(57)【要約】【課題】燃料のセタン価を適切に推定することを可能とする。【解決手段】セタン価推定装置（１）は、排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒と、気筒内へ燃料を噴射する噴射手段（３０）と、気筒内における着火時期を測定する測定手段（４０）と、一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第１相関関係、及び、一の気筒が吸気行程である際に、他の気筒が、燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第２相関関係のうちいずれか一方に加えて、測定された着火時期に基づいて燃料のセタン価を推定する推定手段（２０）と、を備える。【選択図】図３
2008291812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒と、
前記気筒内へ燃料を噴射する噴射手段と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定手段と、
一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第１相関関係、及び、前記一の気筒が吸気行程である際に、前記他の気筒が、前記燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第２相関関係のうちいずれか一方に加えて、前記測定された着火時期に基づいて前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするセタン価推定装置。
【請求項２】
前記第１相関関係は、一のセタン価に対して、相対的に早い着火時期を規定し、
前記第２相関関係は、前記一のセタン価に対して、相対的に遅い着火時期を規定することを特徴とする請求項１に記載のセタン価推定装置。
【請求項３】
前記推定手段は、前記一の気筒における第１圧縮行程のタイミングから、前記一の気筒の次に第２圧縮行程を行う前記他の気筒における前記第２圧縮行程のタイミングまでの時間間隔である第１期間において、フューエルカットが行なわれる場合、前記第１相関関係に基づいて、前記セタン価を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載のセタン価推定装置。
【請求項４】
前記推定手段は、前記一の気筒における第１圧縮行程の次に第２圧縮行程を行う前記他の気筒における前記第２圧縮行程のタイミングから、前記一の気筒において前記第１圧縮行程の次に行う第３圧縮行程までの時間間隔である第２期間において、フューエルカットが行なわれる場合、前記第２相関関係に基づいて、前記セタン価を推定することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載のセタン価推定装置。
【請求項５】
前記推定手段は、更に、前記複数の気筒において、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第３相関関係に基づいて、前記セタン価を推定することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載のセタン価推定装置。
【請求項６】
前記第３相関関係は、前記非燃焼ガスを排気する頻度が多くなるに従って、着火時期が遅くなるように規定することを特徴とする請求項５に記載のセタン価推定装置。
【請求項７】
内燃機関に有される複数の気筒と、
前記気筒内へ燃料を噴射する噴射手段と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定手段と、
前記複数の気筒において前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第３相関関係に加えて、前記測定された着火時期に基づいて、前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするセタン価推定装置。
【請求項８】
排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒内へ燃料を夫々噴射する噴射工程と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定工程と、
一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、前記燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第１相関関係、及び、前記一の気筒が吸気行程である際に、前記他の気筒が、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第２相関関係のうちいずれか一方に加えて、前記測定された着火時期に基づいて前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定工程と、
を備えることを特徴とするセタン価推定方法。
【請求項９】
内燃機関に有される複数の気筒内へ燃料を夫々噴射する噴射工程と、
前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定工程と、
前記複数の気筒において前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第３相関関係に加えて、前記測定された着火時期に基づいて、前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定工程と、
を備えることを特徴とするセタン価推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関において燃料のセタン価を推定するセタン価推定装置及び方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置に係るセタン価の検出する方法として、特許文献１等では、燃料の着火時期を利用したものが提案されている。詳細には、特許文献１等では、内燃機関がフューエルカット（以下適宜、Ｆ／Ｃと称す）の状態になった後、所定時間だけ経過してから、セタン価検出用の燃料を、特定の噴射パターンで噴射する。そして、この所定時間だけ経過後において、測定された着火時期によって、セタン価を検出する手法について提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４４５５７号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６１８８号公報
【特許文献３】特開２００６−１６９９４号公報
【特許文献４】特開２００５−３２０８７２号公報
【特許文献５】特開２００６−１８３５８１号公報
【特許文献６】特開平１１−１０７７７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した特許文献１等で提案されている手法では、ＡＴ車（Automatic Transmission Vehicle）のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合、Ｆ／Ｃの直後から所定時間だけ経過するまではセタン価の検出を実施しないと、燃料の通常の噴射制御に戻ってしまう。よって、前述した特許文献１等で提案されている手法では、セタン価を検出する機会を失うことが頻繁に発生してしまい、セタン価を検出する頻度が減少してしまうという技術的な問題点が生じてしまう。
【０００５】
そこで本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、燃料のセタン価を適切に推定することが可能なセタン価推定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るセタン価推定装置は、排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒と、前記気筒内へ燃料を噴射する噴射手段と、前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定手段と、一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、前記燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第１相関関係、及び、前記一の気筒が吸気行程である際に、前記他の気筒が、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第２相関関係のうちいずれか一方に加えて、前記測定された着火時期に基づいて前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定手段と、を備える。
【０００７】
本発明に係る「内燃機関」とは、一又は複数の気筒を有し、当該各々の燃焼室において、例えば軽油等の、少なくともセタン価が規定され得る各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する爆発力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等を適宜介して動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念であり、例えば２サイクル或いは４サイクル型のディーゼルエンジン等を指す。本発明に係る内燃機関には、このような燃料を貯留する、例えば燃料タンク等の貯留手段が備わる。加えて、内燃機関は、当該内燃機関の排気系から吸気系へ連通し、複数の気筒から排気される排気ガスの一部を、排気系から吸気系に還流させるＥＧＲ（Exhaust Gas Re-circulation）通路を、排気エミッションの良好にさせるために備えてよい。加えて、噴射手段は、複数のインジェクタを有し、これらの複数のインジェクタは、複数の気筒が夫々圧縮行程である場合、複数の気筒内へ燃料を夫々噴射してよい。ここに、本発明に係る「燃料が燃焼した」又は「燃料が燃焼しない」に係る判定は、少なくとも燃料が完全に燃焼したのか否かの二値的な状態を判定してよいし、或いは、例えば、燃料が所定状態で燃焼したのか否かといった、燃料が燃焼される程度や度合いを判定してよい。
【０００８】
本発明に係るセタン価推定装置においては、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての気筒内の酸素を定量的又は定性的に把握して、これに伴って、セタン価の推定するための着火時期とセタン価との相関関係を示したマップを変化させる。ここに本発明に係る「運転状態」とは、内燃機関の駆動状態や走行状態を包括する概念である。この運転状態の具体例としては、例えば内燃機関の回転数、内燃機関の温度（例えばエンジン水温）、気筒内の圧力（過給圧）、燃料の温度、燃料を噴射する際の噴射圧力、空燃比（や酸素の量）、及び、等を挙げることができる。特に、気筒内の圧力や、内燃機関の温度や、空燃比（や酸素の量）は、燃料の着火時期に与える影響が大きいので運転状態に含めることが好ましい。また、本発明に係る「推定」とは、典型的には、セタン価を示す何らかの物理量やパラメータの所定範囲を、直接的に「推定」、「特定」等することを意味する。更に、セタン価を示す何らかの物理量やパラメータを、間接的に「検出」、「測定」、「計測」等することを含んでいてもよい。
【０００９】
この結果、例えばＦ／Ｃが行なわれた直後の、各種の行程（や各種のサイクル）において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。特に、ＡＴ車（Automatic Transmission Vehicle）のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。特に、一の気筒は、セタン価の推定を開始する以前に燃料を燃焼した気筒であることが、第１相関関係及び第２相関関係を高精度且つ簡便に規定する観点において、好ましい。
【００１０】
また、特に、推定手段は、所定のフューエルカットの状態で、セタン価を推定してよい。詳細には、噴射手段によって、セタン価の推定用の燃料が噴射される。具体的には、通常の運転状態から、例えばアクセル開度が低下した所定のフューエルカットの状態において、通常の噴射量と比較して微小な量であるセタン価を推定するための燃料が所定のタイミングにおいて噴射されてよい。ここに、本発明に係る、「所定のフューエルカットの状態」とは、車両が走行状態にあって、且つ内燃機関における動力の発生に供すべき燃料の噴射が停止された状態を包括する概念であり、典型的な一例としては車両が減速期間にある状態を指す。従って、気筒内の圧力の変化を通常運転と比較して小さなレベルの変化にさせることができると共に、例えば内燃機関の温度を示すエンジン水温等の運転状態の変化を通常運転と比較して小さなレベルの変化にさせることができる。この結果、第１相関関係及び第２相関関係を高精度且つ簡便に規定することが可能である。
【００１１】
このようなフューエルカット状態においてなされるセタン価の推定処理とは、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、少なくとも実践上不具合が生じない程度の精度でセタン価を推定し得るものとして定められてなるプロセス、アルゴリズム又は演算式等に従った、物理的、機械的、電気的若しくは化学的な制御又は論理演算若しくは数値演算を包括する概念であって、特にセタン価の推定に供し得る燃料の噴射、好適には微小量の燃料噴射を伴う処理を包括する概念である。例えば、好適な一形態として、セタン価の推定手段は、フューエルカット状態における微小量の燃料噴射、及び機関回転数の変動又は燃焼圧の変動等に基づいた、当該噴射された燃料においてセタン価の差が顕著に現れ得る着火遅れ期間の測定等の各種プロセスを含むセタン価の推定処理を実行し、例えばこの着火遅れ期間や着火時期に基づいてセタン価を推定する。
【００１２】
従って、セタン価の推定手段とは、例えば燃料噴射装置、着火遅れや着火時期の測定に供し得る燃焼圧センサ、機関回転数の特定に供し得る機関回転数センサ又はクランクポジションセンサ、及びそれらを然るべきアルゴリズムや動作プロセスに従って物理的に、機械的に又は電気的に制御可能なＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等を適宜に含み得るシステム全体として規定されてもよいし、セタン価の推定に特化して設けられる訳ではないこれら噴射装置等既存のユニットを然るべき制御プログラムに従って電気的に制御するＥＣＵや各種コントローラのみとして規定されてもよい。
【００１３】
本発明に係るセタン価推定装置の一の態様では、前記第１相関関係は、一のセタン価に対して、相対的に早い着火時期を規定し、前記第２相関関係は、前記一のセタン価に対して、相対的に遅い着火時期を規定する。
【００１４】
この態様によれば、他の気筒が非燃焼ガスを排気する場合、一のセタン価の燃料に対して着火時期が相対的に早くなる第１相関関係を規定したマップを、セタン価を推定するために使用する。これは、一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒において、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、非燃焼ガスに起因して相対的に多くなり、着火時期は、相対的に早くなるからである。
【００１５】
他方、他の気筒が燃焼ガスを排気する場合、上述した一のセタン価の燃料に対して着火時期が相対的に遅くなる第２相関関係を規定したマップを、セタン価を推定するために使用する。これは、一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒において、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、燃焼ガスに起因して相対的に少なくなるため、着火時期は、相対的に遅くなるからである。
【００１６】
本発明に係るセタン価推定装置の他の態様では、前記推定手段は、前記一の気筒における第１圧縮行程のタイミングから、前記一の気筒の次に第２圧縮行程を行う前記他の気筒における前記第２圧縮行程のタイミングまでの時間間隔である第１期間において、フューエルカットが行なわれる場合、前記第１相関関係に基づいて、前記セタン価を推定する。
【００１７】
この態様によれば、フューエルカットが第１期間で行なわれるか否かによって、第１素間関係及び第２相関関係のうち第１相関関係を簡便に選択し、選択された第１相関関係に基づいて、セタン価を推定することが可能である。
【００１８】
本発明に係るセタン価推定装置の他の態様では、前記推定手段は、前記一の気筒における第１圧縮行程の次に第２圧縮行程を行う前記他の気筒における前記第２圧縮行程のタイミングから、前記一の気筒において前記第１圧縮行程の次に行う第３圧縮行程までの時間間隔である第２期間において、フューエルカットが行なわれる場合、前記第２相関関係に基づいて、前記セタン価を推定する。
【００１９】
この態様によれば、フューエルカットが第２期間で行なわれるか否かによって、第１素間関係及び第２相関関係のうち第２相関関係を簡便に選択し、選択された第２相関関係に基づいて、セタン価を推定することが可能である。
【００２０】
本発明に係るセタン価推定装置の他の態様では、前記推定手段は、更に、前記複数の気筒において、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第３相関関係に基づいて、前記セタン価を推定する。
【００２１】
この態様によれば、非燃焼ガスを排気する頻度（即ち、非燃焼サイクルの頻度）と、セタン価と、着火時期との第３相関関係を規定したマップに基づいて、セタン価を高精度に推定することが可能である。何故ならば、セタン価の推定の際に、例えばシリンダヘッド等の内燃機関が受熱する受熱量に着目することができるので、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての内燃機関が受熱する熱エネルギーを定量的又は定性的に把握することが可能なためである。
【００２２】
上述した第３相関関係に係る態様では、前記第３相関関係は、前記非燃焼ガスを排気する頻度が多くなるに従って、着火時期が遅くなるように規定してよい。
【００２３】
このように構成すれば、非燃焼ガスの排出の頻度が多くなるに従って、言い換えると、燃焼ガスの排出の頻度が少なくなるに従って、着火時期が遅くなるように高精度に規定された第３相関関係に基づいて、セタン価をより高精度に推定することが可能である。このように第３相関関係が規定されるのは、非燃焼ガスの排出の頻度が多くなるに従って、言い換えると、燃焼ガスの排出の頻度が少なくなるに従って、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての、例えばシリンダヘッド等が受熱する受熱量は、相対的に少ない頻度の燃焼ガスの排出に起因して少なくなるため、着火時期は遅くなるからである。
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明に係る他のセタン価推定装置は、内燃機関に有される複数の気筒と、前記気筒内へ燃料を噴射する噴射手段と、前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定手段と、前記複数の気筒において前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第３相関関係に加えて、前記測定された着火時期に基づいて、前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定手段と、を備える
本発明に係る他のセタン価推定装置によれば、非燃焼ガスを排気する頻度（即ち、非燃焼サイクルの頻度）と、セタン価と、着火時期との第３相関関係を規定したマップに基づいて、セタン価を高精度に推定することが可能である。何故ならば、セタン価の推定の際に、例えばシリンダヘッド等の内燃機関が受熱する受熱量に着目することができるので、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての内燃機関が受熱する熱エネルギーを定量的又は定性的に把握することが可能なためである。
【００２５】
この結果、例えばＦ／Ｃが行なわれた直後の、各種の行程（や各種のサイクル）において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。特に、ＡＴ車のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１のセタン価推定方法は、排気系から吸気系に排気ガスの一部を還流可能な内燃機関に有される複数の気筒内へ燃料を夫々噴射する噴射工程と、前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定工程と、一の気筒が吸気行程である際に、排気行程である他の気筒が、前記燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第１相関関係、及び、前記一の気筒が吸気行程である際に、前記他の気筒が、前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する場合に対応した着火時期とセタン価との第２相関関係のうちいずれか一方に加えて、前記測定された着火時期に基づいて前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定工程と、を備える。
【００２７】
本発明に係る第１のセタン価推定方法によれば、上述した本発明のセタン価推定装置に係る実施形態が有する各種利益を享受することが可能となる。
【００２８】
尚、上述した本発明のセタン価推定装置に係る実施形態が有する各種態様に対応して、本発明の第１のセタン価推定方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明に係る第２のセタン価推定方法は、内燃機関に有される複数の気筒内へ燃料を夫々噴射する噴射工程と、前記気筒内の圧力変化に基づいて、前記気筒内における着火時期を測定する測定工程と、前記複数の気筒において前記燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気する頻度と、着火時期と、セタン価との第３相関関係に加えて、前記測定された着火時期に基づいて、前記噴射された燃料のセタン価を推定する推定工程と、を備える。
【００３０】
本発明に係る第２のセタン価推定方法によれば、上述した本発明の他のセタン価推定装置に係る実施形態が有する各種利益を享受することが可能となる。
【００３１】
尚、上述した本発明の他のセタン価推定装置に係る実施形態が有する各種態様に対応して、本発明の第２のセタン価推定方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
【００３３】
（１）車両の基本構成  
先ず、図１を参照して、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成について説明する。ここに、図１は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成を図式的に示した模式図である。尚、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両は、＃１気筒「１ａ」から＃４気筒までの四つの気筒が一列に並べられた、いわゆる直列四気筒のレシプロ式内燃機関（所謂、「ディーゼルエンジン」：以下、適宜、「エンジン１」と称す）に適用した一形態を示している。エンジン１は例えば自動車の走行用駆動源として使用され、エンジン１で発生した駆動力が、図示しない、クラッチや変速機やディフェレンシャルギヤやドライブシャフトを介して車輪に伝達される。
【００３４】
図１に示されるように、エンジン１は、電子スロットル弁２、ＡＦＭ（Air Flow Meter）２ａ、シリンダ＃１から＃４、吸気通路３、排気通路４、吸気濾過用のエアフィルタ５、ターボ過給機６、コンプレッサ６ａ、タービン６ｂ、吸気量調節用の絞り弁７、吸気系の過給圧を測定する過給圧センサ７ａ、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx active Reduction system）触媒８、排気浄化ユニット９、燃料添加弁１０、ＥＧＲ通路１１、ＥＧＲ触媒１２、ＥＧＲクーラ１３、ＥＧＲ弁１４、排気絞り弁１５、マフラー１６、ＥＣＵ２０、インジェクタ３０、コモンレール３１、燃料ポンプ３２、内燃機関の回転数を測定するためのクランク角センサ３３、及び、圧力センサー４０を備えて構成されている。尚、ＥＣＵ２０によって、本発明に係る「推定手段」の一具体例が構成されている。特に、ＥＣＵ２０に有される記憶部では、検出されたセタン価等の各種の入力されるデータを格納可能であると共に、ＥＣＵ２０が推定手段として機能する際に使用する、所定のプログラムや所定のマップが格納されている。
【００３５】
また、シリンダ内の圧力を測定する圧力センサー４０によって、本発明に係る「測定手段」の一具体例が構成されている。また、インジェクタ３０によって、本発明に係る「噴射手段」の一具体例が構成されている。
【００３６】
図１に示されるように、エンジン１は、車両に走行用動力源として搭載されるもので、エンジン１の還流系、所謂、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）系は、そのシリンダ＃１から＃４には、吸気通路３及び排気通路４が接続され、吸気通路３には吸気濾過用のエアフィルタ５、ターボ過給機６のコンプレッサ６ａ、吸気量を調節するための絞り弁７が、排気通路４にはターボチャージャ６のタービン６ｂがそれぞれ設けられている。排気通路４のタービン６ｂよりも下流側には排気浄化手段としての吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の一例であるＤＰＮＲ触媒８を含んだ排気浄化ユニット９と、そのＤＰＮＲ触媒８の上流に還元剤としての燃料を添加する燃料添加手段としての燃料添加弁１０とが設けられている。排気通路４と吸気通路３とはＥＧＲ通路１１で接続され、ＥＧＲ通路１１には、還流ガスの流れる方向を基準として、上流側から下流側へ向かって、ＥＧＲ触媒１２、ＥＧＲクーラ１３、及びＥＧＲ弁１４が設けられている。
【００３７】
ターボ過給機６は、それぞれ可変ノズル６ｎを備えた可変ノズル式ターボ過給機であり、それぞれに設けられた可変ノズル６ｎの開度を変更することによってタービン６ｂの入口部分の流路断面積を変更することができる。
【００３８】
また、エンジン１の吸気系は、図示しない外気を取り込むためのエアダクトから、ＡＦＭ（Air Flow Meter）２ａ、電子スロットル弁２、吸気通路３へ流れ、更に吸気ポートを経由して、シリンダ＃１から＃４内の燃焼室へ吸気されるように構成されている。吸気ポートには、吸気ポートを開閉する吸気弁が設けられている。他方、エンジン１の排気系は、排気ガスが、気筒＃１から＃４内の燃焼室から排気ポート、図示しない排気通路４、ＤＰＮＲ触媒８、及びマフラー１６を経由して、大気中へ排出されるように構成されている。
【００３９】
燃料添加弁１０は、ＤＰＮＲ８の上流に燃料を添加してＤＰＮＲ８に吸収されたＮＯｘの放出やＤＰＮＲ８のＳ再生のために必要な還元雰囲気を生成するために設けられている。燃料添加弁１０の燃料添加動作はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０はシリンダ＃１から＃４に燃料を噴射するためのインジェクタ３０、燃料ポンプ３２からインジェクタ３０へ供給される燃料圧力を蓄えるコモンレール３１の圧力調整弁といった各種の装置を操作してエジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０はエンジン１に吸入される空気とインジェクタ３０から添加される燃料との質量比として与えられる空燃比が理論空燃比よりもリーン側に制御されるようにインジェクタ３０の燃料噴射動作を制御する。
【００４０】
ＤＰＮＲ触媒８は、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンの時は窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、排気空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチのときは吸蔵していたＮＯｘを放出して窒素（Ｎ２）に還元する性質を有している。ＤＰＮＲ触媒８に吸蔵可能なＮＯｘ量には上限があるため、吸蔵されているＮＯｘ量がこの上限に達しないように触媒１４からＮＯｘを放出させてＮ２に還元させるＮＯｘ還元を所定の間隔で行い、ＤＰＮＲ触媒８の排気浄化性能を高い状態に維持する。また、ＤＰＮＲ触媒８は、排気中に含まれる硫黄酸化物（ＳＯｘ）により被毒される。そのため、ＤＰＮＲ触媒８をＮＯｘ触媒から硫黄（Ｓ）が放出される温度域に昇温させるとともに排気空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチにして硫黄被毒を回復させてＤＰＮＲ触媒８の機能を再生させるＳ再生を所定の間隔で行う。以降、ＮＯｘ還元及びＳ再生をまとめて機能再生処理と呼ぶこともある。これら機能再生処理は、燃料添加弁１０からＤＰＮＲ触媒８の上流の排気通路４内に燃料を添加して行う。
【００４１】
尚、本発明において吸蔵還元型ＮＯｘ触媒は、ＮＯｘを触媒にて保持できるものであればよく、吸収又は吸着いずれの態様でＮＯｘが保持されるかは吸蔵の用語によって制限されない。また、ＳＯｘの被毒についてもその態様を問わないものである。更に、ＮＯｘやＳＯｘの放出についてもその態様を問わない。
【００４２】
各種のアクチュエータの動作は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０によって制御される。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、各種センサから入力される信号に基づいて可変ノズル６ｎなどの各種の装置を操作してエンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０には例えばエンジン１のクランク軸の角度に対応した信号を出力するクランク角センサ３３、排気浄化ユニット９を通過した排気の温度に対応した信号を出力する排気温センサ、及びＡＦＭ２ａ、などが接続され、ＥＣＵ２０はこれらの出力信号を参照してエンジン１の運転状態を制御する。また、ＥＣＵは、図２及び図６に示したルーチンを実行することにより本発明の制御手段として機能する。尚、これらのルーチンの詳細は後述する。ＥＣＵ２０による制御対象はその他にも種々存在するが、ここでは図示を省略する。
【００４３】
（２）燃料のセタン価の推定処理  
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係るセタン価の推定処理について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係るセタン価の推定処理の流れを示したフローチャートである。尚、このセタン価の推定処理は、ＥＣＵ２０によって、例えば、数十ミリ秒、又は数ミリ秒等の所定の周期で繰り返し実行される。図３は、本実施形態に係る、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始される場合に対応されるセタン価と着火時期との第１相関関係と、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始される場合に対応されるセタン価と着火時期との第２相関関係とを示すグラフである。
【００４４】
図２に示されるように、先ず、ＥＣＵ２０の制御下で、例えばクランク角センサ３３によって内燃機関の回転数が検知されるなどして、内燃機関の運転状態を示す各種の変数やパラメータが検知される（ステップＳ１０）。
【００４５】
次に、ＥＣＵ２０の制御下で、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）が要求されたか否かが判定される（ステップＳ１０１）。ここで、フューエルカットが要求されたと判定される場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０の制御下で、セタン価の推定は、未実施であるか否かが判定される、言い換えると、セタン価の推定は、未だ実施されておらず、実施が必要であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。ここで、セタン価の推定は、未実施である場合、言い換えると、セタン価の推定は、未だ実施されておらず、実施が必要である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、更に、Ｆ／Ｃの開始時期は、期間Ｔ１に含まれるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。ここに、本実施形態に係る期間Ｔ１とは、注目気筒に対応される第１気筒の圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_1aの直後から、第１気筒の次に圧縮行程が行なわれる第２気筒の当該圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_2aの直前までの間を意味する。また、ここに、本実施形態に係る注目気筒とは、圧力センサー４０を有し、セタン価の推定処理を実施する気筒を意味する。
【００４６】
ステップＳ１０３の判定の結果、Ｆ／Ｃの開始時期は、期間Ｔ１に含まれる場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０の制御下で、フラグ変数ｘＴ１に「ＯＮ」が入力される（ステップＳ１０４）。他方、ステップＳ１０３の判定の結果、Ｆ／Ｃの開始時期は、期間Ｔ１に含まれない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０の制御下で、フラグ変数ｘＴ１に「ＯＦＦ」が入力される（ステップＳ１０５）
次に、ＥＣＵ２０の制御下で、インジェクタ３０によって、セタン価の推定用の燃料が噴射される（ステップＳ１０６）。
【００４７】
次に、ＥＣＵ２０の制御下で、圧力センサー４０によって、燃料の着火時期が実際に測定され、この測定値が変数ＩＧＴに代入される（ステップＳ１０７）。
【００４８】
次に、ＥＣＵ２０の制御下で、フラグ変数ｘＴ１は、「ＯＮ」であるか否かが判定される（ステップＳ１０８）。ここで、フラグ変数ｘＴ１は、「ＯＮ」であると判定される場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０の制御下で、セタン価は、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始した場合に対応されるセタン価と着火時期との第１相関関係を規定するマップｍａｐ＿ａ（ＩＧＴ）に基づいて、推定される（ステップＳ１０９）。
【００４９】
具体的には、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始した場合、前述の図３中の曲線（ａ）に示されるように、同一のセタン価ＣＮ１の燃料に対して着火時期ＩＧＴ１が相対的に早くなる第１相関関係を規定したマップを、セタン価を推定するために使用する。これは、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始した場合、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、非燃焼ガスに起因して相対的に多くなり、着火時期は、相対的に早くなるからである。
【００５０】
他方、ステップＳ１０８の判定の結果、フラグ変数ｘＴ１は、「ＯＮ」でないと判定される場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０の制御下で、セタン価は、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始した場合に対応されるセタン価と着火時期との第２相関関係を規定するマップｍａｐ＿ｂ（ＩＧＴ）に基づいて、推定される（ステップＳ１１０）。
【００５１】
具体的には、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始した場合、前述の図３中の曲線（ｂ）に示されるように、同一のセタン価ＣＮ１の燃料に対して着火時期ＩＧＴ２が相対的に遅くなる第２相関関係を規定したマップを、セタン価を推定するために使用する。これは、上述したように期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始した場合、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、燃焼ガスに起因して相対的に少なくなるため、着火時期は、相対的に遅くなるからである。
【００５２】
このように、本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法においては、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての気筒内の酸素を定量的又は定性的に把握して、これに伴って、セタン価の推定するための着火時期とセタン価との相関関係を示したマップを変化させる。
【００５３】
この結果、Ｆ／Ｃが行なわれた直後の、各種の行程（や各種のサイクル）において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。特に、ＡＴ車（Automatic Transmission Vehicle）のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。
【００５４】
他方、ステップＳ１０１の判定の結果、フューエルカットが要求されたと判定されない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０の制御下で、通常の燃料の噴射制御が行われる（ステップＳ１１１）。或いは、他方、ステップＳ１０２の判定の結果、セタン価の推定は、未実施でない場合、言い換えると、セタン価の推定は、実施が完了しており、実施が必要でない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、燃料の消費を抑制するために、セタン価を推定する必要のない通常のＦ／Ｃが行なわれる（ステップＳ１１２）。
【００５５】
（３）本実施形態の作用と効果との検討  
次に、図４及び図５に加えて、上述した図３を適宜参照して、本実施形態に係るセタン価の推定処理の作用と効果とについて検討する。
【００５６】
（３−１）  一般的な問題点  
一般的なディーゼルエンジン等の内燃機関において、例えば軽油等の燃料の着火時期は、燃料が噴射されるタイミングや時期、燃料の噴射量などの燃料の噴射パターンによって、変化する。仮に、このような燃料の噴射パターンを固定した場合でも、例えば、内燃機関の回転数、内燃機関の温度（所謂、エンジン水温）、気筒内の圧力（所謂、過給圧）、燃料の温度、及び、燃料を噴射する際の噴射圧力などの内燃機関の運転状態の影響により、燃料の着火時期は変化する。
【００５７】
特に、ドライバーによるアクセル操作、所謂、アクセル開度の調節によって、内燃機関の運転状態が通常の燃焼を行なっている状態からフューエルカット（以下、適宜「Ｆ／Ｃ」と称す）に切り替えられた場合、例えば内燃機関の回転数や空燃比や気筒内の温度等の複数種類の運転状態を示す状態量は急激に変化する。このため、セタン価を推定するために所定の噴射パターンで燃料の噴射を行なった場合、言い換えると、燃料の噴射量を所定の噴射量にしたり、燃料の噴射タイミングを所定の噴射タイミングで行なった場合であっても、測定される着火時期には、ばらつきが発生してしまう。よって、測定された着火時期に基づいて、セタン価を一義的に特定することは技術的に困難となってしまう。
【００５８】
そこで、比較例に係るセタン価の検出手法においては、Ｆ／Ｃ開始の直後から所定時間だけ経過するまではセタン価の検出を実施しない。しかしながら、ＡＴ車（Automatic Transmission Vehicle）のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合、Ｆ／Ｃ開始の直後から所定時間だけ経過するまではセタン価の検出を実施しないと、燃料の通常の噴射制御に戻ってしまい、セタン価を検出する機会を失うことが頻繁に発生してしまい、セタン価を検出する頻度が減少してしまうという技術的な問題点が生じてしまう。
【００５９】
（３−２）  酸素の量に着目したセタン価の推定手法  
次に、図４及び図５に加えて、上述した図３を適宜参照して、本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法について説明する。ここに、図４は、本実施形態に係る、期間Ｔ１でＦ／Ｃを開始した場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図である。図５は、本実施形態に係る、期間Ｔ２でＦ／Ｃを開始した場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図である。
【００６０】
本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法は、言い換えると、注目される一の気筒が吸気行程の時に、排気行程が割り当てられている他の気筒が、燃料が燃焼した燃焼ガスを排気する、或いは、燃料が燃焼しない非燃焼ガスを排気することに基づいて、定性的又は定量的に決定される酸素の量に基づいて、セタン価を推定する手法である。
【００６１】
以下、具体的に説明する。一般的に、例えば４気筒を備えた４サイクルの内燃機関を想定する場合、図４及び図５に示されるように、４つの気筒は、気筒＃１、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃２の順に、クランク角度にして１８０度だけ夫々ずれて、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程の４種類の行程が行なわれる。通常の燃料の噴射については、図４及び図５中の、黒塗りの星型で示されたタイミングで、次回、噴射される燃料の噴射パターンが設定（セット）され、白抜きの星型で示されたタイミングで、その噴射パターンによる燃料の噴射が実行されることを示している。一方で、セタン価を推定するための燃料の一般的な噴射制御については、図４及び図５中の期間Ｔ０で示された時間間隔においてＦ／Ｃが開始される場合、最速のケース（場合）では、SET_1bのタイミングでセタン価検出用の所定の噴射パターンがセットされ、INJ_1bのタイミングでセタン価検出用の噴射パターンが実施される。ここに、期間Ｔ０とは、注目気筒に対応される第１気筒での、あるサイクルの圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定（セット）されるタイミングSET_1aの直後から、同一気筒での次のサイクルの圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_1bの直前までの間を意味する。
【００６２】
これに対して、本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法は、期間Ｔ０を、期間Ｔ１と期間Ｔ２との２つに分割して、Ｆ／Ｃがいずれの期間において開始されたかに基づいて、セタン価の推定手法を異ならせる。ここに、本実施形態に係る期間Ｔ１とは、注目気筒に対応される第１気筒における、あるサイクルの圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_1aの直後から、第１気筒の次に圧縮行程が行なわれる第２気筒の当該圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_2aの直前までの間を意味する。また、ここに、本実施形態に係る注目気筒とは、圧力センサー４０を有し、セタン価の推定処理を実施する気筒を意味する。また、本実施形態に係る期間Ｔ２とは、注目気筒に対応される第１気筒の次に圧縮行程が行なわれる第２気筒の当該圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_2aの直後から、第１気筒での次のサイクルの圧縮行程で燃料の噴射パターンが設定されるタイミングSET_1bの直前までの間を意味する。
【００６３】
（３−３）  期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始された場合のセタン価の推定原理  
ここで、図４を参照して、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始された場合におけるセタン価の推定原理について説明する。
【００６４】
通常は、Ｆ／Ｃが開始されれば、それ以降に通常噴射の要求が回復するまでの間、セタン価推定用の特別な噴射をセットしない限り、噴射パターンはセットされない。つまり図４の例では、期間Ｔ１中にＦ／Ｃが開始されており、第２気筒のためのSET_2aのタイミングはＦ／Ｃ開始より後になるため噴射はセットされない。
【００６５】
従って、第２気筒における、（Ｂ）で示された排気行程で、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始された直後、初めて燃料が燃焼していない非燃焼ガスが排気される。この（Ｂ）で示された排気行程における非燃焼ガスの排気は、第１気筒における、（Ａ）で示された吸気行程と略同時に行なわれるため、ＥＧＲ通路（ＥＧＲ配管）を経由して大部分が、第１気筒に吸気されることになる。
【００６６】
この結果、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始された場合、後述される期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始された場合と比較して、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、非燃焼ガスに起因して相対的に多くなるため、着火時期は、相対的に早くなることが判明している。
【００６７】
（３−４）  期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始された場合のセタン価の推定原理  
次に、図５を参照して、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始された場合におけるセタン価の推定原理について説明する。
【００６８】
通常は、Ｆ／Ｃの要求中であっても、そのＦ／Ｃの要求の開始以前にセットされた通常噴射は、そのまま燃料噴射が実施されてしまう。つまり図５の例では、期間Ｔ２中にＦ／Ｃが開始されているが、それ以前のSET_2aのタイミングでセットされた第２気筒の通常噴射はINJ_2aのタイミングで実施される。
【００６９】
従って、第２気筒における、（Ｂ）で示された排気行程で、燃料が燃焼した燃焼ガスが排気される。この（Ｂ）で示された排気行程における燃焼ガスの排気は、第１気筒における、（Ａ）で示された吸気行程と略同時に行なわれるため、ＥＧＲ通路（ＥＧＲ配管）を経由して大部分が、第１気筒に吸気されることになる。言い換えると、第１気筒において、（Ａ）で示された吸気行程で、非燃焼ガスがＥＧＲ通路（ＥＧＲ配管）を経由して吸気されることは殆ど又は完全にないとことになる。
【００７０】
この結果、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始された場合、前述した期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始された場合と比較して、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、燃焼ガスに起因して相対的に少なくなるため、着火時期は、相対的に遅くなることが判明している。
【００７１】
（３−５）  Ｆ／Ｃが開始された期間に基づく推定処理  
本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法においては、Ｆ／Ｃが、期間Ｔ１と期間Ｔ２との、いずれの期間において開始されたかに基づいて、セタン価の推定するための着火時期とセタン価との相関関係を示したマップを変化させる。
【００７２】
具体的には、期間Ｔ１でＦ／Ｃを開始した場合、前述の図３中の曲線（ａ）に示されるように、同一のセタン価ＣＮ１の燃料に対して着火時期ＩＧＴ１が相対的に早くなる第１相関関係を規定したマップを、セタン価を推定するために使用する。これは、上述したように期間Ｔ１でＦ／Ｃを開始した場合、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、非燃焼ガスに起因して相対的に多くなり、着火時期は、相対的に早くなるからである。
【００７３】
他方、期間Ｔ２でＦ／Ｃを開始した場合、前述の図３中の曲線（ｂ）に示されるように、同一のセタン価ＣＮ１の燃料に対して着火時期ＩＧＴ２が相対的に遅くなる第２相関関係を規定したマップを、セタン価を推定するために使用する。これは、上述したように期間Ｔ２でＦ／Ｃを開始した場合、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての気筒内の酸素量は、燃焼ガスに起因して相対的に少なくなるため、着火時期は、相対的に遅くなるからである。
【００７４】
このように、本実施形態に係る、酸素の量に着目したセタン価の推定手法においては、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての気筒内の酸素を定量的又は定性的に把握して、これに伴って、セタン価の推定するための着火時期とセタン価との相関関係を示したマップを変化させる。
【００７５】
この結果、Ｆ／Ｃが開始された直後の、各種の行程（や各種のサイクル）において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。特に、ＡＴ車（Automatic Transmission Vehicle）のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。
【００７６】
（４）他の実施形態  
次に、他の実施形態に係るセタン価の推定処理について説明する。尚、他の実施形態に係る構成要素において、上述した実施形態と概ね同一の構成要素については、同一の符号番号を付しそれらの説明については、適宜省略する。
【００７７】
（４−１）燃料のセタン価の推定処理  
次に、図６を参照して、他の本実施形態に係るセタン価の推定処理について説明する。ここに、図６は、他の実施形態に係るセタン価の推定処理の流れを示したフローチャートである。尚、このセタン価の推定処理は、ＥＣＵ２０によって、例えば、数十ミリ秒、又は数ミリ秒等の所定の周期で繰り返し実行される。尚、他の実施形態に係る推定処理において、上述した実施形態と概ね同一の動作や処理については、同一の符号番号を付しそれらの説明については、適宜省略する。
【００７８】
図６に示されるように、上述したステップＳ１０１及びＳ１０２を経て、セタン価の推定は、未実施である場合、言い換えると、セタン価の推定は、未だ実施されておらず、実施が必要である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵ２０の制御下で、現在対象としている気筒は、注目気筒であるか否かが判定される（ステップＳ２０１）。他の実施形態に係る注目気筒とは、上述したように、圧力センサー４０を有し、セタン価の推定処理を実施する気筒を意味する。
【００７９】
ステップＳ２０１の判定の結果、現在対象としている気筒は、注目気筒である場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ２０の制御下で、インジェクタ３０によって、セタン価の推定用の燃料が噴射される（ステップＳ２０２）。
【００８０】
次に、ＥＣＵ２０の制御下で、圧力センサー４０によって、燃料の着火時期が実際に測定され、この測定値が変数ＩＧＴに代入される（ステップＳ２０３）。
【００８１】
次に、ＥＣＵ２０の制御下で、セタン価は、非燃焼ガスの排出の頻度に対応されるカウントｃｏｕｎｔが、多くなるにつれて着火時期ＩＧＴ３が遅くなる第３相関関係を規定したマップｍａｐ＿（ＩＧＴ、ｃｏｕｎｔ）に基づいて、推定される（ステップＳ２０４）。尚、このセタン価を推定するためのマップｍａｐ＿（ＩＧＴ、ｃｏｕｎｔ）の詳細については、後述される。
【００８２】
他方、ステップＳ２０１の判定の結果、現在対象としている気筒は、注目気筒でない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ＥＣＵ２０の制御下で、カウンタ変数が「１」だけインクリメントされる（ステップＳ２０５）。
【００８３】
続いて、ＥＣＵ２０の制御下で、燃料の消費を抑制するために、セタン価を推定する必要のない通常のＦ／Ｃが行なわれる（ステップＳ２０６）。
【００８４】
（４−２）  受熱量に着目したセタン価の推定原理  
次に、図７及び図８を参照して、他の実施形態に係る、受熱量に着目したセタン価の推定するためのマップについて説明する。ここに、図７は、他の実施形態に係る、非燃焼サイクルの頻度と、セタン価と、着火時期との第３相関関係を規定したマップである。図８は、他の実施形態に係る、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に少ない場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図（図８（ａ））、及び他の実施形態に係る、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に多い場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図（図８（ｂ））である。
【００８５】
他の実施形態に係る、例えばシリンダヘッド等の内燃機関が受熱する受熱量に着目したセタン価の推定手法は、言い換えると、セタン価推定用の燃料が、所定の噴射パターンで噴射されるまでの間に、全ての気筒において、燃焼が行なわれない非燃焼サイクル（即ち、非燃焼行程）の頻度の多少に基づいて、セタン価を推定する手法である。即ち、セタン価推定用の燃料が、所定の噴射パターンで噴射されるまでの間に、全ての気筒において、燃焼が行なわれない非燃焼サイクル（即ち、非燃焼行程）の頻度と、セタン価と、着火時期との第３相関関係を規定したマップに基づいて、セタン価が推定される。
【００８６】
この第３相関関係を規定したマップは、具体的には、図７に示されるように、非燃焼サイクル（即ち、非燃焼行程）の頻度が少頻度になるに従って（即ち、非燃焼ガスの排出の頻度が少頻度になるに従って）、セタン価が大きくなるに従って、着火時期が早くなる相関関係を示している。尚、図７中の円の大きさは、着火時期の度合いを示し、円の大きさが大きいほど着火時期の遅れ時間は大きい、即ち、着火時期は遅いことを示す。他方、図７中の円の大きさが小さいほど着火時期の遅れ時間は小さい、即ち、着火時期は早いことを示す。これは、上述したように非燃焼ガスの排出の頻度が少なくなるに従って、言い換えると、燃焼ガスの排出の頻度が多くなるに従って、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての、例えばシリンダヘッド等が受熱する受熱量は、相対的に多い頻度の燃焼ガスの排出に起因して多くなり、着火時期は早くなるからである。
【００８７】
より具体的には、図８（ａ）に示されるように、期間Ｔ３においてＦ／Ｃが開始された場合、SET_1bのタイミングで第１気筒にセタン価推定用の噴射パターンがセットされるまでに非燃焼ガスが排気されるのは１サイクルとなり、非燃焼ガスの排出頻度は相対的に少ない。ここで期間Ｔ３とは、注目気筒を第１気筒とし、以下、圧縮行程が行なわれる順に第２、第３、第４気筒としたときに、第３気筒の噴射セットタイミングSET_3aから第４気筒の噴射セットタイミングSET_4aまでの期間をしめす。言い換えると、燃焼ガスの排出の頻度が相対的に多くなるので、例えばシリンダヘッド等が受熱する受熱量は、相対的に多い頻度の燃焼ガスの排出に起因して多くなり、着火時期は早くなることが予想される。従って、上述した、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に少ない場合に対応されるセタン価と着火時期との第３相関関係を規定したマップの一部を使用して、セタン価が推定される。
【００８８】
言い換えると、この第３相関関係を規定したマップは、具体的には、図７に示されるように、非燃焼サイクル（即ち、非燃焼行程）の頻度が多頻度になるに従って（即ち、非燃焼ガスの排出の頻度が多頻度になるに従って）、セタン価が小さくなるに従って、着火時期が遅くなる相関関係を示している。これは、上述したように非燃焼ガスの排出の頻度が多くなるに従って、言い換えると、燃焼ガスの排出の頻度が少なくなるに従って、セタン価の推定処理を開始する直前の運転状態としての、例えばシリンダヘッド等が受熱する受熱量は、相対的に少ない頻度の燃焼ガスの排出に起因して少なくなるため、着火時期は遅くなるからである。
【００８９】
より具体的には、図８（ｂ）に示されるように、期間Ｔ１においてＦ／Ｃが開始された場合、SET_1bのタイミングで第１気筒にセタン価推定用の噴射パターンがセットされるまでに非燃焼ガスが排気されるのは３サイクルとなり、非燃焼ガスの排出頻度は相対的に多い。ここで期間Ｔ１とは、注目気筒を第１気筒とし、以下、圧縮行程が行なわれる順に第２、第３、第４気筒としたときに、第１気筒の噴射セットタイミングSET_1aから第２気筒の噴射セットタイミングSET_2aまでの期間をしめす。言い換えると、燃焼ガスの排出の頻度が少なくなるので、例えばシリンダヘッド等が受熱する受熱量は、相対的に少ない頻度の燃焼ガスの排出に起因して少なくなるため、着火時期は遅くなることが予想される。従って、上述した、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に多い場合に対応されるセタン価と着火時期との第３相関関係を規定したマップの他部を使用してセタン価が推定される。
【００９０】
このように、他の実施形態に係る、例えばシリンダヘッド等の内燃機関が受熱する受熱量に着目したセタン価の推定手法においては、測定される着火時期がばらつく大きな要因となる、運転状態としての内燃機関が受熱する熱エネルギーを定量的又は定性的に把握するために、非燃焼サイクル（即ち、非燃焼行程）の頻度と、セタン価と、着火時期との第３相関関係を規定したマップに基づいて、セタン価が推定される。
【００９１】
この結果、Ｆ／Ｃが行なわれた直後の、各種の行程（や各種のサイクル）において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。特に、ＡＴ車（Automatic Transmission Vehicle）のように、減速時のＦ／Ｃの時間が、通常の車と比較して極端に短く設定されている場合において、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価を高精度且つ迅速に推定することが可能である。
【００９２】
尚、他の実施形態に係る、例えばシリンダヘッド等の内燃機関が受熱する受熱量に着目したセタン価の推定手法においては、上述した実施形態に係る、気筒内の酸素量に着目したセタン価を推定するためのマップを考慮すると、内燃機関の運転状態の変化を考慮しつつ、セタン価をより高精度に推定することが可能である。
【００９３】
上述した実施形態では、運転状態を考慮しつつ、セタン価を推定するための手段として、内燃機関の運転状態に対応したセタン価と、着火時期との相関関係を規定した複数種類のマップに加えて、非燃焼サイクルの頻度と、セタン価と、着火時期との相関関係を規定したマップについて説明したが、理論的、実験的、経験的、又はシミュレーション的に、運転状態を定量的又は定性的に考慮する関数や数式モデルを適用してよい。
【００９４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うセタン価推定装置及び方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載した車両の基本構成を図式的に示した模式図である。
【図２】本実施形態に係るセタン価の推定処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】本実施形態に係る、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始される場合に対応されるセタン価と着火時期との第１相関関係と、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始される場合に対応されるセタン価と着火時期との第２相関関係とを示すグラフである。
【図４】本実施形態に係る、期間Ｔ１でＦ／Ｃが開始される場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図である。
【図５】本実施形態に係る、期間Ｔ２でＦ／Ｃが開始される場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図である。
【図６】他の実施形態に係るセタン価の推定処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】他の実施形態に係る、非燃焼サイクルの頻度と、セタン価と、着火時期との第３相関関係を規定したマップである。
【図８】他の実施形態に係る、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に少ない場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図（図８（ａ））、及び他の実施形態に係る、非燃焼ガスの排出の頻度が相対的に多い場合における、４つの気筒の行程のタイミングを図式的に示した模式図（図８（ｂ））である。
【符号の説明】
【００９６】
１    エンジン
２    電子スロットル弁
２ａ  ＡＦＭ（Air Flow Meter）
＃１から＃４  シリンダ
３    吸気通路
４    排気通路
５    吸気濾過用のエアフィルタ
６    ターボ過給機
６ａ  コンプレッサ
６ｂ  タービン
７    吸気量調節用の絞り弁
７ａ  過給圧センサ
８    ＤＰＮＲ触媒
９    排気浄化ユニット
１０  燃料添加弁
１１  ＥＧＲ通路
１２  ＥＧＲ触媒
１３  ＥＧＲクーラ
１４  ＥＧＲ弁
１５  排気絞り弁
１６  マフラー
２０  ＥＣＵ
３０  インジェクタ
３１  コモンレール
３２  燃料ポンプ
３３  クランク角センサ
４０  圧力センサー
【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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