JP4633695B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関で使用される燃料のセタン価を推定する機能を有するものに関する。

特許文献１には、使用中の燃料のセタン価を推定する機能を有する内燃機関の制御装置が示されている。この装置によれば、内燃機関の燃料供給遮断運転中に、規定燃料量の燃料が噴射され、噴射された燃料の着火時期に基づいて使用中の燃料のセタン価が推定される。

特開２００５−３４４５５７号公報

内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁の特性が経時変化すると、燃料噴射弁を駆動する噴射制御信号が同一であっても、実際に噴射される燃料量が変化する。そのため、上記従来の制御装置において規定量の燃料を噴射すべく燃料噴射を実行しても、実際の燃料噴射量が変化し、検出される着火時期が変化する可能性がある。また、燃料供給遮断運転中においては燃料量の僅かの変化によりトルク変動が大きくなる可能性がある。

本発明はこの点に着目してなされたものであり、燃料噴射弁の劣化状態を監視しつつ、セタン価の推定処理を実行し、長期間に亘って正確なセタン価推定を行う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。

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）の燃焼室内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、前記燃料噴射手段（６）による燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段と、前記機関の燃焼室内のの燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段（２）と、前記燃焼室内に噴射された燃料の着火が検出されていない状態から、前記燃焼状態検出手段により前記燃料の着火が検出されるまで、前記燃料噴射制御手段により、前記燃料噴射手段（６）による燃料噴射時期（ＣＡＩＮＪ）を遅角し、前記燃料の着火が検出されるまでの総遅角量（ＣＡＲＴＤ）に基づいて、使用中の燃料のセタン価（ＣＥＴ）を推定するセタン価推定手段と、前記燃料噴射制御手段が、前記燃料噴射手段（２）による燃料噴射量（ＱＩＮＪＰ）を変化させたときの前記燃焼状態検出手段（２）の出力に基づいて、前記燃料噴射手段（６）の劣化状態を判定する劣化状態判定手段とを備え、前記燃料噴射制御手段は、前記燃料噴射手段（６）の劣化状態判定を行うときの燃料噴射時期（ＣＡＩＦＣ）を、前記セタン価の推定を行うときの燃料噴射時期と異なる時期に設定することを特徴とする。

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、前記セタン価推定手段は、前記機関のアイドル運転状態において前記セタン価推定を実行し、前記劣化状態判定手段は、前記機関の燃料供給遮断運転状態において前記劣化状態判定を実行することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射制御手段は、前記劣化状態判定手段により判定された劣化状態に応じて、前記燃料噴射手段の燃料噴射制御量（ＴＩＭ，ＴＩＰ）を補正することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、燃焼室内に噴射された燃料の着火が検出されていない状態から、燃料の着火が検出されるまで、燃料噴射時期を遅角し、燃料の着火が検出されるまでの総遅角量に基づいて、使用中の燃料のセタン価を推定するセタン価推定と、燃料噴射量を変化させたときの燃焼状態検出手段の出力に基づく燃料噴射手段の劣化状態判定とが行われるので、燃料噴射手段の劣化状態の判定結果を用いることにより、より正確なセタン価推定を行うことができる。また、燃料噴射量の変化の影響を検出し易い燃料噴射時期と、セタン価の違いによる着火時期の差が検出し易い燃料噴射時期とは異なるので、劣化状態判定を行うときの燃料噴射時期を、セタン価の推定を行うときの燃料噴射時期と異なる時期に設定することより、劣化状態判定及びセタン価推定の精度を高めることができる。

請求項２に記載の発明によれば、機関のアイドル運転状態においてセタン価推定が実行され、機関の燃料供給遮断運転状態において燃料噴射手段の劣化状態判定が実行される。セタン価推定は機関運転状態が安定しているアイドル状態において実行することにより正確な推定が可能となり、燃料噴射手段の劣化状態判定は、燃料供給遮断運転状態において行うことにより、機関の通常運転中における運転性あるいは排気特性の悪化を防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、燃料噴射弁の劣化状態に応じて燃料噴射手段の燃料噴射制御量が補正されるので、燃料噴射弁の劣化状態に拘わらず、実際の燃料噴射量を正確に制御することができる。

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、燃焼室内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒の燃焼室に燃料噴射弁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、すなわち燃料噴射時間及び燃料噴射時期は、ＥＣＵ４により制御される。

エンジン１は、吸気管７及び排気管８を備えている。排気管８と吸気管７の間には、排気の一部を吸気管７に還流する排気還流通路９が設けられている。排気還流通路９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）２０が設けられている。ＥＧＲ弁２０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。排気還流通路９及びＥＧＲ弁２０が排気還流機構を構成する。

エンジン１の各気筒には、燃焼室内の燃焼状態を検出する燃焼状態手段として、筒内圧（エンジン１の燃焼室内圧力）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。

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。

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２１、エンジン１の冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ２２、及びエンジン１の吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ２３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。

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。ＥＣＵ４は、通常は１つの気筒についてパイロット噴射及び主噴射を実行する。

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。

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）ｄｐ／ｄθ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。

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。

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。

ＣＰＵ１４は、エンジン運転状態に応じて目標排気還流量ＧＥＧＲを算出し、目標排気還流量ＧＥＧＲに応じてＥＧＲ弁２０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２０に供給する。

図３は、燃料噴射弁６の劣化状態を判定する処理のフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ１４で実行される。本実施形態では、エンジン１への燃料供給を遮断するフュエルカット運転中にパイロット噴射のみを実行し、着火しない程度のパイロット噴射量から徐々に噴射量を増加させて、着火した噴射量に基づいて、燃料噴射弁６の劣化状態を判定する。

ステップＳ１１では、エンジン１への燃料供給を遮断するフュエルカット運転中であるか否かを判別する。フュエルカット運転中でないときは、直ちに本処理を終了する。

フュエルカット運転中であるときは、パイロット噴射量ＱＩＮＪＰを所定失火噴射量ＱＩＰ０（例えば１ｍｇ）に設定する（ステップＳ１２）。所定失火噴射量ＱＩＰ０は、使用中に燃料のセタン価に拘わらず確実に失火する値に設定される。

ステップＳ１３では、パイロット噴射量ＱＩＮＪＰを所定量ΔＱＩＰ（例えば０．１ｍｇ）だけ増加させる。ステップＳ１４では、噴射した燃料が着火したか否かを判別する。具体的には、筒内圧センサ２により検出される圧力変化率ｄｐ／ｄθが所定閾値ＤＰＴＨを超えたか否かを判別し、圧力変化率ｄｐ／ｄθが所定閾値ＤＰＴＨを超えたとき着火したと判定する。

ステップＳ１４の答が否定（ＮＯ）であるとき、すなわち着火していないときは、ステップＳ１３に戻ってパイロット噴射量ＱＩＮＪＰを所定量ΔＱＩＰだけ増量する。ステップＳ１３及びＳ１４を繰り返して実行し、噴射した燃料が着火すると、ステップＳ１５に進み、総増加量ＤＱＩＰＩ（＝ΔＱＩＰ×ＮＩＮＣ，ＮＩＮＣは、ステップＳ１３の実行回数）に応じて、図４に示すＫＩＶＤテーブルを検索し、劣化補正係数ＫＩＶＤを算出する。

ＫＩＶＤテーブルは、総増加量ＤＱＩＰＩが大きくなるほど、劣化補正係数ＫＩＶＤが増加するように設定されている。図４のＤＱＩ０は、燃料噴射弁６が劣化していないときの初期総増加量であり、総増加量ＤＱＩＰＩが初期総増加量ＤＱＩ０と等しいときは、劣化補正係数ＫＩＶＤは、「１．０」に設定される。燃料噴射弁の劣化の態様により、同じ駆動パルスを供給したときの燃料噴射量が、初期状態より増加する場合と、減少する場合とがあり、減少した場合には、劣化補正係数ＫＩＶＤは「１．０」より大きな値に設定され、増加した場合には、「１．０」より小さな値に設定される。劣化補正係数ＫＩＶＤは、上述する燃料噴射制御（図１０）において燃料噴射量の補正に適用される。

図３の処理を実行するときの劣化判定用の燃料噴射時期ＣＡＩＦＣは、着火性に対する燃料噴射量の影響が大きくなる時期、例えば上死点前１０度程度のクランク角度位置とする。
なお、燃料噴射弁６の劣化状態判定は、各気筒毎に行われ、劣化補正係数ＫＩＶＤは、各気筒毎に算出される。

図５は、使用中の燃料のセタン価を推定する処理のフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ１４で実行される。
ステップＳ２１では、エンジン１がアイドル運転状態にあるか否かを判別し、アイドル運転状態でないときは直ちに本処理を終了する。アイドル状態であるときは、予混合燃焼制御を実行する（ステップＳ２２）。具体的には、パイロット噴射を行わずに、主噴射のみを実行し、かつ噴射時期を通常の噴射時期より進角させる。燃料噴射時期ＣＡＩＮＪは所定初期噴射時期ＣＡＩ０（例えば上死点前３０度）に設定し、燃料噴射量ＱＩＮＪＭは、低セタン価の燃料でも着火可能な最小噴射量ＱＩＭＩＮまたは最小噴射量ＱＩＭＩＮより若干大きな値に設定する。このとき、燃料噴射量ＱＩＮＪＭは、劣化補正係数ＫＩＶＤを適用して算出する。

ステップＳ２３では、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪを所定クランク角ΔＣＡ（例えば０．１度）だけリタードさせる。ステップＳ２４では噴射した燃料が着火したか否かを判別する。この判別は図３のステップＳ１４と同様に、圧力変化率ｄｐ／ｄθに基づいて行う。

ステップＳ２４の答が否定（ＮＯ）、すなわち着火していないときは、ステップＳ２３に戻って燃料噴射時期ＣＡＩＮＪを所定クランク角ΔＣＡだけリタードさせる。ステップＳ２３及びＳ２４を繰り返し実行し、着火すると、ステップＳ２５に進んで、総リタード量ＣＡＲＴＤ（＝ΔＣＡ×ＮＲＴＤ，ＮＲＴＤは、ステップＳ２３の実行回数）に応じて、図６に示すＣＥＴテーブルを検索し、推定セタン価ＣＥＴを算出する。着火するまでの総リタード量ＣＡＲＴＤが大きくなるほど、着火し難いことを示すので、ＣＥＴテーブルは、総リタード量ＣＡＲＴＤが増加するほど、セタン価ＣＥＴが減少するように設定されている。
ステップＳ２６では、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪを元に戻し、本処理を終了する。

次に、セタン価推定に適した燃料噴射時期について説明する。図７は、シングル噴射における燃料噴射時期（主噴射時期）ＣＡＩＮＪＭと、ＨＣ（炭化水素）排出量ＴＨＣとの関係を示す図である。同図（ａ）から明らかなように、燃料噴射時期ＣＡＩＭを進角していくと、ＨＣ排出量ＴＨＣが増加するので、燃料噴射時期ＣＡＩＭは、−２５度より大きい（より遅角側の）値に設定することが望ましい。

また同図（ｂ）から明らかなように、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪＭを上死点（０度）よりさらに遅角していくとＨＣ排出量ＴＨＣが増加するので、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪＭは、２度より小さい（より進角側の）値に設定することが望ましい。

図８は、燃料噴射時期ＣＡＩＮＪＭと、実着火時期ＣＡＦＭとの関係を示す図である。実着火時期ＣＡＦＭは、ピストンが上死点に位置する角度を０度とし、進角方向がプラスとなるようにクランク角度を定義した場合の実着火時期である。また図中の円形の点がセタン価５４．５の燃料に対応し、矩形の点がセタン価４０．５の燃料に対応する。

同図（ａ）に示されている−２０度より進角側では、セタン価の違いによる実着火時期ＣＡＦＭの差が大きくなり、セタン価の正確な推定が可能である。しかし、同図（ｂ）も合わせて参照すると、−２０度から２度の範囲では、セタン価の違いによる実着火時期ＣＡＦＭの差が小さくなり、正確なセタン価の推定が困難である。

以上のことから、セタン価推定を行うときの燃料噴射時期ＣＡＩＮＪＭは、図９に示すように、ＨＣ排出量ＴＨＣが所定量ＴＨＣＬＨ（例えば５ｍｇ／ｓｅｃ）以下となり、かつセタン価の違いによる実着火時期ＣＡＦＭの差ΔＣＡＣＥＴ所定値ΔＣＡＴＨ（例えば０．１４度／セタン価）以上となる範囲Ｒ０（−２５〜−２０度）に設定することが望ましい。図９に示す範囲Ｒ１及びＲ２が、ＨＣ排出量ＴＨＣが大きくなる範囲に相当し、範囲Ｒ３がセタン価の違いによる実着火時期ＣＡＦＭの差が小さくなる範囲に相当する。

燃料噴射時期ＣＡＩＮＪＭを範囲Ｒ０内に設定して、セタン価推定を行うことにより、ＨＣ排出量ＴＨＣを所定量ＴＨＣＬＨ以下に抑制しつつ、正確な推定を行うことができる。
なお、範囲Ｒ０は噴射した燃料が確実に着火する噴射時期の範囲であるので、本実施形態における所定初期噴射時期ＣＡＩ０は、上死点前３０度としている。

図１０は、ＣＰＵ１４で実行される燃料噴射制御処理のフローチャートである。
ステップＳ７１では、エンジン回転数ＮＥ及び要求トルクＴＲＱに応じて、主噴射量マップ、パイロット噴射量マップ、主噴射時期マップ、及びパイロットインターバルマップ（図示せず）を検索し、基本主噴射量ＱＩＭＭＡＰ、基本パイロット噴射量ＱＩＰＭＡＰ、基本主噴射時期ＣＡＩＭＭＡＰ（上死点に対応するクランク角度位置からの進角量として定義される）、及び基本パイロットインターバルＩＣＰＭＡＰ（主噴射時期からの進角量として定義される）を算出する。主噴射量マップ、パイロット噴射量マップ、主噴射時期マップ、及びパイロットインターバルマップは、平均的なセタン価の燃料を基準として設定されている。

ステップＳ７２では、図５の処理で推定されたセタン価ＣＥＴに応じて、主噴射量補正値ＱＩＭＣ、パイロット噴射量補正値ＱＩＰＣ、主噴射時期補正値ＣＡＩＭＣ、及びパイロットインターバル補正値ＩＣＰＣを算出する（ステップＳ７３）。セタン価ＣＥＴが増加するほど、主噴射時期補正値ＣＡＩＭＣは減少するように設定される。

ステップＳ７３では、下記式（１）〜（４）により、主噴射量ＱＩＮＪＭ，パイロット噴射量ＱＩＮＪＰ，主噴射時期ＣＡＩＮＪＭ，及びパイロットインターバルＩＣＡＩＮＪＰを算出する。
ＱＩＮＪＭ＝（ＱＩＭＭＡＰ＋ＱＩＭＣ）×ＫＩＶＤ （１）
ＱＩＮＪＰ＝（ＱＩＰＭＡＰ＋ＱＩＰＣ）×ＫＩＶＤ （２）
ＣＡＩＮＪＭ＝ＣＡＩＭＭＡＰ＋ＣＡＩＭＣ （３）
ＩＣＡＩＮＪＰ＝ＩＣＰＭＡＰ＋ＩＣＰＣ （４）

ＣＰＵ１４は、算出された主噴射量ＱＩＮＪＭ，パイロット噴射量ＱＩＮＪＰ，主噴射時期ＣＡＩＮＪＭ，及びパイロットインターバルＩＣＡＩＮＪＰに応じて燃料噴射弁６を駆動する。すなわち、主噴射量ＱＩＮＪＭ及びパイロット噴射量ＱＩＮＪＰが、燃料噴射弁６の開弁時間ＴＩＭ及びＴＩＰに換算され、主噴射時期ＣＡＩＮＪＭ，及びパイロットインターバルＩＣＡＩＮＪＰによって決まるパイロット噴射時期に、燃料噴射弁６が開弁時間ＴＩＭ及びＴＩＰだけ開弁される。

以上詳述したように本実施形態では、燃料噴射弁６の劣化状態を示す劣化補正係数ＫＩＶＤが算出されるとともに、使用中のセタン価推定処理が行われるので、劣化補正係数ＫＩＶＤにより燃料噴射量を補正し、補正した燃料噴射量を用いてセタン価推定を行うことにより、正確なセタン価推定を行うことができる。また、燃料噴射量の変化の影響を検出し易い燃料噴射時期と、セタン価の違いによる着火時期の差が検出しやすい燃料噴射時期とは異なることを考慮し、劣化状態判定を行うときの燃料噴射時期を上死点前１０度程度とし、セタン価の推定を行うときの燃料噴射時期を、上死点前３０度から２０度程度の範囲としたので、劣化状態判定及びセタン価推定の精度を高めることができる。

またセタン価推定は機関運転状態が安定しているアイドル状態において実行するようにしたので、正確な推定が可能となる一方、燃料噴射弁６の劣化状態判定は、フュエルカット運転状態において実行するようにしたので、エンジンの通常運転中における運転性あるいは排気特性の悪化を防止することができる。

また劣化補正係数ＫＩＶＤにより補正を行って、燃料噴射量ＱＩＮＪＭ，ＱＩＮＪＰを算出することにより、燃料噴射弁６の劣化状態に拘わらず、実際の燃料噴射量を正確に制御することができる。

本実施形態では、燃料噴射弁６が燃料噴射手段に相当し、筒内圧センサ２が燃焼状態検出手段に相当する。ＥＣＵ４が燃料噴射制御手段、セタン価推定手段、及び劣化状態判定手段を構成する。具体的には、図１０の処理が燃料噴射制御手段に相当し、図３の処理が劣化状態判定手段に相当し、図５の処理がセタン価推定手段に相当する。

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、図３に示す処理に代えて、図１１に示す処理により燃料噴射弁６の劣化状態を判定するようにしてもよい。
ステップＳ３１は図３のステップＳ１１と同一である。フュエルカット運転中であるときは、パイロット噴射量ＱＩＮＪＰを所定着火噴射量ＱＩＰ１（例えば２ｍｇ）に設定する（ステップＳ３２）。所定着火噴射量ＱＩＰ１は、燃料のセタン価に拘わらず確実に着火する値に設定される。

ステップＳ３３では、パイロット噴射量ＱＩＮＪＰを所定量ΔＱＩＰ（例えば０．１ｍｇ）だけ減少させる。ステップＳ３４では、噴射した燃料が失火したか否かを判別する。具体的には、筒内圧センサ２により検出される圧力変化率ｄｐ／ｄθが所定閾値ＤＰＴＨを超えたか否かを判別し、圧力変化率ｄｐ／ｄθが所定閾値ＤＰＴＨを超えないときは、失火したと判定する。

ステップＳ３４の答が否定（ＮＯ）であるとき、すなわち失火していないときは、ステップＳ３３に戻ってパイロット噴射量ＱＩＮＪＰを所定量ΔＱＩＰだけ減量する。ステップＳ３３及びＳ３４を繰り返して実行し、失火が発生すると、ステップＳ３５に進み、総減少量ＤＱＩＰＤ（＝ΔＱＩＰ×ＮＤＥＣ，ＮＤＥＣは、ステップＳ３３の実行回数）に応じて、図１２に示すＫＩＶＤテーブルを検索し、劣化補正係数ＫＩＶＤを算出する。

図１２に示すＫＩＶＤテーブルは、総減少量ＤＱＩＰＤが大きくなるほど、劣化補正係数ＫＩＶＤが減少するように設定されている。図１２のＤＱＤ０は、燃料噴射弁６が劣化していないときの初期総減少量であり、総減少量ＤＱＩＰＤが初期総減少量ＤＱＤ０と等しいときは、劣化補正係数ＫＩＶＤは、「１．０」に設定される。燃料噴射弁の劣化の態様により、同じ駆動パルスをを供給したときの燃料噴射量が減少した場合には、総減少量ＤＱＩＰＤは初期状態より減少し、劣化補正係数ＫＩＶＤは「１．０」より大きな値に設定される。一方、同じ駆動パルスを供給したときの燃料噴射量が増加した場合には、総減少量ＤＱＩＰＤは初期状態より増加し、劣化補正係数ＫＩＶＤは「１．０」より小さな値に設定される。

また上述した実施形態では、燃焼状態検出手段として筒内圧センサを用いた例を示したが、これに限るものではなく、クランク角度位置センサ、筒内圧を用いて熱発生量を算出する方法、圧力変化率ｄｐ／ｄθのピーク位置を検出する手法、ノックセンサ出力の積分値を算出する手法なども利用可能である。

また本発明は、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。

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。 図１に示す制御装置の一部の構成を具体的に示す図である。 燃料噴射弁の劣化状態を判定する処理のフローチャートである。 図３の処理で参照されるテーブルを示す図である。 使用中の燃料のセタン価を推定する処理のフローチャートである。 図５の処理で参照されるテーブルを示す図である。 燃料噴射時期（ＣＡＩＮＪＭ）と、ＨＣ排出量（ＴＨＣ）との関係を示す図である。 燃料噴射時期（ＣＡＩＮＪＭ）と、実着火時期（ＣＡＦＭ）との関係を示す図である。 セタン価推定に適した燃料噴射時期の設定範囲（Ｒ０）を説明するための図である。 燃料噴射制御を行う処理のフローチャートである。 図３に示す処理の変形例を示すフローチャートである。 図１１の処理で参照されるテーブルを示す図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 筒内圧センサ（燃焼状態検出手段）
４ 電子制御ユニット（燃料噴射制御手段、セタン価推定手段、劣化状態判定手段）
６ 燃料噴射弁（燃料噴射手段）

Claims (3)

1. 内燃機関の燃焼室内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、
   前記燃料噴射手段による燃料噴射を制御する燃料噴射制御手段と、
   前記機関の燃焼室内の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段と、
   前記燃焼室内に噴射された燃料の着火が検出されていない状態から、前記燃焼状態検出手段により前記燃料の着火が検出されるまで、前記燃料噴射制御手段により、前記燃料噴射手段による燃料噴射時期を遅角し、前記燃料の着火が検出されるまでの総遅角量に基づいて、使用中の燃料のセタン価を推定するセタン価推定手段と、
   前記燃料噴射制御手段が、前記燃料噴射手段による燃料噴射量を変化させたときの前記燃焼状態検出手段の出力に基づいて、前記燃料噴射手段の劣化状態を判定する劣化状態判定手段とを備え、
   前記燃料噴射制御手段は、前記燃料噴射手段の劣化状態判定を行うときの燃料噴射時期を、前記セタン価の推定を行うときの燃料噴射時期と異なる時期に設定することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記セタン価推定手段は、前記機関のアイドル運転状態において前記セタン価推定を実行し、前記劣化状態判定手段は、前記機関の燃料供給遮断運転状態において前記劣化状態判定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。
3. 前記燃料噴射制御手段は、前記劣化状態判定手段により判定された劣化状態に応じて、前記燃料噴射手段の燃料噴射制御量を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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