(57)【要約】    【課題】  筒内圧センサにより検出される筒内圧から燃料の実着火時期を検出し、検出した実着火時期に応じて燃料噴射時期の補正演算を適切に実行して、演算負荷の増大を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。    【解決手段】  第１〜第３着火遅れ補正量算出部４３〜４５は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて、それぞれ第１セタン価ＣＥＴ１〜第３セタン価ＣＥＴ３に対応した着火遅れ補正量ＣＡＤＭ１〜３を算出する。検出される実着火時期に応じて燃料のセタン価が推定され、推定されたセタン価に応じたセタン価切換信号ＳＷＣＥＴにより、着火遅れ補正量ＣＡＤＭ１〜３が切り換えられ、主燃料噴射時期マップ値ＣＡＩＭＭの補正に適用される。【選択図】  図３
2007056776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に設けられ、該燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段を備える内燃機関の制御装置において、
前記機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出した機関運転状態に応じて燃料噴射時期を決定し、前記燃料噴射手段による燃料噴射を実行する燃料噴射制御手段と、
前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃焼室内に噴射された燃料の目標着火時期を格納した複数の目標着火時期記憶手段と、
前記燃焼室内に噴射された燃料の実着火時期を検出する着火時期検出手段と、
前記目標着火時期記憶手段を用いて、前記目標着火時期を算出する目標着火時期算出手段と、
該算出された目標着火時期に対する実着火時期の着火遅れを算出し、該算出した着火遅れに応じて、前記燃料のセタン価を推定するセタン価推定手段と、
前記推定されたセタン価に応じて、前記目標着火時期算出手段で使用する目標着火時期記憶手段を切り換える目標着火時期切換手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃料噴射時期の補正量を格納した複数の燃料噴射時期補正量記憶手段と、
該燃料噴射時期補正量記憶手段を用いて燃料噴射時期の補正量を算出する燃料噴射時期補正量算出手段と、
前記推定されたセタン価に応じて、前記燃料噴射時期補正量算出手段で使用する燃料噴射時期補正量記憶手段を切り換える燃料噴射時期補正量切換手段とをさらに備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記燃料噴射時期補正量算出手段により算出される補正量により補正された燃料噴射時期に燃料噴射を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関の燃焼室に設けられ、該燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段を備える内燃機関の制御装置において、
前記機関運転状態を検出する運転状態検出手段と、
検出した機関運転状態に応じて燃料噴射時期を決定し、前記燃料噴射手段による燃料噴射を実行する燃料噴射制御手段と、
前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃焼室内に噴射された燃料の目標着火時期を格納した目標着火時期記憶手段と、
前記燃焼室内に噴射された燃料の実着火時期を検出する着火時期検出手段と、
前記目標着火時期記憶手段を用いて、前記目標着火時期を算出する目標着火時期算出手段と、
該算出された目標着火時期に対する実着火時期の着火遅れを算出し、該算出した着火遅れに応じて、前記燃料のセタン価を推定するセタン価推定手段と、
前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃料噴射時期の補正量を格納した複数の燃料噴射時期補正量記憶手段と、
該燃料噴射時期補正量記憶手段を用いて燃料噴射時期の補正量を算出する燃料噴射時期補正量算出手段と、
前記推定されたセタン価に応じて、前記燃料噴射時期補正量算出手段で使用する燃料噴射時期補正量記憶手段を切り換える燃料噴射時期補正量切換手段とをさらに備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記燃料噴射時期補正量算出手段により算出される補正量により補正された燃料噴射時期に燃料噴射を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記着火時期検出手段は、前記燃焼室内の混合気の空燃比に基づいて実着火時期の補正を行うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に筒内圧センサにより検出される筒内圧に応じた制御を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、筒内圧センサにより筒内圧（燃焼室内の圧力）を検出し、検出した筒内圧に応じて、燃料噴射量、燃料噴射時期等を制御する燃料噴射制御装置が示されている。この装置によれば、例えば、筒内圧が最大となるクランク角度Ｃｍａｘが検出され、検出されるクランク角度Ｃｍａｘが機関運転状態に応じて予め設定されている目標値に一致するように、燃料噴射時期が補正される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１００５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関がディーゼル機関である場合、燃料噴射時期が同一でも使用する燃料のセタン価によって実際の着火時期が変化するため、上記従来の装置による制御は、燃料の燃焼特性が変化した場合にも有効である。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１には燃料噴射時期の補正演算の具体的な手法が示されていない。筒内圧を比較的短い周期で検出し、その検出結果に基づく制御を行う場合、制御装置の演算負荷が増大するため、燃料噴射時期の補正演算は、制御装置の演算負荷を過度に増加させないようにする必要があるが、特許文献１に示された装置ではこの点が検討されていない。
【０００６】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、筒内圧センサにより検出される筒内圧から燃料の実着火時期を検出し、検出した実着火時期に応じて燃料噴射時期の補正演算を適切に実行して、演算負荷の増大を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）の燃焼室に設けられ、該燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段（６）を備える内燃機関の制御装置において、前記機関運転状態を検出する運転状態検出手段（３，３３）と、検出した機関運転状態に応じて燃料噴射時期（ＣＡＩＭ）を決定し、前記燃料噴射手段（６）による燃料噴射を実行する燃料噴射制御手段と、前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃焼室内に噴射された燃料の目標着火時期（ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４）を格納した複数の目標着火時期記憶手段と、前記燃焼室内に噴射された燃料の実着火時期（ＣＡＦＭ）を検出する着火時期検出手段と、前記目標着火時期記憶手段を用いて、前記目標着火時期（ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４）を算出する目標着火時期算出手段と、該算出された目標着火時期（ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４）に対する実着火時期（ＣＡＦＭ）の着火遅れ（ＤＣＡＭ）を算出し、該算出した着火遅れ（ＤＣＡＭ）に応じて、前記燃料のセタン価（ＣＥＴＬＲＮ）を推定するセタン価推定手段と、前記推定されたセタン価（ＣＥＴＬＲＮ）に応じて、前記目標着火時期算出手段で使用する目標着火時期記憶手段を切り換える目標着火時期切換手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃料噴射時期の補正量（ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３）を格納した複数の燃料噴射時期補正量記憶手段と、該燃料噴射時期補正量記憶手段を用いて燃料噴射時期の補正量（ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３）を算出する燃料噴射時期補正量算出手段と、前記推定されたセタン価（ＣＥＴＬＲＮ）に応じて、前記燃料噴射時期補正量算出手段で使用する燃料噴射時期補正量記憶手段を切り換える燃料噴射時期補正量切換手段とをさらに備え、前記燃料噴射制御手段は、前記燃料噴射時期補正量算出手段により算出される補正量（ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３）により補正された燃料噴射時期（ＣＡＩＭ）に燃料噴射を実行することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、内燃機関（１）の燃焼室に設けられ、該燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射手段（６）を備える内燃機関の制御装置において、前記機関運転状態を検出する運転状態検出手段（３，３３）と、検出した機関運転状態に応じて燃料噴射時期（ＣＡＩＭ）を決定し、前記燃料噴射手段（６）による燃料噴射を実行する燃料噴射制御手段と、前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃焼室内に噴射された燃料の目標着火時期（ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４）を格納した目標着火時期記憶手段と、前記燃焼室内に噴射された燃料の実着火時期（ＣＡＦＭ）を検出する着火時期検出手段と、前記目標着火時期記憶手段を用いて、前記目標着火時期（ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４）を算出する目標着火時期算出手段と、該算出された目標着火時期（ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４）に対する実着火時期（ＣＡＦＭ）の着火遅れ（ＤＣＡＭ）を算出し、該算出した着火遅れ（ＤＣＡＭ）に応じて、前記燃料のセタン価（ＣＥＴＬＲＮ）を推定するセタン価推定手段と、前記機関の運転状態に応じて設定された、前記燃料噴射時期の補正量（ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３）を格納した複数の燃料噴射時期補正量記憶手段と、該燃料噴射時期補正量記憶手段を用いて燃料噴射時期の補正量（ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３）を算出する燃料噴射時期補正量算出手段と、前記推定されたセタン価（ＣＥＴＬＲＮ）に応じて、前記燃料噴射時期補正量算出手段で使用する燃料噴射時期補正量記憶手段を切り換える燃料噴射時期補正量切換手段とをさらに備え、前記燃料噴射制御手段は、前記燃料噴射時期補正量算出手段により算出される補正量（ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３）により補正された燃料噴射時期（ＣＡＩＭ）に燃料噴射を実行することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記着火時期検出手段は、前記燃焼室内の混合気の空燃比（ＡＦ）に基づいて実着火時期（ＣＡＦＭ）の補正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、機関の運転状態に応じて設定された、燃焼室内に噴射された燃料の目標着火時期を格納した目標着火時期記憶手段を用いて目標着火時期が算出されるとともに、実着火時期が検出され、目標着火時期に対する実着火時期の着火遅れが算出される。さらに、該算出された着火遅れに応じて、燃料のセタン価が推定され、推定されたセタン価に応じて目標着火時期記憶手段が切り換えられる。複数の目標着火時期記憶手段を、推定されたセタン価に応じて切り換えることにより、常に使用中の燃料に最も適した目標着火時期を用いて、セタン価推定を行うことができる。その結果、比較的少ない演算負荷でセタン価推定を迅速に行うことができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、機関の運転状態に応じて設定された、燃料噴射時期の補正量を格納した燃料噴射時期補正量記憶手段を用いて燃料噴射時期の補正量が算出され、推定されたセタン価に応じて、燃料噴射時期補正量の算出に使用する燃料噴射時期補正量記憶手段が切り換えられる。そして、燃料噴射時期補正量算出手段により算出される補正量により補正された燃料噴射時期に燃料噴射が実行される。複数の燃料噴射時期補正量記憶手段を、推定されたセタン価に応じて切り換えることにより、常に使用中の燃料に最も適した燃料噴射時期補正量を用いて、燃料噴射時期の補正を行うことができる。したがって、比較的少ない演算負荷で、推定したセタン価に応じた適切な燃料噴射時期制御を行うことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、機関の運転状態に応じて設定された、燃焼室内に噴射された燃料の目標着火時期を格納した目標着火時期記憶手段を用いて目標着火時期が算出されるとともに、実着火時期が検出され、目標着火時期に対する実着火時期の着火遅れが算出される。さらに、該算出された着火遅れに応じて、燃料のセタン価が推定され、推定されたセタン価に応じて目標着火時期記憶手段が切り換えられる。複数の目標着火時期記憶手段を、推定されたセタン価に応じて切り換えることにより、常に使用中の燃料に最も適した目標着火時期を用いて、セタン価推定を行うことができる。その結果、比較的少ない演算負荷でセタン価推定を迅速に行うことができる。さらに、機関の運転状態に応じて設定された、燃料噴射時期の補正量を格納した燃料噴射時期補正量記憶手段を用いて燃料噴射時期の補正量が算出され、推定されたセタン価に応じて、燃料噴射時期補正量の算出に使用する燃料噴射時期補正量記憶手段が切り換えられる。そして、燃料噴射時期補正量算出手段により算出される補正量により補正された燃料噴射時期に燃料噴射が実行される。複数の燃料噴射時期補正量記憶手段を、推定されたセタン価に応じて切り換えることにより、常に使用中の燃料に最も適した燃料噴射時期補正量を用いて、燃料噴射時期の補正を行うことができる。したがって、比較的少ない演算負荷で、推定したセタン価に応じた適切な燃料噴射時期制御を行うことができる。また市場で販売されているすべて燃料のセタン価に対応できるように燃料噴射時期補正量記憶手段を設けることにより、どのような燃料が給油されても、燃焼騒音の増加、または燃焼変動の増加あるいは失火を迅速に抑制することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、燃焼室内の混合気の空燃比に基づいて実着火時期の補正が行われる。検出される実着火時期は空燃比の影響による誤差を含むので、空燃比に応じた補正を行うことにより、より正確な実着火時期の検出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。以下両図を合わせて参照して説明する。４気筒を有する内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁６が設けられている。燃料噴射弁６は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）４に電気的に接続されており、燃料噴射弁６の開弁時間及び開弁時期は、ＥＣＵ４により制御される。
【００１６】
エンジン１は、吸気管２２、排気管２４、及び過給機２８を備えている。過給機２８は、排気の運動エネルギにより駆動されるタービン３０と、タービン３０により回転駆動され、吸気の圧縮を行うコンプレッサ２９とを備えている。
タービン３０は、複数の可変ベーン（図示せず）を備えており、可変ベーンの開度を変化させることにより、タービン回転数（回転速度）を変更できるように構成されている。タービン３０のベーン開度は、ＥＣＵ４により電磁的に制御される。
【００１７】
吸気管２２内の、コンプレッサ２９の下流には加圧された空気を冷却するためのインタークーラ２５が設けられている。
排気管２４のタービン３０の上流側と、吸気管２２との間には、排気を吸気管２２に還流する排気還流通路２６が設けられている。排気還流通路２６には、排気還流量を制御するための排気還流制御弁（以下「ＥＧＲ弁」という）２７が設けられている。ＥＧＲ弁２７は、ソレノイドを有する電磁弁であり、その弁開度はＥＣＵ４により制御される。
【００１８】
吸気管２２には吸入空気流量ＧＡを検出する吸入空気流量センサ３１が設けられ、排気管２４には酸素濃度センサ３２が設けられている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ４に供給される。
エンジン１の各気筒には、筒内圧（燃焼圧力）を検出する筒内圧センサ２が設けられている。本実施形態では、筒内圧センサ２は、各気筒に設けられるグロープラグと一体に構成されている。筒内圧センサ２の検出信号は、ＥＣＵ４に供給される。なお、筒内圧センサ２の検出信号は、実際には、筒内圧ＰＣＹＬのクランク角度（時間）に対する微分信号に相当するものであり、筒内圧ＰＣＹＬは、筒内圧センサ出力を積分することにより得られる。
【００１９】
またエンジン１には、クランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ３が設けられている。クランク角度位置センサ３は、クランク角１度毎にパルスを発生し、そのパルス信号はＥＣＵ４に供給される。クランク角度位置センサ３は、さらに特定気筒の所定クランク角度位置で気筒識別パルスを生成して、ＥＣＵ４に供給する。
【００２０】
ＥＣＵ４には、エンジン１により駆動される車両のアクセルペダルの操作量ＡＰを検出するアクセルセンサ３３、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ３４、エンジン１の吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ３５、過給機２８より下流側における吸気管内圧力（過給圧）ＰＢを検出する過給圧センサ（図示せず）、及び当該車両の車速ＶＰを検出する車速センサ（図示せず）が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ４に供給される。
【００２１】
ＥＣＵ４は、エンジン１の各気筒の燃焼室に設けられた燃料噴射弁６の制御信号を駆動回路５に供給する。駆動回路５は、燃料噴射弁６に接続されており、ＥＣＵ４から供給される制御信号に応じた駆動信号を、燃料噴射弁６に供給する。これにより、ＥＣＵ４から出力される制御信号に応じた燃料噴射時期において、前記制御信号に応じた燃料噴射量だけ燃料が、各気筒の燃焼室内に噴射される。
【００２２】
ＥＣＵ４は、増幅器１０と、Ａ／Ｄ変換部１１と、パルス生成部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、ＣＰＵ１４で実行されるプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、ＣＰＵ１４が演算結果などを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１６と、入力回路１７と、出力回路１８とを備えている。筒内圧センサ２の検出信号は、増幅器１０に入力される。増幅器１０は、入力される信号を増幅する。増幅器１０により増幅された信号は、Ａ／Ｄ変換部１１に入力される。また、クランク角度位置センサ３から出力されるパルス信号は、パルス生成部１３に入力される。
【００２３】
Ａ／Ｄ変換部１１は、バッファ１２を備えており、増幅器１０から入力される筒内圧センサ出力をディジタル値（以下「圧力変化率」という）ｄｐｄθに変換し、バッファ１２に格納する。より具体的には、Ａ／Ｄ変換部１１には、パルス生成部１３から、クランク角１度周期のパルス信号（以下「１度パルス」という）ＰＬＳ１が供給されており、この１度パルスＰＬＳ１の周期で筒内圧センサ出力をサンプリングし、ディジタル値に変換してバッファ１２に格納する。
【００２４】
一方、ＣＰＵ１４には、パルス生成部１３から、クランク角６度周期のパルス信号ＰＬＳ６が供給されており、ＣＰＵ１４はこの６度パルスＰＬＳ６の周期でバッファ１２に格納されたディジタル値を読み出す処理を行う。すなわち、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換部１１からＣＰＵ１４に対して割り込み要求を行うのではなく、ＣＰＵ１４が６度パルスＰＬＳ６の周期で読出処理を行う。
【００２５】
入力回路１７は、各種センサの検出信号をディジタル値に変換し、ＣＰＵ１４に供給する。なお、エンジン回転数ＮＥは、６度パルスＰＬＳの周期から算出される。またエンジン１の要求トルクＴＲＱは、アクセルペダル操作量ＡＰに応じて算出される。
【００２６】
ＣＰＵ１４は、エンジン運転状態に応じて目標吸入空気流量ＧＡＣＭＤを算出し、検出される吸入空気流量ＧＡが目標吸入空気流量ＧＡＣＭＤと一致するようにＥＧＲ弁２７の開度を制御するデューティ制御信号を、出力回路１８を介してＥＧＲ弁２７に供給する。
【００２７】
図３は、燃料噴射弁６による主噴射時期ＣＡＩＭ及び目標吸入空気流量ＧＡＣＭＤを算出するモジュールの構成を示すブロック図である。このモジュールの機能は、ＣＰＵ１４で実行される処理により実現される。
ＥＧＲ弁２７の開度は、吸入空気流量センサ３１により検出される吸入空気流量ＧＡが目標吸入空気流量ＧＡＣＭＤとなるように制御され、排気還流量が目標排気還流量に制御される。
【００２８】
図３に示すモジュールは、主噴射時期ＣＡＩＭを算出する主噴射時期算出部３６と、目標吸入空気流量ＧＡＣＭＤを算出する目標吸入空気流量算出部３７と、使用中の燃料のセタン価ＣＥＴを推定し、推定したセタン価に応じたセタン価切換信号ＳＷＣＥＴを出力するセタン価切換信号生成部３８とからなる。本実施形態では、市場で流通している燃料のセタン価を考慮して、使用中の燃料のセタン価を、第１セタン価ＣＥＴ１（例えば４１）、第２セタン価ＣＥＴ２（例えば４６）、第３セタン価ＣＥＴ３（例えば５１）、または第４セタン価ＣＥＴ４（例えば５７）のいずれかであると判定し、判定したセタン価に応じた燃料噴射時期制御及び排気還流制御が行われる。セタン価切換信号ＳＷＣＥＴは、第１〜第４セタン化ＣＥＴ１〜ＣＥＴ４に対応して、「１」〜「４」の値をとる。
【００２９】
主噴射時期算出部３６は、主噴射時期マップ値算出部４１と、加算部４２と、第１〜第３着火遅れ補正量算出部４３，４４，４５と、スイッチ部４６とからなる。
主噴射時期マップ値算出部４１は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＩＭＭマップを検索して、主噴射時期マップ値ＣＡＩＭＭを算出する。ＣＡＩＭＭマップは、上述した第４セタン価ＣＥＴ４の燃料を基準として設定されている。第１着火遅れ補正量算出部４３は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＤＭ１マップを検索して、第１着火遅れ補正量ＣＡＤＭ１を算出する。ＣＡＤＭ１マップは、上述した第１セタン価ＣＥＴ１の燃料を基準として設定されている。第２着火遅れ補正量算出部４４は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＤＭ２マップを検索して、第２着火遅れ補正量ＣＡＤＭ２を算出する。ＣＡＤＭ２マップは、上述した第２セタン価ＣＥＴ２の燃料を基準として設定されている。第３着火遅れ補正量算出部４５は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＤＭ３マップを検索して、第３着火遅れ補正量ＣＡＤＭ３を算出する。ＣＡＤＭ３マップは、上述した第３セタン価ＣＥＴ３の燃料を基準として設定されている。
【００３０】
スイッチ部４６は、セタン価切換信号ＳＷＣＥＴに応じて、補正量ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３、または「０」の何れかを選択する。すなわち、ＳＷＣＥＴ＝１であるときは、第１着火遅れ補正量ＣＡＤＭ１を選択し、ＳＷＣＥＴ＝２であるときは、第２着火遅れ補正量ＣＡＤＭ２を選択し、ＳＷＣＥＴ＝３であるときは、第３着火遅れ補正量ＣＡＤＭ３を選択し、ＳＷＣＥＴ＝４であるときは、「０」を選択する。使用中の燃料のセタン価が第４セタン価ＣＥＴ４であるときは、主噴射時期マップ値ＣＡＩＭＭを補正する必要がないため、「０」が選択される。燃料のセタン価が低下するほど、着火遅れ補正量は増加するので、運転状態が同一であるときは、ＣＡＤＭ１＞ＣＡＤＭ２＞ＣＡＤＭ３という関係が成立する。
【００３１】
目標吸入空気流量算出部３７は、目標新気量マップ値算出部５１と、加算部５２と、第１〜第３新気補正量算出部５３，５４，５５と、スイッチ部５６とからなる。
目標新気量マップ値算出部５１は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＧＡＭマップを検索して、目標新気流量マップ値ＧＡＭを算出する。ＧＡＭマップは、第４セタン価ＣＥＴ４の燃料を基準として設定されている。第１新気補正量算出部５３は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＧＡＣＭ１マップを検索して、第１新気補正量ＧＡＣＭ１を算出する。ＧＡＣＭ１マップは、第１セタン価ＣＥＴ１の燃料を基準として設定されている。第２新気補正量算出部５４は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＧＡＣＭ２マップを検索して、第２新気補正量ＧＡＣＭ２を算出する。ＧＡＣＭ２マップは、第２セタン価ＣＥＴ２の燃料を基準として設定されている。第３新気補正量算出部５５は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＧＡＣＭ３マップを検索して、第３新気補正量ＧＡＣＭ３を算出する。ＧＡＣＭ３マップは、第３セタン価ＣＥＴ３の燃料を基準として設定されている。
【００３２】
スイッチ部５６は、セタン価切換信号ＳＷＣＥＴに応じて、補正量ＧＡＣＭ１〜ＧＡＣＭ３、または「０」の何れかを選択する。すなわち、ＳＷＣＥＴ＝１であるときは、第１着火遅れ補正量ＣＡＤＭ１を選択し、ＳＷＣＥＴ＝２であるときは、第２着火遅れ補正量ＣＡＤＭ２を選択し、ＳＷＣＥＴ＝３であるときは、第３着火遅れ補正量ＣＡＤＭ３を選択し、ＳＷＣＥＴ＝４であるときは、「０」を選択する。使用中の燃料のセタン価が第４セタン価ＣＥＴ４であるときは、目標新気量マップ値ＧＡＭを補正する必要がないため、「０」が選択される。燃料のセタン価が低下するほど、新気補正量は増加するので、運転状態が同一であるときは、ＧＡＣＭ１＞ＧＡＣＭ２＞ＧＡＣＭ３という関係が成立する。
【００３３】
セタン価切換信号生成部３８は、着火遅れ算出部６１と、フィルタ処理部６２と、スイッチ部６３，６６と、セタン価推定部６４と、判定パラメータ設定部６５とからなる。
着火遅れ算出部６１は、図４に示すように、第１目標主噴射着火時期算出部７１と、第２目標主噴射着火時期算出部７２と、第３目標主噴射着火時期算出部７３と、第４目標主噴射着火時期算出部７４と、スイッチ部７５と、着火時期検出部７６と、除算部７７と、減算部７８と、着火時期補正量算出部７９と、加算部８０と、減算部８１とからなる。
【００３４】
第１目標主噴射着火時期算出部７１は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＦＭＭ１マップを検索して、第１目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ１を算出する。ＣＡＦＭＭ１マップは、第１セタン価ＣＥＴ１の燃料を基準として設定されている。第２目標主噴射着火時期算出部７２は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＦＭＭ２マップを検索して、第２目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ２を算出する。ＣＡＦＭＭ２マップは、第２セタン価ＣＥＴ２の燃料を基準として設定されている。第３目標主噴射着火時期算出部７３は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＦＭＭ３マップを検索して、第３目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ３を算出する。ＣＡＦＭＭ３マップは、第３セタン価ＣＥＴ３の燃料を基準として設定されている。第４目標主噴射着火時期算出部７４は、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて予め設定されたＣＡＦＭＭ４マップを検索して、第４目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ４を算出する。ＣＡＦＭＭ４マップは、第４セタン価ＣＥＴ４の燃料を基準として設定されている。
【００３５】
スイッチ部７５は、セタン価切換信号ＳＷＣＥＴに応じて、目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４の何れかを選択する。すなわち、ＳＷＣＥＴ＝１であるときは、第１目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ１を選択し、ＳＷＣＥＴ＝２であるときは、第２目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ２を選択し、ＳＷＣＥＴ＝３であるときは、第３目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ３を選択し、ＳＷＣＥＴ＝４であるときは、第４目標主噴射着火時期ＣＡＦＭＭ４を選択する。ここで、燃料のセタン価が低下するほど、目標主噴射着火時期は遅角するので、運転状態が同一であるときは、ＣＡＦＭＭ１＜ＣＡＦＭＭ２＜ＣＡＦＭＭ３＜ＣＡＦＭＭ４という関係が成立する。
【００３６】
着火時期検出部７６は、筒内圧センサ２の出力信号をディジタル値に変換した圧力変化率ｄｐｄθに応じて主噴射着火時期ＣＡＦＭを検出する。この検出手法は、図８〜１０を参照して後述する。除算部７７は、吸入空気量流量ＧＡを、単位時間当たりの燃料噴射量ＱＩＮＪで除算することにより、推定空燃比ＡＦＥを算出する。減算部７８は、酸素濃度センサ３２により検出される酸素濃度から算出される検出空燃比ＡＦと、推定空燃比ＡＦＥとの空燃比偏差ＤＡＦ（＝ＡＦ−ＡＦＥ）を算出する。
【００３７】
着火時期補正量算出部７９は、空燃比偏差ＤＡＦに応じてＣＡＦＣテーブル（図示せず）を検索し、着火時期補正量ＣＡＦＣを算出する。ＣＡＦＣテーブルは、空燃比が定常的な状態にあるとき得られたデータに基づいて設定されており、空燃比偏差ＤＡＦが増加するほど、着火時期補正量ＣＡＦＣが増加するように設定されている。加算部８０は、検出された主噴射時期ＣＡＦＭに着火時期補正量ＣＡＦＣを加算することにより、主噴射時期ＣＡＦＭを補正し、補正主噴射時期ＣＡＦＭＣを算出する。減算部８１は、スイッチ部７５から終了される目標主噴射時期から、補正主噴射時期ＣＡＦＭＣを減算することにより、着火遅れ角ＤＣＡＭを算出する。
【００３８】
図３に戻り、フィルタ処理部６２は、比較的長い時間（１０〜６０秒）かけて得た着火遅れ角ＤＣＡＭのデータを、最小２乗法演算または移動平均化演算によりフィルタ処理を施す。フィルタ処理後の着火遅れ角ＤＣＡＭＦとする。スイッチ部６３は、後述する図５の処理で設定される第１切換制御信号ＳＣＴＬ１により切換制御され、第１切換制御信号ＳＣＴＬ１が「０」のときオフ状態であり、「１」のときオン状態となる。第１切換制御信号ＳＣＴＬ１は、セタン価推定の実行条件が成立したとき、「１」に設定される。
【００３９】
セタン価推定部６４は、着火遅れ角ＤＣＡＭＦをエンジン回転数ＮＥを用いて、着火遅れ時間ＴＤＦＭに変換し、着火遅れ時間ＴＤＦＭに応じて図１１に示すＣＥＴテーブルを検索し、セタン価ＣＥＴを算出する。セタン価推定部６４は、さらにセタン価ＣＥＴを下記式（１）に適用し、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮを算出する。
ＣＥＴＬＲＮ＝α×ＣＥＴ＋（１−α）×ＣＥＴＬＲＮ        （１）
ここで、αは０から１の間の値に設定されるなまし係数、右辺のＣＥＴＬＲＮは、前回算出値である。
【００４０】
なお、給油が行われたときは、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮは、市場で取引さている燃料のセタン価の中の最小値に相当する第１セタン価ＣＥＴ１に初期化され、その後の学習により、使用中の燃料のセタン価を示す値に収束する。第１セタン価ＣＥＴ１に初期化することにより、以下に説明する燃料噴射時期の制御に使用した場合に、エンジンの冷間始動時において、最も着火し難い燃料でも確実に着火させることができる。
【００４１】
上述したセタン価学習値ＣＥＴＬＲＮは、４つの気筒の筒内圧センサ出力をすべて用いて算出される。したがって、上記式（１）により、気筒毎に検出されるセタン価ＣＥＴ、及び検出タイミングが異なるセタン価ＣＥＴの平均化が行われる。なお、セタン価推定処理が実行されないときは、記憶されている最新のセタン価学習値ＣＥＴＬＲＮが、セタン価推定部６４から出力される。
【００４２】
判定パラメータ設定部６５は、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮに応じて、使用中の燃料のセタン価が第１セタン価ＣＥＴ１〜第４セタン価ＣＥＴ４のいずれであるかを判定し、判定したセタン価が第１セタン価ＣＥＴ１であるときは、判定セタン価パラメータＣＥＴＤを「１」に設定し、判定したセタン価が第２セタン価ＣＥＴ２であるときは、判定セタン価パラメータＣＥＴＤを「２」に設定し、判定したセタン価が第３セタン価ＣＥＴ３であるときは、判定セタン価パラメータＣＥＴＤを「３」に設定し、判定したセタン価が第４セタン価ＣＥＴ４であるときは、判定セタン価パラメータＣＥＴＤを「４」に設定する。
【００４３】
具体的には、図７に示すように、ヒステリシス特性を付加して、第１〜第３閾値ＣＥＴＨ１，ＣＥＴＨ２，ＣＥＴＨ３と、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮの比較を行う。すなわち、ヒステリシス特性を付加するためのパラメータ（以下「ヒステリシスパラメータ」という）をΔｈとすると、判定セタン価パラメータＣＥＴＤが「２」であるときは、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮが第２閾値ＣＥＴＨ２にヒステリシスパラメータΔｈを加算した値を越えると、判定セタン価パラメータＣＥＴＤが「３」に変更される。逆に判定セタン価パラメータＣＥＴＤが「３」であるときは、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮが第２閾値ＣＥＴＨ２からヒステリシスパラメータΔｈを減算した値を下回ると、判定セタン価パラメータＣＥＴＤが「２」に変更される。第１閾値ＣＥＴＨ１及び第３閾値ＣＥＴＨ３についても同様の判定により、判定セタン価パラメータＣＥＴＤが設定される。
【００４４】
スイッチ部６６は、後述する図５の処理で設定される第２切換制御信号ＳＣＴＬ２により切換制御され、第２切換制御信号ＳＣＴＬ２が「０」のときは「１」を選択し、第２切換制御信号ＳＣＴＬ２が「１」のときは判定セタン価パラメータＣＥＴＤを選択し、セタン価切換信号ＳＷＣＥＴとして出力する。
【００４５】
次に図５を参照して、第１切換制御信号ＳＣＴＬ１及び第２切換制御信号ＳＣＴＬ２の設定について説明する。図５に示す切換制御信号設定処理は、ＣＰＵ１４において所定時間毎に実行される。
ステップＳ１１では、セタン価推定処理に必要なセンサ（クランク角度位置センサ３、アクセルセンサ２１、筒内圧センサ２、吸入空気流量センサ３１、酸素濃度センサ３２）の故障が検知されているか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）のときは、第１切換制御信号ＳＣＴＬ１を「０」に設定する（ステップＳ１７）。センサの故障が検知されていないときは、エンジン１により駆動される車両が定常走行中であるか否かを判別する（ステップＳ１２）。定常走行中であるときは、エンジン１の運転状態が予混合燃焼領域にあるか否かを判別する（ステップＳ１３）。予混合燃焼は、燃料を噴射した時点から遅れ時間経過後にその燃料が燃焼するような燃焼を意味し、例えば図６にハッチングを付して示す領域、すなわち要求トルクＴＲＱが所定トルクＴＲＱ１（例えば６０Ｎｍ）以下で、かつエンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１（例えば１２００ｒｐｍ）から第２所定回転数ＮＥ２（例えば２３００ｒｐｍ）までの範囲にある領域が、予混合燃焼領域となる。予混合燃焼領域においては、燃料のセタン価の違いによる着火時期の差が大きくなるので、着火遅れに基づくセタン価の推定を正確に行うことができる。
【００４６】
ステップＳ１３の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、過給圧ＰＢが所定範囲内（例えば目標圧力値の±５％の範囲内）にあるか否かを判別する。この答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、他のエンジン運転パラメータがパラメータ毎に決めれた所定範囲内にあるか否かを判別する。例えば、検出される新気流量ＧＡが目標値の±５％以内か否か、酸素濃度センサにより検出される空燃比ＡＦが目標値の±５％以内か否か、スワール弁（図示せず）の開度が目標値の±５％以内か否か、燃料圧ＰＦが目標値の±５％以内か否かを判別する。そして、すべての運転パラメータが所定範囲内にあるときは、セタン価推定の実行条件成立と判定し、第１切換制御信号ＳＣＴＬ１を「１」に設定する（ステップＳ１６）。第１切換制御信号ＳＣＴＬ１が「１」に設定されると、スイッチ部６３がオンし、着火遅れ角ＤＣＡＭに応じたセタン価の推定が行われる。
【００４７】
ステップＳ１２〜Ｓ１５の何れかの答が否定（ＮＯ）であるときは、ステップＳ１７に進み、第１切換制御信号ＳＣＴＬ１を「０」に設定する。
ステップＳ１８では、失火が検出されたか否かを判別する。失火検出は、本実施形態では以下のようにして行われる。筒内圧センサ出力から得られる圧力変化率ｄｐｄθの最大値（以下「最大圧力変化率」という）ＤＰＭＡＸの前回値に所定比率ＲＴＨ（例えば０．６）を乗算した値を、変化率閾値ＤＰＭＡＸＴＨとし、最大圧力変化率ＤＰＭＡＸが変化率閾値ＤＰＭＡＸＴＨを下回る比率（以下「エラー率」という）ＲＥＲＲを算出し、エラー率ＲＥＲＲが判定閾値ＲＥＲＲＴＨ（例えば０．１）を超えたとき、失火と判定する。エラー率ＲＥＲＲは図示平均有効圧力Ｐｍｉの変動率と相関があるので、エラー率ＲＥＲＲを用いることにより、図示平均有効圧力Ｐｍｉを演算することなく、失火を正確に判定することができる。
【００４８】
失火が検出されたときは、ステップＳ１８からステップＳ２１に進み、第２切換制御信号ＳＣＴＬ２を「０」に設定する。失火が検出されていないときは、エンジン始動後、第１切換制御信号ＳＣＴＬ１が「１」になったか否かを判別する。この答が否定（ＮＯ）であるときは前記ステップＳ２１に進み、肯定（ＹＥＳ）であるときは、第２切換制御信号ＳＣＴＬ２を「１」に設定する。
【００４９】
第２切換制御信号ＳＣＴＬ２が「０」で間は、セタン価切換信号ＳＷＣＥＴは「１」に維持されるので、第１着火遅れ補正量ＣＡＤＭ１、第１新気補正量ＧＡＣＭ１、及び第１目標主噴射時期ＣＡＦＭＭ１が適用される。すなわち、失火が発生したとき、あるいはエンジン始動後セタン価の推定処理が１度も実行されていないときは、最もセタン価が低い燃料に対応する制御が実行される。これにより、燃料噴射時期の大きな遅れ、及び失火の発生を確実に防止することができる。
【００５０】
図８は、図４に示した着火時期検出部７６の構成を示すブロック図である。着火時期検出部７６は、バンドパスフィルタ部９１と、位相遅れ補正部９２と、着火時期判定部９３とからなる。バンドパスフィルタ部９１には、筒内圧センサ２から出力される圧力変化率ｄｐｄθが入力される。図９に示す波形Ｗ１が入力波形を示し、波形Ｗ２が出力波形を示す。バンドパスフィルタ部９１では、位相遅れが発生するため、位相遅れ補正部９２では、この遅れを補正する。
【００５１】
着火時期判定部９３は、パイロット噴射に対応して、圧力変化率ｄｐｄθがピーク値を示すクランク角度位置（以下「パイロット噴射着火時期」という）ＣＡＦＰと、主噴射に対応して、圧力変化率ｄｐｄθがピーク値を示すクランク角度位置（以下「主噴射着火時期」という）ＣＡＦＭとを判定する。具体的には、図１０（ｃ）に示すように、位相遅れ補正部９２から出力される圧力変化率ｄｐｄθがパイロット検出閾値ＤＰＰを超えたクランク角を、パイロット噴射着火時期ＣＡＦＰと判定し、圧力変化率ｄｐｄθがメイン検出閾値ＤＰＭを超えたクランク角を、主噴射着火時期ＣＡＦＭと判定する。本実施形態では、主噴射着火時期ＣＡＦＭのみが、セタン価ＣＥＴの推定に使用される。
【００５２】
図１０（ａ）及び（ｂ）には、クランク角ＣＡＩＰから開始されるパイロット噴射パルスＩＮＪＰ、及びクランク角ＣＡＩＭから開始される主噴射パルスＩＮＪＭが示されており、同図（ｃ）には着火時期ＣＡＦＰ，ＣＡＦＭを検出する角度範囲ＲＤＥＴ（例えば１０度）が示されている。このように、検出角度範囲ＲＤＥＴを比較的狭い範囲に限定することにより、ＣＰＵ１４の演算負荷を増大させることなく、着火時期を正確に判定することができる。
【００５３】
図１２は、燃料のセタン価ＣＥＴと、着火遅れ角ＤＣＡＭとの関係を示す図である。この図において、矢印で示す範囲は、吸入空気量センサ３１の検出誤差、あるいは燃料噴射量の誤差により、実際の空燃比が目標値からずれるために発生する着火遅れ角ＤＣＡＭの誤差範囲を示している。本実施形態では、酸素濃度センサ３２により検出される空燃比ＡＦに応じて、着火時期補正量ＣＡＦＣを算出し、着火時期検出部７６で検出された着火時期ＣＡＦＭを補正するようにしたので、着火遅れ角ＤＣＡＭの算出精度を向上させ、ひいてはセタン価の推定精度を向上させることができる。
【００５４】
図１３は、給油された燃料のセタン価と、推定されたセタン価との関係により、エンジンの作動特性がどのように変化するかを示している。燃料のセタン価が第４セタン価ＣＥＴ４であり、推定セタン価も第４セタン価ＣＥＴ４であるとき（以下「この状態を「基準状態」という）は、本来のエンジン性能を発揮させることができる。
【００５５】
これに対し、燃料のセタン価が第３セタン価ＣＥＴ３であり、推定セタン価も第３セタン価ＣＥＴ３であるときは、基準状態と比較してＮＯｘ排出量が１０％減少し、ＰＭ（粒子状物質）排出量が７０％減少する。また燃料のセタン価が第２セタン価ＣＥＴ２であり、推定セタン価も第２セタン価ＣＥＴ２であるときも、基準状態と比較してＮＯｘ排出量が１０％減少し、ＰＭ（粒子状物質）排出量が７０％減少する。また燃料のセタン価が第１セタン価ＣＥＴ１であり、推定セタン価も第１セタン価ＣＥＴ１であるときは、基準状態と比較してＮＯｘ排出量が６％増加し、ＰＭ（粒子状物質）排出量が８０％減少する。以上が図１３の対角線上に位置する状態の特性である。
【００５６】
燃料のセタン価と推定セタン価の組み合わせが、この対角線より上方向にずれるほど、圧力変化率ｄｐｄθが増加し、燃焼騒音が増加する。例えば、燃料のセタン価が第３セタン価ＣＥＴ３である場合において、推定セタン価が第２セタン価ＣＥＴ２であるときは、圧力変化率ｄｐｄθが若干増加し、推定セタン価が第１セタン価ＣＥＴ２であるときは、圧力変化率ｄｐｄθがさらに増加し、燃焼騒音が増大する。
【００５７】
一方、燃料のセタン価と推定セタン価の組み合わせが、この対角線より下方向にずれるほど、燃焼変動（Ｐｍｉ変動率）が増加する。例えば、燃料のセタン価が第２セタン価ＣＥＴ２である場合において、推定セタン価が第３セタン価ＣＥＴ３であるときは、Ｐｍｉ変動率が若干増加し、推定セタン価が第４セタン価ＣＥＴ４であるときは、Ｐｍｉ変動率がさらに増加し、失火が発生する。
したがって、使用中の燃料のセタン価を正確に推定することにより、セタン価の影響を最小限に抑制して、本来のエンジン性能を発揮させることができる。
【００５８】
以上詳述したように本実施形態では、要求トルクＴＲＱ及びエンジン回転数ＮＥに応じて設定された、目標着火時期を格納した複数の目標着火時期マップ、すなわちＣＡＦＭＭ１マップ〜ＣＡＦＭＭ４マップの何れか１つを用いて目標着火時期が算出されるとともに、実着火時期ＣＡＦＭが検出され、目標着火時期に対する実着火時期ＣＡＦＭの着火遅れ角ＤＣＡＭが算出される。さらに、着火遅れ角ＤＣＡＭに応じてセタン価学習値ＣＥＴＬＲＮが算出され、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮに応じて、判定セタン価パラメータＣＥＴＤが算出される。そして、判定セタン価パラメータＣＥＴＤに応じて目標着火時期マップが切り換えられる。本実施形態では、判定セタン価パラメータＣＥＴＤに応じて、新気補正量ＧＡＣＭ１〜ＧＡＣＭ３または「０」が切り換えられるので、それに伴って着火遅れ時間が変化する。したがって、複数の目標着火時期マップを、判定セタン価パラメータＣＥＴＤに応じて切り換えることにより、常に使用中の燃料に最も適した目標着火時期を用いて、セタン価推定を行うことができる。その結果、比較的少ない演算負荷でセタン価推定を迅速に行うことができる。
【００５９】
また、要求トルクＴＲＱ及びエンジン回転数ＮＥに応じて設定された、燃料噴射時期補正量を格納した複数の着火遅れ補正量マップ、すなわちＣＡＤＭ１マップ〜ＣＡＤＭ３マップの何れか１つを用いて着火遅れ補正量が算出され、判定セタン価パラメータＣＥＴＤに応じて、複数の着火遅れ補正量マップの切換が行われる。そして、着火遅れ補正量により補正された燃料噴射時期に燃料噴射が実行される。複数の着火遅れ補正量マップを、判定セタン価パラメータＣＥＴＤに応じて切り換えることにより、常に使用中の燃料に最も適した着火遅れ補正量を用いて、セタン価推定を行うことができる。したがって、比較的少ない演算負荷で、推定したセタン価に応じた適切な燃料噴射時期制御を行うことができる。
【００６０】
また、酸素濃度センサ３２の出力により検出される、燃焼室内の混合気の空燃比ＡＦに基づいて検出着火時期ＣＡＦＭの補正が行われる。検出される実着火時期ＣＡＦＭは空燃比ＡＦの影響による誤差を含むので、空燃比ＡＦに応じた補正を行うことにより、より正確な実着火時期の検出を行うことができる。
【００６１】
本実施形態では、燃料噴射弁６が燃料噴射手段を構成し、クランク角度位置センサ３及びアクセルセンサ３３が運転状態検出手段を構成し、ＥＣＵ４が、燃料噴射制御手段、目標着火時期記憶手段、目標着火時期算出手段、セタン価推定手段、目標着火時期切換手段、燃料噴射時期補正量記憶手段、燃料噴射時期補正量算出手段、及び燃料噴射時期補正量切換手段を構成する。
【００６２】
より具体的には、ＣＡＦＭＭ１〜ＣＡＦＭＭ４マップが目標着火時期記憶手段に相当し、ＣＡＤＭ１〜ＣＡＤＭ３マップが燃料噴射時期補正量記憶手段に相当する。また第１〜第４目標主噴射着火時期算出部７１〜７４が、目標着火時期算出手段に相当する。また筒内圧センサ２及び着火時期検出部７６、除算部７７、減算部７８、着火時期補正量算出部７９及び加算部８０が、着火時期検出手段に相当し、減算部８１、フィルタ処理部６２、スイッチ部６３、セタン価推定部６４、判定パラメータ設定部６５、及びスイッチ部６６がセタン価推定手段に相当し、スイッチ部７５が目標着火時期切換手段に相当する。また第１〜第３着火遅れ補正量算出部４３〜４５が燃料噴射時期補正量算出手段に相当し、スイッチ部４６が燃料噴射時期補正量切換手段に相当し、主噴射時期マップ値算出部４１及び加算部４２が燃料噴射制御手段に相当する。
【００６３】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、主噴射に対応する主噴射着火時期ＣＡＦＭに基づいて、セタン価推定を行っているが、パイロット噴射に対応するパイロット噴射着火時期ＣＡＦＰに基づいて、セタン価推定を行うようにしてもよい。また、パイロット噴射時期を、推定したセタン価に応じて補正するようにしてもよい。
【００６４】
また上述した実施形態では、すべての気筒の筒内圧を検出して、セタン価学習値ＣＥＴＬＲＮを算出するようにしたが、筒内圧センサを特定の１つの気筒にのみ設け、その筒内圧センサにより検出される筒内圧に基づいてセタン価学習値ＣＥＴＬＲＮを算出するようにしてもよい。
【００６５】
また上述した実施形態では、４気筒のディーゼル内燃機関の例を示したが、これに限るものではなく、気筒数の異なるディーゼル内燃機関、あるいは、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置を示す図である。
【図２】図１に示す制御装置の一部の構成をより具体的に示す図である。
【図３】主噴射時期（ＣＡＩＭ）及び目標吸入空気流量（ＧＡＣＭＤ）を算出するモジュールの構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す着火遅れ算出部の構成を示すブロック図である。
【図５】図３に示す切換制御信号（ＳＣＴＬ１，ＳＣＴＬ２）の設定を行う処理のフローチャートである。
【図６】予混合燃焼領域を示す図である。
【図７】セタン価学習値（ＣＥＴＬＲＮ）に応じて判定セタン価パラメータ（ＣＥＴＤ）を設定する手法を説明するための図である。
【図８】図４に示す着火時期検出部の構成を示すブロック図である。
【図９】筒内圧センサ出力のバンドパスフィルタ処理を説明するためのタイムチャートである。
【図１０】着火時期の検出手法を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】着火遅れ時間（ＴＤＦＭ）からセタン価（ＣＥＴ）を算出するためのテーブルを示す図である。
【図１２】燃料のセタン価（ＣＥＴ）と着火遅れ角（ＤＣＡＭ）との関係を示す図である。
【図１３】給油された燃料のセタン価と推定されたセタン価の組み合わせに対応したエンジン性能を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  内燃機関
２  筒内圧センサ（着火時期検出手段）
３  クランク角度位置センサ（運転状態検出手段）
４  電子制御ユニット
６  燃料噴射弁（燃料噴射手段）
３３  アクセルセンサ（運転状態検出手段）
４１  主噴射時期マップ値算出部（燃料噴射制御手段）
４２  加算部（燃料噴射制御手段）
４３，４４，４５  第１〜第３着火遅れ補正量算出部（燃料噴射時期補正量算出手段）
６２  フィルタ処理部（セタン価推定手段）
６３  スイッチ部（セタン価推定手段）
６４  セタン価推定部（セタン価推定手段）
６５  判定パラメータ設定部（セタン価推定手段）
６６  スイッチ部（セタン価推定手段）
７１，７２，７３，７４  第１〜第４目標主噴射着火時期算出部（目標着火時期算出手段、目標着火時期記憶手段）
７６  着火時期検出部（着火時期検出手段）
７７  除算部（着火時期検出手段）
７８  減算部（着火時期検出手段）
７９  着火時期補正量算出部（着火時期検出手段）
８０  加算部（着火時期検出手段）
【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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