(57)【要約】【課題】点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関において、プレイグニッションの発生を回避することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出する燃料性状検出手段と、アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、内燃機関１０の圧縮行程中の燃焼室内の温度をプレイグニッションが発生しない範囲に制御する制御手段と、を備える。好ましくは、排気ガスのＮＯｘ量ＭＮＯｘが所定の判定値ａよりも大きく（ステップ１０２）、且つ、ＫＣＳ遅角量＝０の成立が認められた場合（ステップ１０４）に、燃料中にアニリン系窒素化合物が含有されていると判断し、プレイグニッション回避制御として高回転高負荷領域の点火時期を遅角する（ステップ１０６）。【選択図】図４
2013174135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火プラグを備える火花点火式の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出する燃料性状検出手段と、
前記アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、前記内燃機関の圧縮行程中の燃焼室内の温度をプレイグニッションが発生しない範囲に制御する制御手段と、
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】
前記燃料性状検出手段は、
前記内燃機関から排出されるガスのＮＯｘ量を検出するＮＯｘ量検出手段と、
前記燃料中のオクタン価情報を取得するオクタン価情報取得手段と、
を含み、前記ＮＯｘ量と前記オクタン価情報との関係に基づいて、アニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関のノッキングの発生状況を確認しながら前記内燃機関の点火時期を学習することにより、ノッキングの発生を抑制するノック制御手段を更に備え、
前記オクタン価情報取得手段は、前記ノック制御手段による点火時期の学習値を前記オクタン価情報として取得することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記点火時期を通常時よりも遅角させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の圧縮比を可変に設定する圧縮比可変手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記圧縮比を通常時よりも低く設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記圧縮比可変手段は、吸気バルブの閉じ時期を可変に設定する手段を含み、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記吸気バルブの閉じ時期を通常時よりも遅角することを特徴とする請求項５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
過給機付きの内燃機関において、
過給圧の上限の制限値を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、前記制限値を通常時よりも低く設定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関と電動機とを有し、前記内燃機関および／または前記電動機の駆動力により車両を駆動するハイブリッド車両において、
前記内燃機関と電動機との出力配分を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記内燃機関に対する前記電動機の出力配分を通常時よりも増大させることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の燃料タンクに燃料が給油されたことを判定する判定手段を更に備え、
前記燃料性状検出手段は、前記燃料タンクに燃料が給油されたことが判定された場合に、前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項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】
この発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばＷＯ２０１１／１１４４５９号公報には、内燃機関に供給されるガソリン燃料中の窒素成分濃度が高い場合に、リーンバーン運転を行う運転領域の一部または全部を、ストイキ運転を行う領域に変更する制御装置が開示されている。窒素成分濃度が高いガソリン燃料中の供給を受けてリーンバーン運転を行うと、ＮＯｘの排出量が増大する。上記従来の技術では、燃料性状検出装置によって燃料中の窒素成分濃度を検出し、検出された窒素成分濃度が所定値よりも高い場合にリーンバーン運転領域が予め縮小されるので、ＮＯｘの排出量を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１１／１１４４５９号公報
【特許文献２】特開２００９−５０３５２６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２６２４号公報
【特許文献４】特開２０１０−５１３６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の高オクタン価のガソリン燃料には、窒素成分の一種であるアニリン系窒素化合物が含まれている場合がある。アニリン系窒素化合物は、中間生成物が非常に安定しているため、低温酸化反応を起こさないことで知られている。このため、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほどノッキングの指標となるオクタン価（ＲＯＮ）が向上し、これにより耐ノッキング性能が高くなる。
【０００５】
しかしながら、今回、発明者の鋭意研究の結果、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い場合に、プレイグニッション（過早点火）が発生し易いことが判明した。ここで、プレイグニッションは、燃焼サイクルにおける圧縮行程中に、点火プラグの正常な点火時期より前に燃焼室内の過熱した部位から混合気が自己着火してしまう現象である。プレイグニッションが発生すると、混合気が圧縮されながら燃焼するため、燃焼室内の圧力および温度が異常に高くなるおそれがある。このため、耐ノッキング性能の向上のために高オクタン価のガソリン燃料を使用する内燃機関においては、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い場合も想定され、この場合予期せぬプレイグニッションが発生するおそれがあった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、点火プラグを備えた火花点火式の内燃機関において、プレイグニッションの発生を回避することの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】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、点火プラグを備える火花点火式の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出する燃料性状検出手段と、
前記アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、前記内燃機関の圧縮行程中の燃焼室内の温度をプレイグニッションが発生しない範囲に制御する制御手段と、
を備えることを特徴としている。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、
前記燃料性状検出手段は、
前記内燃機関から排出されるガスのＮＯｘ量を検出するＮＯｘ量検出手段と、
前記燃料中のオクタン価情報を取得するオクタン価情報取得手段と、
を含み、前記ＮＯｘ量と前記オクタン価情報との関係に基づいて、アニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴としている。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記内燃機関のノッキングの発生状況を確認しながら前記内燃機関の点火時期を学習することにより、ノッキングの発生を抑制するノック制御手段を更に備え、
前記オクタン価情報取得手段は、前記ノック制御手段による点火時期の学習値を前記オクタン価情報として取得することを特徴としている。
【００１０】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記点火時期を通常時よりも遅角させることを特徴としている。
【００１１】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の圧縮比を可変に設定する圧縮比可変手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記圧縮比を通常時よりも低く設定することを特徴としている。
【００１２】
第６の発明は、第５の発明において、
前記圧縮比可変手段は、吸気バルブの閉じ時期を可変に設定する手段を含み、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記吸気バルブの閉じ時期を通常時よりも遅角することを特徴としている。
【００１３】
第７の発明は、第１乃至第６の何れか１つの発明において、
過給機付きの内燃機関において、
過給圧の上限の制限値を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、前記制限値を通常時よりも低く設定することを特徴としている。
【００１４】
第８の発明は、第１乃至第７の何れか１つの発明において、
前記内燃機関と電動機とを有し、前記内燃機関および／または前記電動機の駆動力により車両を駆動するハイブリッド車両において、
前記内燃機関と電動機との出力配分を可変に設定する手段を更に備え、
前記制御手段は、前記アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域における前記内燃機関に対する前記電動機の出力配分を通常時よりも増大させることを特徴としている。
【００１５】
第９の発明は、第１乃至第８の何れか１つの発明において、
前記内燃機関の燃料タンクに燃料が給油されたことを判定する判定手段を更に備え、
前記燃料性状検出手段は、前記燃料タンクに燃料が給油されたことが判定された場合に、前記内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、内燃機関に供給される燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報が検出される。そして、当該アニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、内燃機関の圧縮行程中の燃焼室の温度がプレイグニッションの発生しない範囲となるように制御される。アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されていると、プレイグニッションの発生温度が低下する。このため、本発明によれば、アニリン系窒素化合物の含有情報を利用して、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００１７】
第２の発明によれば、内燃機関から排出される排気ガス中のＮＯｘ量は、燃料中の窒素化合物濃度と相関を有している。ここで、燃料中の窒素化合物濃度は、アニリン系窒素化合物およびニトロ系窒素化合物の成分濃度に応じて変化する。これに対して、燃料中のオクタン価は、主としてアニリン系窒素化合物の成分濃度に応じて変化し、ニトロ系窒素化合物の成分濃度に応じて大きく変化しない。このため、本発明によれば、排気ガス中のＮＯｘ量とオクタン価情報との関係に基づいて、アニリン系窒素化合物の含有情報を検出することが可能となる。
【００１８】
第３の発明によれば、ノック制御手段により算出された点火時期の学習値は、定常的な耐ノッキング性能が反映された値であるため、燃料中のオクタン価との関連が強い。このため、本発明によれば、点火時期の学習値を燃料中のオクタン価情報として用いることができる。
【００１９】
第４の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷の運転領域において点火時期が通常時に比して遅角される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、燃焼温度の高まる高回転高負荷領域の燃焼室内の温度上昇を抑制することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００２０】
第５の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷の運転領域の圧縮比が通常時に比して低く設定される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、燃焼室内の温度上昇を抑制することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００２１】
第６の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域の吸気弁の閉じ時期（ＩＶＣ）が通常時に比して遅角される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、実圧縮比を下げることができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００２２】
第７の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、過給圧の上限値が通常時に比して低い値に設定される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、過給圧の上限を下げることができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００２３】
第８の発明によれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、所定の高回転高負荷領域の内燃機関に対する電動機の出力配分が通常時に比して増大される。このため、本発明によれば、プレイグニッションの発生温度が低下している場合に、燃焼室内の温度上昇を抑制することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００２４】
第９の発明によれば、燃料を給油したことが判定された場合に、当該燃焼のアニリン系窒素化合物の含有情報が検出される。このため、本発明によれば、内燃機関に供給される燃料の性状が変化するタイミングで濃度検出が行われるので、内燃機関に供給される燃料のアニリン系窒素化合物の含有情報を常に正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の特性について説明するための図である。
【図３】内燃機関の運転領域に対する点火時期を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２７】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すように、本実施の形態のシステムは、内燃機関（エンジン）１０を備えている。内燃機関１０は過給機付きの火花点火式内燃機関として構成されている。尚、過給機の構成については多くの文献において公知であるため図示を省略する。内燃機関１０の排気側には、排気通路１６が連通している。排気通路１６には、排気ガス中の有害成分を浄化するための排気浄化触媒１８が配置されている。排気浄化触媒１８としては、例えば、三元触媒などの公知の触媒を用いることができる。
【００２８】
また、本実施の形態のシステムは、給油されたガソリン燃料を貯留するための燃料タンク１２を備えている。燃料タンク１２には、燃料配管１４の一端が接続されている。該燃料配管１４の他端は、内燃機関１０の燃料系に接続されている。
【００２９】
更に、排気通路１６における排気浄化触媒１８の上流側には、内燃機関１０から排気されるガスの成分を分析する排気分析装置として、排気ガス中のＮＯｘ量を検出するためのＮＯｘセンサ２２が設けられている。
【００３０】
本実施の形態のシステムは、図１に示すとおり、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０を備えている。ＥＣＵ２０の入力部には、上述したＮＯｘセンサ２２の他、クランク軸の回転位置を検知するためのクランク角センサ、水温を検知するための水温センサ、およびノッキングの発生を検知するノックセンサ等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ２０の出力部には、スロットルバルブ、点火プラグ、および燃料噴射弁等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ２０は、入力された各種の情報に基づいて、内燃機関１０の運転状態を制御する。
【００３１】
［実施の形態１の動作］
次に、図２および図３を参照して本実施の形態の動作について説明する。内燃機関１０では、燃焼サイクルにおける圧縮行程中に、点火プラグの正常な点火時期よりも前に燃焼室内の過熱した部位から混合気が自己着火してしまうプレイグニッションが発生する場合がある。プレイグニッションが発生すると、混合気が圧縮されながら燃焼するため、燃焼室内の圧力および温度が異常に高くなるおそれがある。特に、近年、小排気量で高出力を確保するために過給エンジンや高圧縮比エンジンへの需要が高まりつつあるが、これらの高圧縮比エンジンは、筒内の圧縮圧力が高いためプレイグニッションがより発生し易い条件を有している。
【００３２】
プレイグニッションの発生を抑止するためには、圧縮行程中の燃焼室内の温度を該プレイグニッションの発生温度よりも低くなるように制御すればよい。しかしながら、このプレイグニッションの発生温度は、内燃機関１０の圧縮比や供給されるガソリン燃料の燃料性状によって複雑に変化する。そこで、本出願の発明者は、プレイグニッションの発生と燃料性状との関係に着目し鋭意研究を重ねた。その結果、本出願の発明者は、プレイグニッションの発生温度は、ガソリン燃料中に含まれるアニリン窒素化合物の成分濃度に応じて変化することを見出した。
【００３３】
図２は、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の特性について説明するための図である。尚、図中（Ａ）はアニリン系窒素化合物の成分濃度とオクタン価（ＲＯＮ）との関係を、図中（Ｂ）はアニリン系窒素化合物の成分濃度とプレイグニッション発生温度との関係を、それぞれ示している。
【００３４】
先ず、図２中の（Ａ）に示すように、ガソリン燃料のアニリン系窒素化合物は、その成分濃度が高いほどノッキングの指標となるオクタン価（ＲＯＮ）が高くなっている。これは、アニリン系窒素化合物は中間生成物が非常に安定しているため、ノッキングが発生する温度圧力領域において支配的な低温酸化反応が起き難いことによる。このため、アニリン系窒素化合物を含む高オクタン価燃料は、耐ノッキング性能を向上させる観点からは非常に有効なものといえる。
【００３５】
しかしながら、本出願の発明者の知見では、図２中の（Ｂ）に示すように、アニリン系窒素化合物は、その成分濃度が高いほどプレイグニッション発生温度が低下する。これは、プレイグニッションがノッキングとは異なり非常に高温の熱分解反応であることが理由と考えられる。このため、アニリン系窒素化合物が高温物に接触すると、アミド基とベンゼン環とに分解し、アミド基と燃焼室内の高温金属物（例えば、点火プラグやバルブ等）との触媒作用が生じることにより、散発的なプレイグニッションが発生する。
【００３６】
アニリン系窒素化合物は、高オクタン価燃料やオクタン価向上剤等のガソリン添加剤に多量に含有されていることも想定される。このようなアニリン系窒素化合物の成分濃度の高いガソリン燃料が給油された場合、内燃機関のプレイグニッション発生温度が著しく低下して、予期せぬプレイグニッションの発生が起きるおそれがある。
【００３７】
そこで、本実施の形態のシステムでは、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報に基づいて、圧縮行程中の燃焼室内の温度が、プレイグニッションが発生しない温度範囲、具体的にはアニリン系窒素化合物の含有度合（成分濃度）に対応するプレイグニッション発生温度に至らない温度範囲となるように、以下の制御を実行することとしている。この制御では、ガソリン燃料中にアニリン系窒素化合物が含まれていると判断された場合に、プレイグニッションの発生リスクが高いと判断し、プレイグニッション回避制御を実行する。より具体的には、先ず、ＮＯｘセンサ２２を用いて内燃機関１０から排気されるガス中のＮＯｘ量（ＮＯｘ濃度）を検出する。排気ガス中のＮＯｘ量は、ガソリン燃料中の窒素化合物の成分濃度に応じて変化する。このため、例えば、検出されたＮＯｘ量が所定の基準値よりも大きいか否かを判定することにより、内燃機関１０に供給される燃料中の窒素化合物の成分濃度がある所定の基準濃度よりも高いか否かを判定することができる。
【００３８】
但し、ＮＯｘセンサ２２を用いて判断される窒素化合物としては、アニリン系窒素化合物だけでなく、ニトロ系窒素化合物も考えられる。このため、燃料中の窒素化合物の成分濃度が高いことだけをもってアニリン系窒素化合物が燃料中に含有されているとは言い切れない。そこで、本実施の形態のシステムでは、アニリン系窒素化合物とニトロ系窒素化合物とを判別する手段として、燃料中のオクタン価を用いることとする。すなわち、上述したとおり、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高くなると燃料中のオクタン価が上昇する。これに対して、ニトロ系窒素化合物は、その成分濃度とオクタン価との間にアニリン系窒素化合物に見られるような相関関係はない。このため、燃料中のオクタン価（或いはその相関値）を検出し、上述した窒素化合物の成分濃度と当該オクタン価とを用いることにより、燃料中のアニリン系窒素化合物の含有情報を検出することが可能となる。
【００３９】
尚、オクタン価の検出方法としては、例えば、ノックコントロールシステム（ＫＣＳ）による点火時期の学習値を用いる方法が考えられる。すなわち、ＫＣＳは、ノッキングの発生状況に応じて、ノッキングを回避しうる点火時期遅角量を学習する。このため、学習された遅角量（ＫＣＳ遅角量）は、耐ノッキング性能、つまり燃料のオクタン価が反映された値と判断することができる。そこで、ＫＳＣ遅角量が所定の基準値よりも小さい（例えば、ＫＣＳ遅角量＝０）の場合に、耐ノッキング性能が高く、燃料中のオクタン価がある基準よりも高いことを判定することができる。このようにして、窒素化合物の成分濃度とＫＳＣ遅角量とを用いることにより、燃料中のアニリン系窒素化合物の含有度合（例えば、成分濃度）を判断することができる。
【００４０】
プレイグニッション回避制御としては、例えば、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、内燃機関１０の点火時期を遅角する制御が考えられる。図３は、内燃機関の運転領域に対する点火時期を説明するための図である。この図に示すとおり、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、燃焼室温度が高温となる所定の高回転高負荷領域において点火時期を遅角することとする。尚、点火時期遅角量の設定は、所定の固定値に設定することとしてもよいし、また、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど遅角量が大きくなるように設定してもよい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と点火時期遅角量との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをＥＣＵ２０に記憶させておくことで実現することができる。これにより、プレイグニッションが発生し易い運転領域において、内燃機関１０の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるので、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００４１】
また、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の成分濃度は、主に燃料が給油された後に変化する。そこで、燃料性状検出のタイミングは、ガソリン燃料が給油されたタイミングが好ましい。これにより、アニリン系窒素化合物の成分濃度が変化した場合に、当該変化後のアニリン系窒素化合物の成分濃度を逸早く検出することができる。
【００４２】
［実施の形態１における具体的処理］
次に、図４を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図４は、ＥＣＵ２０が実行するルーチンのフローチャートである。図４に示すルーチンでは、先ず、燃料タンク１２内にガソリン燃料が給油されたか否かが判定される（ステップ１００）。尚、燃料の給油の有無は、燃料キャップの開閉を検知することや、燃料残量の変化を検知することにより判定することができる。その結果、燃料が給油されていないと判定された場合には、燃料タンク１２内の燃料性状が変化していないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【００４３】
一方、上記ステップ１００において、燃料が給油されたと判定された場合には、燃料タンク１２内の燃料性状が変化した可能性があると判断されて、次のステップに移行し、内燃機関１０から排気されるガスのＮＯｘ量ＭＮＯｘが所定の判定値ａよりも大きいか否かが判定される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、ＮＯｘセンサ２２の出力信号に基づいて排気ガスのＮＯｘ量ＭＮＯｘが検出される。所定の判定値ａは、燃料中に含まれる窒素化合物の成分濃度が所定の基準値よりも高いことを判断するための判定値であって、予め規定された値が読み込まれる。その結果、ＭＮＯｘ＞ａの成立が認められない場合には、燃料中の窒素化合物の成分濃度が低いため、アニリン系窒素化合物の成分濃度が低いと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【００４４】
一方、上記ステップ１０２において、ＭＮＯｘ＞ａの成立が認められた場合には、燃料中の窒素化合物の成分濃度が高いため、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い可能性があると判断されて、次のステップに移行し、ＫＣＳ遅角量＝０の成否が判定される（ステップ１０４）。その結果、ＫＣＳ遅角量＝０の成立が認められない場合には、耐ノッキング性能が低い、すなわち燃料中のオクタン価が低いと判断することができる。この場合、燃料中の窒素化合物はニトロ系が主成分でありアニリン系の成分濃度比率は低いと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
【００４５】
一方、上記ステップ１０４において、ＫＣＳ遅角量＝０の成立が認められた場合には、耐ノッキング性能が高い、すなわち燃料中のオクタン価が高いと判断することができる。この場合、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いと判断することができるので、次のステップに移行し、プレイグニッション回避制御が実行される（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、燃焼室温度が高温となる所定の高回転高負荷領域において点火時期が通常時よりも遅角側に設定される。
【００４６】
以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、アニリン系窒素化合物が燃料中に含有されている場合に、高回転高負荷の運転領域において点火時期が通常時よりも遅角側の値に変更された上で、内燃機関１０が運転される。これにより、アニリン系窒素化合物が混合された燃料を使用する場合であっても、プレイグニッションの発生を有効に回避することができる。
【００４７】
ところで、上述した実施の形態１においては、排気中のＮＯｘ量から判断した窒素化合物の含有情報およびＫＣＳ学習値から判断したオクタン価に基づいて、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いか否かを判断することとしているが、アニリン系窒素化合物の含有情報として検出可能な情報はこれだけではない。すなわち、例えば、排気中のＮＯｘ量およびＫＣＳ学習値とこれらに対応するアニリン系窒素化合物の成分濃度との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをＥＣＵ２０に記憶させておくことでアニリン系窒素化合物の成分濃度を検出することとしてもよい。この場合、燃料中のアニリン系窒素化合物の成分濃度が所定の判定濃度よりも大きい場合に、プレイグニッション回避制御を実行することにすればよい。
【００４８】
また、上述した実施の形態１においては、ＮＯｘセンサ２２を用いて排気中のＮＯｘ量を検出することとしているが、他の方法として、例えば、光学式の分析装置等を用いてＮＯｘ量を検出してもよい。また、上述した実施の形態１においては、ＫＣＳ遅角量を利用してオクタン価を推定することとしているが、他の方法として、例えば、内燃機関１０の筒内圧を検出するための筒内圧センサ（ＣＰＳ）を有する装置において、ＣＰＳによって検出される燃焼サイクルの筒内圧波形を利用して、オクタン価を推定することとしてもよい。
【００４９】
また、上述した実施の形態１においては、プレイグニッション回避制御の一態様として、高回転高負荷の運転領域における点火時期を遅角することを説明したが、実行可能なプレイグニッション回避制御はこれに限られない。すなわち、プレイグニッションが発生する運転領域において、内燃機関１０の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるのであれば、以下に示すような他の制御を実行することとしてもよい。
【００５０】
すなわち、プレイグニッション回避制御の他の態様として、例えば、圧縮比を可変に設定可能な内燃機関において、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、圧縮比を通常時のそれよりも低く設定することとしてもよい。圧縮比を下げる手段としては、例えば、内燃機関として可変圧縮比エンジンを使用する方法や、吸気バルブタイミングを可変可能な内燃機関において該吸気バルブの閉じ時期（ＩＶＣ）を遅角（遅閉じ）して実圧縮比を下げる方法等が考えられる。圧縮比の設定は、所定の低圧縮比に設定することとしてもよいし、また、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど低圧縮比になるように設定してもよい。特に、可変圧縮比（ＶＣＲ）エンジンの場合には、高負荷時の圧縮比を低く設定して、高圧縮比領域を高負荷域に広げないことが好ましい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と、圧縮比或いは該圧縮比に対応するＩＶＣの遅角量との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをＥＣＵ２０に記憶させておくことで実現することができる。これにより、内燃機関１０の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるので、プレイグニッションの発生を有効に抑止することができる。
【００５１】
また、プレイグニッション回避制御の他の態様として、例えば、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、過給圧の上限値を通常の設定値よりも低い所定の許容値に変更することとしてもよい。これにより、高過給時の過給圧を有効に制限することができるので、プレイグニッションが発生し易い運転領域での点火プラグ周りの温度上昇を有効に抑制することができる。これにより、プレイグニッションの発生を効果的に抑止することができる。
【００５２】
尚、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い場合の過給圧の許容値は、予め実験等で特定しておくことが好ましい。より具体的には、アニリン系窒素化合物の成分濃度が規定値より高いガソリン燃料を使用して機関燃焼を行った場合に、プレイグニッションの発生を回避し得る過給圧の許容値（上限値）を予め実験等で求めてＥＣＵ２０に記憶しておくこととする。これにより、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高い燃料を使用した場合であっても、プレイグニッションの発生を有効に抑制することが可能となる。
【００５３】
また、過給圧上限値の許容値は、ガソリン燃料中のアニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど、該許容値が低い値になるように設定してもよい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と許容値との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをＥＣＵ２０に予め記憶させておくことにより実現することができる。このような構成によれば、アニリン系窒素化合物の成分濃度に応じた過給圧の上限値の最適化を図ることも可能となる。
【００５４】
更に、プレイグニッション回避制御の他の態様として、例えば、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両において、アニリン系窒素化合物がガソリン燃料中に含有されていると判断された場合に、内燃機関の出力配分を小さくして、電動機の出力配分を大きくすることとしてもよい。出力配分の設定は、所定の出力配分（固定値）に設定することとしてもよいし、また、アニリン系窒素化合物の成分濃度が高いほど電動機の出力配分が大きくなるように設定してもよい。これらの設定は、例えば、アニリン系窒素化合物の成分濃度と、出力配分との関係をデータ化したマップデータを作成し、このマップデータをＥＣＵ２０に記憶させておくことで実現することができる。これにより、内燃機関１０の圧縮行程中の燃焼室温度を低減することができるので、プレイグニッションの発生を有効に抑止することができる。
【００５５】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ２０が、上記ステップ１００および１０２の処理を実行することにより、前記第１の発明における「燃料性状検出手段」が、上記ステップ１０６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。
【００５６】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ２０が、上記ステップ１０２の処理を実行することにより、前記第２の発明における「ＮＯｘ量検出手段」が、上記ステップ１０４の処理を実行することにより、前記第２の発明における「オクタン価情報取得手段」が、それぞれ実現されている。
【００５７】
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ２０が、上記ステップ１００の処理を実行することにより、前記第９の発明における「判定手段」が実現されている。
【符号の説明】
【００５８】
１０  内燃機関
１２  燃料タンク
１４  燃料配管
１６  排気通路
１８  排気浄化触媒
２０  ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
２２  ＮＯｘセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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