。こうした装置では、燃料タンク３２への燃料補給が行われたときに、燃料補給前に検出されて電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥ、補給前備蓄量Ｖ１、および燃料補給量Ｖ２に基づいて仮指標値ＶＳを算出するとともに、同仮指標値ＶＳに応じて燃料噴射制御の実行態様を定めるようにすればよい。
【０１５８】
・上記各実施形態にかかる制御装置は、電子制御ユニット４０に記憶されている回転変動量ΣΔＮＥに基づいて燃料のセタン価そのものを推定するとともにその推定したセタン価に見合う実行態様で燃料噴射制御を実行する装置にも、その構成を適宜変更したうえで適用することができる。こうした装置では、燃料タンク３２への燃料補給が行われたときに、燃料補給前に推定されて電子制御ユニット４０に記憶されているセタン価推定値、補給前備蓄量Ｖ１、および燃料補給量Ｖ２に基づいて燃料のセタン価の仮指標値を算出するとともに、同仮指標値に基づいて燃料噴射制御を実行するようにすればよい。
【０１５９】
・回転変動量ΣΔＮＥ以外の値を内燃機関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。例えば指標値検出処理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。
【０１６０】
・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。
【０１６１】
・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。
【０１６２】
・上記実施形態にかかる制御装置は、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１］および［条件３］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４］を新たに設定するとともに同［条件４］が満たされることを条件に燃料のセタン価指標値の検出のための燃料噴射を実行するようにすればよい。
【０１６３】
・本発明は、セタン価の推定のための燃料噴射（補助燃料噴射）が実行される装置に限らず、内燃機関１１に供給される燃料のセタン価を推定するとともに推定したセタン価に応じた実行態様で燃焼制御を実行する装置であれば、適用することができる。そうした装置としては、次のような装置を挙げることができる。すなわち先ず、所定の実行条件の成立時において内燃機関の運転のための燃料噴射の実行時において筒内圧センサによって同内燃機関の気筒内の圧力（筒内圧）を検出する。そして、この筒内圧に基づいて実際に燃料が着火した時期を算出するとともに、同時期に基づいて着火遅れ時間を算出する。その後、この算出した着火遅れ時間の平均値を算出するとともに同平均値に基づいてセタン価指標値を算出する。そして、このセタン価指標値に応じた実行態様で燃焼制御を実行する。
【０１６４】
・本発明は、内燃機関に供給される燃料のセタン価を推定する装置に限らず、セタン価以外の燃料性状を推定するとともにその推定した燃料性状に応じた実行態様で燃焼制御を実行する装置であれば、本発明は適用することができる。そうした燃料性状としては、例えばガソリン燃料やディーゼル燃料の含酸素量や発熱量、ガソリン燃料を使用する内燃機関における燃料のオクタン価、ガソリン燃料およびアルコール燃料の一方、またはそれらの混合燃料を使用可能な内燃機関における燃料のアルコール燃料混合率などを挙げることができる。燃料性状として燃料の含酸素量が採用される装置では、燃料の含酸素量の相異が混合気の空燃比の変化、具体的には空燃比センサにより検出される空燃比に現われるために、燃料の含酸素量を空燃比センサにより検出される空燃比に基づいて推定することができる。また燃料性状として燃料の発熱量やアルコール燃料混合率が採用される装置では、発熱量やアルコール燃料混合率の相異が内燃機関１１の出力トルクの変化や筒内圧の変化、排気温度の変化に現われるため、発熱量あるいはアルコール燃料混合率を内燃機関１１の出力トルクの指標値、筒内圧、あるいは排気温度に基づいて推定することができる。
【０１６５】
・四つの気筒を有する内燃機関に限らず、単気筒の内燃機関や、二つの気筒を有する内燃機関、三つの気筒を有する内燃機関、あるいは五つ以上の気筒を有する内燃機関にも、本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１０…車両、１１…内燃機関、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、４６…備蓄量センサ、４７…運転スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される燃料の性状を推定する推定部と、
前記推定部により推定した推定燃料性状に応じた第１実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御を実行する第１制御部と、
前記燃料タンク内の燃料を前記内燃機関に供給するための燃料配管内の燃料の全てが、前記燃料補給がなされた後において前記燃料タンクから同燃料配管内に圧送された燃料に置換されるようになるまでの期間において、前記第１実行態様と比較して前記内燃機関の安定運転を重視した第２実行態様で前記燃焼制御を実行する第２制御部であり、且つ前記推定部による推定燃料性状の推定が実行されたときには該推定された推定燃料性状の反映を制限しつつ前記燃焼制御を実行する第２制御部と、
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２実行態様は、前記燃料補給の開始時に前記燃料タンク内に備蓄されていた燃料の量と、該燃料補給の開始時に推定していた前記推定燃料性状と、前記燃料タンクに補給された燃料の量とに基づいて仮推定燃料性状を算出するとともに、同仮推定燃料性状に基づいて前記燃焼制御を実行する実行態様である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料はディーゼル燃料であり、前記燃料性状はセタン価である
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記推定部は、前記内燃機関の運転状態に応じた量での燃料噴射が行われる基本噴射制御とは別に、前記燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を行う補助噴射制御を実行するとともに、同補助噴射制御の実行に伴い発生した機関トルクの指標値を検出し、その検出した指標値を前記推定燃料性状として記憶する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２制御部は、前記期間において前記推定部により推定された推定燃料性状の反映の制限を、同推定燃料性状に応じた前記燃焼制御を実行したと仮定した場合において前記燃料の燃焼状態が改善される状況では前記反映を許可する一方で前記燃料の燃焼状態が悪化する状況では前記反映を禁止する、といったように行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料タンク内の燃料を前記内燃機関に供給するための燃料配管内の燃料の全てが、前記燃料補給がなされた後において前記燃料タンクから同燃料配管内に圧送された燃料に置換されるようになるまでの期間において前記推定部による推定燃料性状の推定が複数回実行されたときに、そのときどきにおける前記推定燃料性状に相当する値を、前記推定燃料性状の最新値と、同最新値の推定時期と、前記推定燃料性状の前回値と、同前回値の推定時期と、前記最新値の推定時期からの経過期間と、に基づいて算出する算出部を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月15日(2014.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給される燃料の性状を推定する推定部であり、
燃料噴射の実行時における燃料噴射弁内部の燃料圧力の変動波形を監視することにより、該燃料噴射弁の実動作特性を把握し、
該燃料噴射弁の実動作特性に基づいて目標噴射時期及び目標噴射時間を補正し、該補正した目標噴射時期及び目標噴射時間に基づいた前記燃料噴射弁の駆動制御を実行し、
該駆動制御に基づく前記燃料噴射弁からの燃料噴射に伴い発生した内燃機関の出力トルクの指標値を、該内燃機関で大きな出力トルクが発生するときほど大きい値に算出し、
該算出した指標値に基づき、内燃機関に供給される燃料の性状を推定する推定部と、
前記推定部により推定した推定燃料性状に応じた第１実行態様で燃料の燃焼に関する燃焼制御を実行する第１制御部と、
燃料タンクへの燃料補給に起因して前記内燃機関に供給される燃料の性状が変化する期間において、前記燃料補給の開始時に前記燃料タンク内に備蓄されていた燃料の量と、該燃料補給の開始時に推定していた前記推定燃料性状と、前記燃料タンクに補給された燃料の量と、所定の燃料性状とに基づいて仮推定燃料性状を算出するとともに、同仮推定燃料性状に基づいた第２実行態様で前記燃焼制御を実行する第２制御部であり、且つ前記推定部による推定燃料性状の推定が実行されたときには該推定された推定燃料性状の反映を制限しつつ前記燃焼制御を実行する第２制御部と、を備え、
前記所定の燃料性状は、前記内燃機関の運転を最も安定運転とすべき燃料性状、又は、前記燃料タンク内の燃料の性状が、前記仮推定燃料性状よりも前記内燃機関の安定運転を重視すべき性状とならないように設定されている
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料はディーゼル燃料であり、前記燃料性状はセタン価であり、
前記所定の燃料性状は、前記燃料タンクに補給される可能性がある燃料のセタン価の中で最も低いセタン価、又は前記仮推定燃料性状に基づき特定されるセタン価領域が、前記燃料タンク内の燃料のセタン価が属するセタン価領域よりも高セタン価側とならない値に設定されている
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記推定部は、前記内燃機関の運転状態に応じた量での燃料噴射が行われる基本噴射制御とは別に、前記燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を行う補助噴射制御を実行するとともに、同補助噴射制御の実行に伴い発生した内燃機関の出力トルクの指標値を算出し、当該指標値を前記推定燃料性状として記憶する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記第２制御部は、前記期間において前記推定部により推定された推定燃料性状の反映の制限を、同推定燃料性状に応じた前記燃焼制御を実行したと仮定した場合において前記燃料の燃焼状態が改善される状況では前記反映を許可する一方で前記燃料の燃焼状態が悪化する状況では前記反映を禁止する、といったように行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料の性状が変化する期間において前記推定部による推定燃料性状の推定が複数回実行されたときに、そのときどきにおける前記推定燃料性状に相当する値を、前記推定燃料性状の最新値と、同最新値の推定時期と、前記推定燃料性状の前回値と、同前回値の推定時期と、前記最新値の推定時期からの経過期間と、に基づいて算出する算出部を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【国際調査報告】
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