JP2013007301A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関に使用されている燃料のセタン価を好適に検出する。
【解決手段】内燃機関の制御装置（１００）は、内燃機関（２００）に使用される燃料のセタン価を検出するセタン価検出処理を実行可能である。内燃機関の制御装置は、セタン価検出処理を実行する場合に、稼働気筒数を減らすと共に出力を維持して運転する減筒運転を行うように内燃機関を制御する減筒制御手段と（１２０）と、減筒運転中における内燃機関のクランク軸（２０４）の角速度を検出する角速度検出手段（１４０）と、検出された角速度の出力値に対して、内燃機関の稼働気筒数に応じたフィルタを用いてフィルタ処理を行うフィルタ処理手段（１３０，１５０）と、フィルタ処理が行われた出力値を用いて、内燃機関における燃料のセタン価を検出するセタン価検出手段（１６０）とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば軽油を燃料として運転される内燃機関の制御装置の技術分野に関する。

この種の内燃機関に使用される軽油は、例えば製造工程や仕向等によって、セタン価にばらつきや低下が生じてしまう場合がある。内燃機関の燃料噴射制御は、例えば各国でのセタン価の基準値に基づいているため、セタン価がばらついたり低下したりすると、適正な燃料噴射制御が実施できなくなるおそれがある。

上述したような背景を踏まえ、例えば特許文献１では、内燃機関のクランク軸の角速度を用いてセタン価を検出しようとする技術が開示されている。また、クランク軸の角速度の検出精度を高めるための技術として、例えば特許文献２では、内燃機関の高負荷時において角速度ばらつきを学習するという技術が開示されている。特許文献３では、内燃機関の回転０．５次の周波数成分のノイズを除去するという技術が開示されている。

他方で、この種の内燃機関として、稼働気筒数を減らして運転する減筒運転を実施可能なものが知られている。例えば特許文献４では、減筒運転を行うことで稼働気筒の負荷を高めるという技術が開示されている。また特許文献５では、空燃比センサで検出された値に使用するフィルタ特性を、減筒運転しているか否かによって変更するという技術が開示されている。

特開２００７−３２１７０６号公報 特開平１０−００９０４０号公報 特開２００３−２８６８９０号公報 特開２０１０−２５５４６５号公報 特開２００６−０９７５２１号公報

上述した特許文献１で開示されているような、クランク角速度に基づいてセタン価を検出する技術では、内燃機関の低負荷時において検出精度が低下してしまう。これへの対策として、例えば特許文献４で開示されているような減筒運転によって内燃機関の負荷を高めることが考えられるが、減筒運転時において検出されたクランク角速度に対してノイズ除去等のフィルタ処理を行う場合、稼働気筒数が減少しているが故に適切なフィルタ処理が行えないという事態が生じ得る。このように適切なフィルタ処理が行えない場合、結果として誤ったセタン価が検出されてしまうという技術的問題点が生ずる。

本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、内燃機関に使用されている燃料のセタン価を好適に検出することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。

本発明の内燃機関の制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関に使用される燃料のセタン価を検出するセタン価検出処理を実行可能な内燃機関の制御装置であって、前記セタン価検出処理を実行する場合に、稼働気筒数を減らすと共に出力を維持して運転する減筒運転を行うように前記内燃機関を制御する減筒制御手段と、前記減筒運転中における前記内燃機関のクランク軸の角速度を検出する角速度検出手段と、前記検出された角速度の出力値に対して、前記内燃機関の稼働気筒数に応じたフィルタを用いてフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、前記フィルタ処理が行われた出力値を用いて、前記内燃機関における燃料のセタン価を検出するセタン価検出手段とを備える。

本発明に係る内燃機関の制御装置は、例えば車両に搭載されたディーゼルエンジン等の内燃機関を制御する制御装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等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の形態を採り得る。

本発明に係る内燃機関の制御装置では、内燃機関に使用されている燃料である軽油のセタン価を検出するセタン価検出処理が実行可能である。セタン価検出処理を実行する場合には、先ず減筒制御手段によって、稼働気筒数を減らすと共に出力を維持して運転する減筒運転を行うように内燃機関が制御される。減筒運転によれば、１気筒あたりの燃料噴射量を増加させることができ、内燃機関の負荷を一時的に大きくすることができる。尚、減筒運転では、通常運転時と完全に同じ出力が維持される必要はなく、上述した内燃機関の負荷を大きくするという効果が得られる程度に出力が維持されればよい。

ここで特に、後述するセタン価の検出精度は、内燃機関の負荷が小さいと大きく低下してしまう傾向にある。よって、減筒運転を行い内燃機関の負荷を高めることにより、セタン価の検出精度を高めることができる。尚、減筒運転時の稼働気筒数は、実現すべき負荷の程度に基づいて予め設定されている。或いは、内燃機関における各種パラメータ等を用いて適宜算出されてもよい。即ち、減筒運転は、特定の稼働気筒数を実現するようなものであってもよいし、稼働気筒数が適宜変更されることで実現されるようなものであってもよい。

内燃機関における減筒運転が実現されると、角速度検出手段によって、内燃機関のクランク軸の角速度が検出される。クランク軸の角速度は、例えばクランクポジションセンサ等によって検出されるクランク角信号に基づいて検出できる。

クランク軸の角速度が検出されると、フィルタ処理手段によって、検出された角速度の出力値に対するフィルタ処理が行われる。ここでのフィルタ処理は、後述するセタン価の検出をより好適に行うための処理であり、具体的には燃焼不安定性の指標となる内燃機関の回転０．５次振動の抽出処理等が挙げられる。尚、内燃機関の回転０．５次振動は、稼働気筒数が少ないほど強く発生する。よって、減筒運転時には、より好適に内燃機関の回転０．５次振動の抽出が行える。

ここで本発明では特に、フィルタ手段では、内燃機関の稼働気筒数に応じたフィルタを用いてフィルタ処理が行われる。例えば、フィルタ処理に用いられるフィルタは、実現され得る稼働気筒数の各々に対応するように複数準備されており、実際に実現された稼働気筒数に応じて適宜選択される。これにより、減筒運転による稼働気筒数の変化に起因して角速度の検出成分が変化した場合であっても、適切なフィルタ処理を行うことが可能となる。

フィルタ処理が行われると、セタン価検出手段によって、フィルタ処理された出力値を用いた燃料のセタン価検出が行われる。セタン価検出手段は、例えば予め記憶されているフィルタ処理後の出力値及びセタン価の相関を示すマップ等に基づいてセタン価を検出する。尚、セタン価検出手段によって検出されるセタン価は、具体的な数値であってもよいし、所定の基準値より高いか又は低いかを示す程度のものであってもよい。

以上説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、クランク軸の角速度を用いたセタン価検出処理を行う場合に、減筒運転が実現されると共に稼働気筒数に応じたフィルタを用いてフィルタ処理が行われる。従って、角速度の検出及びフィルタ処理を好適に行うことができ、結果として高い精度でセタン価を検出することが可能である。

本発明の内燃機関の制御装置の一態様では、前記検出されたセタン価に基づいて、前記内燃機関における燃料噴射制御を行う燃料噴射制御手段を備える。

この態様によれば、検出されたセタン価は、内燃機関における燃料噴射制御に用いられる。燃料噴射制御手段は、例えば検出されたセタン価に基づいて燃料の噴射間隔や噴射量を変化させる。このようにセタン価に基づいた燃料噴射制御を行うことにより、例えばセタン価の低下に伴う着火性の悪化に起因する失火等が抑制され、好適な内燃機関の運転を実現することが可能となる。

尚、上述した燃料噴射制御に加えて、排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）システムにおける循環排気量や、過給器における過給率等を制御するようにすれば、より好適な内燃機関の運転を実現することができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。

エンジンシステムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。 ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである エンジン負荷とセタン価の検出精度との相関を示すグラフである。 エンジンの回転とクランク角速度との相関を示すグラフである。 エンジンの回転次数とクランク角速度との相関を示すグラフである。 エンジンの回転次数とフィルタゲインとの相関を示すグラフである。 エンジンの回転０．５次振動及びセタン価の相関を示すグラフである。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

先ず、本実施形態に係るエンジンシステムの構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、エンジンシステムの構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図１において、エンジンシステム１０は、図示せぬ車両に搭載され、ＥＣＵ１００及びエンジン２００を備える。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を備えたエンジン２００の動作全体を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「内燃機関の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、例えばＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って各種制御を実行可能に構成されている。ＥＣＵ１００の具体的な構成については、後に詳述する。

エンジン２００は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンであり、本発明に係る「内燃機関」の一例である。エンジン２００は、シリンダ２０１内において燃料を含む混合気が圧縮自着火した際に生じる爆発力に応じたピストン２０２の往復運動を、コネクションロッド２０３を介してクランクシャフト２０４の回転運動に変換することが可能に構成されている。

クランクシャフトは、本発明の「クランク軸」の一例であり、クランクシャフト２０４近傍には、クランクシャフト２０４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２０５が設置されている。クランクポジションセンサ２０５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２０５によって検出されたクランクシャフト２０４の回転位置に基づいて、エンジン２００の機関回転数ＮＥを算出することが可能に構成されている。以下に、エンジン２００の要部構成を、その動作の一部と共に説明する。

シリンダ２０１内における燃料の燃焼に際し、外部から吸入された空気は、図示せぬエアクリーナで浄化された後、吸気管２０６を通過し、吸気ポート２０９を介して吸気バルブ２１０の開弁時にシリンダ２０１内に吸入される。この際、シリンダ２０１内に吸入される吸入空気に係る吸入空気量は、図示せぬエアフローメータにより検出され、ＥＣＵ１００に電気信号として一定又は不定の出力タイミングで出力される構成となっている。

吸気管２０６には、吸入空気量を調節可能なスロットルバルブ２０７が配設されている。このスロットルバルブ２０７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０８により、例えば、図示せぬアクセルペダルの操作量等に応じて電気的且つ機械的に駆動される構成となっている。尚、スロットルバルブ２０７の開閉状態を表すスロットル開度は、ＥＣＵ１００と電気的に接続された図示せぬスロットルポジションセンサにより検出され、ＥＣＵ１００に一定又は不定のタイミングで出力される構成となっている。

ここで特に、燃料は、燃料タンク２１２に貯留されている。この燃料タンク２１２には、燃料タンク２１２に貯留される燃料の量を表す燃料残量を検出可能なフロート式の燃料量センサ２１７が設置されている。燃料量センサ２１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された燃料量は、ＥＣＵ１００により、一定又は不定のタイミングで把握される構成となっている。

一方、燃料タンク２１２に貯留される燃料は、インジェクタ２１１によって、シリンダ２０１内の燃焼室に直接噴射される。インジェクタ２１１を介した燃料の噴射に際しては、先ず燃料タンク２１２に貯留された燃料が、フィードポンプ２１４の作用によりデリバリパイプ２１３を介して燃料タンク２１２から汲み出され、高圧ポンプ２１５へ供給される。

コモンレール２１６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、上流側（即ち、高圧ポンプ２１５側）から供給される高圧燃料をＥＣＵ１００により設定される目標レール圧まで蓄積することが可能に構成された、高圧貯留手段である。尚、コモンレール２１６には、レール圧を検出することが可能なレール圧センサ及びレール圧が上限値を超えないように蓄積される燃料量を制限するプレッシャリミッタ等が配設されるが、ここではその図示を省略することとする。

エンジン２００における上述したインジェクタ２１１は、シリンダ２０１毎に搭載されており、夫々が高圧デリバリを介してコモンレール２１６に接続されている。ここで、インジェクタ２１１の構成について補足すると、インジェクタ２１１は、ＥＣＵ１００の指令に基づいて作動する電磁弁と、この電磁弁への通電時に燃料を噴射するノズル（いずれも不図示）とを備える。当該電磁弁は、コモンレール２１６の高圧燃料が印加される圧力室と、当該圧力室に接続された低圧側の低圧通路との間の連通状態を制御することが可能に構成されており、通電時に当該加圧室と低圧通路とを連通させると共に、通電停止時に当該加圧室と低圧通路とを相互に遮断する。

一方、ノズルは、噴孔を開閉するニードルを内蔵し、圧力室の燃料圧力がニードルを閉弁方向（噴孔を閉じる方向）に付勢している。従って、電磁弁への通電により加圧室と低圧通路とが連通し、圧力室の燃料圧力が低下すると、ニードルがノズル内を上昇して開弁する（噴孔を開く）ことにより、コモンレール２１６より供給された高圧燃料を噴孔より噴射することが可能に構成される。また、電磁弁への通電停止により加圧室と低圧通路とが相互に遮断されて圧力室の燃料圧力が上昇すると、ニードルがノズル内を下降して閉弁することにより、噴射が終了する構成となっている。

このようにしてシリンダ２０１内に噴射された燃料は、吸気バルブ２１０を介して吸入された吸入空気と混合され、上述した混合気となる。この混合気は、圧縮工程において自着火して燃焼し、燃焼済みガスとして、或いは一部未燃の混合気として、吸気バルブ２１０の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１８の開弁時に排気ポート２１９を介して排気管２２０に導かれる構成となっている。

また、排気管２２０には、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２２１が設置されている。ＤＰＦ２２１は、エンジン２００から排出されるスート（煤）或いはスモーク、及びＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）を捕集可能且つ浄化可能に構成されている。尚、説明の煩雑化を防ぐ目的から図示を省略するが、エンジン２００には、上記したセンサ以外にも各種のセンサが配されており、例えば、エンジン２００の冷却水温を検出する水温センサ、エンジン２００のノッキングレベルを検出するノックセンサ、吸入空気の温度たる吸気温を検出する吸気温センサ及び吸入空気の圧力たる吸気圧を検出する吸気圧センサ等が夫々検出対象毎に最適な位置に設置されている。

次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置であるＥＣＵ１００の具体的な構成について、図２を参照して説明する。ここに図２は、ＥＣＵの構成を示すブロック図である。

図２において、ＥＣＵ１００は、検出開始判定部１１０と、減筒制御部１２０と、フィルタ選択部１３０と、角速度検出部１４０と、フィルタ処理部１５０と、セタン価検出部１６０と、燃料噴射制御部１７０とを備えて構成されている。

検出開始判定部１１０は、適切なタイミングでセタン価検出処理を開始するための判定を行う。例えば検出開始判定部１１０は、燃料量センサ２１７（図１参照）によって燃料タンク２１２内の燃料残量の変動が検出された後、インジェクタ２１１からの燃料噴射量がデリバリパイプ２１３の体積以上となったタイミングでセタン価検出処理を開始するよう判定する。

燃料のセタン価は、例えば燃料タンク２１２内における時間経過等では殆ど変化せず、異なるセタン価を有する燃料が混合される場合に大きく変動する。よって、異なる燃料が混合され得る給油が行われた場合にセタン価を検出するようにすれば、セタン価の変動を確実に検出することができる。

しかしながら、給油直後においては給油された燃料は直ちにインジェクタ２１１から噴射されず、先ずはデリバリパイプ２１３に残存していた燃料（即ち、給油によって燃料が変化していない燃料）が噴射される。よって、給油直後にセタン価検出処理を開始した場合、セタン価の変動を適切に検出することができないおそれがある。これに対し、給油後の燃料噴射量がデリバリパイプ２１３の体積以上になってからセタン価検出処理を開始するようにすれば、デリバリパイプ２１３に残存していた燃料が全て噴射されたタイミングで処理が開始されるため、より好適にセタン価検出を行える。尚、デリバリパイプ２１３の体積に、フィードポンプ２１４、高圧ポンプ２１５及びコモンレール２１６の体積を加えて判定を行えば、より正確に判定を行うことができる。

減筒制御部１２０は、本発明の「減筒制御手段」の一例であり、検出開始判定部１１０においてセタン価検出処理を開始するように判定された場合に、稼働気筒数を減らして運転する減筒運転を行うようにエンジン２００を制御する。減筒制御部１２０には、セタン価検出処理において実現すべきエンジン２００の負荷に関するデータが記憶されており、このデータに基づいてエンジン２００の稼働気筒数を変更する。減筒制御部１２０は、稼働気筒数が異なる複数種類の減筒運転を実現可能とされてもよい。

フィルタ選択部１３０は、フィルタ処理部１５０と共に本発明の「フィルタ処理手段」の一例を構成しており、フィルタ処理部１５０において用いられるフィルタを、予め設定された複数のフィルタの中から選択する。本実施形態では特に、フィルタ選択部１３０は、減筒制御部１２０によって実現された減筒運転における稼働気筒数に応じてフィルタを選択する。尚、フィルタ選択部１３０は、予め準備されたフィルタから選択を行うのではなく、稼働気筒数に応じて適切なフィルタを生成するフィルタ生成部として構成されてもよい。

角速度検出部１４０は、本発明の「角速度検出手段」の一例であり、クランクポジションセンサ２０５（図１参照）から出力されるクランク角信号に基づいて、クランクシャフト２０４の角速度（以下、適宜「クランク角速度」と称する）を検出する。角速度検出部１４０において検出されたクランク角速度は、フィルタ処理部１５０に出力される。

フィルタ処理部１５０は、フィルタ選択部１３０において選択されたフィルタを用いて、角速度検出部１４０において検出されたクランク角速度の出力値に対しフィルタ処理を行う。これにより、検出されたクランク角速度の出力値には、エンジン２００の稼働気筒数に応じたフィルタ処理が行われることになる。フィルタ処理部１５０は、例えば燃焼不安定性の指標となるエンジン２００の回転０．５次振動の抽出処理等を実行可能とされている。

セタン価検出部１６０は、本発明の「セタン価検出手段」の一例であり、フィルタ処理が行われた出力値を用いて燃料のセタン価を検出する。セタン価検出部１６０には、例えばフィルタ処理後の出力値及びセタン価の相関を示すマップ等が予め記憶されている。尚、セタン価検出部１６０において検出されるセタン価は、具体的な数値であってもよいし、所定の基準値より高いか又は低いかを示す程度のものであってもよい。

燃料噴射制御部１７０は、本発明の「燃料噴射制御手段」の一例であり、セタン価検出部１６０において検出されたセタン価に基づいて、エンジン２００における燃料噴射制御を行う。具体的には、エンジン２００におけるインジェクタ２１１から噴射される燃料の噴射量や噴射間隔を、検出されたセタン価に応じて適宜変更する。

上述した各部位を含んで構成されたＥＣＵ１００は、一体的に構成された電子制御ユニットであり、上記各部位に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係る上記部位の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部位は、複数のＥＣＵ、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として構成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作について、図３を参照して説明する。ここに図３は、実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。

図３において、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作時には、先ず検出開始判定部１１０によって、燃料タンク２１２への燃料の給油が行われたか否かが判定される（ステップＳ１０１）。そして、給油が検出されると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、給油後の燃料噴射量がデリバリパイプ２１３の体積以上になったか否かが判定される（ステップＳ１０２）。即ち、インジェクタ２１１から噴射される燃料のセタン価が変動している可能性があるか否かが判定される。ここで、燃料のセタン価が変動している可能性があると判定されると（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、燃料のセタン価を検出するセタン価検出処理が開始される。

セタン価検出処理においては、先ず減筒制御部１２０によって、エンジン２００が減筒運転を行うように制御される（ステップＳ１０３）。減筒運転時には、稼働気筒数が減少するためエンジン２００における負荷が増大する。ここで、エンジン２００の負荷と、セタン価の検出精度との関係について、図４を参照して説明する。図４は、エンジン負荷とセタン価の検出精度との相関を示すグラフである。

図４に示すように、セタン価の検出精度は、エンジン２００の負荷が大きくなることにより高くなる傾向にあることが分かる。よって、減筒運転を行うことによりエンジン２００の負荷を増大させれば、一時的にセタン価の検出精度を向上させることができる。尚、エンジン２００の負荷は、例えばフューエルカット等でも増大するが、フューエルカット時にセタン価検出処理を実施しようとする場合、減速等で自動的にフューエルカットが行われるのを待たねばならず、実際に検出処理が開始されるまでにある程度の時間を要してしまう。これに対し、本実施形態で実施される減筒運転は、稼働気筒数を減らすことで速やかに実現可能であるので、セタン価検出処理を極めて適切なタイミングで開始することが可能となる。

図３に戻り、減筒運転が開始されると、角速度検出部１４０によって、クランクシャフト２０５の角速度が検出される（ステップＳ１０４）。クランク角速度が検出されると、フィルタ選択部１３０においてフィルタ処理に用いられるフィルタが選択される（ステップＳ１０５）。以下では、フィルタ選択部１３０におけるフィルタの選択方法について、図５から図７を参照して具体的に説明する。ここに図５は、エンジンの回転とクランク角速度との相関を示すグラフである。また図６は、エンジンの回転次数とクランク角速度との相関を示すグラフである。図７は、エンジンの回転次数とフィルタゲインとの相関を示すグラフである。尚、ここでは、６気筒エンジンが、減筒運転によって稼働気筒数３とされる場合を例に挙げて説明する。

図５において、稼働気筒数が６である通常運転時のクランク角速度は、エンジン２００の回転に対して図中の実線で示すように変化する。一方で、稼働気筒数が３である減筒運転時のクランク角速度は、エンジン２００の回転に対して図中の破線で示すように変化する。具体的には、減筒運転時のクランク角速度の周波数は、通常運転時と比べて半分（即ち、稼働気筒数に対応する値）となる。また、減筒運転時のクランク角速度の振幅は、通常運転時と比べて大きくなる
図６において、通常運転時におけるクランク角速度は、エンジン２００の回転次数に対して図中の実線で示すような回転３次のピークを有する。一方、減筒運転時におけるクランク角速度は、エンジン２００の回転次数に対して図中の実線で示すような回転１．５次にピークを有する。このように、正常燃焼時に発生する振動は、稼働気筒数に応じて変化する。

ここで、燃焼不安定性の指標となる回転０．５次振動を抽出するためのフィルタ処理を行う場合、通常運転時と減筒運転時とでは角速度の検出成分が異なるため、同じフィルタを用いたとしても適切なノイズ除去を行えない。また、稼働気筒数の異なる複数種類の減筒運転を行う場合にも、稼働気筒数が違うことで角速度の検出成分が異なるものとなるため、同様に適切なノイズ除去を行えなくなってしまう。

図７において、上述した稼働気筒数の変化に対応するには、稼働気筒数に応じたフィルタを適宜選択するようにすればよい。即ち、通常運転時において、図中の実線で示すようなフィルタゲインが適切であるとするならば、稼働気筒数が３である減筒運転時には、図中の破線で示すようなフィルタゲインを適用すればよい。尚、稼働気筒数が３以外（例えば、稼働気筒が２や４の場合）の減筒運転を行う場合にも、同様に稼働気筒数に応じたフィルタゲインを適用すればよい。

再び図３に戻り、フィルタが選択されると、フィルタ処理部１５０においてフィルタ処理が行われる（ステップＳ１０６）。このフィルタ処理に用いられるフィルタは、上述したようにエンジン２００の稼働気筒数に応じて選択されている。よって、フィルタ処理が行われたクランク角速度の出力値は、セタン価を検出するのに極めて適切な値とされる。

フィルタ処理が行われると、セタン価検出部１６０によって、フィルタ処理後のクランク角速度の出力値（具体的には、エンジン２００の回転０．５次振動を抽出した値）を用いた燃料のセタン価検出が行われる（ステップＳ１０７）。以下では、セタン価の検出方について、図８を参照して具体的に説明する。ここに図８は、エンジンの回転０．５次振動及びセタン価の相関を示すグラフである。

図８において、セタン価検出部１６０には、図に示すようなマップが予め記憶されている。よって、フィルタ処理によって抽出されたエンジン２００の回転０．５次振動の値から、容易且つ的確にセタン価を検出することができる。尚、セタン価検出部１６０は、図に示すようなマップ以外の方法（例えば数式を用いた計算等）でセタン価を検出してもよい。

再び図３に戻り、燃料のセタン価が検出されると、減筒制御部１２０により、減筒運転を終了するようにエンジン２００が制御される（ステップＳ１０８）。即ち、減筒制御部１２０は、エンジンの稼働気筒数を増加させるように制御する。このように、減筒運転は、セタン価検出処理が行われる間にのみ行われていればよい。より正確に言えば、セタン価を検出するためのクランク角速度を検出する際にのみ減筒運転が行われていればよい。

最後に、燃料噴射制御部１７０によって、検出されたセタン価に基づいた燃料噴射制御が行われる（ステップＳ１０９）。例えば、セタン価が比較的低い値として検出された場合は。燃料の着火性が悪化していると考えられるため、燃料噴射制御部１７０は、着火性を改善するように燃料噴射制御を行う。具体的には、インジェクタ２１１による燃料噴射間隔を短くする、或いは燃料噴射量を増加させるようにエンジン２００を制御する。このような燃料噴射制御によれば、エンジン２００の運転状況をセタン価に応じて適切なものとすることができる。

尚、セタン価検出部１６０において検出されたセタン価は、燃料噴射制御以外の制御に用いられてもよい。即ち、検出されたセタン価の使用目的については特に限定されない。

以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、セタン価検出処理を行う場合に、減筒運転が行われると共に稼働気筒数に応じたフィルタを用いてフィルタ処理が行われる。従って、エンジン２００に使用されている燃料のセタン価を好適に検出することが可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１００…ＥＣＵ、１１０…検出開始判定部、１２０…減筒制御部、１３０…フィルタ選択部、１４０…角速度検出部、１５０…フィルタ処理部、１６０…セタン価検出部、１７０…燃料噴射制御部、２００…エンジン、２０４…クランクシャフト、２０５…クランクポジションセンサ、２１１…インジェクタ、２１２…燃料タンク、２１７…燃料量センサ。

Claims (2)

1. 内燃機関に使用される燃料のセタン価を検出するセタン価検出処理を実行可能な内燃機関の制御装置であって、
   前記セタン価検出処理を実行する場合に、稼働気筒数を減らすと共に出力を維持して運転する減筒運転を行うように前記内燃機関を制御する減筒制御手段と、
   前記減筒運転中における前記内燃機関のクランク軸の角速度を検出する角速度検出手段と、
   前記検出された角速度の出力値に対して、前記内燃機関の稼働気筒数に応じたフィルタを用いてフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、
   前記フィルタ処理が行われた出力値を用いて、前記内燃機関における燃料のセタン価を検出するセタン価検出手段と
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記検出されたセタン価に基づいて、前記内燃機関における燃料噴射制御を行う燃料噴射制御手段を備え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。

Images