JP2004278463A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】実用的かつ簡便で精度良く、燃料の質に応じて低負荷時における拡散燃焼割合、中・高負荷時における予混合燃焼割合をそれぞれ制御する。
【解決手段】エンジンの負荷を検出する手段（３６）と、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値を検出する手段（７、２１、３７）の検出結果に基づき、エンジン負荷が所定値より小さい運転条件では拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正する補正手段（１５、４９、２１）とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】エンジンの負荷を検出する手段（３６）と、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値を検出する手段（７、２１、３７）の検出結果に基づき、エンジン負荷が所定値より小さい運転条件では拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正する補正手段（１５、４９、２１）とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの燃料である軽油のセタン価を検出し、その検出したセタン価に応じて燃料噴射時期を制御するものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平３−４５１８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン温度が所定値より低い運転条件（例えばエンジンの暖機完了前）やエンジン負荷が所定値より小さな運転条件（低負荷域）で燃焼が悪化するとＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にエンジン温度が所定値より高い運転条件（例えばエンジンの暖機完了後）やエンジン負荷が所定値より大きな運転条件（中・高負荷域）で燃焼が悪化したときにはスモーク排出量が増加するので、燃焼を改善するため、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを設けている。すなわち、エンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件においては拡散燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の拡散燃焼割合を制御することにより、またエンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件においては予混合燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の予混合燃焼割合を制御することにより燃焼状態を改善している。
【０００５】
一方、ディーゼルエンジンの燃料である軽油について市場調査を行ったところ、図２〜図４に示す結果が得られた。すなわち、図２に示すようにセタン価は標準燃料比重に反比例して低下し、標準燃料比重が低いほど、蒸発性を表す１０％留出点が高く（留出温度が低い）なっている。この理由は、図３に示すように、標準燃料比重が高いほど、セタン価が低くて蒸発性が低い、ベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素含有量が多くなることに起因しているためと思われる。粘度は標準燃料比重に比例するため、図４に示すようにセタン価は粘度に反比例して低下する。
【０００６】
このような市場調査に鑑みると、エンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件における拡散燃焼割合、エンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件における予混合燃焼割合の２つの設定値を決めるのに用いた基準燃料と異なる芳香族炭化水素含有量の燃料が使用されることが考えられ、特に基準燃料より芳香族炭化水素含有量が大きな燃料が使用されるときに燃焼状態が悪化し、エンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件においてＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にエンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件においてスモーク排出量が増加する可能性がある。
【０００７】
そこで本発明は、実用的かつ簡便で精度良く、燃料の質に応じてエンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件における拡散燃焼割合、エンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件における予混合燃焼割合をそれぞれ制御することを目的としている。具体的には、燃料の質は芳香族炭化水素含有量やその相関値であり、これら基づいてエンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件における拡散燃焼割合、エンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件における予混合燃焼割合を制御する。
【０００８】
一方、上記特許文献１においては燃料粘度とセタン価とには比例関係があり、燃料粘度が高いほどセタン価も高くなるとの記載がある。しかながら、本発明者の実施した市場調査では、図４に示すように、燃料粘度とセタン価との相関は低く、しかも反比例の関係であり、燃料粘度が高いほどセタン価は低くなる傾向となっている。この理由は、図３で前述したように標準燃料比重が高いほどセタン価が低くて蒸発性が低いベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素含有量が多くなることに起因している。また、芳香族炭化水素類は多環構造に直鎖や側鎖構造のものがくっついており、カーボン数が多くて重質になっていることが一般的であって、このため芳香族炭化水素含有量が多くなると燃料粘度が高くなる。したがって、前述したように燃料粘度は標準燃料比重に比例して高くなるため、図４に示すようにセタン価は燃料粘度に反比例して低下するのである。すなわち、燃料粘度とセタン価の関係が逆であるということは別にしても、燃料粘度を検出することではセタン価を精度良く検出することができないのであり、燃料の質を表す値として、芳香族炭化水素含有量の相関値や標準燃料比重を採用するようにした本願発明と、セタン価や燃料粘度を採用する上記特許文献１とでは技術的思想が異なっている。
【０００９】
また、上記特許文献１では燃料粘度測定手段として燃料タンク内に一定距離を重力により落下する錘の落下時間を計測する機構を備え、その粘度測定結果に対し温度測定手段の測定結果に基づく補正を施してセタン価を判定する構成としている。このような方法では燃料の粘度測定のために複雑な機構が必要であるし、そのために燃料タンクの設計の自由度を奪い、生産性も悪化し、コストアップを避けられない。しかも車両が傾けば燃料タンク内の粘度測定機構自体のフリクションが変化することが想定され、このような理由からも正確な粘度測定、ひいては正確なセタン価の検出は困難である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値を検出する芳香族炭化水素含有量相関値検出手段と、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを備え、前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン負荷が所定値より小さい運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正するように構成する。
【００１１】
本発明はまた、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、使用している燃料中の芳香族含有量の相関値を検出する芳香族炭化水素含有量相関値検出手段と、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを備え、前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン温度が所定値より低い運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン温度が前記所定値より高い運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正するように構成する。
【００１２】
本発明はまた、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量を検出する芳香族炭化水素含有量検出手段と、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る増加させる拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る増加させる予混合燃焼割合制御手段とを備え、前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン温度が所定値より低い運転条件またはエンジン負荷が所定値より小さい運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン温度が前記所定値より高い運転条件またはエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増える側に補正するように構成する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明では、エンジン温度が所定値より低い運転条件（エンジンの暖機完了前）やエンジン負荷が所定値より小さい運転条件（低負荷域）では拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量またはその相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正し、またエンジン温度が所定値より高い運転条件（エンジンの暖機完了後）やエンジン負荷が所定値より大きい運転条件（中・高負荷域）では予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量またはその相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正するので、基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量の多い燃料が使用されるときにおいても、エンジンの暖機完了前や低負荷域におけるＨＣ排出量の増加や失火を抑制すると共に、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域におけるスモーク排出量の増加を抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は一実施形態のディーゼルエンジンの構成を示す概略構成図である。
【００１５】
図１において、エンジン１の排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、ステッピングモータ５により駆動されるＥＧＲ弁６を備えている。ステッピングモータ５は、コントロールユニット２１からの制御信号により駆動されるもので、これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。これは燃焼温度が高くなるとＮＯｘが増えるので、燃焼温度を抑制するため排気の一部を吸気通路に還流させることにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘの発生を少なくしようとするものである。
【００１６】
ＥＧＲ通路４には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラー４７を備える。ＥＧＲクーラー４７は内管と外管からなる２重構造をしており、内管をＥＧＲガスが、外管をエンジン冷却水（冷媒）が流れる。この冷却水は、エンジン（ウォータジャケット）への主流路をバイパスする流路４８を流れる冷却水である。このバイパス流路４８には、ＥＧＲクーラー４７を流れる冷却水流量を調整するための流量制御弁４９が設けられ、コントロールユニット２１により、前記コレクタ部３ａ内の吸気温度ＴＩが目標値と一致するようにこの流量制御弁４９が制御される。
【００１７】
エンジンには燃料供給装置としてのコモンレール式燃料噴射装置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク１１、サプライポンプ１２、蓄圧室１３、気筒毎に設けられるノズル（図示しない）からなり、サプライポンプ１２により加圧された燃料は蓄圧室１３にいったん蓄えられたあと、蓄圧室１３の高圧燃料が気筒数分のノズルに分配される。
【００１８】
ノズルは、針弁、ノズル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピストン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストンへの燃料供給通路に三方弁（電磁弁）１５が介装されている。三方弁１５のＯＦＦ時には針弁が着座状態にあり、三方弁１５がＯＮ状態になると針弁が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。つまり、三方弁１５のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整され、蓄圧室１３の圧力が同じであれば、ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。
【００１９】
また、コモンレール１３圧力を制御するため、サプライポンプ１２からの吐出燃料の一部は、一方向弁１８が設けられたオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻されるようにしており、このオーバーフロー通路１７の流路面積を変えるための圧力制御弁１９が設けられている。この圧力制御弁１９はコントロールユニット２１からのデューティ制御信号に応じてオーバーフロー通路１７の流路面積を変えてコモンレール１３への燃料吐出量を調整することによ、りコモンレール１３の圧力を制御する。コモンレール圧力の目標値は運転条件に応じて予め定められており、圧力センサ３４により検出される実コモンレール圧がこの目標値と一致するように圧力制御弁１９への制御量がフィードバック制御される。
【００２０】
アクセル開度センサ３６、エンジン回転速度とクランク角度を検出するクランク角センサ３２、３３、水温センサ３１からの信号が入力されるコントロールユニット２１では、エンジン回転速度とアクセル開度（以下「負荷」という。）に応じてメイン噴射量を算出し、算出したメイン噴射量に対応して三方弁１５のＯＮ時間を制御するほか、三方弁１５のＯＮへの切換時期を制御することで、運転条件に応じた所定の噴射開始時期（噴射時期）を得るようにしている。
【００２１】
ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２に可変容量ターボ過給機２５を備える。これは、排気タービン２６のスクロール入口に、アクチュエータ２８により駆動される可変ノズル２７を設けたもので、コントロールユニット２１により、可変ノズル２７は前記コレクタ部３ａ内の過給圧ＰＢが目標値と一致するように制御される。
【００２２】
上記のアクチュエータ２８は、制御圧力に応動して可変ノズル２７を駆動するダイヤフラムアクチュエータと、このダイヤフラムアクチュエータへの制御圧力を調整する圧力制御弁とからなり、可変ノズル２７の実開度が目標ノズル開度となるようにデューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁に出力される。
【００２３】
排気タービン２６下流の排気通路２には後処理装置（例えば酸化触媒、ＮＯｘトラップ触媒）４１を備える。ＮＯｘトラップ触媒は、空気過剰率が１．０よりも大きくなるリーン燃焼時に排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）をトラップし、空気過剰率が１．０以下の値になるリッチ燃焼時（あるいは理論空燃比での燃焼時）になると、トラップしていたＮＯｘを排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤として用いて還元浄化する。リーン燃焼時にＮＯｘトラップ触媒によりトラップされたＮＯｘが許容範囲の限界まで達したときにはトラップされたＮＯｘを還元浄化するためエンジンコントローラ２１では、所定の排気温度が確保できる領域になると、リッチ燃焼となるように空気過剰率を制御する。
【００２４】
この場合に、過給機２５だけではリッチ燃焼や理論空燃比での燃焼が得られないことがあるので、吸気コレクタ３ａのすぐ上流の吸気通路３に、圧力制御弁からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ４６により駆動される吸気絞り弁４５を設けている。アクチュエータ４６の構成はＥＧＲ弁６と同様であり、吸気絞り弁用の圧力制御弁もコントロールユニット２１からのデューティ制御信号により駆動される。
【００２５】
一方、エンジン温度としての冷却水温Ｔｗが所定値より低い運転条件（例えば冷間始動時のようにエンジンの暖機完了前）やエンジン負荷が所定値より小さな運転条件（つまり低負荷域）で燃焼が悪化するとＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にＴｗが所定値より高い運転条件（エンジンの暖機完了後）やエンジン負荷が所定値より大きな運転条件（つまり中・高負荷域）で燃焼が悪化したときにはスモーク排出量が増加するので、燃焼を改善するため、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを設けている。すなわち、エンジンの暖機完了前や低負荷域においては拡散燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の拡散燃焼割合を制御することにより、またエンジンの暖機完了後や中・高負荷域においては予混合燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の予混合燃焼割合を制御することによりエンジンの暖機完了前や低負荷域だけでなく、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域においても、つまり全ての運転域で燃焼状態を改善している。
【００２６】
さて、図２〜図４はディーゼルエンジンの燃料である軽油について市場調査を行った結果である。すなわち、図２に示すようにセタン価は標準燃料比重に反比例して低下し、図示しないが蒸発性を表す１０％留出点は標準燃料比重が低いほど高く（留出温度が低い）なっている。この理由は、図３に示すように、標準燃料比重が高いほど、セタン価が低くて蒸発性が低い、ベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素含有量が多くなることに起因しているためと思われる。粘度は標準燃料比重に比例するため、図４に示すようにセタン価は粘度に反比例して低下する傾向である。
【００２７】
このような市場調査に鑑みると、エンジンの暖機完了前や低負荷域における拡散燃焼割合、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域における予混合燃焼割合の設定値を決めるのに用いた燃料（基準燃料）と異なる燃料比重の燃料が使用されることが考えられ、特に基準燃料より燃料比重が大きな燃料が使用されるときに燃焼状態が悪化し、エンジンの暖機完了前や低負荷域においてＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にエンジンの暖機完了後や中・高負荷域においてスモーク排出量が増加する可能性がある。
【００２８】
そこでコントロールユニット２１では、使用している燃料の比重を新たに推定（算出）し、エンジンの暖機完了前や低負荷域では拡散燃焼割合制御手段を用いてこの推定した燃料比重が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジンの暖機完了前や低負荷域では予混合燃焼割合制御手段を用いてこの推定した燃料比重が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増える側に補正する。
【００２９】
ここで、上記の拡散燃焼割合制御手段と予混合燃焼割合制御手段は同じ手段、具体的には次の手段の少なくとも一つである。
【００３０】
▲１▼パイロット噴射量を制御する手段
▲２▼パイロット噴射回数を制御する手段
▲３▼パイロット噴射時期を制御する手段
▲４▼メイン噴射時期を制御する手段
▲５▼吸気温度を制御する手段
ただし、本実施形態ではこれら５つ全てを備える場合で説明すると、パイロット噴射量を基準燃料の使用時より増すか、パイロット噴射回数を増すか、パイロット噴射時期を前記基準燃料の使用時より遅らせるか、メイン噴射時期を前記基準燃料の使用時より進めるか、吸気温度を前記基準燃料の使用時より上げるかしたとき、拡散燃焼割合が増加し、この反対にパイロット噴射量を基準燃料の使用時より減らすか、パイロット噴射時期を基準燃料の使用時より進めるか、メイン噴射時期を基準燃料の使用時より遅らせるか、吸気温度を基準燃料の使用時より下げるかしたとき予混合燃焼割合が増加する。
【００３１】
このため、エンジンコントローラ２１には、エアフローメータ７の出力Ｑａ、燃料配管に設置されている温度センサ３５からの燃料温度ＴＦ、後処理装置４１の下流に配置されている空燃比センサ３７からの酸素濃度Ｏ２、圧力センサ３８からの過給圧ＰＢ、温度センサ３９からの吸気温度ＴＩの各信号が入力している。
【００３２】
コントロールユニット２１で実行されるこれら燃焼制御の内容を、以下フローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
図５は燃焼制御を行うためのメインルーチンである。図５においてステップ１００では水温センサ３１により検出される冷却水温Ｔｗ、クランク角センサ３２により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ、クランク角センサ３３により検出される気筒判別値Ｃｙｌ、圧力センサ３４により検出されるコモンレール圧力ＰＣＲ、エアフローメータ７の出力Ｑａ、温度センサ３５により検出される燃料温度ＴＦ、アクセルセンサ３６により検出される負荷Ｌ、空燃比センサ３７により検出される酸素濃度Ｏ２を読み込む。
【００３４】
図５のステップ２００ではエンジン回転速度Ｎｅと負荷Ｌから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索してメイン噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎを求める。
【００３５】
図５のステップ３００では使用している燃料の燃料比重を検出する。この燃料比重の検出については図６のフローにより説明する。図６（図５ステップ３００のサブルーチン）においてステップ３１０ではエアフローメータ７の出力Ｑａから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のテーブルを検索して吸入空気量Ｑａｉｒを求める。
【００３６】
図６のステップ３２０は図５ステップ２００と同様である。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅと負荷Ｌから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索してメイン噴射量（燃料噴射量）Ｑｍａｉｎを求める。
【００３７】
なお、ここでのメイン噴射量Ｑ ｍａｉｎの算出方法はこれに限られない。例えばエンジン回転速度Ｎｅと負荷Ｌから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索して主噴射の燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄを求め、この燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄと、圧力センサ３４により検出される実コモンレール圧力ＰＣＲとから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索してメイン噴射量Ｑｍａｉｎを求めるようにしてもかまわない。
【００３８】
図６のステップ３３０では、空燃比センサ３７により検出される酸素濃度Ｏ２から、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のテーブルを検索することにより排気の実空燃比ＡＦｒｅａｌを求める。
【００３９】
図６のステップ３４０では燃料比重を検出するのに適した条件か否かをみる。通常、エンジンはＮＯｘ低減のためのＥＧＲが行われているのが一般的であって、ＥＧＲが実施される場合には排気の空燃比がリッチ側にシフトしてしまうため、このときにも排気の実空燃比を求めるにはＥＧＲによる補正が必要になる。しかしながら、当該補正によって実空燃比の検出精度が悪化することの懸念もあるため、実空燃比の検出指令はＥＧＲの作動を停止する領域で出すことが望ましい。このため、本実施形態ではＥＧＲの作動を停止する領域であるとき燃料比重の検出条件が成立する。
【００４０】
検出条件を満足しないときには燃料比重の検出（算出）は実施せずにそのまま図５のステップ４００に進む。
【００４１】
検出条件を満足していれば図６のステップ３４０よりステップ３５０に進み、実燃料比重Ｇｆｕｅｌを算出する。すなわち、吸入空気流量Ｑａｉｒと実空燃比ＡＦｒｅａｌとから次式により実燃料量（重量流量）Ｇｍａｉｎを求める。
【００４２】
Ｇｍａｉｎ＝Ｑａｉｒ／ＡＦｒｅａｌ…（１）
この実燃料量（重量流量）Ｇｍａｉｎとメイン噴射量（体積流量）Ｑｍａｉｎとから次式により実燃料比重Ｇｆｕｅｌを算出する。
【００４３】
Ｇｆｕｅｌ＝Ｇｍａｉｎ／Ｑｍａｉｎ…（２）
図６のステップ３６０では、このようにして得た実燃料比重Ｇｆｕｅｌと、センサ３５により検出される燃料温度ＴＦとから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより標準状態（大気圧、２０℃）での燃料比重、つまり標準燃料比重Ｇｓｔｄを算出する。すなわち、燃料温度ＴＦが標準状態での燃料温度（２０℃）より高いときには実燃料比重Ｇｆｕｅｌを大きくなる側に補正した値を、また燃料温度ＴＦが標準状態での燃料温度（２０℃）より低いときには実燃料比重Ｇｆｕｅｌを小さくなる側に補正した値を標準燃料比重Ｇｓｔｄとする。
【００４４】
このようにして使用している燃料の標準燃料比重Ｇｓｔｄの検出を終了したら図５に戻り、ステップ４００で基準燃料と異なる燃料比重の燃料が使用される場合においても、予め定められた排気性能が得られるように燃焼制御を行う。この燃焼制御については図７のフローにより説明する。図７（図６ステップ４００のサブルーチン）においてステップ４１０〜４６０ではメイン噴射時期制御、パイロット噴射制御、燃料噴射圧制御、過給圧制御、吸気温度制御を行う。これら各制御の内容は図８〜図１２に示しており、順に説明する。
【００４５】
図８（図７ステップ４１０のサブルーチン）はメイン噴射時期制御を行うためのものである。ステップ４１１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本メイン噴射時期ＭＩＴ＿Ｂを求める。この場合に、基本メイン噴射時期ＭＩＴ＿Ｂの検索値は基準燃料に対してマッチングしている。ここで、基準燃料には市販燃料のうちの標準燃料比重が最小のものを選択しており、この基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００４６】
ステップ４１２ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎとから定まる運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００４７】
運転条件が低負荷域にあると判定された場合にはステップ４１３でエンジンの冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１３を内容とするマップを検索することにより、メイン噴射時期の第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１を求め、また低負荷域でないと判定された場合にはステップ４１４で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１４を内容とするマップを検索することにより、メイン噴射時期の第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２を求める。
【００４８】
ステップ４１５では第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１または第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２によって基本メイン噴射時期ＭＩＴ＿Ｂを次のように補正してメイン噴射時期ＭＩＴを設定する。
【００４９】
低負荷域 ：ＭＩＴ＝ＭＩＴ＿Ｂ＋ＭＩＴ＿Ｋ１…（３）
中・高負荷域：ＭＩＴ＝ＭＩＴ＿Ｂ−ＭＩＴ＿Ｋ２…（４）
（３）式は低負荷域でメイン噴射時期を進角側に補正し、また（４）式は非低負荷域である中・高負荷域でメイン噴射時期を遅角側に補正する式である。
【００５０】
ここで、メイン噴射時期の第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１と第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２は、図１３、図１４に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど大きくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど大きな値が設定されている。
【００５１】
図９（図７ステップ４２０のサブルーチン）はパイロット噴射制御を行うためのものである。ステップ４２１、４２２ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本パイロット噴射時期ＰＩＴ＿Ｂと基本パイロット噴射量ＰＱ＿Ｂを求める。この場合に、基本パイロット噴射時期と基本パイロット噴射量の検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００５２】
ステップ４２３では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００５３】
運転条件が低負荷域にある場合にはステップ４２６、４２７で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１５と図１６を内容とする各マップを検索することにより、パイロット噴射時期の第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１とパイロット噴射量の第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１を、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４２４、４２５で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１７と図１８を内容とする各マップを検索することにより、パイロット噴射時期の第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２とパイロット噴射量の第２補正係数ＰＱ＿Ｋを求める。
【００５４】
ステップ４２８では標準燃料比重Ｇｓｔｄと所定値Ｇ０を比較する。標準燃料比重Ｇｓｔｄが所定値Ｇ０よりも大きい場合には、ステップ４２９に進んでパイロット噴射に先立つ（＝パイロット噴射よりも早い時期に噴射される）第２のパイロット噴射を行なうための目標値を設定する。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、第２パイロット噴射量Ｐ２Ｑおよび第２パイロット噴射時期Ｐ２ＩＴを設定する。標準燃料比重が所定値Ｇ０以下であるときにはステップ４２９を飛ばす。
【００５５】
ステップ４３０、４３１では第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１または第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２によって基本パイロット噴射時期ＰＩＴ＿Ｂを次のように、また第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１または第２補正係数ＰＱ＿Ｋ２によって基本パイロット噴射量ＰＱ＿Ｂを次のようにそれぞれ補正してパイロット噴射時期ＰＩＴとパイロット噴射量ＰＱを設定する。
【００５６】
（５）、（６）式は低負荷域でパイロット噴射時期を遅角側に、パイロット噴射量を増量側にそれぞれ補正し、また（７）、（８）式は中・高負荷域でパイロット噴射時期を進角側に、パイロット噴射量を減量側にそれぞれ補正する式である。
【００５７】
ここで、パイロット噴射時期の第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１と第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２は図１５、図１７に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど大きくなる値が設定されている。また冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど大きな値が設定されている。
【００５８】
また、パイロット噴射量の第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１は図１６に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。また冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。
【００５９】
これに対して第２補正係数ＰＱ＿Ｋ２は図１８に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より小さくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より小さくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より小さくなる値が設定されている。
【００６０】
図１０（図７ステップ４４０のサブルーチン）は燃料噴射圧制御を行うためのものである。ステップ４４１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本噴射圧ＰＲＡＩＬ＿Ｂを求める。この場合に、基本噴射圧の検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００６１】
ステップ４４２では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００６２】
運転条件が低負荷域にある場合にはそのままステップ４４４に進み、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４４３で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１９を内容とするマップを検索することにより、噴射圧補正係数ＰＲＡＩＬ＿Ｋを求めた後にステップ４４４に進む。
【００６３】
ステップ４４４では次のように燃料噴射圧ＰＲＡＩＬを設定する。
【００６４】
低負荷域 ：ＰＲＡＩＬ＝ＰＲＡＩＬ＿Ｂ…（９）
中・高負荷域：ＰＲＡＩＬ＝ＰＲＡＩＬ＿Ｂ×ＰＲＡＩＬ＿Ｋ…（１０）
（１０）式は中・高負荷域で燃料噴射圧を上げる側に補正する式である。
【００６５】
ここで、噴射圧補正係数ＰＲＡＩＬ＿Ｋは図１９に示したように基準燃料のとき冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より大きくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。
【００６６】
図１１（図７ステップ４５０のサブルーチン）は過給圧制御（空気過剰率制御）を行うためのものである。ステップ４５１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本過給圧ＰＢＯＯＳＴ＿Ｂを求める。この場合に、基本過給圧の検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００６７】
ステップ４５２では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００６８】
運転条件が低負荷域にある場合にはそのままステップ４５４に進み、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４５３で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図２０を内容とするマップを検索することにより、過給圧補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋを求めるた後にステップ４５４に進む。
【００６９】
ステップ４５４では次のように過給圧ＰＢＯＯＳＴを設定する。
【００７０】
低負荷域 ：ＰＢＯＯＳＴ＝ＰＢＯＯＳＴ＿Ｂ…（１１）
中・高負荷域：ＰＢＯＯＳＴ＝ＰＢＯＯＳＴ＿Ｂ×ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋ…（１２）
（１２）式は中・高負荷域で過給圧を上げる側に補正する式である。
【００７１】
ここで、過給圧補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋは図２０に示したように基準燃料のとき冷却水温Ｔｗが高いほど１．０より大きくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。
【００７２】
図１２（図７ステップ４６０のサブルーチン）は吸気温度制御を行うためのものである。ステップ４６１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本吸気温度ＴＩＮＴ＿Ｂを求める。この場合に、基本吸気温度ＴＩＮＴ＿Ｂの検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００７３】
ステップ４６２では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００７４】
運転条件が低負荷域にある場合にはステップ４６３で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図２１を内容とする各マップを検索することにより、吸気温度の第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１を、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４６４で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図２２を内容とするマップを検索することにより、吸気温度の第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２を求める。
、ステップ４６５では第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１または第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２によって基本吸気温度ＴＩＮＴ＿Ｂを次のように補正して吸気温度ＴＩＮＴを設定する。
【００７５】
低負荷運転時 ：ＴＩＮＴ＝ＴＩＮＴ＿Ｂ×ＴＩＮＴ＿Ｋ１…（１３）
非低負荷運転時：ＴＩＮＴ＝ＴＩＮＴ＿Ｂ×ＴＩＮＴ＿Ｋ２…（１４）
（１３）式は低負荷運転時に吸気温度を上げる側に補正し、また（１４）式は非低負荷運転時に吸気温度を下げる側に補正する式である。
【００７６】
ここで、吸気温度の第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１は図２１に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。これに対して、吸気温度の第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２は図２２に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より小さくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より小さくなる値が設定されている。また冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなる１．０より小さくなる値が設定されている。
【００７７】
コントロールユニット２１では、上記図８ステップ４１５で設定されたメイン噴射時期ＭＴＩ、上記図９ステップ４３０、４３１で設定されたパイロット噴射時期ＰＩＴ、パイロット噴射量ＰＱが得られるように三方弁１５を介してメイン噴射とパイロット噴射を制御すると共に、上記図１２ステップ４６５で設定された吸気温度ＴＩＮＴが得られるように流量制御弁４９を介してコレクタ３ａ内の吸気温度を制御する。このため、基準燃料のとき、低負荷域やエンジンの暖機完了前にあって冷却水温Ｔｗが低いとき、第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１によりメイン噴射時期が進角され、第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１によりパイロット噴射時期が遅角され、第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１によりパイロット噴射量が増量され、かつパイロット噴射に先立つ第２のパイロット噴射が行われる（パイロット噴射回数が増やされる）と共に、第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１により吸気温度が高くされ、また冷却水温が同じであれば基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど、メイン噴射時期が進角され、パイロット噴射時期が遅角され、パイロット噴射量が増量されると共に、吸気温度が高くされる。
【００７８】
この反対に基準燃料のとき、中・高負荷域やエンジンの暖機完了後にあって冷却水温Ｔｗが高いとき、第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２によりメイン噴射時期が遅角され、第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２によりパイロット噴射時期が進角され、第２補正係数ＰＱ＿Ｋ２によりパイロット噴射量が減量されると共に、第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２により吸気温度が低くされ、また冷却水温が同じであれば基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど、メイン噴射時期が遅角され、パイロット噴射時期が進角され、パイロット噴射時期量が減量されると共に、吸気温度が低くされる。
【００７９】
コントロールユニット２１ではまた、上記図１０ステップ４４４で設定された燃料噴射圧ＰＲＡＩＬが得られるように圧力制御弁１９を介してコモンレール圧を制御し、上記図１１ステップ４５４で設定された過給圧ＰＢＯＯＳＴが得られるように可変ノズル２７を介して過給圧を制御する。このため、基準燃料のとき、中・高負荷域では冷却水温Ｔｗが高いほど噴射圧補正係数ＰＲＡＩＬ＿Ｋにより燃料噴射圧が高くされ、過給圧補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋにより過給圧が高くされ、また冷却水温が同じであれば基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど、燃料噴射圧が高くされ、過給圧が高くされる。
【００８０】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００８１】
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、エンジンの暖機完了前や低負荷域（エンジン温度が所定値より低い運転条件やエンジン負荷が所定値より小さい運転条件）では拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値である標準燃料比重Ｇｓｔｄが基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正し、またエンジンの暖機完了後や中・高負荷域（エンジン温度が所定値より高い運転条件やエンジン負荷が所定値より大きい運転条件）では予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値である標準燃料比重Ｇｓｔｄが基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正するので、基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量の多い燃料が使用されるときにおいても、エンジンの暖機完了前や低負荷域におけるＨＣ排出量の増加や失火を抑制すると共に、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域におけるスモーク排出量の増加を抑制できる。
【００８２】
この場合、上記の拡散燃焼割合制御手段と予混合燃焼割合制御手段はパイロット噴射量、パイロット噴射時期、メイン噴射時期、吸気温度の少なくとも一つを制御する手段であり、パイロット噴射量を基準燃料の使用時より増すか、パイロット噴射回数を増すか、パイロット噴射時期を基準燃料の使用時より遅らせるか、メイン噴射時期を基準燃料の使用時より進めるか、吸気温度を基準燃料の使用時より上げるかの少なくとも一つを行うことで（請求項５に記載の発明）、基準燃料の使用時より拡散燃焼割合が増加し、これにより、基準燃料より芳香族炭化水素含有量が多い燃料が使用されるときにおいても、燃料の着火遅れ期間が確実に短縮され、ＨＣ排出量が抑制されている。
【００８３】
また、パイロット噴射量を基準燃料の使用時より減らすか、パイロット噴射時期を基準燃料の使用時より進めるか、メイン噴射時期を基準燃料の使用時より遅らせるか、吸気温度を基準燃料の使用時より下げるかの少なくとも一つを行うことで（請求項６に記載の発明）、基準燃料の使用時より予混合燃焼割合が増加し、これにより、基準燃料より芳香族炭化水素含有量が多い燃料が使用されるときにおいても、燃料の着火遅れ期間が確実に延長され、スモーク排出量が抑制されている。
【００８４】
本実施形態（請求項７、９に記載の発明）によれば、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値である標準燃料比重Ｇｓｔｄが基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量が多いことを示すとき、エンジン負荷が所定値より大きい運転条件やエンジン温度が所定値より高い運転条件で補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋにより過給圧（空気過剰率）を基準燃料の使用時より大きくすると共に補正係数ＰＡＩＬ＿Ｋにより燃料噴射圧を基準燃料の使用時より高くするので、拡散燃焼中であっても燃料と空気の混合を促進でき、スモークの排出を抑制できる。
【００８５】
実施形態では、拡散燃焼割合制御手段と予混合燃焼割合制御手段がパイロット噴射量、パイロット噴射回数、パイロット噴射時期、メイン噴射時期、吸気温度の少なくとも一つを制御する手段である場合で説明したが、圧縮比を可変に制御し得る機構を備えるエンジンではこれに実圧縮比を加えてもかまわない（請求項５に記載の発明）。
【００８６】
実施形態では、燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が標準燃料比重である場合で説明したが、標準燃料比重と燃料中の芳香族炭化水素含有量との間には図３に示す関係があるので、標準燃料比重から図３を内容とするテーブルを検索して燃料中の芳香族炭化水素含有量を求め、この燃料中の芳香族炭化水素含有量を標準燃料比重に代えて用いることができる（請求項１１に記載の発明）。このとき、比較的簡易な構成で燃料中の芳香族炭化水素含有量を正確に求めることができる。
【００８７】
最後に、請求項１に記載の芳香族炭化水素含有量相関値検出手段の機能は図６のフローにより、補正手段の機能は図７、図８、図９、図１２のフローにより果たされてる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す概略構成図。
【図２】軽油の標準燃料比重とセタン価の関係を示す特性図。
【図３】軽油の標準燃料比重と芳香族炭化水素成分含有量の関係を示す特性図。
【図４】軽油の粘度とセタン価の関係を示す特性図。
【図５】メインルーチンを説明するためのフローチャート。
【図６】燃料比重の検出を説明するためのフローチャート。
【図７】燃焼制御を説明するためのフローチャート。
【図８】メイン噴射時期制御を説明するためのフローチャート。
【図９】パイロット噴射制御を説明するためのフローチャート。
【図１０】燃料噴射圧制御を説明するためのフローチャート。
【図１１】過給圧制御を説明するためのフローチャート。
【図１２】吸気温度制御を説明するためのフローチャート。
【図１３】メイン噴射時期の第１補正係数の特性図。
【図１４】メイン噴射時期の第２補正係数の特性図。
【図１５】パイロット噴射時期の第１補正係数の特性図。
【図１６】パイロット噴射量の第１補正係数の特性図。
【図１７】パイロット噴射時期の第２補正係数の特性図。
【図１８】パイロット噴射量の第２補正係数の特性図。
【図１９】燃料噴射圧の補正係数の特性図。
【図２０】過給圧補正係数の特性図。
【図２１】吸気温度の第１補正係数の特性図。
【図２２】吸気温度の第２補正係数の特性図。
【符号の説明】
７ エアフローメータ（吸入空気量検出手段）
１５ 三方弁（拡散燃焼割合制御手段及び予混合燃焼制御手段）
２１ コントロールユニット
２５ ターボ過給機
３１ 温度センサ（エンジン温度検出手段）
３５ 温度センサ（燃料温度検出手段）
３６ アクセルセンサ（負荷検出手段）
３７ 空燃比センサ（実空燃比検出手段）
４９ 流量制御弁（拡散燃焼割合制御手段及び予混合燃焼制御手段）
【発明の属する技術分野】
この発明はディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの燃料である軽油のセタン価を検出し、その検出したセタン価に応じて燃料噴射時期を制御するものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平３−４５１８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン温度が所定値より低い運転条件（例えばエンジンの暖機完了前）やエンジン負荷が所定値より小さな運転条件（低負荷域）で燃焼が悪化するとＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にエンジン温度が所定値より高い運転条件（例えばエンジンの暖機完了後）やエンジン負荷が所定値より大きな運転条件（中・高負荷域）で燃焼が悪化したときにはスモーク排出量が増加するので、燃焼を改善するため、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを設けている。すなわち、エンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件においては拡散燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の拡散燃焼割合を制御することにより、またエンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件においては予混合燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の予混合燃焼割合を制御することにより燃焼状態を改善している。
【０００５】
一方、ディーゼルエンジンの燃料である軽油について市場調査を行ったところ、図２〜図４に示す結果が得られた。すなわち、図２に示すようにセタン価は標準燃料比重に反比例して低下し、標準燃料比重が低いほど、蒸発性を表す１０％留出点が高く（留出温度が低い）なっている。この理由は、図３に示すように、標準燃料比重が高いほど、セタン価が低くて蒸発性が低い、ベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素含有量が多くなることに起因しているためと思われる。粘度は標準燃料比重に比例するため、図４に示すようにセタン価は粘度に反比例して低下する。
【０００６】
このような市場調査に鑑みると、エンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件における拡散燃焼割合、エンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件における予混合燃焼割合の２つの設定値を決めるのに用いた基準燃料と異なる芳香族炭化水素含有量の燃料が使用されることが考えられ、特に基準燃料より芳香族炭化水素含有量が大きな燃料が使用されるときに燃焼状態が悪化し、エンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件においてＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にエンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件においてスモーク排出量が増加する可能性がある。
【０００７】
そこで本発明は、実用的かつ簡便で精度良く、燃料の質に応じてエンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件における拡散燃焼割合、エンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件における予混合燃焼割合をそれぞれ制御することを目的としている。具体的には、燃料の質は芳香族炭化水素含有量やその相関値であり、これら基づいてエンジン温度が低い運転条件やエンジン負荷が小さな運転条件における拡散燃焼割合、エンジン温度が高い運転条件やエンジン負荷が大きな運転条件における予混合燃焼割合を制御する。
【０００８】
一方、上記特許文献１においては燃料粘度とセタン価とには比例関係があり、燃料粘度が高いほどセタン価も高くなるとの記載がある。しかながら、本発明者の実施した市場調査では、図４に示すように、燃料粘度とセタン価との相関は低く、しかも反比例の関係であり、燃料粘度が高いほどセタン価は低くなる傾向となっている。この理由は、図３で前述したように標準燃料比重が高いほどセタン価が低くて蒸発性が低いベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素含有量が多くなることに起因している。また、芳香族炭化水素類は多環構造に直鎖や側鎖構造のものがくっついており、カーボン数が多くて重質になっていることが一般的であって、このため芳香族炭化水素含有量が多くなると燃料粘度が高くなる。したがって、前述したように燃料粘度は標準燃料比重に比例して高くなるため、図４に示すようにセタン価は燃料粘度に反比例して低下するのである。すなわち、燃料粘度とセタン価の関係が逆であるということは別にしても、燃料粘度を検出することではセタン価を精度良く検出することができないのであり、燃料の質を表す値として、芳香族炭化水素含有量の相関値や標準燃料比重を採用するようにした本願発明と、セタン価や燃料粘度を採用する上記特許文献１とでは技術的思想が異なっている。
【０００９】
また、上記特許文献１では燃料粘度測定手段として燃料タンク内に一定距離を重力により落下する錘の落下時間を計測する機構を備え、その粘度測定結果に対し温度測定手段の測定結果に基づく補正を施してセタン価を判定する構成としている。このような方法では燃料の粘度測定のために複雑な機構が必要であるし、そのために燃料タンクの設計の自由度を奪い、生産性も悪化し、コストアップを避けられない。しかも車両が傾けば燃料タンク内の粘度測定機構自体のフリクションが変化することが想定され、このような理由からも正確な粘度測定、ひいては正確なセタン価の検出は困難である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値を検出する芳香族炭化水素含有量相関値検出手段と、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを備え、前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン負荷が所定値より小さい運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正するように構成する。
【００１１】
本発明はまた、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、使用している燃料中の芳香族含有量の相関値を検出する芳香族炭化水素含有量相関値検出手段と、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを備え、前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン温度が所定値より低い運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン温度が前記所定値より高い運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正するように構成する。
【００１２】
本発明はまた、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量を検出する芳香族炭化水素含有量検出手段と、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る増加させる拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る増加させる予混合燃焼割合制御手段とを備え、前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン温度が所定値より低い運転条件またはエンジン負荷が所定値より小さい運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン温度が前記所定値より高い運転条件またはエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増える側に補正するように構成する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明では、エンジン温度が所定値より低い運転条件（エンジンの暖機完了前）やエンジン負荷が所定値より小さい運転条件（低負荷域）では拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量またはその相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正し、またエンジン温度が所定値より高い運転条件（エンジンの暖機完了後）やエンジン負荷が所定値より大きい運転条件（中・高負荷域）では予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量またはその相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正するので、基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量の多い燃料が使用されるときにおいても、エンジンの暖機完了前や低負荷域におけるＨＣ排出量の増加や失火を抑制すると共に、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域におけるスモーク排出量の増加を抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は一実施形態のディーゼルエンジンの構成を示す概略構成図である。
【００１５】
図１において、エンジン１の排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、ステッピングモータ５により駆動されるＥＧＲ弁６を備えている。ステッピングモータ５は、コントロールユニット２１からの制御信号により駆動されるもので、これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。これは燃焼温度が高くなるとＮＯｘが増えるので、燃焼温度を抑制するため排気の一部を吸気通路に還流させることにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘの発生を少なくしようとするものである。
【００１６】
ＥＧＲ通路４には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラー４７を備える。ＥＧＲクーラー４７は内管と外管からなる２重構造をしており、内管をＥＧＲガスが、外管をエンジン冷却水（冷媒）が流れる。この冷却水は、エンジン（ウォータジャケット）への主流路をバイパスする流路４８を流れる冷却水である。このバイパス流路４８には、ＥＧＲクーラー４７を流れる冷却水流量を調整するための流量制御弁４９が設けられ、コントロールユニット２１により、前記コレクタ部３ａ内の吸気温度ＴＩが目標値と一致するようにこの流量制御弁４９が制御される。
【００１７】
エンジンには燃料供給装置としてのコモンレール式燃料噴射装置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク１１、サプライポンプ１２、蓄圧室１３、気筒毎に設けられるノズル（図示しない）からなり、サプライポンプ１２により加圧された燃料は蓄圧室１３にいったん蓄えられたあと、蓄圧室１３の高圧燃料が気筒数分のノズルに分配される。
【００１８】
ノズルは、針弁、ノズル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピストン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストンへの燃料供給通路に三方弁（電磁弁）１５が介装されている。三方弁１５のＯＦＦ時には針弁が着座状態にあり、三方弁１５がＯＮ状態になると針弁が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。つまり、三方弁１５のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整され、蓄圧室１３の圧力が同じであれば、ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。
【００１９】
また、コモンレール１３圧力を制御するため、サプライポンプ１２からの吐出燃料の一部は、一方向弁１８が設けられたオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻されるようにしており、このオーバーフロー通路１７の流路面積を変えるための圧力制御弁１９が設けられている。この圧力制御弁１９はコントロールユニット２１からのデューティ制御信号に応じてオーバーフロー通路１７の流路面積を変えてコモンレール１３への燃料吐出量を調整することによ、りコモンレール１３の圧力を制御する。コモンレール圧力の目標値は運転条件に応じて予め定められており、圧力センサ３４により検出される実コモンレール圧がこの目標値と一致するように圧力制御弁１９への制御量がフィードバック制御される。
【００２０】
アクセル開度センサ３６、エンジン回転速度とクランク角度を検出するクランク角センサ３２、３３、水温センサ３１からの信号が入力されるコントロールユニット２１では、エンジン回転速度とアクセル開度（以下「負荷」という。）に応じてメイン噴射量を算出し、算出したメイン噴射量に対応して三方弁１５のＯＮ時間を制御するほか、三方弁１５のＯＮへの切換時期を制御することで、運転条件に応じた所定の噴射開始時期（噴射時期）を得るようにしている。
【００２１】
ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２に可変容量ターボ過給機２５を備える。これは、排気タービン２６のスクロール入口に、アクチュエータ２８により駆動される可変ノズル２７を設けたもので、コントロールユニット２１により、可変ノズル２７は前記コレクタ部３ａ内の過給圧ＰＢが目標値と一致するように制御される。
【００２２】
上記のアクチュエータ２８は、制御圧力に応動して可変ノズル２７を駆動するダイヤフラムアクチュエータと、このダイヤフラムアクチュエータへの制御圧力を調整する圧力制御弁とからなり、可変ノズル２７の実開度が目標ノズル開度となるようにデューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁に出力される。
【００２３】
排気タービン２６下流の排気通路２には後処理装置（例えば酸化触媒、ＮＯｘトラップ触媒）４１を備える。ＮＯｘトラップ触媒は、空気過剰率が１．０よりも大きくなるリーン燃焼時に排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）をトラップし、空気過剰率が１．０以下の値になるリッチ燃焼時（あるいは理論空燃比での燃焼時）になると、トラップしていたＮＯｘを排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤として用いて還元浄化する。リーン燃焼時にＮＯｘトラップ触媒によりトラップされたＮＯｘが許容範囲の限界まで達したときにはトラップされたＮＯｘを還元浄化するためエンジンコントローラ２１では、所定の排気温度が確保できる領域になると、リッチ燃焼となるように空気過剰率を制御する。
【００２４】
この場合に、過給機２５だけではリッチ燃焼や理論空燃比での燃焼が得られないことがあるので、吸気コレクタ３ａのすぐ上流の吸気通路３に、圧力制御弁からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ４６により駆動される吸気絞り弁４５を設けている。アクチュエータ４６の構成はＥＧＲ弁６と同様であり、吸気絞り弁用の圧力制御弁もコントロールユニット２１からのデューティ制御信号により駆動される。
【００２５】
一方、エンジン温度としての冷却水温Ｔｗが所定値より低い運転条件（例えば冷間始動時のようにエンジンの暖機完了前）やエンジン負荷が所定値より小さな運転条件（つまり低負荷域）で燃焼が悪化するとＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にＴｗが所定値より高い運転条件（エンジンの暖機完了後）やエンジン負荷が所定値より大きな運転条件（つまり中・高負荷域）で燃焼が悪化したときにはスモーク排出量が増加するので、燃焼を改善するため、燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段とを設けている。すなわち、エンジンの暖機完了前や低負荷域においては拡散燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の拡散燃焼割合を制御することにより、またエンジンの暖機完了後や中・高負荷域においては予混合燃焼割合制御手段を用いて燃焼中の予混合燃焼割合を制御することによりエンジンの暖機完了前や低負荷域だけでなく、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域においても、つまり全ての運転域で燃焼状態を改善している。
【００２６】
さて、図２〜図４はディーゼルエンジンの燃料である軽油について市場調査を行った結果である。すなわち、図２に示すようにセタン価は標準燃料比重に反比例して低下し、図示しないが蒸発性を表す１０％留出点は標準燃料比重が低いほど高く（留出温度が低い）なっている。この理由は、図３に示すように、標準燃料比重が高いほど、セタン価が低くて蒸発性が低い、ベンゼン環構造を持つ芳香族炭化水素含有量が多くなることに起因しているためと思われる。粘度は標準燃料比重に比例するため、図４に示すようにセタン価は粘度に反比例して低下する傾向である。
【００２７】
このような市場調査に鑑みると、エンジンの暖機完了前や低負荷域における拡散燃焼割合、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域における予混合燃焼割合の設定値を決めるのに用いた燃料（基準燃料）と異なる燃料比重の燃料が使用されることが考えられ、特に基準燃料より燃料比重が大きな燃料が使用されるときに燃焼状態が悪化し、エンジンの暖機完了前や低負荷域においてＨＣ排出量が増えたり失火が発生し、この反対にエンジンの暖機完了後や中・高負荷域においてスモーク排出量が増加する可能性がある。
【００２８】
そこでコントロールユニット２１では、使用している燃料の比重を新たに推定（算出）し、エンジンの暖機完了前や低負荷域では拡散燃焼割合制御手段を用いてこの推定した燃料比重が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジンの暖機完了前や低負荷域では予混合燃焼割合制御手段を用いてこの推定した燃料比重が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増える側に補正する。
【００２９】
ここで、上記の拡散燃焼割合制御手段と予混合燃焼割合制御手段は同じ手段、具体的には次の手段の少なくとも一つである。
【００３０】
▲１▼パイロット噴射量を制御する手段
▲２▼パイロット噴射回数を制御する手段
▲３▼パイロット噴射時期を制御する手段
▲４▼メイン噴射時期を制御する手段
▲５▼吸気温度を制御する手段
ただし、本実施形態ではこれら５つ全てを備える場合で説明すると、パイロット噴射量を基準燃料の使用時より増すか、パイロット噴射回数を増すか、パイロット噴射時期を前記基準燃料の使用時より遅らせるか、メイン噴射時期を前記基準燃料の使用時より進めるか、吸気温度を前記基準燃料の使用時より上げるかしたとき、拡散燃焼割合が増加し、この反対にパイロット噴射量を基準燃料の使用時より減らすか、パイロット噴射時期を基準燃料の使用時より進めるか、メイン噴射時期を基準燃料の使用時より遅らせるか、吸気温度を基準燃料の使用時より下げるかしたとき予混合燃焼割合が増加する。
【００３１】
このため、エンジンコントローラ２１には、エアフローメータ７の出力Ｑａ、燃料配管に設置されている温度センサ３５からの燃料温度ＴＦ、後処理装置４１の下流に配置されている空燃比センサ３７からの酸素濃度Ｏ２、圧力センサ３８からの過給圧ＰＢ、温度センサ３９からの吸気温度ＴＩの各信号が入力している。
【００３２】
コントロールユニット２１で実行されるこれら燃焼制御の内容を、以下フローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
図５は燃焼制御を行うためのメインルーチンである。図５においてステップ１００では水温センサ３１により検出される冷却水温Ｔｗ、クランク角センサ３２により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ、クランク角センサ３３により検出される気筒判別値Ｃｙｌ、圧力センサ３４により検出されるコモンレール圧力ＰＣＲ、エアフローメータ７の出力Ｑａ、温度センサ３５により検出される燃料温度ＴＦ、アクセルセンサ３６により検出される負荷Ｌ、空燃比センサ３７により検出される酸素濃度Ｏ２を読み込む。
【００３４】
図５のステップ２００ではエンジン回転速度Ｎｅと負荷Ｌから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索してメイン噴射量（燃料供給量）Ｑｍａｉｎを求める。
【００３５】
図５のステップ３００では使用している燃料の燃料比重を検出する。この燃料比重の検出については図６のフローにより説明する。図６（図５ステップ３００のサブルーチン）においてステップ３１０ではエアフローメータ７の出力Ｑａから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のテーブルを検索して吸入空気量Ｑａｉｒを求める。
【００３６】
図６のステップ３２０は図５ステップ２００と同様である。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅと負荷Ｌから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索してメイン噴射量（燃料噴射量）Ｑｍａｉｎを求める。
【００３７】
なお、ここでのメイン噴射量Ｑ ｍａｉｎの算出方法はこれに限られない。例えばエンジン回転速度Ｎｅと負荷Ｌから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索して主噴射の燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄを求め、この燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄと、圧力センサ３４により検出される実コモンレール圧力ＰＣＲとから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索してメイン噴射量Ｑｍａｉｎを求めるようにしてもかまわない。
【００３８】
図６のステップ３３０では、空燃比センサ３７により検出される酸素濃度Ｏ２から、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のテーブルを検索することにより排気の実空燃比ＡＦｒｅａｌを求める。
【００３９】
図６のステップ３４０では燃料比重を検出するのに適した条件か否かをみる。通常、エンジンはＮＯｘ低減のためのＥＧＲが行われているのが一般的であって、ＥＧＲが実施される場合には排気の空燃比がリッチ側にシフトしてしまうため、このときにも排気の実空燃比を求めるにはＥＧＲによる補正が必要になる。しかしながら、当該補正によって実空燃比の検出精度が悪化することの懸念もあるため、実空燃比の検出指令はＥＧＲの作動を停止する領域で出すことが望ましい。このため、本実施形態ではＥＧＲの作動を停止する領域であるとき燃料比重の検出条件が成立する。
【００４０】
検出条件を満足しないときには燃料比重の検出（算出）は実施せずにそのまま図５のステップ４００に進む。
【００４１】
検出条件を満足していれば図６のステップ３４０よりステップ３５０に進み、実燃料比重Ｇｆｕｅｌを算出する。すなわち、吸入空気流量Ｑａｉｒと実空燃比ＡＦｒｅａｌとから次式により実燃料量（重量流量）Ｇｍａｉｎを求める。
【００４２】
Ｇｍａｉｎ＝Ｑａｉｒ／ＡＦｒｅａｌ…（１）
この実燃料量（重量流量）Ｇｍａｉｎとメイン噴射量（体積流量）Ｑｍａｉｎとから次式により実燃料比重Ｇｆｕｅｌを算出する。
【００４３】
Ｇｆｕｅｌ＝Ｇｍａｉｎ／Ｑｍａｉｎ…（２）
図６のステップ３６０では、このようにして得た実燃料比重Ｇｆｕｅｌと、センサ３５により検出される燃料温度ＴＦとから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより標準状態（大気圧、２０℃）での燃料比重、つまり標準燃料比重Ｇｓｔｄを算出する。すなわち、燃料温度ＴＦが標準状態での燃料温度（２０℃）より高いときには実燃料比重Ｇｆｕｅｌを大きくなる側に補正した値を、また燃料温度ＴＦが標準状態での燃料温度（２０℃）より低いときには実燃料比重Ｇｆｕｅｌを小さくなる側に補正した値を標準燃料比重Ｇｓｔｄとする。
【００４４】
このようにして使用している燃料の標準燃料比重Ｇｓｔｄの検出を終了したら図５に戻り、ステップ４００で基準燃料と異なる燃料比重の燃料が使用される場合においても、予め定められた排気性能が得られるように燃焼制御を行う。この燃焼制御については図７のフローにより説明する。図７（図６ステップ４００のサブルーチン）においてステップ４１０〜４６０ではメイン噴射時期制御、パイロット噴射制御、燃料噴射圧制御、過給圧制御、吸気温度制御を行う。これら各制御の内容は図８〜図１２に示しており、順に説明する。
【００４５】
図８（図７ステップ４１０のサブルーチン）はメイン噴射時期制御を行うためのものである。ステップ４１１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本メイン噴射時期ＭＩＴ＿Ｂを求める。この場合に、基本メイン噴射時期ＭＩＴ＿Ｂの検索値は基準燃料に対してマッチングしている。ここで、基準燃料には市販燃料のうちの標準燃料比重が最小のものを選択しており、この基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００４６】
ステップ４１２ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎとから定まる運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００４７】
運転条件が低負荷域にあると判定された場合にはステップ４１３でエンジンの冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１３を内容とするマップを検索することにより、メイン噴射時期の第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１を求め、また低負荷域でないと判定された場合にはステップ４１４で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１４を内容とするマップを検索することにより、メイン噴射時期の第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２を求める。
【００４８】
ステップ４１５では第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１または第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２によって基本メイン噴射時期ＭＩＴ＿Ｂを次のように補正してメイン噴射時期ＭＩＴを設定する。
【００４９】
低負荷域 ：ＭＩＴ＝ＭＩＴ＿Ｂ＋ＭＩＴ＿Ｋ１…（３）
中・高負荷域：ＭＩＴ＝ＭＩＴ＿Ｂ−ＭＩＴ＿Ｋ２…（４）
（３）式は低負荷域でメイン噴射時期を進角側に補正し、また（４）式は非低負荷域である中・高負荷域でメイン噴射時期を遅角側に補正する式である。
【００５０】
ここで、メイン噴射時期の第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１と第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２は、図１３、図１４に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど大きくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど大きな値が設定されている。
【００５１】
図９（図７ステップ４２０のサブルーチン）はパイロット噴射制御を行うためのものである。ステップ４２１、４２２ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本パイロット噴射時期ＰＩＴ＿Ｂと基本パイロット噴射量ＰＱ＿Ｂを求める。この場合に、基本パイロット噴射時期と基本パイロット噴射量の検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００５２】
ステップ４２３では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００５３】
運転条件が低負荷域にある場合にはステップ４２６、４２７で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１５と図１６を内容とする各マップを検索することにより、パイロット噴射時期の第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１とパイロット噴射量の第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１を、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４２４、４２５で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１７と図１８を内容とする各マップを検索することにより、パイロット噴射時期の第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２とパイロット噴射量の第２補正係数ＰＱ＿Ｋを求める。
【００５４】
ステップ４２８では標準燃料比重Ｇｓｔｄと所定値Ｇ０を比較する。標準燃料比重Ｇｓｔｄが所定値Ｇ０よりも大きい場合には、ステップ４２９に進んでパイロット噴射に先立つ（＝パイロット噴射よりも早い時期に噴射される）第２のパイロット噴射を行なうための目標値を設定する。すなわち、エンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、第２パイロット噴射量Ｐ２Ｑおよび第２パイロット噴射時期Ｐ２ＩＴを設定する。標準燃料比重が所定値Ｇ０以下であるときにはステップ４２９を飛ばす。
【００５５】
ステップ４３０、４３１では第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１または第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２によって基本パイロット噴射時期ＰＩＴ＿Ｂを次のように、また第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１または第２補正係数ＰＱ＿Ｋ２によって基本パイロット噴射量ＰＱ＿Ｂを次のようにそれぞれ補正してパイロット噴射時期ＰＩＴとパイロット噴射量ＰＱを設定する。
【００５６】
【００５７】
ここで、パイロット噴射時期の第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１と第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２は図１５、図１７に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど大きくなる値が設定されている。また冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど大きな値が設定されている。
【００５８】
また、パイロット噴射量の第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１は図１６に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。また冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。
【００５９】
これに対して第２補正係数ＰＱ＿Ｋ２は図１８に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より小さくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より小さくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より小さくなる値が設定されている。
【００６０】
図１０（図７ステップ４４０のサブルーチン）は燃料噴射圧制御を行うためのものである。ステップ４４１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本噴射圧ＰＲＡＩＬ＿Ｂを求める。この場合に、基本噴射圧の検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００６１】
ステップ４４２では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００６２】
運転条件が低負荷域にある場合にはそのままステップ４４４に進み、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４４３で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図１９を内容とするマップを検索することにより、噴射圧補正係数ＰＲＡＩＬ＿Ｋを求めた後にステップ４４４に進む。
【００６３】
ステップ４４４では次のように燃料噴射圧ＰＲＡＩＬを設定する。
【００６４】
低負荷域 ：ＰＲＡＩＬ＝ＰＲＡＩＬ＿Ｂ…（９）
中・高負荷域：ＰＲＡＩＬ＝ＰＲＡＩＬ＿Ｂ×ＰＲＡＩＬ＿Ｋ…（１０）
（１０）式は中・高負荷域で燃料噴射圧を上げる側に補正する式である。
【００６５】
ここで、噴射圧補正係数ＰＲＡＩＬ＿Ｋは図１９に示したように基準燃料のとき冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より大きくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。
【００６６】
図１１（図７ステップ４５０のサブルーチン）は過給圧制御（空気過剰率制御）を行うためのものである。ステップ４５１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本過給圧ＰＢＯＯＳＴ＿Ｂを求める。この場合に、基本過給圧の検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００６７】
ステップ４５２では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００６８】
運転条件が低負荷域にある場合にはそのままステップ４５４に進み、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４５３で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図２０を内容とするマップを検索することにより、過給圧補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋを求めるた後にステップ４５４に進む。
【００６９】
ステップ４５４では次のように過給圧ＰＢＯＯＳＴを設定する。
【００７０】
低負荷域 ：ＰＢＯＯＳＴ＝ＰＢＯＯＳＴ＿Ｂ…（１１）
中・高負荷域：ＰＢＯＯＳＴ＝ＰＢＯＯＳＴ＿Ｂ×ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋ…（１２）
（１２）式は中・高負荷域で過給圧を上げる側に補正する式である。
【００７１】
ここで、過給圧補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋは図２０に示したように基準燃料のとき冷却水温Ｔｗが高いほど１．０より大きくなる値が設定されている。また、冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。
【００７２】
図１２（図７ステップ４６０のサブルーチン）は吸気温度制御を行うためのものである。ステップ４６１ではエンジン回転速度Ｎｅとメイン噴射量Ｑｍａｉｎから、コントロールユニット２１のＲＯＭに予め記憶されている所定のマップを検索することにより、基本吸気温度ＴＩＮＴ＿Ｂを求める。この場合に、基本吸気温度ＴＩＮＴ＿Ｂの検索値は基準燃料に対してマッチングしており、基準燃料の使用時に全ての運転条件で燃焼状態が良好となるようにその検索値を設定している。
【００７３】
ステップ４６２では、図８のステップ４１２と同様に、運転条件が低負荷域にあるか否かをみる。
【００７４】
運転条件が低負荷域にある場合にはステップ４６３で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図２１を内容とする各マップを検索することにより、吸気温度の第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１を、また運転条件が低負荷域にない場合にはステップ４６４で冷却水温Ｔｗと標準燃料比重Ｇｓｔｄから、図２２を内容とするマップを検索することにより、吸気温度の第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２を求める。
、ステップ４６５では第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１または第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２によって基本吸気温度ＴＩＮＴ＿Ｂを次のように補正して吸気温度ＴＩＮＴを設定する。
【００７５】
低負荷運転時 ：ＴＩＮＴ＝ＴＩＮＴ＿Ｂ×ＴＩＮＴ＿Ｋ１…（１３）
非低負荷運転時：ＴＩＮＴ＝ＴＩＮＴ＿Ｂ×ＴＩＮＴ＿Ｋ２…（１４）
（１３）式は低負荷運転時に吸気温度を上げる側に補正し、また（１４）式は非低負荷運転時に吸気温度を下げる側に補正する式である。
【００７６】
ここで、吸気温度の第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１は図２１に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より大きくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より大きくなる値が設定されている。これに対して、吸気温度の第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２は図２２に示したように基準燃料の場合に、エンジン暖機完了後の冷却温度より低いとき（エンジンの暖機完了前）には冷却水温Ｔｗが低いほど１．０より小さくなり、またエンジン暖機完了後のときには冷却水温Ｔｗが高くなるほど１．０より小さくなる値が設定されている。また冷却温度が同じでも、基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなる１．０より小さくなる値が設定されている。
【００７７】
コントロールユニット２１では、上記図８ステップ４１５で設定されたメイン噴射時期ＭＴＩ、上記図９ステップ４３０、４３１で設定されたパイロット噴射時期ＰＩＴ、パイロット噴射量ＰＱが得られるように三方弁１５を介してメイン噴射とパイロット噴射を制御すると共に、上記図１２ステップ４６５で設定された吸気温度ＴＩＮＴが得られるように流量制御弁４９を介してコレクタ３ａ内の吸気温度を制御する。このため、基準燃料のとき、低負荷域やエンジンの暖機完了前にあって冷却水温Ｔｗが低いとき、第１補正係数ＭＩＴ＿Ｋ１によりメイン噴射時期が進角され、第１補正係数ＰＩＴ＿Ｋ１によりパイロット噴射時期が遅角され、第１補正係数ＰＱ＿Ｋ１によりパイロット噴射量が増量され、かつパイロット噴射に先立つ第２のパイロット噴射が行われる（パイロット噴射回数が増やされる）と共に、第１補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ１により吸気温度が高くされ、また冷却水温が同じであれば基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど、メイン噴射時期が進角され、パイロット噴射時期が遅角され、パイロット噴射量が増量されると共に、吸気温度が高くされる。
【００７８】
この反対に基準燃料のとき、中・高負荷域やエンジンの暖機完了後にあって冷却水温Ｔｗが高いとき、第２補正係数ＭＩＴ＿Ｋ２によりメイン噴射時期が遅角され、第２補正係数ＰＩＴ＿Ｋ２によりパイロット噴射時期が進角され、第２補正係数ＰＱ＿Ｋ２によりパイロット噴射量が減量されると共に、第２補正係数ＴＩＮＴ＿Ｋ２により吸気温度が低くされ、また冷却水温が同じであれば基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど、メイン噴射時期が遅角され、パイロット噴射時期が進角され、パイロット噴射時期量が減量されると共に、吸気温度が低くされる。
【００７９】
コントロールユニット２１ではまた、上記図１０ステップ４４４で設定された燃料噴射圧ＰＲＡＩＬが得られるように圧力制御弁１９を介してコモンレール圧を制御し、上記図１１ステップ４５４で設定された過給圧ＰＢＯＯＳＴが得られるように可変ノズル２７を介して過給圧を制御する。このため、基準燃料のとき、中・高負荷域では冷却水温Ｔｗが高いほど噴射圧補正係数ＰＲＡＩＬ＿Ｋにより燃料噴射圧が高くされ、過給圧補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋにより過給圧が高くされ、また冷却水温が同じであれば基準燃料より標準燃料比重Ｇｓｔｄが大きくなるほど、燃料噴射圧が高くされ、過給圧が高くされる。
【００８０】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００８１】
本実施形態（請求項３に記載の発明）によれば、エンジンの暖機完了前や低負荷域（エンジン温度が所定値より低い運転条件やエンジン負荷が所定値より小さい運転条件）では拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値である標準燃料比重Ｇｓｔｄが基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正し、またエンジンの暖機完了後や中・高負荷域（エンジン温度が所定値より高い運転条件やエンジン負荷が所定値より大きい運転条件）では予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値である標準燃料比重Ｇｓｔｄが基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側つまり基準燃料の使用時よりも燃焼状態がよくなる側に補正するので、基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量の多い燃料が使用されるときにおいても、エンジンの暖機完了前や低負荷域におけるＨＣ排出量の増加や失火を抑制すると共に、エンジンの暖機完了後や中・高負荷域におけるスモーク排出量の増加を抑制できる。
【００８２】
この場合、上記の拡散燃焼割合制御手段と予混合燃焼割合制御手段はパイロット噴射量、パイロット噴射時期、メイン噴射時期、吸気温度の少なくとも一つを制御する手段であり、パイロット噴射量を基準燃料の使用時より増すか、パイロット噴射回数を増すか、パイロット噴射時期を基準燃料の使用時より遅らせるか、メイン噴射時期を基準燃料の使用時より進めるか、吸気温度を基準燃料の使用時より上げるかの少なくとも一つを行うことで（請求項５に記載の発明）、基準燃料の使用時より拡散燃焼割合が増加し、これにより、基準燃料より芳香族炭化水素含有量が多い燃料が使用されるときにおいても、燃料の着火遅れ期間が確実に短縮され、ＨＣ排出量が抑制されている。
【００８３】
また、パイロット噴射量を基準燃料の使用時より減らすか、パイロット噴射時期を基準燃料の使用時より進めるか、メイン噴射時期を基準燃料の使用時より遅らせるか、吸気温度を基準燃料の使用時より下げるかの少なくとも一つを行うことで（請求項６に記載の発明）、基準燃料の使用時より予混合燃焼割合が増加し、これにより、基準燃料より芳香族炭化水素含有量が多い燃料が使用されるときにおいても、燃料の着火遅れ期間が確実に延長され、スモーク排出量が抑制されている。
【００８４】
本実施形態（請求項７、９に記載の発明）によれば、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値である標準燃料比重Ｇｓｔｄが基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量が多いことを示すとき、エンジン負荷が所定値より大きい運転条件やエンジン温度が所定値より高い運転条件で補正係数ＰＢＯＯＳＴ＿Ｋにより過給圧（空気過剰率）を基準燃料の使用時より大きくすると共に補正係数ＰＡＩＬ＿Ｋにより燃料噴射圧を基準燃料の使用時より高くするので、拡散燃焼中であっても燃料と空気の混合を促進でき、スモークの排出を抑制できる。
【００８５】
実施形態では、拡散燃焼割合制御手段と予混合燃焼割合制御手段がパイロット噴射量、パイロット噴射回数、パイロット噴射時期、メイン噴射時期、吸気温度の少なくとも一つを制御する手段である場合で説明したが、圧縮比を可変に制御し得る機構を備えるエンジンではこれに実圧縮比を加えてもかまわない（請求項５に記載の発明）。
【００８６】
実施形態では、燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が標準燃料比重である場合で説明したが、標準燃料比重と燃料中の芳香族炭化水素含有量との間には図３に示す関係があるので、標準燃料比重から図３を内容とするテーブルを検索して燃料中の芳香族炭化水素含有量を求め、この燃料中の芳香族炭化水素含有量を標準燃料比重に代えて用いることができる（請求項１１に記載の発明）。このとき、比較的簡易な構成で燃料中の芳香族炭化水素含有量を正確に求めることができる。
【００８７】
最後に、請求項１に記載の芳香族炭化水素含有量相関値検出手段の機能は図６のフローにより、補正手段の機能は図７、図８、図９、図１２のフローにより果たされてる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す概略構成図。
【図２】軽油の標準燃料比重とセタン価の関係を示す特性図。
【図３】軽油の標準燃料比重と芳香族炭化水素成分含有量の関係を示す特性図。
【図４】軽油の粘度とセタン価の関係を示す特性図。
【図５】メインルーチンを説明するためのフローチャート。
【図６】燃料比重の検出を説明するためのフローチャート。
【図７】燃焼制御を説明するためのフローチャート。
【図８】メイン噴射時期制御を説明するためのフローチャート。
【図９】パイロット噴射制御を説明するためのフローチャート。
【図１０】燃料噴射圧制御を説明するためのフローチャート。
【図１１】過給圧制御を説明するためのフローチャート。
【図１２】吸気温度制御を説明するためのフローチャート。
【図１３】メイン噴射時期の第１補正係数の特性図。
【図１４】メイン噴射時期の第２補正係数の特性図。
【図１５】パイロット噴射時期の第１補正係数の特性図。
【図１６】パイロット噴射量の第１補正係数の特性図。
【図１７】パイロット噴射時期の第２補正係数の特性図。
【図１８】パイロット噴射量の第２補正係数の特性図。
【図１９】燃料噴射圧の補正係数の特性図。
【図２０】過給圧補正係数の特性図。
【図２１】吸気温度の第１補正係数の特性図。
【図２２】吸気温度の第２補正係数の特性図。
【符号の説明】
７ エアフローメータ（吸入空気量検出手段）
１５ 三方弁（拡散燃焼割合制御手段及び予混合燃焼制御手段）
２１ コントロールユニット
２５ ターボ過給機
３１ 温度センサ（エンジン温度検出手段）
３５ 温度センサ（燃料温度検出手段）
３６ アクセルセンサ（負荷検出手段）
３７ 空燃比センサ（実空燃比検出手段）
４９ 流量制御弁（拡散燃焼割合制御手段及び予混合燃焼制御手段）
Claims (12)
- エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、
使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値を検出する芳香族炭化水素含有量相関値検出手段と、
燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、
燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン負荷が所定値より小さい運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正する補正手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、
使用している燃料中の芳香族含有量の相関値を検出する芳香族炭化水素含有量相関値検出手段と、
燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る拡散燃焼割合制御手段と、
燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る予混合燃焼割合制御手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン温度が所定値より低い運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン温度が前記所定値より高い運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増加する側に補正する補正手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段と、
エンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、
使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量を検出する芳香族炭化水素含有量検出手段と、
燃焼中の拡散燃焼割合を制御し得る増加させる拡散燃焼割合制御手段と、
燃焼中の予混合燃焼割合を制御し得る増加させる予混合燃焼割合制御手段と、
前記検出手段の検出結果に基づき、エンジン温度が所定値より低い運転条件またはエンジン負荷が所定値より小さい運転条件では前記拡散燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の拡散燃焼割合が増加する側に補正し、またエンジン温度が前記所定値より高い運転条件またはエンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件では前記予混合燃焼割合制御手段を用いて、使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が基準燃料より大きくなるほど燃焼中の予混合燃焼割合が増える側に補正する補正手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記燃料中の芳香族含有量の相関値は燃料比重であることを特徴とする請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記拡散燃焼割合制御手段がパイロット噴射量、パイロット噴射回数、パイロット噴射時期、メイン噴射時期、吸気温度、実圧縮比の少なくとも一つを制御する手段である場合に、
パイロット噴射量を前記基準燃料の使用時より増すか、
パイロット噴射回数を前記基準燃料の使用時より増すか、
パイロット噴射時期を前記基準燃料の使用時より遅らせるか、
メイン噴射時期を前記基準燃料の使用時より進めるか、
吸気温度を前記基準燃料の使用時より上げるか、
実圧縮比を前記基準燃料の使用時より上げるか
の少なくとも一つを行うことにより前記拡散燃焼割合が増加する側に補正することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記予混合燃焼割合制御手段がパイロット噴射量、パイロット噴射回数、パイロット噴射時期、メイン噴射時期、吸気温度、実圧縮比の少なくとも一つを制御する手段である場合に、
パイロット噴射量を前記基準燃料の使用時より減らすか、
パイロット噴射回数を前記基準燃料の使用時より減らすか、
パイロット噴射時期を前記基準燃料の使用時より進めるか、
メイン噴射時期を前記基準燃料の使用時より遅らせるか、
吸気温度を前記基準燃料の使用時より下げるか、
実圧縮比を前記基準燃料の使用時より下げるか
の少なくとも一つを行うことにより前記予混合燃焼割合が増加する側に補正することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が前記基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量が多いことを示すとき、エンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件で空気過剰率を前記基準燃料の使用時より大きくするかまたは燃料噴射圧を前記基準燃料の使用時より高くすることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が前記基準燃料よりも多いとき、エンジン負荷が前記所定値より大きい運転条件で空気過剰率を前記基準燃料の使用時より大きくするかまたは燃料噴射圧を前記基準燃料の使用時より高くすることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量の相関値が前記基準燃料よりも芳香族炭化水素含有量が多いことを示すとき、エンジン温度が前記所定値より高い運転条件で空気過剰率を前記基準燃料の使用時より大きくするかまたは燃料噴射圧を前記基準燃料の使用時より高くすることを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 使用している燃料中の芳香族炭化水素含有量が前記基準燃料よりも多いとき、エンジン温度が前記所定値より高い運転条件で空気過剰率を前記基準燃料の使用時より大きくするかまたは燃料噴射圧を前記基準燃料の使用時より高くすることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 芳香族炭化水素含有量検出手段は、標準状態での燃料比重である標準燃料比重を検出する標準燃料比重検出手段と、この検出した標準燃料比重に基づいて燃料中の芳香族炭化水素含有量を算出する芳香族炭化水素含有量算出手段とからなることを特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記標準燃料比重検出手段は、燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、燃料噴射期間と噴射圧力とから体積量である燃料噴射量を求める手段と、実空燃比を検出する手段と、実空気重量を検出する手段と、実空燃比と実空気重量から実燃料重量を求める手段と、この実燃料重量と前記燃料噴射量とから実燃料比重を求める手段と、この実燃料比重と前記燃料温度から標準燃料比重を求める手段とからなることを特徴とする請求項１１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
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