TWI742761B - 燃料性狀檢測裝置 - Google Patents

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Abstract

一種燃料性狀檢測裝置(50)，係根據在柴油引擎(10)使燃料噴射停止而慣性旋轉之際執行檢測用噴射(Kinj)所產生的轉矩相當量(TQ)檢測出燃料的十六烷值(S)；其具有：檢測用噴射時期關連量算出部(51A)，係以在預定曲柄角度位置(θ)點火的方式算出噴射時期關連量(T DLY)；檢測用噴射量算出部(51B)，係以在基準十六烷值(Ss)的燃料的情形所產生的轉矩相當量(TQ)成為基準轉矩相當量(TQs)的方式算出噴射量(Tinj)；記憶裝置(53)，係記憶有設定了對應於十六烷值(S)之轉矩相當量(TQ)的十六烷值・轉矩相當量特性；檢測用噴射執行部(51C)，係執行檢測用噴射(Kinj)；以及十六烷值檢測部(51D)，係根據相當於在檢測用噴射(Kinj)實際上產生的實轉矩相當量及十六烷值・轉矩相當量特性，檢測出十六烷值(S)。

Description

燃料性狀檢測裝置
本揭示係關於檢測使用於柴油引擎之燃料的性狀(燃料性狀)的燃料性狀檢測裝置。
就柴油引擎而言，為了減少燃燒噪音的產生量或NO X等之排出量，係執行對於筒內進行燃料的主噴射的前後進行副噴射的多段噴射控制。作為進行多段噴射控制的燃燒方式的種類，已知有圖20所示之擴散燃燒，以及圖21所示之預混合燃燒，裝載於車輛的柴油引擎係一般使用擴散燃燒。
圖20係表示擴散燃燒之例的圖，橫軸係表示曲柄角度(曲柄軸的旋轉角度)，縱軸係表示分別表示噴射的執行、熱產生率。如圖20所示，於擴散燃燒，係先於主噴射103A執行副噴射101A、102A使副燃燒101B、102B產生而使燃燒室內的吸氣(氧)擴散之後，執行主噴射103A而使主燃燒103B產生。又，圖20所示之擴散燃燒中之主燃燒103B的燃焼速度，比圖21所示之預混合燃燒更慢(曲柄角度方向的長度較長)。
圖21係表示預混合燃燒之例的圖，與圖20相同，橫軸係表示曲柄角度，縱軸係表示分別表示噴射的執行、熱產生率。於圖21所示般之預混合燃燒，先於主噴射113A所執行的副噴射111A、112A造成之副燃燒111B、112B的點火時機，與主噴射113A造成之主燃燒113B的點火時機係幾乎為同時期，而產生副燃燒111B、112B與主燃燒113B重疊為1個之疊加燃燒110B。又，圖21所示之預混合燃燒中之疊加燃燒110B的燃焼速度，比圖20所示之擴散燃燒更快(曲柄角度方向的長度較短)。
就預混合燃燒而言，已知與擴散燃燒相比，能夠改善燃料消耗率，且減少NO X的排出量。然而，若欲於柴油引擎運用預混合燃燒，與擴散燃燒相比，因對應於燃料的十六烷值恰當地校正副噴射、主噴射的噴射時期或噴射量極為重要，故必須以更高的精度檢測十六烷值。使用於柴油引擎之燃料的十六烷值，會有隨世界各國有所不同，即便是相同國家內亦會有隨區域或季節等有所不同的情形，就柴油引擎用的燃料而言，近年來世界各國、各區域係使用約43~66的範圍之十六烷值的燃料。
圖22，係表示在使用圖20所示之擴散燃燒的情形下，使用十六烷值(低)的燃料、十六烷值(中)的燃料、十六烷值(高)的燃料之情形。對應於十六烷值之點火時期雖無變化，熱產生率在十六烷值(低)的情形產生異常，故表示在十六烷值(低)的情形必須進行校正。在使用擴散燃燒的情形，於十六烷值(低)的情形下，係進行使共軌內的燃料壓力上升等之相對簡單的校正，藉此如圖23所示，能夠恰當地校正十六烷值(低)的情形。亦即，在擴散燃燒的情形下，於低十六烷值~高十六烷值的範圍內，只要能夠檢測十六烷值較低之側即可，對於十六烷值的值的檢測精度之要求亦不甚高。
圖24，係表示在使用圖21所示之預混合燃燒的情形下，使用十六烷值(低)的燃料、十六烷值(中)的燃料、十六烷值(高)的燃料之情形。在十六烷值(高)的情形係點火時期較早，在十六烷值(低)的情形係點火時期較晚，而無法獲得穩定的燃燒。圖25，係表示對於圖24進行對應於十六烷值之噴射時期的校正及噴射量的校正的情形。藉由對應於十六烷值恰當地校正噴射時期及噴射量，能夠獲得穩定之點火時期的燃燒。亦即，若欲於柴油引擎運用預混合燃燒，必須對應於十六烷值恰當地校正噴射時期及噴射量。並且，為了對應於十六烷值恰當地進行噴射時期及噴射量的校正，必須以更高的精度檢測自低十六烷值~高十六烷值之更大的範圍之十六烷值的值。
因此，於專利文獻1，係揭示有能夠令使用燃料的十六烷值的檢測精度更為提升的燃料性狀檢測裝置。於專利文獻1所記載之燃料性狀檢測裝置中，作為一般運轉時的副噴射的噴射量，係準備2水準的噴射量，對於作為副噴射的噴射量的變化量之變更量，導出發生轉矩等之特定量的變化量的變化率(變更靈敏度)，並根據變更靈敏度檢測使用燃料的十六烷值。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2009-144528號公報
[發明所欲解決之問題]
在將變更於柴油引擎之一般運轉時中之副噴射的噴射量而根據發生轉矩的變化量檢測十六烷值之專利文獻1所記載的手法，運用於擴散燃燒的情形下，會測量圖20所示之副燃燒101B、102B的轉矩。為了使十六烷值的檢測精度更為提升，必須使更大的副燃燒101B產生，然而若使活塞的上死點(曲柄角度=0[°CA])之前的副燃燒101B更大，則有導致引擎損傷的可能性，故不佳。
並且，在將專利文獻1所記載的手法運用於預混合燃燒的情形，必須從於圖21所示之疊加燃燒110B所產生的轉矩中擷取副燃燒111B、112B所產生之轉矩。在此情形，係測量疊加燃燒110B所造成之轉矩(疊加轉矩)，並藉由計算等求取主燃燒113B所造成之轉矩(主轉矩)等，而從疊加轉矩減去主轉矩以進行求取。如此，則檢測出的轉矩的誤差會增大，而十六烷值的誤差亦會增大，故有無法獲得所期待的精度的可能性。
並且，即便在將引證1所記載之手法運用於擴散燃燒及預混合燃燒之其中任一者的情形，因係自柴油引擎之一般運轉時之轉矩變動量進行求取，故若非在非常穩定的運轉狀態(以一定的轉數之一定速度於無凹凸的水平路面行走當中等)進行檢測，則所檢測出的十六烷值之誤差會增大。
本揭示係有鑑於如此問題而創發者，以提供一種燃料性狀檢測裝置為課題，該燃料性狀檢測裝置，係能夠在低十六烷值~高十六烷值之更大的範圍，以更高的精度檢測柴油引擎所使用之燃料的十六烷值。 [解決問題之技術手段]
為解決前述課題，本揭示之第1形態，係：一種燃料性狀檢測裝置，係根據在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之可檢測期間中，對於預定汽缸執行檢測用噴射，並根據相當於該檢測用噴射所產生的轉矩的轉矩相當量，檢測出該柴油引擎所使用的燃料的十六烷值；其特徵為：前述燃料性狀檢測裝置，係具有：檢測用噴射時期關連量算出部，係以無論前述柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，在檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的十六烷值檢測範圍內的任一十六烷值，所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，皆會成為預先設定的預定曲柄角度位置的方式，算出關連於前述檢測用噴射的噴射時期的噴射時期關連量；檢測用噴射量算出部，係在前述十六烷值檢測範圍內中預先設定的基準十六烷值的燃料的情形，以無論前述柴油引擎的前述運轉狀態及前述環境狀態，使相當於在接續於前述檢測用噴射所造成之前述預定曲柄角度位置的點火之燃燒所產生的轉矩之前述轉矩相當量成為預先設定的基準轉矩相當量的方式，算出前述檢測用噴射的噴射量；記憶裝置，係記憶有設定了前述檢測用噴射所造成之對應於十六烷值的前述轉矩相當量的十六烷值・轉矩相當量特性，前述十六烷值・轉矩相當量特性，係設定為在前述基準十六烷值的燃料的前述檢測用噴射的情形成為前述基準轉矩相當量；檢測用噴射執行部，在前述可檢測期間的情形，對於前述預定汽缸，執行將前述檢測用噴射量算出部所算出的噴射量，在根據前述檢測用噴射時期關連量算出部所算出的前述噴射時期關連量的噴射時期進行噴射的前述檢測用噴射；以及十六烷值檢測部，係根據相當於在前述檢測用噴射實際上產生的轉矩的實轉矩相當量及前述十六烷值・轉矩相當量特性，檢測出十六烷值。
接著，本揭示之第2形態，係：一種燃料性狀檢測裝置，係根據在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之可檢測期間中，對於預定汽缸執行檢測用噴射，並根據相當於該檢測用噴射所產生的轉矩的轉矩相當量，檢測出該柴油引擎所使用的燃料的十六烷值；其特徵為：前述燃料性狀檢測裝置，係具有：作為在使n為2以上的整數的情形所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，預先設定有第1曲柄角度位置~第n曲柄角度位置，並具有：檢測用噴射時期關連量算出部，係以無論前述柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，在自檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的十六烷值檢測範圍內的任一十六烷值，所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，皆會分別成為預先設定的前述第1曲柄角度位置~前述第n曲柄角度位置方式，算出關連於作為前述檢測用噴射的第1檢測用噴射~第n檢測用噴射的噴射時期的噴射時期關連量；檢測用噴射量算出部，係在前述十六烷值檢測範圍內中預先設定的基準十六烷值的燃料的情形，以無論前述柴油引擎的前述運轉狀態及前述環境狀態，使相當於在接續於前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射分別造成之前述第1曲柄角度位置~前述第n曲柄角度位置的點火之燃燒所產生的轉矩之前述轉矩相當量成為預先設定的第1基準轉矩相當量~第n基準轉矩相當量的方式，算出前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射的噴射量；記憶裝置，係記憶有設定了前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射所造成之對應於十六烷值的前述轉矩相當量的第1十六烷值・轉矩相當量特性~第n十六烷值・轉矩相當量特性，前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，係設定為在前述基準十六烷值的燃料的前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射的情形成為前述第1基準轉矩相當量~前述第n基準轉矩相當量；檢測用噴射執行部，在前述可檢測期間的情形，對於前述預定汽缸，執行將前述檢測用噴射量算出部所算出的各個噴射量，在根據前述檢測用噴射時期關連量算出部所算出的前述噴射時期關連量的噴射時期進行噴射的前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射；以及十六烷值檢測部，係根據相當於分別在前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射實際上產生的轉矩的第1實轉矩相當量~第n實轉矩相當量及各個前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，檢測出十六烷值。
接著，本揭示之第3形態，係：如前述第2形態之燃料性狀檢測裝置，其中，分別對應於前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射的前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，係具有：對於十六烷值的不同之前述轉矩相當量的變化小的不適判別十六烷值範圍，以及對於十六烷值的不同之前述轉矩相當量的變化比前述不適判別十六烷值範圍更大的可判別十六烷值範圍，前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，係設定為若使前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性之各自的前述可判別十六烷值範圍重疊則能夠涵蓋前述檢測下限十六烷值~前述檢測上限十六烷值。
接著，本揭示之第4形態，係：如前述第2形態或第3形態之燃料性狀檢測裝置，其中，在作為對於前述柴油引擎補給燃料之後或者在前述柴油引擎啟動之後的預定期間之十六烷值初期檢測期間中，係藉由前述檢測用噴射執行部至少執行1次前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射，而藉由前述十六烷值檢測部檢測十六烷值，在前述十六烷值初期檢測期間之後的前述可檢測期間中，將根據於前述十六烷值初期檢測期間之後檢測出的十六烷值而從前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射中選定的檢測用噴射，藉由前述檢測用噴射執行部執行。 [發明之效果]
依據第1形態，對於使燃料噴射停止而進行慣性旋轉的柴油引擎，執行將噴射時期及噴射量恰當地校正了的檢測用噴射，並檢測出該檢測用噴射所產生的轉矩相當量。與專利文獻1所記載之檢測2水準的噴射量的副噴射所造成之轉矩的變化量的方法相比，沒有必要從檢測出的轉矩相當量減去主噴射分的轉矩相當量，故能夠以更高的精度檢測出轉矩相當量。因此，能夠以更高的精度檢測出十六烷值。並且，在基準十六烷值的情形，係根據作為基準轉矩相當量之十六烷值・轉矩相當量特性及實轉矩相當量檢測出十六烷值，故係使用具有恰當的十六烷值檢測範圍之十六烷值・轉矩相當量特性，藉此能夠在低十六烷值~高十六烷值之更大的範圍以更高的精度檢測出十六烷值。
依據第2形態，除了第1形態的效果，係具有複數個十六烷值・轉矩相當量特性，藉由執行對應於各十六烷值・轉矩相當量特性的檢測用噴射，能夠以更高的精度檢測出十六烷值。
依據第3形態，在檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值之十六烷值檢測範圍非常大的情形，會有1個十六烷值・轉矩相當量特性無法涵蓋十六烷值檢測範圍之全體之情形。即便在如此情形，藉由將可判別十六烷值範圍恰當地分配之複數個十六烷值・轉矩相當量特性及進行對應於各十六烷值・轉矩相當量特性的檢測用噴射，能夠在低十六烷值~高十六烷值之更大的範圍以更高的精度檢測出十六烷值。
依據第4形態，因對應於十六烷值而進行從前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射中選定的檢測用噴射，故能夠抑制多餘的檢測用噴射所造成之燃料的消費及檢測時間。
●[柴油引擎系統1之全體構成(圖1)] 以下，使用圖式說明用以實施本揭示的形態。首先使用圖1，針對具有柴油引擎10之柴油引擎系統1的整體構成之例進行說明。於本實施形態之說明中，係以裝載於車輛的柴油引擎系統1作為例子進行說明。
以下，針對系統全體，從吸氣側往排氣側依序進行說明。於吸氣管11A的流入側，設置有空氣濾清器(圖示省略)、吸氣流量檢測手段21(例如吸氣流量感測器)。吸氣流量檢測手段21，係將對應於柴油引擎10所吸入的空氣的流量的檢測訊號輸出至控制裝置50。並且，於吸氣流量檢測手段21，設有吸氣溫度檢測手段28A(例如吸氣溫度感測器)。吸氣溫度檢測手段28A，係將對應於通過吸氣流量檢測手段21的吸氣的溫度的檢測訊號輸出至控制裝置50。
吸氣管11A的流出側係連接至壓縮機35的流入側，壓縮機35的流出側係連接至吸氣管11B的流入側。渦輪增壓機30，係具備：具有壓縮機葉輪35A的壓縮機35、具有渦輪葉輪36A的渦輪36。壓縮機葉輪35A，係被藉由排氣氣體的能量旋轉驅動的渦輪葉輪36A旋轉驅動，將從吸氣管11A流入的吸氣壓送至吸氣管11B而進行增壓。
於作為壓縮機35的上游側之吸氣管11A，設有壓縮機上游壓力檢測手段24A。壓縮機上游壓力檢測手段24A，係例如為壓力感測器，將對應於作為壓縮機35的上游側之吸氣管11A內的吸氣的壓力之檢測訊號輸出至控制裝置50。於作為壓縮機35的上游側之吸氣管11B(吸氣管11B中之壓縮機35與中間冷卻器16之間的位置)，設有壓縮機下游壓力檢測手段24B。壓縮機下游壓力檢測手段24B，係例如為壓力感測器，將對應於作為壓縮機35的下游側之吸氣管11B內的吸氣的壓力之檢測訊號輸出至控制裝置50。
於吸氣管11B，係於上游側配置有中間冷卻器16，於比中間冷卻器16更下游側配置有節流裝置48。中間冷卻器16，係配置於比壓縮機下游壓力檢測手段24B更下游側，並使藉由壓縮機35增壓的吸氣的溫度下降。於中間冷卻器16與節流裝置48之間，設有吸氣溫度檢測手段28B(例如吸氣溫度感測器)。吸氣溫度檢測手段28B，係將對應於藉由中間冷卻器16降溫的吸氣的溫度的檢測訊號輸出至控制裝置50。
節流裝置48，係根據來自控制裝置50的控制訊號驅動用以調整吸氣管11B的開度的節流閥，而能夠調整吸氣流量。控制裝置50，係根據來自節流開度檢測手段48S(例如節流開度感測器)的檢測訊號及目標節流開度，對於節流裝置48輸出控制訊號，而能夠調整設於吸氣管11B的節流閥的開度。控制裝置50，係根據由油門踏板踩踏量檢測手段25的檢測訊號所檢測出的油門踏板的踩踏量及柴油引擎10的運轉狀態求取目標節流開度。
油門踏板踩踏量檢測手段25，係例如油門踏板踩踏角度感測器，並設於油門踏板。控制裝置50，係能夠根據來自油門踏板踩踏量檢測手段25的檢測訊號，檢測出駕駛者所造成之油門踏板的踩踏量。
於吸氣管11B中之比節流裝置48更下游側，連接有EGR(Exhaust Gas Recirculation，排氣再循環)配管13的流出側。並且，吸氣管11B的流出側係連接至吸氣歧管11C的流入側，吸氣歧管11C的流出側係連接至柴油引擎10的流入側。並且，於吸氣歧管11C，設有吸氣歧管壓力檢測手段24C。吸氣歧管壓力檢測手段24C，係例如為壓力感測器，將對應於吸氣歧管11C內的吸氣的壓力之檢測訊號輸出至控制裝置50。並且，從EGR配管13的流入側(與排氣管12B之連接部)流入的EGR氣體，係從EGR配管13的流出側(與吸氣管11B之連接部)，吐出至吸氣管11B內。又，形成於EGR配管13之EGR氣體所流動的路徑，係相當於EGR路徑。
柴油引擎10(柴油引擎)係具有複數個汽缸45A~45D，噴油嘴43A~43D係分別設置於各個汽缸。於噴油嘴43A~43D，係經由共軌41及燃料配管42A~42D供給有燃料，噴油嘴43A~43D係被來自控制裝置50的控制訊號驅動，而對於各個汽缸45A~45D內噴射燃料。
於柴油引擎10，設有曲柄角度檢測手段22A、汽缸檢測手段22B。曲柄角度檢測手段22A，係例如設於曲柄軸附近之旋轉感測器，並將對應於柴油引擎10的曲柄軸的旋轉角度的檢測訊號輸出至控制裝置50。汽缸檢測手段22B，係設於凸輪軸附近之旋轉感測器，並例如在第1汽缸的活塞到達壓縮上死點的情形將檢測訊號輸出至控制裝置50。控制裝置50，係根據來自曲柄角度檢測手段22A的檢測訊號及來自汽缸檢測手段22B的檢測訊號，能夠檢測出例如第1汽缸的活塞位於上死點位置之情事，並能夠判別該上死點位置位於壓縮上死點的位置或吸氣上死點的位置。
並且，於柴油引擎10，設有冷卻劑溫度檢測手段28C。冷卻劑溫度檢測手段28C，係例如為溫度感測器，檢測出於柴油引擎10內循環的冷卻用冷卻劑的溫度，並將對應於檢測出的溫度的檢測訊號輸出至控制裝置50。
於柴油引擎10的排氣側連接有排氣歧管12A，於排氣歧管12A的流出側連接有排氣管12B的流入側。排氣管12B的流出側係連接至渦輪36的流入側，渦輪36的流出側係連接至排氣管12C的流入側。
於排氣管12B，連接有EGR配管13的流入側。EGR配管13，係連通排氣管12B與吸氣管11B，並能夠使排氣管12B的排氣氣體的一部分回流至吸氣管11B。並且，於EGR配管13，設有EGR冷卻器15、EGR閥14。
EGR閥14(EGR閥)，係設於EGR配管13中之EGR冷卻器15的下游側。並且，EGR閥14，係根據來自控制裝置50的控制訊號調整EGR配管13的開度，藉此調整於EGR配管13內流動的EGR氣體的流量。
EGR冷卻器15，係設於EGR配管13。EGR冷卻器15，係所謂熱交換器，被供給有冷卻用的冷卻劑，並將流入的EGR氣體冷卻而吐出。
藉由前述之EGR配管13、(EGR冷卻器15)、EGR閥14，構成能夠使排氣氣體的一部分回到吸氣路徑的EGR系統。又，EGR系統，係可包含或不包含EGR冷卻器15。
排氣管12B的流出側係連接至渦輪36的流入側，渦輪36的流出側係連接至排氣管12C的流入側。於渦輪36，設有能夠控制往渦輪葉輪36A引導的排氣氣體的流速(能夠調整往渦輪引導的排氣氣體的流路的開度)的可變噴嘴33，可變噴嘴33係藉由噴嘴驅動手段31調整開度。控制裝置50，係根據來自噴嘴開度檢測手段32(例如噴嘴開度感測器)的檢測訊號及目標噴嘴開度，對於噴嘴驅動手段31輸出控制訊號而能夠調整可變噴嘴33的開度。
於作為渦輪36的上游側之排氣管12B，設有渦輪上游壓力檢測手段26A。渦輪上游壓力檢測手段26A，係例如為壓力感測器，將對應於作為渦輪36的上游側之排氣管12B內的排氣的壓力之檢測訊號輸出至控制裝置50。於作為渦輪36的下游側之排氣管12C，設有渦輪下游壓力檢測手段26B。渦輪下游壓力檢測手段26B，係例如為壓力感測器，將對應於作為渦輪36的下游側之排氣管12C內的排氣的壓力之檢測訊號輸出至控制裝置50。
於排氣管12C，設有氧化觸媒61及微粒子捕集濾網62。又，於微粒子捕集濾網62的下游側設有選擇式還原觸媒亦可。於氧化觸媒61的上游側設有排氣溫度檢測手段28D，於氧化觸媒61的下游側設有排氣溫度檢測手段28E。排氣溫度檢測手段28D、28E，係例如為排氣溫度感測器，將對應於排氣溫度的檢測訊號輸出至控制裝置50。並且，於微粒子捕集濾網62，設有檢測出微粒子捕集濾網62的上游側與下游側的壓力差之差壓檢測手段26C。差壓檢測手段26C，係例如為壓力感測器，將對應於微粒子捕集濾網62的上游側的排氣的壓力與微粒子捕集濾網62的下游側的壓力之差壓之檢測訊號輸出至控制裝置50。
大氣壓檢測手段23，係例如大氣壓感測器，並設於控制裝置50。大氣壓檢測手段23，係將對應於控制裝置50的周圍的大氣壓之檢測訊號輸出至控制裝置50。
車速檢測手段27，係例如車輛速度檢測感測器，並設於車輛的車輪等。車速檢測手段27，係將對應於車輛的車輪的旋轉速度之檢測訊號輸出至控制裝置50。
控制裝置50，係燃料性狀檢測裝置，並至少具有CPU51、記憶裝置53。對於控制裝置50(CPU51)，係如前述般，輸入有來自吸氣流量檢測手段21、曲柄角度檢測手段22A、汽缸檢測手段22B、大氣壓檢測手段23、油門踏板踩踏量檢測手段25、壓縮機上游壓力檢測手段24A、壓縮機下游壓力檢測手段24B、吸氣歧管壓力檢測手段24C、渦輪上游壓力檢測手段26A、渦輪下游壓力檢測手段26B、差壓檢測手段26C、車速檢測手段27、吸氣溫度檢測手段28A、28B、冷卻劑溫度檢測手段28C、排氣溫度檢測手段28D、28E、噴嘴開度檢測手段32、節流開度檢測手段48S等之檢測訊號。
並且，從控制裝置50(CPU51)，係如前述般，對於噴油嘴43A~43D、EGR閥14、噴嘴驅動手段31、節流裝置48等輸出有控制訊號。又，控制裝置50之輸入輸出，不限於前述之檢測手段及致動器。並且，各部分的溫度或壓力等，不藉由裝載感測器，而是藉由推測計算而算出亦可。控制裝置50，係根據來自包含前述之檢測手段的各種檢測手段之檢測訊號檢測出柴油引擎10的運轉狀態及環境狀態，控制包含前述之致動器的各種致動器。記憶裝置53，係例如Flash-ROM等之記憶裝置，記憶有用以執行柴油引擎的控制及自我診斷等之程式及資料等。
又，控制裝置50(CPU51)，係具有檢測用噴射時期關連量算出部51A、檢測用噴射量算出部51B、檢測用噴射執行部51C、十六烷值檢測部51D，針對該等之詳情係於後敘述。
●[用以檢測十六烷值的檢測用噴射Kinj所造成之熱產生率(圖2、圖3)] 圖2，係表示運轉狀態・環境狀態(a)、運轉狀態・環境狀態(b)、運轉狀態・環境狀態(c)之各自不同的運轉狀態・環境狀態中，在相同噴射時期僅噴射相同噴射量之相同十六烷值的燃料的情形之例，並表示未進行對應於運轉狀態・環境狀態之噴射時期、噴射量的校正的情形之例。h(a)係表示運轉狀態・環境狀態(a)的情形之熱產生率，h(b)係表示運轉狀態・環境狀態(b)的情形之熱產生率，h(c)係表示運轉狀態・環境狀態(c)的情形之熱產生率。即便在相同噴射時期噴射相同噴射量之相同十六烷值的燃料，若運轉狀態或環境狀態不同，則熱產生率的形狀不同。
又，所謂柴油引擎的環境狀態，係指不會因柴油引擎的動作狀態變化之周圍的環境的狀態。於圖1所示之柴油引擎系統之例中，大氣壓(藉由大氣壓檢測手段23檢測)、外氣溫度(藉由吸氣溫度檢測手段28A檢測)等，係相當於環境狀態。並且，所謂柴油引擎的運轉狀態，係指除了前述之環境狀態以外，來自使用者之操作或來自控制裝置之控制及對應於該等進行變化之柴油引擎的動作狀態。於圖1所示之柴油引擎系統之例中，作為來自使用者的操作，油門踏板踩踏量(藉由油門踏板踩踏量檢測手段25檢測)係相當於運轉狀態。並且，作為來自控制裝置的控制(各種致動器的控制)，噴油嘴43A~43D、節流裝置48、EGR閥14、噴嘴驅動手段31等之控制係相當於運轉狀態。
並且，作為對應於該等進行變化的動作狀態，吸氣流量(藉由吸氣流量檢測手段21檢測)、吸氣管內的吸氣的壓力(藉由壓縮機上游壓力檢測手段24A、壓縮機下游壓力檢測手段24B、吸氣歧管壓力檢測手段24C檢測)、轉數(藉由曲柄角度檢測手段22A檢測)、冷卻劑溫度(藉由冷卻劑溫度檢測手段28C檢測)、排氣管內的排氣的壓力(藉由渦輪上游壓力檢測手段26A、渦輪下游壓力檢測手段26B、差壓檢測手段26C檢測)、排氣管內的排氣的溫度(藉由排氣溫度檢測手段28D、28E檢測)，或藉由推測計算所算出之各部份的溫度、壓力、流量等，係相當於運轉狀態。以下，雖將前述之柴油引擎的運轉狀態及環境狀態記載為柴油引擎的運轉狀態・環境狀態，然而於沒有必要區別前述之運轉狀態及環境狀態的情形，亦有將柴油引擎的運轉狀態・環境狀態統整記載為柴油引擎的運轉狀態之情形。
因圖2所示之狀態不適合十六烷值的檢測，故以即便運轉狀態或環境狀態變化，亦會如圖3所示般獲得幾乎相同的熱產生率的方式，對應於運轉狀態・環境狀態校正噴射時期、噴射量。又，圖3之例，係表示在(目標)點火時期=θ[°CA]、基準十六烷值(例如十六烷值=54)的燃料的情形，以使(目標)轉矩相當量=TQ的方式，對應於運轉狀態・環境狀態校正噴射時期及噴射量的情形之例。
●[算出對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之噴射時期、噴射量] 針對噴射時期，係如以下般，求取對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之點火延遲時間。將僅先於(目標)點火時期=θ[°CA]的位置該點火延遲時間的時機作為噴射(開始)時期而噴射燃料，藉此能夠使燃燒自(目標)點火時期開始。因此，下述之點火延遲時間，係包含對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之校正的時間。若設點火延遲時間為T DLY，則已知會成立以下之(式1)。
Figure 02_image001
A、B、C、D：常數 [Fuel]：燃料分壓 [O 2]：氧分壓 T cyl：目標主點火時期之筒內溫度
並且，自氣體的狀態方程式，會成立以下之(式2)~(式4)。
Figure 02_image003
P cyl：目標主點火時期之筒內壓力 V cyl：目標主點火時期之筒內體積 M air：空氣平均分子量 g cb：燃燒氣體量 g cyl：目標主點火時期之空氣量 qfinr：噴射量 α cb：燃燒比例 dQ：發熱量 ρ f：燃料密度 E f：燃料低熱值
並且，能夠如以下般求取P cyl。
Figure 02_image005
在此，若作為P=(P cylo+P cyl)/2、V=(V cylo+V cyl)/2、 dP=P cyl-P cylo、dV=V cyl-V cylo離散化，則藉由(式5)
Figure 02_image007
k：比熱比 cp：定壓比熱 c v：定積比熱 V：筒內體積 P：筒內壓 U：熱量 P cylo：目標主點火時期上次值之筒內壓力 V cylo：目標主點火時期上次值之筒內體積
並且，會成立以下之式。
Figure 02_image009
_s：穩定狀態 Qc：從筒內對於壁面的放熱量 Qout：從壁面對於冷卻水的放熱量 Tw：壁溫度 T g：燃燒氣體溫度 thw：水溫(冷卻水溫度) h g：熱傳導率(燃燒室側) h：熱傳導率(冷卻水側) m：壁質量 c：比熱
藉由以上者，會成立以下之式。
Figure 02_image011
n a：新氣中碳量 n f：燃料中碳量 (n a/n f) st：每次噴射之空氣過剩率 α HC：燃料中H/C ϕ：當量比 n：燃料組成中碳量 m O2：O 2濃度比例
根據柴油引擎10的運轉狀態・環境狀態求取點火延遲時間T DLY，藉此即便運轉狀態・環境狀態產生變動，亦能夠將燃料的噴射時期恰當地控制為在(目標)點火時期(相當於預先設定的預定曲柄角度位置)點火。又，點火延遲時間T DLY，係如前述般，從汽缸流入氣體量、EGR量、排氣歧管內壓力、排氣歧管內溫度、冷卻水溫度(冷卻劑溫度)、增壓壓力、中間冷卻器出口氣體溫度、EGR出口氣體溫度等求取。
汽缸流入氣體量，係根據來自吸氣流量檢測手段21(參照圖1)的檢測訊號檢測出。EGR量，係自控制裝置50所算出的EGR率及EGR閥14(參照圖1)的控制量等算出。排氣歧管內壓力，在排氣歧管具有壓力檢測手段的情形，係根據來自該壓力檢測手段的檢測訊號檢測出，在不具有該壓力檢測手段的情形，係能夠從排氣溫度或吸氣流量或可變噴嘴的開度或轉數等推測。排氣歧管內溫度，在排氣歧管具有溫度檢測手段的情形，係根據來自該溫度檢測手段的檢測訊號檢測出，在不具有該溫度檢測手段的情形，係能夠從氧化觸媒的上游側的排氣溫度等推測。冷卻水溫度(冷卻劑溫度)，係根據來自冷卻劑溫度檢測手段28C(參照圖1)的檢測訊號檢測出。增壓壓力，係根據來自吸氣歧管壓力檢測手段24C(參照圖1)的檢測訊號檢測出。中間冷卻器出口氣體溫度，係根據吸氣溫度檢測手段28B(參照圖1)的檢測訊號檢測出。EGR出口氣體溫度，在EGR配管13的出口部位具有溫度檢測手段的情形，係根據來自該溫度檢測手段的檢測訊號檢測出，在不具有該溫度檢測手段的情形，係能夠從排氣歧管內溫度或EGR冷卻器的冷卻劑溫度或EGR量等推測。
藉由以上者，例如，在設定為基準十六烷值Ss=54，(目標)點火時期=θ[°CA]=7[°CA]，該情形之目標基準轉矩相當量=TQ的情形，即便運轉狀態或環境狀態變化，亦能夠以穩定地成為點火時期=7[°CA](點火的曲柄角度位置=7[°CA])、發生轉矩相當量=TQ的方式，從控制裝置50執行校正了噴射時期及噴射量的檢測用噴射Kinj。
針對噴射量，係與噴射時期相同，能夠根據汽缸流入氣體量、EGR量、排氣歧管內壓力、排氣歧管內溫度、冷卻水溫度(冷卻劑溫度)、增壓壓力、中間冷卻器出口氣體溫度、EGR出口氣體溫度等之柴油引擎的運轉狀態・環境狀態，藉由已知的方法算出包含校正的噴射量。又，因針對算出係使用已知的算出方法，故針對包含校正的噴射量的算出方法的詳情係省略說明。藉此，即便運轉狀態・環境狀態產生變動，在(目標)點火時期=θ[°CA]且基準十六烷值(例如十六烷值=54)的燃料的情形，能夠以使(目標)轉矩相當量=TQ的方式恰當地校正噴射量。
●[在對應於校正噴射時期及噴射量的情形之十六烷值的熱產生率(圖4)及轉矩相當量(圖5)] 圖4，係表示在例如以成為基準十六烷值Ss=54、(目標)點火時期=θ[°CA]=7[°CA]、該情形之(目標)轉矩相當量=TQ的方式進行前述噴射時期的校正及噴射量的校正之情形，藉由不同的十六烷值的燃料執行檢測用噴射Kinj的情形之例。h(d1)係十六烷值(高)(例如十六烷值=60)的情形的熱產生率，h(d2)係十六烷值(中)(例如十六烷值=54)的熱產生率，h(d3)係十六烷值(低)(例如十六烷值=46)的熱產生率之例。即便柴油引擎的運轉狀態・環境狀態產生變動，且為不同的十六烷值，亦能夠穩定地獲得點火時期=θ[°CA]=7[°CA]，並能夠獲得對應於十六烷值的值之熱產生率。自圖4可知，若十六烷值的值越大則熱產生率的波峰越大，且波峰的位置會越接近上死點(曲柄角度=0[°CA])。因此，若十六烷值的值越大，則轉矩相當量越大。
圖5，係表示在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之情形(相當於可檢測期間)，執行十六烷值檢測用的檢測用噴射Kinj之例。例如，在市區等行走當中，於紅燈等之前將腳從油門踏板放開並踩踏煞車踏板之前的慣性行走當中，係該可檢測期間。
於圖5中，N(d1)係表示因藉由十六烷值(高)的燃料的檢測用噴射所產生的轉矩上升的轉數，N(d2)係表示因藉由十六烷值(中)的燃料的檢測用噴射所產生的轉矩上升的轉數，N(d3)係表示因藉由十六烷值(低)的燃料的檢測用噴射所產生的轉矩上升的轉數。能夠獲得根據作為即將執行檢測用噴射Kinj之前的轉數(即將轉數)與剛執行檢測用噴射Kinj之後的轉數(方過轉數)的偏差之ΔN，以及即將轉數，而獲得對應於十六烷值的轉矩相當量TQ。
[十六烷值・轉矩相當量特性之例(圖6)] 圖6，係表示在使用基準十六烷值=Ss的燃料(例如十六烷值=54的燃料)的情形，以使點火時期=θ[°CA](例如點火時期=7[°CA])之轉矩相當量=TQs(θ)的方式，校正了噴射時期、噴射量的情形之十六烷值・轉矩相當量特性之例。十六烷值・轉矩相當量特性，係橫軸為十六烷值為，縱軸為轉矩相當量(轉矩，或轉數變動量等之相當於轉矩的物理量)。轉矩相當量，係例如將對於基準轉數(例如1500[rpm])的轉數變動量換算為轉矩的量。十六烷值・轉矩相當量特性，係根據使用了實際上的車輛之各種實驗及模擬等之結果而設定。
並且，於圖6之例中以實線所示的特性，係表示在使用基準十六烷值=Ss的燃料的情形，以成為點火時期=θ[°CA]、轉矩相當量=TQs(θ)的方式設定了的十六烷值・轉矩相當量特性。並且，於圖6之例中以一點鏈線所示的特性，係表示在使用基準十六烷值=Ss的燃料的情形，以成為點火時期=θ-Δθ[°CA]、轉矩相當量=TQs(θ-Δθ)的方式設定了的十六烷值・轉矩相當量特性(θ-Δθ)。並且，於圖6之例中以虛線所示的特性，係表示在使用基準十六烷值=Ss的燃料的情形，以成為點火時期=θ+Δθ[°CA]、轉矩相當量=TQs(θ+Δθ)的方式設定了的十六烷值・轉矩相當量特性(θ+Δθ)。如此，能夠預先生成對應於作為目標的點火時期或轉矩相當量之各種十六烷值・轉矩相當量特性。
又，若著眼於以實線所示之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)(點火時期=θ)，則十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，係具有對於十六烷值的不同之轉矩相當量的變化小的不適判別十六烷值範圍(十六烷值比可判別下限十六烷值SL(θ)更低的區域，以及十六烷值比可判別上限十六烷值SH(θ)更高的區域)。並且，十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，係具有對於十六烷值的不同之轉矩相當量的變化比不適判別十六烷值範圍更大的可判別十六烷值範圍(可判別下限十六烷值SL(θ)以上，且為可判別上限十六烷值SH(θ)以下的區域)。若為可判別十六烷值範圍內的十六烷值，則能夠根據轉矩相當量以更高的精度檢測出十六烷值。對此，在不適判別十六烷值範圍的十六烷值的情形，根據轉矩相當量所檢測出的十六烷值，與可判別十六烷值範圍的十六烷值相比誤差較大。
●[第1實施形態之燃料性狀檢測裝置(控制裝置50)的處理(圖7~圖12)] 接著，使用圖7~圖12，針對檢測十六烷值的燃料性狀檢測裝置(控制裝置50)的處理之第1實施形態進行說明。於第1實施形態中，係使用圖7所示之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，檢測出檢測下限十六烷值SKL~檢測上限十六烷值SKH的十六烷值檢測範圍內的十六烷值。圖7所示之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，係表示在使用基準十六烷值=Ss的燃料(例如十六烷值=54的燃料)的情形，以成為點火時期=θ[°CA](例如7[°CA])、轉矩相當量=TQs(θ)的方式設定了的十六烷值・轉矩相當量特性。並且，於第1實施形態中，十六烷值・轉矩相當量特性(θ)的可判別十六烷值範圍(θ)(可判別下限十六烷值SL(θ)~可判別上限十六烷值SH(θ)的範圍)，係包含十六烷值檢測範圍(檢測下限十六烷值SKL~檢測上限十六烷值SKH的範圍)。例如，在檢測出的轉矩相當量為TQ的情形，係根據圖7所示之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，能夠檢測出作為檢測對象之十六烷值為S。
●[第1實施形態的處理順序(圖8~圖11)中之整體處理(圖8)的處理順序] 接著，使用圖8~圖11所示之流程圖，針對控制裝置50所進行之十六烷值檢測處理之第1實施形態的處理順序進行說明。控制裝置50(CPU51)，例如在每預定曲柄角度(例如每15[°CA]，參照圖12)啟動圖8所示之處理，並使處理進行至步驟S110。例如曲柄角度檢測手段22A(參照圖1)，係在曲柄軸每旋轉15[°CA]時輸出檢測訊號，並且，汽缸檢測手段22B在第1汽缸即將到達壓縮上死點的位置之前輸出檢測訊號。並且，每當輸入有來自曲柄角度檢測手段22A的檢測訊號則啟動圖8所示之處理。並且，用以檢測出十六烷值的檢測用噴射，雖對於任一汽缸執行亦可，然而於本實施形態中，係藉由對於第1汽缸執行檢測用噴射之例進行說明。並且，於本實施形態中，係藉由點火時期=θ[°CA]為7[°CA]之例進行說明。
於步驟S110，控制裝置50係更新曲柄角度計數器的值(00~47(參照圖12))，取得曲柄角度訊號被輸入的時刻，並對應於曲柄角度計數器的值(00~47)進行記憶，而使處理進行至步驟S115。
例如，控制裝置50，於步驟S110，在檢測出來自汽缸檢測手段22B(參照圖1)的汽缸檢測訊號的情形，係將曲柄角度計數器的值初始化為(00)(參照圖12)，在未檢測出來自汽缸檢測手段22B的汽缸檢測訊號的情形係將曲柄角度計數器的值僅加算1(參照圖12)。藉此，曲柄角度計數器的值，會在每15[°CA]更新為(00~47)之任一值。例如，在曲柄角度計數器的值為(00)的期間，係表示曲柄角度為自第1汽缸的壓縮上死點的0[°CA]至15[°CA]之間，在曲柄角度計數器的值為(24)的期間，係表示曲柄角度為自第1汽缸的吸氣上死點的360[°CA]至375[°CA]之間。
於步驟S115，控制裝置50，係判定檢測用噴射的執行條件是否成立，在成立之情形(S115：Yes)係使處理進行至步驟S120，在不成立之情形(S115：No)係使處理進行至步驟S190。例如，檢測用噴射的執行條件，係於現在燃料噴射的停止當中，且一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低的狀態，且轉數的範圍在檢測下限轉數至檢測上限轉數的範圍內，且油門踏板踩踏量=0、非處於引擎煞車作動狀態等。又，檢測用噴射的執行條件，雖「現在燃料噴射的停止當中，且一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低的狀態」為必須，然而追加其他條件亦可。
於步驟S120，控制裝置50係判定曲柄角度計數器的值是否為(47)，在曲柄角度計數器的值為(47)的情形(S120：Yes)係使處理進行至步驟S125，在曲柄角度計數器的值非(47)的情形(S120：No)係使處理進行至步驟S135。
在使處理進行至步驟S125的情形，控制裝置50係執行處理SA100而使處理進行至步驟S130。又，處理SA100之處理，係算出檢測用噴射的點火延遲時間及噴射量的處理，以及對於應執行檢測用噴射之第1汽缸的噴油嘴求取噴射開始時刻及噴射結束時刻並設定於定時器的處理，針對處理SA100的詳情係後述。
於步驟S130，控制裝置50係將檢測用噴射執行旗標設定為ON，並將致動器維持要求旗標設定為ON(參照圖12)，而使處理進行至步驟S135。
又，檢測用噴射執行旗標，係表示進行了檢測用噴射的排程(執行了處理SA100)，於後述之步驟S135使用於判定，於步驟S160設定為OFF。並且，致動器維持要求旗標，係用以在從檢測用噴射的排程執行之後至檢測用噴射被執行並取得轉數的變動(轉矩相當量)的期間，要求吸排氣系的致動器(節流裝置、EGR閥、可變噴嘴的噴嘴驅動手段等)的動作狀態不變更而維持的旗標，並於步驟S160設定為OFF。控制裝置50，於省略圖示之致動器的控制處理中，在致動器維持要求旗標為ON的情形，係停止該致動器的動作狀態的變更，並維持現在的動作狀態(禁止關於再生等之引擎煞車的動作)。
在使處理進行至步驟S135的情形，控制裝置50係判定檢測用噴射執行旗標是否為ON，在為ON的情形(S135：Yes)係使處理進行至步驟S140，在為OFF的情形(S135：No)係使圖8所示之處理結束。
在處理進行至步驟S140的情形，控制裝置50係判定本次的曲柄角度計數器的值是否為(00)，在本次的曲柄角度計數器的值為(00)的情形(S140：Yes)係使處理進行至步驟S145，在本次的曲柄角度計數器的值非(00)的情形(S140：No)係使處理進行至步驟S150。
在使處理進行至步驟S145的情形，控制裝置50係執行處理SA200而使圖8所示之處理結束。又，處理SA200之處理，係測量即將執行檢測用噴射之前的轉數(Ne[即將]，參照圖12)的處理，針對處理SA200的詳情係後述。
在處理進行至步驟S150的情形，控制裝置50係判定曲柄角度計數器的值是否為(03)，在曲柄角度計數器的值為(03)的情形(S150：Yes)係使處理進行至步驟S155，在曲柄角度計數器的值非(03)的情形(S150：No)係使圖8所示之處理結束。
在使處理進行至步驟S155的情形，控制裝置50係執行處理SA300而使處理進行至步驟S160。又，處理SA300之處理，係測量剛執行檢測用噴射之後的轉數(Ne [方後]，參照圖12)，及檢測出十六烷值的處理，針對處理SA300的詳情係後述。
於步驟S160，控制裝置50係將檢測用噴射執行旗標設定為OFF，並將致動器維持要求旗標設定為OFF(參照圖12)，而使圖8所示之處理結束。
在使處理進行至步驟S190的情形，控制裝置50係將檢測用噴射執行旗標設定為OFF，並將致動器維持要求旗標設定為OFF，而使圖8所示之處理結束。
●[處理SA100(圖9)的處理順序] 接著，使用圖9所示之流程圖，針對圖8所示之流程圖中之步驟S125的處理SA100的詳情進行說明。處理SA100，係進行算出對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之檢測用噴射Kinj的點火延遲時間T DLY、算出對應於運轉狀態・環境狀態之檢測用噴射Kinj的噴射量(噴射時間Tinj)、噴射開始時刻及噴射結束時刻的定時器設定之處理。控制裝置50，在圖8所示之步驟S125執行處理SA100的情形，係使處理進行至圖9所示之步驟SA110。
於步驟SA110，控制裝置50係算出對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之點火延遲時間T DLY，而使處理進行至步驟SA120。又，針對點火延遲時間T DLY的算出方法係如上述，故省略說明。並且，點火延遲時間T DLY，係相當於關連於檢測用噴射Kinj的噴射時期之噴射時期關連量。
執行步驟SA110的處理之控制裝置50 (CPU51)，係相當於檢測用噴射時期關連量算出部51A(參照圖1)，其係以無論柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，在檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的十六烷值檢測範圍內的任一十六烷值，所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，會成為預先設定的預定曲柄角度位置(在此情形，(目標)點火時期=7[°CA])的方式，算出關連於檢測用噴射的噴射時期的噴射時期關連量。
於步驟SA120，控制裝置50係根據基準十六烷值Ss(例如基準十六烷值=54)的燃料、點火時期=θ(在此情形為7[°CA])、現在的柴油引擎的運轉狀態・環境狀態，算出使基準轉矩相當量TQs產生的燃料量Q。針對燃料量Q的算出方法，因能夠如上述般藉由已知的方法算出，故省略說明。並且，控制裝置50，係將所求取的燃料量Q換算為噴射時間Tinj而使處理進行至步驟SA130。並且，噴射時間Tinj，係相當於檢測用噴射Kinj的噴射量。
執行步驟SA120的處理之控制裝置50 (CPU51)，係相當於檢測用噴射量算出部51B(參照圖1)，其係在十六烷值檢測範圍內中預先設定的基準十六烷值Ss的燃料的情形，以無論柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，使相當於在接續於檢測用噴射所造成之預定曲柄角度位置(在此情形，(目標)點火時期=7[°CA])的點火之燃燒所產生的轉矩之轉矩相當量成為預先設定的基準轉矩相當量的方式(參照圖7)，算出檢測用噴射的噴射量。
於步驟SA130，控制裝置50係根據轉數的下降狀態預測作為下個15[°CA]的時間之T(15)(參照圖12)。並且，控制裝置50，係根據T(15)，預測作為相當於點火時期=θ[°CA]為7[°CA]之時間的T(7)(參照圖12)，並使處理進行至步驟SA140。
於步驟SA140，控制裝置50係如圖12所示，將為了在被輸入有曲柄角度計數器的值為(00)的曲柄角度訊號之後於點火時期=θ[°CA]點火的檢測用噴射Kinj之噴射開始時刻，藉由被輸入有曲柄角度計數器的值為(47)的曲柄角度訊號的時刻+T(15)+T(7)-T DLY來求取，將所求得的噴射開始時刻設定於噴射開始定時器而使處理進行至步驟SA150。
於步驟SA150，控制裝置50係如圖12所示，將檢測用噴射Kinj的噴射結束時刻藉由(噴射開始時刻)+噴射時間Tinj以求取，將所求得的噴射結束時刻設定於噴射結束定時器而結束圖9所示之處理並回歸，使處理進行至圖8所示之步驟S130。
執行步驟SA130~SA150的處理之控制裝置50 (CPU51)，係相當於檢測用噴射執行部51C(參照圖1)，其在可檢測期間的情形(檢測用噴射的執行條件成立時(步驟S115))，對於預定汽缸，執行將檢測用噴射量算出部51B(參照圖1)所算出的噴射量，在根據檢測用噴射時期關連量算出部51A(參照圖1)所算出的噴射時期關連量(點火延遲時間T DLY)的噴射時期進行噴射的檢測用噴射Kinj。
又，於本實施形態中，雖於圖12所示之曲柄角度計數器的值為(47)的時機設定檢測用噴射Kinj的噴射開始時刻及噴射結束時刻，然而於曲柄角度計數器的值為(00)的時機設定檢測用噴射Kinj的噴射開始時刻及噴射結束時刻亦可。
●[處理SA200(圖10)的處理順序] 接著，使用圖10所示之流程圖，針對圖8所示之流程圖中之步驟S145的處理SA200的詳情進行說明。處理SA200，係測量作為即將進行檢測用噴射Kinj之前的轉數之Ne[即將](參照圖12)的處理。控制裝置50，在圖8所示之步驟S145執行處理SA200的情形，係使處理進行至圖10所示之步驟SA210。
於步驟SA210，控制裝置50係根據被輸入有(本次的)曲柄角度計數器的值為(00)的曲柄角度訊號的時刻與被輸入有(上次的)曲柄角度計數器的值為(47)的曲柄角度訊號的時刻的差(15[°CA]的時間)，算出(測量)即將進行檢測用噴射Kinj之前的轉數之Ne[即將](參照圖12)而結束圖10所示之處理並回歸，使處理進行至剛過圖8所示之步驟S145之後，而結束圖8所示之處理。
●[處理SA300(圖11)的處理順序] 接著，使用圖11所示之流程圖，針對圖8所示之流程圖中之步驟S155的處理SA300的詳情進行說明。處理SA300，係測量作為剛進行檢測用噴射Kinj之後的轉數之Ne[方後](參照圖12)的處理，及檢測出十六烷值的處理。控制裝置50，在圖8所示之步驟S155執行處理SA300的情形，係使處理進行至圖11所示之步驟SA310。
於步驟SA310，控制裝置50係根據被輸入有(本次的)曲柄角度計數器的值為(03)的曲柄角度訊號的時刻與被輸入有(上次的)曲柄角度計數器的值為(02)的曲柄角度訊號的時刻的差(15[°CA]的時間)，算出(測量)剛進行檢測用噴射Kinj所產生的燃燒之後的轉數之Ne[方後](參照圖12)而使處理進行步驟SA320。
於步驟SA320，控制裝置50，係求取作為剛進行檢測用噴射Kinj之後的轉數之Ne[方後]與作為即將進行檢測用噴射Kinj之前的轉數之Ne[即將]的差ΔN(參照圖12)。並且，控制裝置50，係根據所求取的ΔN與作為即將進行檢測用噴射Kinj之前的轉數之Ne[即將]算出轉矩相當量TQ，使處理進行至步驟SA330。
於步驟SA330，控制裝置50係根據轉矩相當量TQ與圖7所示之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，算出(檢測)對應於轉矩相當量TQ的十六烷值S而結束圖11所示之處理並回歸，使處理進行至圖8所示之步驟S160。
設定了檢測用噴射Kinj所造成之對應於十六烷值的轉矩相當量的十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，係記憶於記憶裝置53，該十六烷值・轉矩相當量特性(θ)(參照圖7)係在基準十六烷值Ss的燃料的檢測用噴射的情形成為基準轉矩相當量TQs(θ)。
執行步驟SA330的處理之控制裝置50 (CPU51)，係相當於十六烷值檢測部51D(參照圖1)，其係根據相當於檢測用噴射Kinj所實際上產生的轉矩之實轉矩相當量與記憶於記憶裝置的十六烷值・轉矩相當量特性(θ)檢測出十六烷值。
並且，所檢測出的十六烷值，係利用於柴油引擎的一般的燃料噴射的噴射時期或噴射量的校正等。
●[第2實施形態之燃料性狀檢測裝置(控制裝置50)的處理(圖13~圖19)] 如第1實施形態之圖7所示，十六烷值・轉矩相當量特性(θ)，係具有能夠精度良好地判別對應於轉矩相當量的十六烷值之「可判別十六烷值範圍(θ)」，以及不適合判別對應於轉矩相當量的十六烷值之「不適判別十六烷值範圍(θ)」。於第1實施形態中，係表示點火時期=θ[°CA](例如θ[°CA]=7[°CA])之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)的「可判別十六烷值範圍(θ)」能夠涵蓋十六烷值檢測範圍(檢測下限十六烷值SKL~檢測上限十六烷值SKH的範圍)之例。然而，若在所要求的十六烷值檢測範圍更大的情形，會有1個十六烷值・轉矩相當量特性之「可判別十六烷值範圍」無法涵蓋之情形。
於第2實施形態中，係如圖13所示，在所要求的十六烷值檢測範圍(檢測下限十六烷值SKL~檢測上限十六烷值SKH的範圍)非常大的情形，係準備點火時期不同之複數個十六烷值・轉矩相當量特性。各個十六烷值・轉矩相當量特性，係以若使各自的「可判別十六烷值範圍」重疊則能夠涵蓋所要求之十六烷值檢測範圍的方式選定。
於圖13之例中，係表示對於所要求之十六烷值檢測範圍，準備點火時期=θ[1][°CA]的十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])、點火時期=θ[2][°CA]的十六烷值・轉矩相當量特性(θ[2])、點火時期=θ[3][°CA]的十六烷值・轉矩相當量特性(θ[3])、點火時期=θ[4][°CA]的十六烷值・轉矩相當量特性(θ[4])之例。於第2實施形態的說明中，係以設定為θ[1][°CA]=7[°CA]、θ[2][°CA]=9[°CA]、θ[3][°CA]=11[°CA]、θ[4][°CA]=13[°CA]之例進行說明，然而該等之點火時期不限於此。如圖13所示，若使「可判別十六烷值範圍(θ[1])」、「可判別十六烷值範圍(θ[2])」、「可判別十六烷值範圍(θ[3])」、「可判別十六烷值範圍(θ[4])」重疊，則能夠涵蓋所要求之十六烷值檢測範圍。
又，於圖13之例中，對於所要求之十六烷值檢測範圍，係準備4個十六烷值・轉矩相當量特性(亦即，準備4種點火時期)，然而不限於4個，為2以上之整數亦可。亦即，圖13之例，係表示將相當於(目標)點火時期的數目之「n」設定為4之例(n=4之例)(表示設定了(目標)點火時期=7[°CA]、9[°CA]、11[°CA]、13[°CA]之4種之例)。並且，用以檢測出十六烷值的檢測用噴射，雖對於任一汽缸執行亦可，然而於本實施形態中，係與第1實施形態相同，對於第1汽缸執行檢測用噴射。換言之，分別對應於第1檢測用噴射~第4檢測用噴射之第1十六烷值・轉矩相當量特性~第4十六烷值・轉矩相當量特性，係具有對於十六烷值的不同之轉矩相當量的變化小的不適判別十六烷值範圍，以及對於十六烷值的不同之轉矩相當量的變化比不適判別十六烷值範圍更大的可判別十六烷值範圍。並且，第1十六烷值・轉矩相當量特性~第4十六烷值・轉矩相當量特性，係以若使第1十六烷值・轉矩相當量特性~第4十六烷值・轉矩相當量特性之各自的可判別十六烷值範圍重疊則能夠涵蓋檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的方式設定。
並且，對應於點火時期=θ[1]的檢測用噴射Kinj[1]係相當於第1檢測用噴射，對應於點火時期=θ[n]的檢測用噴射Kinj[n]係相當於第n檢測用噴射。並且，在使「n」為2以上的整數的情形，作為在使藉由檢測用噴射Kinj[1]~檢測用噴射Kinj[n]所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，預先設定有第1曲柄角度位置~第n曲柄角度位置。在此情形，係設定為第1曲柄角度位置=7[°CA]、第2曲柄角度位置=9[°CA]、第3曲柄角度位置=11[°CA]、第4曲柄角度位置=13[°CA]。
●[第2實施形態的處理順序(圖14~圖18)中之整體處理(圖14)的處理順序] 以下，使用圖14~圖18所示之流程圖，針對控制裝置50所進行之十六烷值檢測處理之第2實施形態的處理順序進行說明。又，在曲柄軸每旋轉15[°CA]時輸出檢測訊號，並且，汽缸檢測手段22B在第1汽缸即將到達壓縮上死點的位置之前輸出檢測訊號之處，以及將曲柄角度計數器的值以(00~47)計數之處等，係與第1實施形態相同。又，於圖14所示之流程圖中以粗實線表示的步驟，係表示為與圖8所示之第1實施形態的流程圖不同的處理。控制裝置50(CPU51)，例如在每預定曲柄角度(例如每15[°CA])啟動圖14所示之處理，並使處理進行至步驟S210。
於步驟S210，控制裝置50係更新曲柄角度計數器的值(00~47(參照圖12))，取得曲柄角度訊號被輸入的時刻，並對應於曲柄角度計數器的值(00~47)進行記憶，而使處理進行至步驟S212。步驟S210之處理，因與圖8所示之步驟S110的處理相同，故省略詳情。
於步驟S212，控制裝置50係判定是否為(上次)啟動時旗標=ON，且(本次)啟動時旗標=OFF，亦即，判定是否從啟動時的狀態遷移至啟動後的狀態，在從啟動時遷移至啟動後的情形(S212：Yes)係使處理進行至步驟S213，若非如此(S212：No)則使處理進行至步驟S215。
在使處理進行至步驟S213的情形，控制裝置50係將啟動後初期檢測旗標設定為ON，並將反覆計數器i初始化為1而使處理進行至步驟S215。又，啟動後初期檢測旗標，在尚對於十六烷值的值完全未知的情形，係用以將點火時期=θ[1]~θ[4]之各自的檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[4]全部執行一遍的旗標(參照圖19)。若將檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[4]全部執行一遍，則能夠檢測出十六烷值的值，則之後進行對應於相應十六烷值的值之「可判別十六烷值範圍」的十六烷值・轉矩相當量特性之點火時期的檢測用噴射。圖19之例，係表示在啟動後初期檢測旗標=ON的情形將檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[4]全部執行一遍而檢測出十六烷值(例如在十六烷值為50~60的範圍的值的情形)之後，進行檢測用噴射Kinj[2]及檢測用噴射Kinj[3]之例。
在使處理進行至步驟S215的情形，控制裝置50，係判定檢測用噴射的執行條件是否成立，在成立之情形(S215：Yes)係使處理進行至步驟S220，在不成立之情形(S215：No)係使處理進行至步驟S290。步驟S215之處理，因與圖8所示之步驟S115的處理相同，故省略詳情。
在處理進行至步驟S220的情形，控制裝置50係判定本次的曲柄角度計數器的值是否為(47)，在曲柄角度計數器的值為(47)的情形(S220：Yes)係使處理進行至步驟S225，在曲柄角度計數器的值非(47)的情形(S220：No)係使處理進行至步驟S235。
在使處理進行至步驟S225的情形，控制裝置50係執行處理SB100而使處理進行至步驟S230。又，處理SB100之處理，係算出檢測用噴射Kinj[i]的點火延遲時間及噴射量的處理，以及對於應執行檢測用噴射Kinj[i]之第1汽缸的噴油嘴求取噴射開始時刻及噴射結束時刻並設定於定時器的處理，針對處理SB100的詳情係後述。
於步驟S230，控制裝置50係將檢測用噴射執行旗標設定為ON，並將致動器維持要求旗標設定為ON，而使處理進行至步驟S235。步驟S230之處理，因與圖8所示之步驟S130的處理相同，故省略詳情。
在使處理進行至步驟S235的情形，控制裝置50係判定檢測用噴射執行旗標是否為ON，在為ON的情形(S235：Yes)係使處理進行至步驟S240，在為OFF的情形(S235：No)係使圖14所示之處理結束。
在處理進行至步驟S240的情形，控制裝置50係判定本次的曲柄角度計數器的值是否為(00)，在本次的曲柄角度計數器的值為(00)的情形(S240：Yes)係使處理進行至步驟S245，在本次的曲柄角度計數器的值非(00)的情形(S240：No)係使處理進行至步驟S250。
在使處理進行至步驟S245的情形，控制裝置50係執行處理SB200而使圖14所示之處理結束。又，處理SB200之處理，係測量即將執行檢測用噴射Kinj[i]之前的轉數(Ne[i][即將])的處理，針對處理SB200的詳情係後述。
在處理進行至步驟S250的情形，控制裝置50係判定曲柄角度計數器的值是否為(03)，在曲柄角度計數器的值為(03)的情形(S250：Yes)係使處理進行至步驟S255，在曲柄角度計數器的值非(03)的情形(S250：No)係使圖14所示之處理結束。
在使處理進行至步驟S255的情形，控制裝置50係執行處理SB300而使處理進行至步驟S260。又，處理SB300之處理，係測量剛執行檢測用噴射Kinj[i]之後的轉數(Ne[i][方後])，及檢測出(暫)十六烷值S[i]的處理，針對處理SB300的詳情係後述。
於步驟S260，控制裝置50係將檢測用噴射執行旗標設定為OFF，並將致動器維持要求旗標設定為OFF，而使處理進行至步驟S265。
於步驟S265，控制裝置50係執行處理SB400而使圖14所示之處理結束。又，處理SB400之處理，係從藉由檢測用噴射Kinj[i]檢測出的各(暫)十六烷值S[i]求取(最終)十六烷值S的處理，針對處理SB400的詳情係後述。
在使處理進行至步驟S290的情形，控制裝置50係將檢測用噴射執行旗標設定為OFF，並將致動器維持要求旗標設定為OFF，而使圖14所示之處理結束。
●[處理SB100(圖15)的處理順序] 接著，使用圖15所示之流程圖，針對圖14所示之流程圖中之步驟S225的處理SB100的詳情進行說明。處理SB100，係進行算出對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之檢測用噴射Kinj[i]的點火延遲時間T DLY[i]、算出對應於運轉狀態・環境狀態之檢測用噴射Kinj[i]的噴射量(噴射時間Tinj[i])、噴射開始時刻及噴射結束時刻的定時器設定之處理。
又，在反覆計數器i=1的情形，係執行使用了點火延遲時間T DLY[1]及噴射時間Tinj[1]之點火時期=θ[1][°CA](在此情形係7[°CA])的檢測用噴射Kinj[1]，並使用所求得的轉矩相當量TQ(θ[1])及十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])求取(暫)十六烷值S[1]。同樣地，在反覆計數器i=2的情形，係執行使用了點火延遲時間T DLY[2]及噴射時間Tinj[2]之點火時期=θ[2][°CA](在此情形係9[°CA])的檢測用噴射Kinj[2]，並使用所求得的轉矩相當量TQ(θ[2])及十六烷值・轉矩相當量特性(θ[2])求取(暫)十六烷值S[2]。
控制裝置50，在圖14所示之步驟S225執行處理SB100的情形，係使處理進行至圖15所示之步驟SB110。
於步驟SB110，控制裝置50係算出對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之點火延遲時間T DLY[i]，而使處理進行至步驟SB120。又，針對點火延遲時間T DLY[i]的算出方法係如上述，故省略說明。並且，點火延遲時間T DLY[i]，係相當於關連於檢測用噴射Kinj[i]的噴射時期之噴射時期關連量。
執行SB110的處理之控制裝置50(CPU51)，係相當於檢測用噴射時期關連量算出部51A(參照圖1)，其係以無論柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，在檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的十六烷值檢測範圍內的任一十六烷值，藉由檢測用噴射所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，會分別成為預先設定的第1曲柄角度位置~第n曲柄角度位置方式，算出關連於作為檢測用噴射的第1檢測用噴射(檢測用噴射Kinj[1])~第n檢測用噴射(檢測用噴射Kinj[n])的噴射時期的噴射時期關連量(在此情形點火延遲時間T DLY[i])。
於步驟SB120，控制裝置50係根據基準十六烷值Ss(例如基準十六烷值=54)的燃料、點火時期=θ[i](在i=1之情形，θ[1]=7[°CA])、現在的柴油引擎的運轉狀態・環境狀態，算出使基準轉矩相當量TQs(θ[i])產生的燃料量Q[i]。並且，控制裝置50，係將所求取的燃料量Q[i]換算為噴射時間Tinj[i]而使處理進行至步驟SB130。並且，噴射時間Tinj[i]，係相當於檢測用噴射Kinj[i]的噴射量。
執行步驟SB120的處理之控制裝置50(CPU51)，係相當於檢測用噴射量算出部51B，其係在十六烷值檢測範圍內中預先設定的基準十六烷值Ss的燃料的情形，以無論柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，使相當於在接續於第1檢測用噴射(Kinj[1])~第n檢測用噴射(Kinj[n])分別造成之第1曲柄角度位置(θ[1])~第n曲柄角度位置(θ[n])的點火之燃燒所產生的轉矩之前述轉矩相當量TQs[i]成為預先設定的第1基準轉矩相當量(TQs[1])~第n基準轉矩相當量(TQs[n])的方式，算出前述第1檢測用噴射(Kinj[1])~前述第n檢測用噴射(Kinj[n])的噴射量。
於步驟SB130，控制裝置50係根據轉數的下降狀態預測作為下個15[°CA]的時間之T(15)。並且，控制裝置50，係根據T(15)，預測作為相當於點火時期=θ[i][°CA](在i=1的情形，為θ[1]=7[°CA])之時間的T(θ[i])，並使處理進行至步驟SB140。
於步驟SB140，控制裝置50係如圖12所示，將為了在被輸入有曲柄角度計數器的值為(00)的曲柄角度訊號之後於點火時期=θ[i][°CA]點火的檢測用噴射Kinj[i]之噴射開始時刻，藉由被輸入有曲柄角度計數器的值為(47)的曲柄角度訊號的時刻+T(15)+T(θ[i])-T DLY[i]來求取，將所求得的噴射開始時刻設定於噴射開始定時器而使處理進行至步驟SB150。
於步驟SB150，控制裝置50係將檢測用噴射Kinj[i]的噴射結束時刻藉由(噴射開始時刻)+噴射時間Tinj[i]以求取，將所求得的噴射結束時刻設定於噴射結束定時器而結束圖15所示之處理並回歸，使處理進行至圖14所示之步驟S230。
執行步驟SB130~SB150的處理之控制裝置50(CPU51)，係相當於檢測用噴射執行部51C(參照圖1)，其在可檢測期間的情形(檢測用噴射的執行條件成立時(步驟S215))，對於預定汽缸，執行將檢測用噴射量算出部51B(參照圖1)所算出的各個噴射量，在根據檢測用噴射時期關連量算出部51A(參照圖1)所算出的噴射時期關連量(點火延遲時間T DLY[i])的噴射時期進行噴射的第1檢測用噴射(Kinj[1])~第n檢測用噴射(Kinj[n])。
又，於本實施形態中，雖於曲柄角度計數器的值為(47)的時機設定檢測用噴射Kinj[i]的噴射開始時刻及噴射結束時刻，然而於曲柄角度計數器的值為(00)的時機設定檢測用噴射Kinj[i]的噴射開始時刻及噴射結束時刻亦可。
●[處理SB200(圖16)的處理順序] 接著，使用圖16所示之流程圖，針對圖14所示之流程圖中之步驟S245的處理SB200的詳情進行說明。處理SB200，係測量作為即將進行檢測用噴射Kinj[i]之前的轉數之Ne[i][即將]的處理。控制裝置50，在圖14所示之步驟S245執行處理SB200的情形，係使處理進行至圖16所示之步驟SB210。
於步驟SB210，控制裝置50係根據被輸入有(本次的)曲柄角度計數器的值為(00)的曲柄角度訊號的時刻與被輸入有(上次的)曲柄角度計數器的值為(47)的曲柄角度訊號的時刻的差(15[°CA]的時間)，算出(測量)即將進行檢測用噴射Kinj[i]之前的轉數之Ne[i][即將]而結束圖16所示之處理並回歸，使處理進行至剛過圖14所示之步驟S245之後，而結束圖14所示之處理。
●[處理SB300(圖17)的處理順序] 接著，使用圖17所示之流程圖，針對圖14所示之流程圖中之步驟S255的處理SB300的詳情進行說明。處理SB300，係測量作為剛進行檢測用噴射Kinj[i]之後的轉數之Ne[i][方後]的處理，及檢測出(暫)十六烷值S[i]的處理。控制裝置50，在圖14所示之步驟S255執行處理SB300的情形，係使處理進行至圖17所示之步驟SB310。
於步驟SB310，控制裝置50係根據被輸入有(本次的)曲柄角度計數器的值為(03)的曲柄角度訊號的時刻與被輸入有(上次的)曲柄角度計數器的值為(02)的曲柄角度訊號的時刻的差(15[°CA]的時間)，算出(測量)剛進行檢測用噴射Kinj[i]所產生的燃燒之後的轉數之Ne[i][方後]而使處理進行步驟SB320。
於步驟SA320，控制裝置50，係求取作為剛進行檢測用噴射Kinj[i]之後的轉數之Ne[i][方後]與作為即將進行檢測用噴射Kinj[i]之前的轉數之Ne[i][即將]的差ΔN[i]。並且，控制裝置50，係根據所求取的ΔN[i]與作為即將進行檢測用噴射Kinj[i]之前的轉數之Ne[i][即將]算出轉矩相當量TQ(θ[i])，使處理進行至步驟SB330。
於步驟SB330，控制裝置50係根據轉矩相當量TQ(θ[i])與圖13所示之十六烷值・轉矩相當量特性(θ[i])，算出(檢測)對應於轉矩相當量TQ(θ[i])的(暫)十六烷值S[i]而結束圖17所示之處理並回歸，使處理進行至圖14所示之步驟S260。
記憶裝置53，係記憶有設定了第1檢測用噴射(Kinj[1])~第n檢測用噴射(Kinj[n])所造成之對應於十六烷值的轉矩相當量的第1十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~第n十六烷值・轉矩相當量特性(θ[n])，該第1十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~第n十六烷值・轉矩相當量特性(θ[n])(參照圖13)，係設定為在基準十六烷值Ss的燃料的第1檢測用噴射(Kinj[1])~第n檢測用噴射(Kinj[n])的情形成為第1基準轉矩相當量(TQs[1])~第n基準轉矩相當量(TQs[n])。
執行步驟SB330的處理之控制裝置50 (CPU51)，係相當於十六烷值檢測部51D(參照圖1)，其係根據相當於分別在第1檢測用噴射(Kinj[1])~第n檢測用噴射(Kinj[n])實際上產生的轉矩的第1實轉矩相當量~第n實轉矩相當量及各個第1十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~第n十六烷值・轉矩相當量特性(θ[n])，檢測出(暫)十六烷值S[i]。
●[處理SB400(圖18)的處理順序] 接著，使用圖18所示之流程圖，針對圖14所示之流程圖中之步驟S265的處理SB400的詳情進行說明。處理SB400，係根據(暫)十六烷值S[i]檢測出(最終)十六烷值S的處理。控制裝置50，在圖14所示之步驟S265執行處理SB400的情形，係使處理進行至圖18所示之步驟SB410。
於步驟SB410，控制裝置50係判定啟動後初期檢測旗標是否為ON，在為ON的情形(SB410：Yes)係使處理進行至步驟SB415，在並非ON的情形(SB410：No)係使處理進行步驟SB465。
在使處理進行至步驟SB415的情形，係將反覆計數器i的值僅加算+1而使處理進行至步驟SB420(進行下個檢測用噴射Kinj[i]的準備)。
於步驟SB420，控制裝置50係判定加算了的反覆計數器i是否比設定為「n」的值更大，在比n更大的情形(SB420：Yes)係使處理進行步驟SB425，在為n以下的情形(SB420：No)係使圖18所示之處理結束並回歸而回到圖14所示之步驟S265之下，結束圖14所示之處理。又，「n」之值係於圖13所示十六烷值・轉矩相當量特性的數目(亦即所準備點火時期的數目)，於圖13之例係「n=4」。於圖13之例中，係準備4個點火時期=θ[1]~θ[4](點火時期=7[°CA]、9[°CA]、11[°CA]、13[°CA])，故「n=4」。
如圖19所示，控制裝置50，於啟動後初期檢測旗標為ON之十六烷值初期檢測期間，係依序執行分別對應於所準備的所有點火時期=θ[1]~θ[n]的檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[n](在此情形，n=4)，並檢測出對應於各個檢測用噴射Kinj[i]的(暫)十六烷值S[i]。
在使處理進行至步驟SB425的情形，係於啟動後初期檢測旗標為ON之十六烷值初期檢測期間將檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[n]全部執行一遍，而已檢測出(暫)十六烷值S[1]~S[n]。因此，控制裝置50，係根據(暫)十六烷值S[1]~S[n]檢測出(算出)(最終)十六烷值S。
於本實施形態中，係說明於作為柴油引擎啟動之後(於步驟S212判定)的預定期間之十六烷值初期檢測期間(在此情形，係啟動初期檢測出旗標=ON的期間)，將檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[n]僅全部執行1次之例，然而為了以更高的精度檢測出十六烷值、將檢測用噴射Kinj[1]~ Kinj[n]全部執行2次以上亦可。亦即，在作為啟動後初期檢測旗標為ON之十六烷值初期檢測期間中，係藉由檢測用噴射執行部51C至少將檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[n]至少全部執行1次，而藉由十六烷值檢測部51D檢測十六烷值。並且，於本實施形態之說明中，係說明於步驟S212在啟動時旗標從ON遷移至OFF之情形(從啟動時遷移至啟動後之情形)將啟動後初期檢測旗標設定為ON，然而根據來自省略圖示之燃料量液位感測器之檢測訊號檢測出補給了燃料的情形(檢測出對於柴油引擎補給燃料之後的情形)將啟動後初期檢測旗標設定為ON亦可。
例如，控制裝置50，係將(暫)十六烷值S[1]~(暫)十六烷值S[n]的平均作為(最終)十六烷值S。又，例如於圖13之例的情形，在十六烷值＜50的情形，已知使用點火時期=θ[4]的檢測用噴射Kinj[4]且十六烷值・轉矩相當量特性(θ[4])所檢測出的(暫)十六烷值S[4]係誤差大，使用點火時期=θ[1]的檢測用噴射Kinj[1]且十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])所檢測出的(暫)十六烷值S[1]係誤差非常小。因此，在(暫)十六烷值S[1]＜50的情形，捨棄(暫)十六烷值S[4]，以(暫)十六烷值S[1]~(暫)十六烷值[3]的平均作為(最終)十六烷值S亦可。同樣地，例如於圖13之例的情形，在十六烷值＞60的情形，已知使用點火時期=θ[1]的檢測用噴射Kinj[1]且十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])所檢測出的(暫)十六烷值S[1]係誤差大，使用點火時期=θ[4]的檢測用噴射Kinj[4]且十六烷值・轉矩相當量特性(θ[4])所檢測出的(暫)十六烷值S[4]係誤差非常小。因此，在(暫)十六烷值S[4]＞60的情形，捨棄(暫)十六烷值S[1]，以(暫)十六烷值S[2]~(暫)十六烷值[4]的平均作為(最終)十六烷值S亦可。
並且，控制裝置50，係於步驟SB425中，對應於(最終)十六烷值S從所準備的十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~十六烷值・轉矩相當量特性(θ[n])中選定適當者，並將所選定之下側的特性編號設定為「a」，將所選定之上側的特性編號設定為「b」，而使處理進行至步驟SB430。
例如，於圖13所示之例中，控制裝置50在檢測出(最終)十六烷值S=55的情形，係從圖13中之十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~十六烷值・轉矩相當量特性(θ[4])選定適合檢測十六烷值=55之十六烷值・轉矩相當量特性(選定十六烷值=55更靠近可判別十六烷值範圍的中央者)。在此情形，係選定十六烷值・轉矩相當量特性(θ[2]) (特性編號=2)及十六烷值・轉矩相當量特性(θ[3])(特性編號=3)。並且，從所選定的特性編號中，將下側之特性編號「2」代入至「a」，將上側之特性編號「3」代入至「b」。
於步驟SB430，控制裝置50係於反覆計數器i代入「a」的值而使處理進行至步驟SB435。在前述之例中於「a」代入「2」的情形，係於反覆計數器i代入「2」。
於步驟SB435，控制裝置50係將啟動後初期檢測旗標設定為OFF而使圖18所示之處理結束並回歸而回到圖14所示之步驟S265之下，結束圖14所示之處理。
在使處理進行至步驟SB465的情形，控制裝置50係將反覆計數器i的值僅加算+1而使處理進行至步驟SB470(進行下個檢測用噴射Kinj[i]的準備)。
步驟SB465~SB480之處理，係在十六烷值初期檢測期間(在此情形，啟動後初期檢測旗標=ON的期間)之後的可檢測期間的處理，且係將根據於十六烷值初期檢測期間之後(從啟動後初期檢測旗標之ON遷移至OFF之後)檢測出的十六烷值而從第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射中選定的檢測用噴射Kinj[a]~Kinj[b]，藉由檢測用噴射執行部51C執行的處理。
於步驟SB470，控制裝置50係判定加算了的反覆計數器i是否比設定為「b」的值更大，在比b更大的情形(SB470：Yes)係使處理進行步驟SB475，在為b以下的情形(SB470：No)係使圖18所示之處理結束並回歸而回到圖14所示之步驟S265之下，結束圖14所示之處理。又，「b」的值係藉由步驟SB425或步驟SB475設定。
如圖19所示，於啟動後初期檢測旗標為OFF之情形，係依序執行對應於從分別對應於所準備的所有點火時期=θ[1]~θ[n]的檢測用噴射Kinj[1]~Kinj[n](在此情形，n=4)中所選定的點火時期(對應於所選定的十六烷值・轉矩相當量特性的點火時期)的檢測用噴射(於圖19之例中，係依序執行檢測用噴射Kinj[2]及檢測用噴射Kinj[3])。接著，控制裝置50，係檢測出對應於各個檢測用噴射Kinj[i]的(暫)十六烷值S[i]。
在使處理進行至步驟SB475的情形，因係於啟動後初期檢測旗標為OFF的期間，故係將檢測用噴射Kinj[a]~Kinj[b]全部執行一遍，而已檢測出(暫)十六烷值S[a]~S[b]。因此，控制裝置50，係根據(暫)十六烷值S[a]~S[b]檢測出(算出)(最終)十六烷值S。例如，控制裝置50，係將(暫)十六烷值S[a]~(暫)十六烷值S[b]的平均作為(最終)十六烷值S。
又，(最終)十六烷值S的算出方法，係不限於前述之平均化。例如，使M為2以上的整數，以本次的(最終)十六烷值S=[(M-1)*(上次的(最終)十六烷值S)+(本次的(暫)十六烷值S[a]~(暫)十六烷值S[b]的平均值)]/M來求取亦可，(最終)十六烷值S的算出方法可有各種算出方法。
並且，控制裝置50，係於步驟SB475中，對應於(最終)十六烷值S從所準備的十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~十六烷值・轉矩相當量特性(θ[n])中選定適當者，並將所選定之下側的特性編號設定為「a」，將所選定之上側的特性編號設定為「b」，而使處理進行至步驟SB480。又，針對選定及「a」、「b」的設定係與步驟SB425相同，故省略說明。
於步驟SB480，控制裝置50係於反覆計數器i代入「a」的值(在前述之例中於「a」代入「2」的情形，係於反覆計數器i代入「2」)而使圖18所示之處理結束並回歸而回到圖14所示之步驟S265之下，結束圖14所示之處理。
執行步驟SB425、SB475的處理之控制裝置50(CPU51)，係相當於十六烷值檢測部51D(參照圖1)，其係根據相當於分別在第1檢測用噴射(Kinj[1])~第n檢測用噴射(Kinj[n])實際上產生的轉矩的第1實轉矩相當量~第n實轉矩相當量及各個第1十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])~第n十六烷值・轉矩相當量特性(θ[n])之(暫)十六烷值S[i]，檢測出(最終)十六烷值S。
並且，所檢測出的(最終)十六烷值S，係利用於柴油引擎的一般的燃料噴射的噴射時期或噴射量的校正等。
●[本案之效果] 於本案中，係在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之可檢測期間中，對於預定汽缸執行檢測用噴射，並根據相當於該檢測用噴射所產生的轉矩的轉矩相當量，檢測出該柴油引擎所使用的燃料的十六烷值。因此，相較於如專利文獻1般將一般運轉時之副噴射的噴射量變更為2水準之噴射量而檢測出發生轉矩的變化量，能夠以更高的精度檢測出因十六烷值的差異所導致之轉矩變動量，而能夠以更高的精度檢測出十六烷值。
並且，求取對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態之點火延遲時間(T DLY)，而精細地調整(校正)檢測用噴射的噴射時期，藉此實現穩定的點火時期。同樣地，藉由對應於柴油引擎的運轉狀態・環境狀態調整(校正)檢測用噴射的噴射量，能夠使對應於十六烷值的轉矩穩定地產生，而能夠以更高的精度檢測出十六烷值。
並且，在所要求的十六烷值檢測範圍大，而無法以1個十六烷值・轉矩相當量特性的可判別十六烷值範圍涵蓋所要求之十六烷值檢測範圍的情形，係如第2實施形態所示，藉由準備複數個十六烷值・轉矩相當量特性，能夠恰當地檢測出所要求十六烷值檢測範圍的十六烷值。並且，不將所準備的複數個(目標)點火時期的檢測用噴射每此全部實施一遍，而是檢測出(最終)十六烷值一次之後，限縮於執行能夠恰當地檢測出該十六烷值的(目標)點火時期的檢測用噴射，藉此能夠省略多餘的檢測用噴射。
本揭示的燃料性狀檢測裝置(控制裝置50)，係不限於以本實施形態說明之構成、處理順序等，在不變更本揭示的要點變更的範圍能夠進行變更、追加、削除。
於本實施形態的說明中，雖說明曲柄軸每旋轉15[°CA]便使曲柄角度檢測手段輸出檢測訊號之例，然而不限於每15[°CA]。並且，雖說明從汽缸判別手段輸出第1汽缸的壓縮上死點位置的訊號之例，然而不限於此。有各種曲柄角度訊號、汽缸判別訊號。
於第2實施形態中，雖說明如圖13所示，對於所要求之十六烷值檢測範圍，係準備4個十六烷值・轉矩相當量特性(θ[i])(i=1~n，於圖13之例中係n=4)之例，然而n之值不限於4，為2以上之整數即可。
並且，於第2實施形態中，雖說明將所準備之檢測用噴射Kinj[1]~檢測用噴射Kinj[n]之檢測用噴射依序全部執行一遍而檢測出(最終)十六烷值S之後僅進行所選定之檢測用噴射之例，然而在檢測出(最終)十六烷值之後，亦將檢測用噴射Kinj[1]~檢測用噴射Kinj[n]依序全部執行一遍亦可。
於本實施形態的說明中，雖說明(目標)點火時期=7[°CA]、9[°CA]、11[°CA]、13[°CA]之例進行說明，然而(目標)點火時期不限於此，能夠設定為各種值。並且，雖說明基準十六烷值=54之例，然而不限於此。
並且，使用於說明本實施形態之數值僅係一例，而不限於此數值。
1:柴油引擎系統 10:柴油引擎 11A,11B:吸氣管 11C:吸氣歧管 12A:排氣歧管 12B,12C:排氣管 13:EGR配管 14:EGR閥 15:EGR冷卻器 21:吸氣流量檢測手段 22A:曲柄角度檢測手段 22B:汽缸檢測手段 23:大氣壓檢測手段 24A:壓縮機上游壓力檢測手段 24B:壓縮機下游壓力檢測手段 24C:吸氣歧管壓力檢測手段 25:油門踏板踩踏量檢測手段 26A:渦輪上游壓力檢測手段 26B:渦輪下游壓力檢測手段 26C:差壓檢測手段 27:車速檢測手段 28A,28B:吸氣溫度檢測手段 28C:冷卻劑溫度檢測手段 28D,28E:排氣溫度檢測手段 30:渦輪增壓機 31:噴嘴驅動手段 32:噴嘴開度檢測手段 33:可變噴嘴 35:壓縮機 35A:壓縮機葉輪 36:渦輪 36A:渦輪葉輪 41:共軌 42A~42D:燃料配管 43A~43D:噴油嘴 45A~45D:汽缸 48:節流裝置 48S:節流開度檢測手段 50:控制裝置(燃料性狀檢測裝置) 51:CPU 51A:檢測用噴射時期關連量算出部 51B:檢測用噴射量算出部 51C:檢測用噴射執行部 51D:十六烷值檢測部 53:記憶裝置 61:氧化觸媒 62:微粒子捕集濾網 Kinj,Kinj[1]~Kinj[4]:檢測用噴射 SH:可判別上限十六烷值 SL:可判別下限十六烷值 SKH:檢測上限十六烷值 SKL:檢測下限十六烷值 T DLY:點火延遲時間(檢測用噴射的噴射時期關連量) Tinj:噴射時間(檢測用噴射的噴射量)
[圖1]係說明柴油引擎系統之全體的概略構成之例的圖。 [圖2]係說明對於檢測用噴射的點火時期及熱產生率的形狀對應於運轉狀態或環境狀態有所不同的情形的圖。 [圖3]係說明對於圖2對應於運轉狀態或環境狀態校正噴射時期及噴射量，藉此能夠使點火時期及熱產生率的形狀相同的情形之例的圖。 [圖4]係說明在對於圖3對應於運轉狀態或環境狀態校正噴射時期及噴射量的情形，於十六烷值不同的情形，雖點火時期相同但熱產生率的形狀不同的情形的圖。 [圖5]係說明對於圖4在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之可檢測期間內執行檢測用噴射所造成之暫時性之轉數的上升量(檢測用噴射所造成之轉矩相當量)，會對應於十六烷值不同的情形的圖。 [圖6]係說明十六烷值・轉矩相當量特性之例的圖。 [圖7]係說明第1實施形態之十六烷值・轉矩相當量特性(θ)的圖。 [圖8]係說明第1實施形態之控制裝置的處理(曲柄角度同步處理)之例的流程圖。 [圖9]係說明圖8的流程圖之處理SA100的處理的詳情的流程圖。 [圖10]係說明圖8的流程圖之處理SA200的處理的詳情的流程圖。 [圖11]係說明圖8的流程圖之處理SA300的處理的詳情的流程圖。 [圖12]係說明圖8所示的流程圖之處理所進行的動作之例的動作波形。 [圖13]係說明第2實施形態之十六烷值・轉矩相當量特性(θ[1])的圖、十六烷值・轉矩相當量特性(θ[2])、十六烷值・轉矩相當量特性(θ[3])、十六烷值・轉矩相當量特性(θ[4])。 [圖14]係說明第2實施形態之控制裝置的處理(曲柄角度同步處理)之例的流程圖。 [圖15]係說明圖14的流程圖之處理SB100的處理的詳情的流程圖。 [圖16]係說明圖14的流程圖之處理SB200的處理的詳情的流程圖。 [圖17]係說明圖14的流程圖之處理SB300的處理的詳情的流程圖。 [圖18]係說明圖14的流程圖之處理SB400的處理的詳情的流程圖。 [圖19]係說明圖14所示的流程圖之處理所進行的動作之例的動作波形。 [圖20]係說明擴散燃燒之例的圖。 [圖21]係說明預混合燃燒之例的圖。 [圖22]係說明在擴散燃燒的情形，十六烷值(低)、十六烷值(中)、十六烷值(高)之各燃料所造成之熱產生率的不同之例的圖。 [圖23]係說明對於圖22在十六烷值(低)的燃料的情形施加校正的情形之例的圖。 [圖24]係說明在預混合燃燒的情形，十六烷值(低)、十六烷值(中)、十六烷值(高)之各燃料所造成之熱產生率的不同之例的圖。 [圖25]係說明對於圖24，對各十六烷值的燃料的情形恰當地校正噴射時期及噴射量的情形之例的圖。

Claims (4)

  1. 一種燃料性狀檢測裝置，係根據在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之可檢測期間中，對於預定汽缸執行檢測用噴射，並根據相當於該檢測用噴射所產生的轉矩的轉矩相當量，檢測出該柴油引擎所使用的燃料的十六烷值；其特徵為： 前述燃料性狀檢測裝置，係具有： 檢測用噴射時期關連量算出部，係以無論前述柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，在自檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的十六烷值檢測範圍內的任一十六烷值，所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，皆會成為預先設定的預定曲柄角度位置的方式，算出關連於前述檢測用噴射的噴射時期的噴射時期關連量； 檢測用噴射量算出部，係在前述十六烷值檢測範圍內中預先設定的基準十六烷值的燃料的情形，以無論前述柴油引擎的前述運轉狀態及前述環境狀態，使相當於在接續於前述檢測用噴射所造成之前述預定曲柄角度位置的點火之燃燒所產生的轉矩之前述轉矩相當量成為預先設定的基準轉矩相當量的方式，算出前述檢測用噴射的噴射量； 記憶裝置，係記憶有設定了前述檢測用噴射所造成之對應於十六烷值的前述轉矩相當量的十六烷值・轉矩相當量特性，前述十六烷值・轉矩相當量特性，係設定為在前述基準十六烷值的燃料的前述檢測用噴射的情形成為前述基準轉矩相當量； 檢測用噴射執行部，在前述可檢測期間的情形，對於前述預定汽缸，執行將前述檢測用噴射量算出部所算出的噴射量，在根據前述檢測用噴射時期關連量算出部所算出的前述噴射時期關連量的噴射時期進行噴射的前述檢測用噴射；以及 十六烷值檢測部，係根據相當於在前述檢測用噴射實際上產生的轉矩的實轉矩相當量及前述十六烷值・轉矩相當量特性，檢測出十六烷值。
  2. 一種燃料性狀檢測裝置，係根據在柴油引擎使燃料噴射停止而一邊慣性旋轉一邊使轉數逐漸降低之可檢測期間中，對於預定汽缸執行檢測用噴射，並根據相當於該檢測用噴射所產生的轉矩的轉矩相當量，檢測出該柴油引擎所使用的燃料的十六烷值；其特徵為： 作為在使n為2以上的整數的情形所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，預先設定有第1曲柄角度位置~第n曲柄角度位置， 前述燃料性狀檢測裝置，係具有： 檢測用噴射時期關連量算出部，係以無論前述柴油引擎的運轉狀態及環境狀態，在自檢測下限十六烷值~檢測上限十六烷值的十六烷值檢測範圍內的任一十六烷值，所噴射的燃料點火的曲柄角度位置，皆會分別成為預先設定的前述第1曲柄角度位置~前述第n曲柄角度位置方式，算出關連於作為前述檢測用噴射的第1檢測用噴射~第n檢測用噴射的噴射時期的噴射時期關連量； 檢測用噴射量算出部，係在前述十六烷值檢測範圍內中預先設定的基準十六烷值的燃料的情形，以無論前述柴油引擎的前述運轉狀態及前述環境狀態，使相當於在接續於前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射所造成之前述第1曲柄角度位置~前述第n曲柄角度位置的點火之燃燒所產生的轉矩之前述轉矩相當量成為預先設定的第1基準轉矩相當量~第n基準轉矩相當量的方式，算出前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射的噴射量； 記憶裝置，係記憶有設定了前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射所造成之對應於十六烷值的前述轉矩相當量的第1十六烷值・轉矩相當量特性~第n十六烷值・轉矩相當量特性，前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，係設定為在前述基準十六烷值的燃料的前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射的情形成為前述第1基準轉矩相當量~前述第n基準轉矩相當量； 檢測用噴射執行部，在前述可檢測期間的情形，對於前述預定汽缸，執行將前述檢測用噴射量算出部所算出的各個噴射量，在根據前述檢測用噴射時期關連量算出部所算出的前述噴射時期關連量的噴射時期進行噴射的前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射；以及 十六烷值檢測部，係根據相當於分別在前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射實際上產生的轉矩的第1實轉矩相當量~第n實轉矩相當量及各個前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，檢測出十六烷值。
  3. 如請求項2所述之燃料性狀檢測裝置，其中， 分別對應於前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射的前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，係具有： 對於十六烷值的不同之前述轉矩相當量的變化小的不適判別十六烷值範圍，以及對於十六烷值的不同之前述轉矩相當量的變化比前述不適判別十六烷值範圍更大的可判別十六烷值範圍， 前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性，係設定為若使前述第1十六烷值・轉矩相當量特性~前述第n十六烷值・轉矩相當量特性之各自的前述可判別十六烷值範圍重疊則能夠涵蓋前述檢測下限十六烷值~前述檢測上限十六烷值。
  4. 如請求項2或3所述之燃料性狀檢測裝置，其中， 在作為對於前述柴油引擎補給燃料之後或者在前述柴油引擎啟動之後的預定期間之十六烷值初期檢測期間中，係藉由前述檢測用噴射執行部至少執行1次前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射，而藉由前述十六烷值檢測部檢測十六烷值， 在前述十六烷值初期檢測期間之後的前述可檢測期間中， 將根據於前述十六烷值初期檢測期間之後檢測出的十六烷值而從前述第1檢測用噴射~前述第n檢測用噴射中選定的檢測用噴射，藉由前述檢測用噴射執行部執行。
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