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JP2011256840A - Cetane number estimating device - Google Patents

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JP2011256840A JP2010134395A JP2010134395A JP2011256840A JP 2011256840 A JP2011256840 A JP 2011256840A JP 2010134395 A JP2010134395 A JP 2010134395A JP 2010134395 A JP2010134395 A JP 2010134395A JP 2011256840 A JP2011256840 A JP 2011256840A
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diesel engine
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Abstract

【課題】燃料のセタン価を精度良く推定することのできるセタン価推定装置を提供する。
【解決手段】この装置は、燃料のセタン価を推定するべく予め定めた量での燃料噴射を実行する(S103)。燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関の出力トルクの指標値(回転変動量ΣΔNE)を算出するとともに(S104)、その回転変動量ΣΔNEと燃料噴射の実行時期と燃料噴射の実行時における機関回転速度(実行時回転速度)との関係に基づいて推定セタン価を算出する(S106)。
【選択図】図7
A cetane number estimation device capable of accurately estimating the cetane number of a fuel is provided.
The apparatus performs fuel injection with a predetermined amount in order to estimate the cetane number of the fuel (S103). An index value (rotational fluctuation amount ΣΔNE) of the output torque of the diesel engine generated with the execution of fuel injection is calculated (S104), the rotational fluctuation amount ΣΔNE, the execution timing of the fuel injection, and the engine rotation at the time of execution of the fuel injection. An estimated cetane number is calculated based on the relationship with the speed (running speed) (S106).
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、ディーゼル機関の燃料のセタン価を推定するセタン価推定装置に関するものである。   The present invention relates to a cetane number estimation device for estimating the cetane number of fuel of a diesel engine.

ディーゼル機関では、燃料噴射弁によって燃焼室に噴射された燃料が、噴射されてから所定の時間(いわゆる着火遅れ)が経過した後に圧縮着火される。ディーゼル機関の出力性能やエミッション性能の向上を図るために、そうした着火遅れを考慮した上で、燃料噴射についての噴射時期や噴射量などといった機関制御の実行態様を制御する制御装置が広く採用されている。   In the diesel engine, the fuel injected into the combustion chamber by the fuel injection valve is compressed and ignited after a predetermined time (so-called ignition delay) has elapsed since the injection. In order to improve the output performance and emission performance of diesel engines, a control device that controls the execution mode of engine control such as injection timing and injection amount for fuel injection is widely adopted in consideration of such ignition delay. Yes.

ディーゼル機関では、使用される燃料のセタン価が低いときほどその着火遅れが長くなる。そのため、例えばディーゼル機関の出荷時において標準的なセタン価の燃料が用いられる状況を想定して機関制御の実行態様を設定したとしても、冬期燃料等、セタン価が相対的に低い燃料が燃料タンクに補給された場合には燃料の着火時期が遅くなるとともにその燃焼状態が悪化するようになり、場合によっては失火が発生してしまう。   In diesel engines, the lower the cetane number of the fuel used, the longer the ignition delay. Therefore, for example, even if the engine control execution mode is set assuming that a standard cetane number fuel is used at the time of shipment of a diesel engine, a fuel with a relatively low cetane number, such as winter fuel, is a fuel tank. When the fuel is replenished, the ignition timing of the fuel is delayed and the combustion state is deteriorated. In some cases, misfire occurs.

こうした不都合の発生を抑えるためには、燃焼室に噴射される燃料の実際のセタン価に基づいて機関制御の実行態様を補正することが望ましい。そして、そうした補正を好適に行うためには、燃料のセタン価を正確に推定することが必要である。   In order to suppress the occurrence of such inconvenience, it is desirable to correct the engine control execution mode based on the actual cetane number of the fuel injected into the combustion chamber. In order to suitably perform such correction, it is necessary to accurately estimate the cetane number of the fuel.

そこで従来、燃料噴射弁から少量の燃料を噴射するとともに、その燃料噴射に伴い発生したディーゼル機関の出力トルクに基づいて燃料のセタン価を推定する装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。こうした装置では、一定量の燃料を噴射したときに発生するディーゼル機関の出力トルクが噴射燃料のセタン価に応じて異なる点を利用して、燃料のセタン価が推定される。   Thus, conventionally, there has been proposed a device for injecting a small amount of fuel from a fuel injection valve and estimating the cetane number of the fuel based on the output torque of the diesel engine generated by the fuel injection (see, for example, Patent Document 1). . In such an apparatus, the cetane number of the fuel is estimated by utilizing the fact that the output torque of the diesel engine generated when a certain amount of fuel is injected differs according to the cetane number of the injected fuel.

なお、セタン価の推定のための燃料噴射の実行に際して同燃料噴射の実行時期が異なると、ディーゼル機関の出力トルクも異なったものとなるために、これがセタン価の推定における誤差要因になってしまう。そのため特許文献1に記載の装置では、燃料噴射の実行時期とディーゼル機関の出力トルクとの関係に基づいて燃料のセタン価が推定されるようになっている。   In addition, if the execution timing of the fuel injection for the cetane number estimation is different, the output torque of the diesel engine will also be different, which will be an error factor in the cetane number estimation. . Therefore, in the apparatus described in Patent Document 1, the cetane number of the fuel is estimated based on the relationship between the fuel injection execution timing and the output torque of the diesel engine.

特開2009−180174号公報JP 2009-180174 A

ところで、上述したセタン価の推定のための燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関の出力トルクは、燃料のセタン価や燃料噴射の実行時期に応じて変化することに加えて、例えばディーゼル機関の出力軸の回転速度(機関回転速度)などの機関パラメータによっても変化する。そのため、セタン価の推定に際して上記機関パラメータの相違が生じると、これがその推定精度を低下させる一因となってしまう。上述した特許文献1に記載の装置は、こうした点において改善の余地があると云える。   Incidentally, the output torque of the diesel engine generated with the fuel injection for estimating the cetane number described above varies depending on the cetane number of the fuel and the execution timing of the fuel injection. It also changes depending on engine parameters such as the rotational speed of the engine (engine speed). Therefore, if a difference in the engine parameters occurs when estimating the cetane number, this will be a cause of lowering the estimation accuracy. It can be said that the apparatus described in Patent Document 1 described above has room for improvement in this respect.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料のセタン価を精度良く推定することのできるセタン価推定装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cetane number estimation device capable of accurately estimating the cetane number of fuel.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、ディーゼル機関の燃焼に供される燃料のセタン価を推定するべく予め定めた量での燃料噴射を実行するセタン価推定装置であって、前記燃料噴射の実行に伴い発生する前記ディーゼル機関の出力トルクの指標値を算出するとともに、該算出した指標値と前記燃料噴射の実行時期と前記燃料噴射の実行時における機関回転速度との関係に基づいて前記セタン価を推定する推定手段を備えることをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its operational effects will be described.
The invention according to claim 1 is a cetane number estimation device that performs fuel injection in a predetermined amount to estimate the cetane number of fuel to be used for combustion of a diesel engine, and for performing the fuel injection. An index value of the output torque of the diesel engine generated along with the calculated value is calculated, and the cetane number is calculated based on a relationship between the calculated index value, an execution timing of the fuel injection, and an engine speed at the time of execution of the fuel injection. The gist of the present invention is to include estimation means for estimation.

上記構成によれば、燃料のセタン価の推定に用いる推定パラメータとして、燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関の出力トルクの指標値と同燃料噴射の実行時期とに加えて、該燃料噴射の実行時における機関回転速度(実行時回転速度)が採用される。そのため、実行時回転速度の相違に起因する上記出力トルクの相違を見込んだかたちで燃料のセタン価の推定を実行することができ、同セタン価を精度よく推定することができる。   According to the above configuration, as an estimation parameter used for estimating the cetane number of the fuel, in addition to the index value of the output torque of the diesel engine generated along with the execution of the fuel injection and the execution timing of the fuel injection, The engine speed at the time of execution (running speed) is adopted. Therefore, the estimation of the cetane number of the fuel can be executed in view of the difference in the output torque due to the difference in the rotational speed at the time of execution, and the cetane number can be estimated with high accuracy.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のセタン価推定装置において、前記ディーゼル機関の燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段をさらに備えることをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to the first aspect of the present invention, the fuel pressure that changes as the actual fuel pressure inside the fuel injection valve changes when the fuel injection valve of the diesel engine opens. The gist of the present invention is to further include a fuel pressure detecting means for detecting the above.

また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のセタン価推定装置において、前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づいて前記実行時期の誤差を算出するとともに、該算出した誤差に基づいて前記指標値を補正する第1の補正手段をさらに備えることをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to the second aspect, the error in the execution time is calculated based on the variation of the fuel pressure detected by the fuel pressure detecting means, The gist of the present invention is to further include first correction means for correcting the index value based on the calculated error.

請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載のセタン価推定装置において、前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づいて前記燃料噴射における噴射量の誤差を算出するとともに、該算出した誤差に基づいて前記指標値を補正する第2の補正手段をさらに備えることをその要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to the second or third aspect of the present invention, an injection amount error in the fuel injection is calculated based on a fuel pressure fluctuation mode detected by the fuel pressure detecting means. In addition, the gist of the present invention is to further include second correction means for correcting the index value based on the calculated error.

燃料噴射弁からの燃料噴射を実行する場合、その実行時期や燃料噴射量に誤差が生じることがある。そうした誤差は、上述した燃料噴射において発生するディーゼル機関の出力トルクを変化させるために、燃料のセタン価の推定精度を低下させる一因となってしまう。燃料噴射弁からの燃料噴射を実行すると同燃料噴射弁の内部の燃料圧力が一時的に低下する。請求項2に記載の構成によれば、そうした燃料圧力の変動態様を監視することができるために、その変動態様に基づいて実際に燃料噴射が実行された時期や噴射された燃料の量を精度良く把握することが可能になる。したがって、それら実際の実行時期や燃料噴射量に基づいて燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   When fuel injection from the fuel injection valve is executed, an error may occur in the execution timing and the fuel injection amount. Such an error causes a decrease in the estimation accuracy of the cetane number of the fuel in order to change the output torque of the diesel engine generated in the fuel injection described above. When fuel injection from the fuel injection valve is executed, the fuel pressure inside the fuel injection valve temporarily decreases. According to the configuration of the second aspect, since the fluctuation mode of the fuel pressure can be monitored, the timing at which the fuel injection is actually executed and the amount of injected fuel are accurately determined based on the fluctuation mode. It becomes possible to grasp well. Therefore, the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the actual execution timing and the fuel injection amount.

また、そのようにして把握される実際の実行時期や燃料噴射量とその要求値とを比較することにより、それら実行時期や燃料噴射量の誤差を算出することも可能になる。そして、請求項3に記載の構成によれば、そうした実行時期の誤差に基づいてディーゼル機関の出力トルクの指標値が補正されるために、実行時期の誤差による影響分を考慮した指標値をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   Further, by comparing the actual execution timing and the fuel injection amount thus grasped with the required values, it is possible to calculate an error in the execution timing and the fuel injection amount. According to the third aspect of the present invention, since the index value of the output torque of the diesel engine is corrected based on the error in the execution time, the index value considering the influence due to the error in the execution time is also included. In addition, the cetane number of the fuel can be accurately estimated.

また、請求項4に記載の構成によれば、上記燃料噴射量の誤差に基づいてディーゼル機関の出力トルクの指標値が補正されるために、燃料噴射量の誤差による影響分を考慮した指標値をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   According to the configuration of claim 4, since the index value of the output torque of the diesel engine is corrected based on the error of the fuel injection amount, the index value in consideration of the influence due to the error of the fuel injection amount Based on the above, the cetane number of the fuel can be accurately estimated.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、機関回転速度に基づき前記燃料噴射の実行時期を設定するとともに同実行時期において前記燃料噴射を実行して前記指標値を算出することをその要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to any one of the first to fourth aspects, the estimating means sets the execution timing of the fuel injection based on the engine rotational speed and executes the same. The gist is to calculate the index value by executing the fuel injection at a time.

燃料噴射を実行した場合には、その実行時期が進角側の時期であるときほど、また実行時回転速度が低いときほど、さらには燃料のセタン価が高いときほど、燃料の燃え残りが少なくなるために、同燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関の出力トルクが大きくなる。上記出力トルクには上限(詳しくは、燃料の燃え残りが「0」のときの出力トルク)がある。出力トルクが上限になる領域では、燃料のセタン価によることなく出力トルクが上限になってしまうために、同出力トルクをもとに燃料のセタン価を判別することができない。また、上記出力トルクには下限(出力トルク=「0」)がある。出力トルクが下限になる実行領域では、燃料のセタン価によることなく出力トルクが下限になってしまうために、同出力トルクに基づいて燃料のセタン価を判別することができない。   When fuel injection is executed, the amount of unburned fuel decreases as the execution timing is advanced, the lower the rotation speed during execution, and the higher the cetane number of the fuel. Therefore, the output torque of the diesel engine generated with the fuel injection increases. The output torque has an upper limit (specifically, output torque when the unburned fuel is “0”). In the region where the output torque is at the upper limit, the output torque is at the upper limit without depending on the cetane number of the fuel. Therefore, the cetane number of the fuel cannot be determined based on the output torque. The output torque has a lower limit (output torque = “0”). In the execution region where the output torque becomes the lower limit, the output torque becomes the lower limit without depending on the cetane number of the fuel, so the cetane number of the fuel cannot be determined based on the output torque.

上記構成によれば、機関回転速度が高いときほど進角側の時期において燃料噴射を実行するなどといったように、ディーゼル機関の出力トルクが上限や下限になりにくい実行領域において燃料噴射が実行されるように、機関回転速度に応じたかたちで同燃料噴射の実行時期を設定することができる。そのため、燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関の出力トルク(詳しくは、その指標値)をもとに、燃料のセタン価を適正に推定することができる。   According to the above configuration, the fuel injection is executed in the execution region where the output torque of the diesel engine is less likely to become the upper limit or the lower limit, such as the fuel injection being executed at the advance timing as the engine rotational speed is higher. As described above, the execution timing of the fuel injection can be set in accordance with the engine speed. Therefore, the cetane number of the fuel can be appropriately estimated based on the output torque (specifically, the index value) of the diesel engine generated with the execution of fuel injection.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、前記実行時期として前記機関回転速度が高いときほど進角側の時期を設定することをその要旨とする。   The gist of the invention described in claim 6 is that, in the cetane number estimating device according to claim 5, the estimation means sets the advance side timing as the engine speed is high as the execution timing. And

上記構成によれば、実行時回転速度が高いとき、すなわち燃焼室内の圧力や温度の低下速度が高いときには同燃料噴射が早期に実行されるために、未燃燃料が多い状態で燃焼室内の圧力や温度が過度に低い状態になることを抑えることができる。そのため、燃料のセタン価によることなく噴射燃料の燃え残り分が多くなってしまうような状況になることを抑えることができ、ディーゼル機関の出力トルクの指標値が過度に小さくなることを抑えることができる。しかも、実行時回転速度が低いとき、すなわち燃焼室内の圧力や温度の低下速度が低いときには同燃料噴射が遅い時期において実行されるために、燃焼室内の圧力や温度が必要以上に高い状態で噴射燃料が燃焼する状況になることを抑えることができる。そのため、燃料のセタン価によることなく噴射燃料の全てが燃焼してしまうような状況になることを抑えることができ、ディーゼル機関の出力トルクの指標値が過度に大きくなることを抑えることができる。   According to the above configuration, when the rotational speed at the time of execution is high, that is, when the pressure in the combustion chamber and the temperature decrease rate are high, the fuel injection is performed early. And it can suppress that the temperature becomes too low. For this reason, it is possible to suppress the situation where the remaining amount of unburned fuel increases without depending on the cetane number of the fuel, and it is possible to suppress the index value of the output torque of the diesel engine from becoming excessively small. it can. In addition, when the rotational speed at the time of execution is low, that is, when the rate of decrease in pressure or temperature in the combustion chamber is low, the fuel injection is executed at a later time, so that the injection is performed with the pressure or temperature in the combustion chamber being higher than necessary. It can suppress that it will be in the situation where fuel burns. Therefore, it is possible to suppress a situation in which all of the injected fuel is burned without depending on the cetane number of the fuel, and it is possible to suppress an excessive increase in the index value of the output torque of the diesel engine.

このように上記構成によれば、燃料のセタン価に応じたかたちで上記指標値が比較的広い幅をもって変化するように燃料噴射を実行することができ、同指標値をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   Thus, according to the above configuration, fuel injection can be executed such that the index value changes with a relatively wide range in accordance with the cetane number of the fuel, and the cetane of the fuel is based on the index value. The price can be estimated accurately.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、実行時期が同一の状況であり且つ機関回転速度が異なる複数の状況においてそれぞれ前記燃料噴射を実行するとともに、それら燃料噴射の実行に伴い発生した前記ディーゼル機関の出力トルクの指標値を算出し、該算出した指標値と前記燃料噴射の実行時の機関回転速度との関係に基づいて前記セタン価を推定することをその要旨とする。   The invention according to claim 7 is the cetane number estimation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the estimation means has a plurality of situations in which the execution time is the same and the engine speed is different. Each of the fuel injection is performed, and an index value of the output torque of the diesel engine generated along with the execution of the fuel injection is calculated, and the calculated index value and the engine speed at the time of the fuel injection are calculated. The gist is to estimate the cetane number based on the relationship.

上記構成によれば、そうした実行時回転速度とディーゼル機関の出力トルクの指標値との関係をもとに、燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、前記算出した指標値と前記燃料噴射の実行時の機関回転速度との関係において同機関回転速度の変更に対する前記指標値の変化の傾向が異なる二つの領域の境界を特定し、該境界に基づいて前記セタン価を推定することをその要旨とする。
According to the above configuration, the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the relationship between the runtime rotational speed and the index value of the output torque of the diesel engine.
According to an eighth aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to the seventh aspect, the estimating means determines the engine rotational speed in relation to the calculated index value and the engine rotational speed when the fuel injection is performed. The gist of the present invention is to identify a boundary between two regions having different tendency of change in the index value with respect to the change of the index value and estimate the cetane number based on the boundary.

上記構成によれば、実行時回転速度によることなくディーゼル機関の出力トルクの指標値が上限(あるいは下限)で一定になる領域と実行時回転速度に応じて出力トルクの指標値が変化するようになる領域との二つの領域の境界を特定するとともに、同境界に基づいて燃料のセタン価を適正に推定することができる。   According to the above configuration, the index value of the output torque varies depending on the region where the index value of the output torque of the diesel engine is constant at the upper limit (or lower limit) and the runtime rotation speed without depending on the runtime rotation speed. It is possible to specify the boundary between the two regions and the region, and appropriately estimate the cetane number of the fuel based on the boundary.

請求項9に記載の発明は、請求項7または8に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、前記燃料噴射を、前記機関回転速度が低下していることを条件に実行することをその要旨とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to the seventh or eighth aspect, the estimating means executes the fuel injection on the condition that the engine speed is decreasing. The gist.

上記構成によれば、機関回転速度の低下に合わせて順次燃料噴射を実行することができ、機関回転速度の異なる状況での各燃料噴射を効率よく実行することができる。
請求項10に記載の発明は、請求項5〜9のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、前記実行時期として前記ディーゼル機関の燃焼室内のピーク温度が低いときほど進角側の時期を設定することをその要旨とする。
According to the above configuration, the fuel injection can be sequentially executed in accordance with the decrease in the engine rotation speed, and each fuel injection in a situation where the engine rotation speed is different can be executed efficiently.
A tenth aspect of the present invention is the cetane number estimating device according to any one of the fifth to ninth aspects, wherein the estimating means is configured such that the peak temperature in the combustion chamber of the diesel engine is lower as the execution time. The main point is to set the time on the advance side.

また、請求項11に記載の発明は、請求項5〜10のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、前記推定手段は、前記実行時期として前記ディーゼル機関の燃焼室内のピーク圧力が低いときほど進角側の時期を設定することをその要旨とする。   In addition, the invention according to claim 11 is the cetane number estimation device according to any one of claims 5 to 10, wherein the estimation means has a low peak pressure in the combustion chamber of the diesel engine as the execution time. The gist is to set the time on the advance side.

同一の実行時期および実行時期および噴射量で燃料噴射を実行した場合であっても、燃焼室内のピーク温度やピーク圧力が低いときほど、同燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関の出力トルクが小さくなる。そうした出力トルクの相違は、ディーゼル機関の出力トルクに基づいて燃料のセタン価を推定する装置においてはその推定精度を低下させる一因となるために好ましくない。   Even when fuel injection is executed at the same execution time, execution time, and injection amount, the lower the peak temperature or peak pressure in the combustion chamber, the smaller the output torque of the diesel engine generated with the fuel injection. . Such a difference in output torque is undesirable because it causes a decrease in the accuracy of estimation in a device that estimates the cetane number of fuel based on the output torque of a diesel engine.

この点、請求項10に記載の構成によれば、燃焼室内のピーク温度が低いときほど、すなわち同一の実行時期および噴射量で燃料噴射を実行した場合において発生するディーゼル機関の出力トルクが小さくなるときほど、同出力トルクを大きくするべく燃料噴射を早期に実行することができる。そのため、上記燃料噴射の実行時における燃焼室内のピーク温度が異なる場合であっても、その相違に起因するディーゼル機関の出力トルクの変化を抑えることができ、同出力トルクの指標値に基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することができる。   In this regard, according to the configuration of the tenth aspect, the lower the peak temperature in the combustion chamber, that is, the smaller the output torque of the diesel engine that is generated when fuel injection is executed at the same execution timing and injection amount. As time goes on, fuel injection can be performed early in order to increase the output torque. Therefore, even when the peak temperature in the combustion chamber at the time of execution of the fuel injection is different, the change in the output torque of the diesel engine due to the difference can be suppressed, and the fuel based on the index value of the output torque can be suppressed. Cetane number estimation can be performed with high accuracy.

また、請求項11に記載の構成によれば、燃焼室内のピーク圧力が低いときほど、すなわち同一の噴射量で燃料噴射を実行した場合において発生するディーゼル機関の出力トルクが小さくなるときほど、同出力トルクを大きくするべく燃料噴射を早期に実行することができる。そのため、上記燃料噴射の実行時における燃焼室内のピーク圧力が異なる場合であっても、その相違に起因するディーゼル機関の出力トルクの変化を抑えることができ、同出力トルクの指標値に基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することができる。   Further, according to the configuration of the eleventh aspect, the lower the peak pressure in the combustion chamber, that is, the smaller the output torque of the diesel engine generated when the fuel injection is performed with the same injection amount, the same. Fuel injection can be executed early to increase the output torque. Therefore, even when the peak pressure in the combustion chamber at the time of execution of the fuel injection is different, the change in the output torque of the diesel engine due to the difference can be suppressed, and the fuel based on the index value of the output torque can be suppressed. Cetane number estimation can be performed with high accuracy.

請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、前記ディーゼル機関の燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段と、前記ディーゼル機関に供給される燃料が備蓄された燃料タンク内への燃料補給がなされたことを判定する判定手段と、前記燃料補給がなされたと判定されたときに、その後において前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを繋ぐ燃料経路内に新たに供給された燃料によって同燃料経路内の燃料が置換されたことを前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づき検出するとともに、その検出をもって前記燃料噴射の実行を許可する実行許可手段とをさらに備えることをその要旨とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the cetane number estimating device according to any one of the first to eleventh aspects, the actual fuel pressure inside the fuel injection valve when the fuel injection valve of the diesel engine is opened. Fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes with change, determination means for determining that fuel has been supplied into a fuel tank stocked with fuel to be supplied to the diesel engine, and fuel supply is made. When it is determined that the fuel is detected, the fuel pressure detecting means detects that the fuel in the fuel path has been replaced by the fuel newly supplied in the fuel path connecting the fuel tank and the fuel injection valve. The gist of the present invention is to further include an execution permission means for detecting the fuel pressure based on the variation of the fuel pressure and permitting the execution of the fuel injection based on the detection.

ディーゼル機関に供給される燃料のセタン価は燃料タンクへの燃料補給がなされたときに大きく変化する可能性がある。そのため、燃料のセタン価の推定を適切なタイミングで効率よく実行するうえでは、その推定を燃料タンクへの燃料補給がなされたときに実行することが有効であると云える。ただし、燃料タンクへの燃料補給がなされた直後においては同燃料タンクと燃料噴射弁とを繋ぐ燃料経路内に燃料補給前の燃料が残留しているために、このとき燃料噴射を実行して燃料のセタン価を推定しても、燃料補給後の燃料に見合う値をセタン価として算出することはできない。   The cetane number of the fuel supplied to the diesel engine may change greatly when the fuel tank is refueled. Therefore, in order to efficiently estimate the cetane number of the fuel at an appropriate timing, it can be said that it is effective to execute the estimation when the fuel tank is refueled. However, immediately after the fuel is supplied to the fuel tank, the fuel before refueling remains in the fuel path connecting the fuel tank and the fuel injection valve. Even if the cetane number is estimated, a value corresponding to the fuel after refueling cannot be calculated as the cetane number.

上記構成によれば、燃料タンクへの燃料補給がなされたときに、燃料経路内の燃料が燃料補給後の燃料に置換されるのを待ったうえで、セタン価の推定のための燃料噴射を実行することができる。そのため、燃料のセタン価を推定するための燃料噴射を適切なタイミングで実行することができ、同燃料噴射を通じて燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   According to the above configuration, when fuel is supplied to the fuel tank, after waiting for the fuel in the fuel path to be replaced with the fuel after fuel supply, fuel injection for estimating the cetane number is executed. can do. Therefore, fuel injection for estimating the cetane number of the fuel can be executed at an appropriate timing, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated through the fuel injection.

請求項13に記載の発明は、請求項1〜12のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、当該装置は、前記ディーゼル機関の燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段として機能する圧力センサが前記燃料噴射弁に取り付けられてなることをその要旨とする。   A thirteenth aspect of the present invention is the cetane number estimating device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the device is provided inside the fuel injection valve when the fuel injection valve of the diesel engine is opened. The gist is that a pressure sensor functioning as a fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes with a change in the actual fuel pressure is attached to the fuel injection valve.

上記構成によれば、燃料噴射弁から離れた位置において燃料圧力が検出される装置と比較して燃料噴射弁の噴射孔に近い部位の燃料圧力を検出することができるため、燃料噴射弁の開弁に伴う同燃料噴射弁の内部の燃料圧力の低下を精度良く検出することができる。したがって、その燃料圧力の変動態様に基づいて実際の実行時期や燃料噴射量を精度良く検出することができ、それら実際の実行時期や燃料噴射量をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。   According to the above configuration, it is possible to detect the fuel pressure at a position close to the injection hole of the fuel injection valve as compared with a device that detects the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve. A decrease in fuel pressure inside the fuel injection valve accompanying the valve can be detected with high accuracy. Therefore, it is possible to accurately detect the actual execution time and the fuel injection amount based on the fluctuation mode of the fuel pressure, and accurately estimate the cetane number of the fuel based on the actual execution time and the fuel injection amount. Will be able to.

本発明を具体化した第1の実施の形態にかかるセタン価推定装置の概略構成を示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows schematic structure of the cetane number estimation apparatus concerning 1st Embodiment which actualized this invention. 燃料噴射弁の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of a fuel injection valve. 検出時間波形の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of a detection time waveform. 燃焼室内の温度と機関回転速度との関係の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the relationship between the temperature in a combustion chamber, and engine speed. 回転変動量と実行時回転速度と燃料のセタン価との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a rotation fluctuation amount, a rotational speed at the time of execution, and the cetane number of a fuel. 回転変動量と実行時回転速度と燃料噴射の実行時期との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a rotation fluctuation amount, a rotational speed at the time of execution, and the execution time of fuel injection. 第1の実施の形態にかかる推定制御処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the estimation control process concerning 1st Embodiment. 回転変動量の算出方法を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the calculation method of rotation fluctuation amount. 回転変動量と実行時回転速度と燃料のセタン価との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a rotation fluctuation amount, a rotational speed at the time of execution, and the cetane number of a fuel. 本発明を具体化した第2の実施の形態にかかる推定制御処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of the estimation control process concerning 2nd Embodiment which actualized this invention.

(第1の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施の形態にかかるセタン価推定装置について説明する。
(First embodiment)
A cetane number estimation apparatus according to a first embodiment that embodies the present invention will be described below.

図1に、本実施の形態にかかるセタン価推定装置の概略構成を示す。
同図1に示すように、ディーゼル機関10の気筒11には吸気通路12が接続されている。ディーゼル機関10の気筒11内には吸気通路12を介して空気が吸入される。なお、このディーゼル機関10は駆動源として車両に搭載されている。また、このディーゼル機関10としては複数(本実施の形態では四つ[♯1〜♯4])の気筒11を有するものが採用されている。ディーゼル機関10には、気筒11毎に、同気筒11内に燃料を直接噴射する直噴タイプの燃料噴射弁20が取り付けられている。この燃料噴射弁20の開弁駆動によって噴射された燃料はディーゼル機関10の気筒11内において圧縮加熱された吸入空気に触れて着火および燃焼する。そしてディーゼル機関10では、気筒11内における燃料の燃焼に伴い発生するエネルギによってピストン13が押し下げられてクランクシャフト14が強制回転されるようになる。ディーゼル機関10の気筒11において燃焼した燃焼ガスは排気としてディーゼル機関10の排気通路15に排出される。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a cetane number estimation apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, an intake passage 12 is connected to the cylinder 11 of the diesel engine 10. Air is sucked into the cylinder 11 of the diesel engine 10 through the intake passage 12. The diesel engine 10 is mounted on a vehicle as a drive source. Further, as the diesel engine 10, an engine having a plurality of (four [# 1 to # 4] in the present embodiment) cylinders 11 is employed. A direct injection type fuel injection valve 20 that directly injects fuel into the cylinder 11 is attached to the diesel engine 10 for each cylinder 11. The fuel injected by opening the fuel injection valve 20 is ignited and burned in contact with the intake air compressed and heated in the cylinder 11 of the diesel engine 10. In the diesel engine 10, the piston 13 is pushed down by the energy generated by the combustion of the fuel in the cylinder 11, and the crankshaft 14 is forcibly rotated. The combustion gas combusted in the cylinder 11 of the diesel engine 10 is discharged as exhaust gas into the exhaust passage 15 of the diesel engine 10.

ディーゼル機関10には排気駆動式の過給器16が設けられている。この過給器16は、ディーゼル機関10の吸気通路12に取り付けられたコンプレッサ17と排気通路15に取り付けられたタービン18とを備えている。この過給器16により、ディーゼル機関10の排気通路15を通過する排気のエネルギを利用して吸気通路12を通過する吸入空気が圧送されるようになっている。   The diesel engine 10 is provided with an exhaust-driven supercharger 16. The supercharger 16 includes a compressor 17 attached to the intake passage 12 of the diesel engine 10 and a turbine 18 attached to the exhaust passage 15. The supercharger 16 pumps intake air that passes through the intake passage 12 by using the energy of the exhaust that passes through the exhaust passage 15 of the diesel engine 10.

各燃料噴射弁20は分岐通路31aを介してコモンレール34に各別に接続されており、同コモンレール34は供給通路31bを介して燃料タンク32に接続されている。この供給通路31bには、燃料を圧送する燃料ポンプ33が設けられている。本実施の形態では、燃料ポンプ33による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール34に蓄えられるとともに各燃料噴射弁20の内部に供給される。また、各燃料噴射弁20にはリターン通路35が接続されており、同リターン通路35はそれぞれ燃料タンク32に接続されている。このリターン通路35を介して燃料噴射弁20内部の燃料の一部が燃料タンク32に戻される。   Each fuel injection valve 20 is individually connected to a common rail 34 via a branch passage 31a, and the common rail 34 is connected to a fuel tank 32 via a supply passage 31b. A fuel pump 33 that pumps fuel is provided in the supply passage 31b. In the present embodiment, the fuel boosted by the pumping by the fuel pump 33 is stored in the common rail 34 and supplied to each fuel injection valve 20. A return passage 35 is connected to each fuel injection valve 20, and each return passage 35 is connected to a fuel tank 32. Part of the fuel inside the fuel injection valve 20 is returned to the fuel tank 32 through the return passage 35.

以下、燃料噴射弁20の内部構造について説明する。
図2に、燃料噴射弁20の断面構造を示す。
同図2に示すように、燃料噴射弁20のハウジング21の内部にはニードル弁22が設けられている。このニードル弁22はハウジング21内において往復移動(同図の上下方向に移動)することの可能な状態で設けられている。ハウジング21の内部には上記ニードル弁22を噴射孔23側(同図の下方側)に常時付勢するスプリング24が設けられている。またハウジング21の内部には、上記ニードル弁22を間に挟んで一方側(同図の下方側)の位置にノズル室25が形成されており、他方側(同図の上方側)の位置に圧力室26が形成されている。
Hereinafter, the internal structure of the fuel injection valve 20 will be described.
FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the fuel injection valve 20.
As shown in FIG. 2, a needle valve 22 is provided inside the housing 21 of the fuel injection valve 20. The needle valve 22 is provided in a state capable of reciprocating in the housing 21 (moving up and down in the figure). Inside the housing 21 is provided a spring 24 that constantly urges the needle valve 22 toward the injection hole 23 (the lower side in the figure). A nozzle chamber 25 is formed in the housing 21 at a position on one side (lower side in the figure) with the needle valve 22 interposed therebetween, and on the other side (upper side in the figure). A pressure chamber 26 is formed.

ノズル室25には、その内部とハウジング21の外部とを連通する噴射孔23が形成されており、導入通路27を介して上記分岐通路31a(コモンレール34)から燃料が供給されている。圧力室26には連通路28を介して上記ノズル室25および分岐通路31a(コモンレール34)が接続されている。また圧力室26は排出路30を介してリターン通路35(燃料タンク32)に接続されている。   The nozzle chamber 25 is formed with an injection hole 23 that communicates the inside with the outside of the housing 21, and fuel is supplied from the branch passage 31 a (common rail 34) through the introduction passage 27. The pressure chamber 26 is connected to the nozzle chamber 25 and the branch passage 31a (common rail 34) via a communication passage 28. The pressure chamber 26 is connected to a return passage 35 (fuel tank 32) via a discharge passage 30.

上記燃料噴射弁20としては電気駆動式のものが採用されており、そのハウジング21の内部には駆動信号の入力によって伸縮する圧電素子(例えばピエゾ素子)が積層された圧電アクチュエータ29が設けられている。この圧電アクチュエータ29には弁体29aが取り付けられており、同弁体29aは圧力室26の内部に設けられている。そして、圧電アクチュエータ29の作動による弁体29aの移動を通じて、連通路28(ノズル室25)と排出路30(リターン通路35)とのうちの一方が選択的に圧力室26に連通されるようになっている。   As the fuel injection valve 20, an electrically driven type is adopted, and a piezoelectric actuator 29 in which a piezoelectric element (for example, a piezo element) that expands and contracts by input of a drive signal is provided in the housing 21. Yes. A valve body 29 a is attached to the piezoelectric actuator 29, and the valve body 29 a is provided inside the pressure chamber 26. Then, through the movement of the valve element 29 a by the operation of the piezoelectric actuator 29, one of the communication path 28 (nozzle chamber 25) and the discharge path 30 (return path 35) is selectively communicated with the pressure chamber 26. It has become.

この燃料噴射弁20では、圧電アクチュエータ29に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ29が収縮して弁体29aが移動し、連通路28と圧力室26とが連通された状態になるとともに、リターン通路35と圧力室26との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室26内の燃料のリターン通路35(燃料タンク32)への排出が禁止された状態で、ノズル室25と圧力室26とが連通されるようになる。そのため、ノズル室25と圧力室26との圧力差がごく小さくなり、ニードル弁22がスプリング24の付勢力によって噴射孔23を塞ぐ位置に移動して、このとき燃料噴射弁20は燃料が噴射されない状態(閉弁状態)になる。   In this fuel injection valve 20, when a valve closing signal is input to the piezoelectric actuator 29, the piezoelectric actuator 29 contracts and the valve body 29 a moves, and the communication path 28 and the pressure chamber 26 are in communication with each other. The communication between the return passage 35 and the pressure chamber 26 is cut off. Thereby, the nozzle chamber 25 and the pressure chamber 26 are communicated with each other in a state where the discharge of the fuel in the pressure chamber 26 to the return passage 35 (fuel tank 32) is prohibited. Therefore, the pressure difference between the nozzle chamber 25 and the pressure chamber 26 becomes very small, and the needle valve 22 moves to a position where the injection hole 23 is closed by the urging force of the spring 24. At this time, the fuel injection valve 20 does not inject fuel. State (valve closed).

一方、圧電アクチュエータ29に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ29が伸長して弁体29aが移動し、連通路28と圧力室26との連通が遮断された状態になるとともに、リターン通路35と圧力室26とが連通された状態になる。これにより、ノズル室25から圧力室26への燃料の流出が禁止された状態で、圧力室26内の燃料の一部がリターン通路35を介して燃料タンク32に戻されるようになる。そのため圧力室26内の燃料の圧力が低下して同圧力室26とノズル室25との圧力差が大きくなり、この圧力差によってニードル弁22がスプリング24の付勢力に抗して移動して噴射孔23から離れて、このとき燃料噴射弁20は燃料が噴射される状態(開弁状態)になる。   On the other hand, when a valve opening signal is input to the piezoelectric actuator 29, the piezoelectric actuator 29 expands to move the valve element 29a, the communication between the communication passage 28 and the pressure chamber 26 is cut off, and the return passage. 35 and the pressure chamber 26 are in communication with each other. As a result, part of the fuel in the pressure chamber 26 is returned to the fuel tank 32 via the return passage 35 in a state where fuel outflow from the nozzle chamber 25 to the pressure chamber 26 is prohibited. As a result, the pressure of the fuel in the pressure chamber 26 decreases and the pressure difference between the pressure chamber 26 and the nozzle chamber 25 increases, and the pressure difference causes the needle valve 22 to move against the biasing force of the spring 24 and inject. Apart from the hole 23, the fuel injection valve 20 is in a state in which fuel is injected (opened state) at this time.

燃料噴射弁20には、上記導入通路27の内部の燃料圧力PQに応じた信号を出力する圧力センサ41が一体に取り付けられている。そのため、例えばコモンレール34(図1参照)内の燃料圧力などの燃料噴射弁20から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁20の噴射孔23に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁20の開弁に伴う同燃料噴射弁20の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。なお、上記圧力センサ41は各燃料噴射弁20に一つずつ、すなわちディーゼル機関10の気筒
11毎に設けられている。
A pressure sensor 41 that outputs a signal corresponding to the fuel pressure PQ inside the introduction passage 27 is integrally attached to the fuel injection valve 20. For this reason, for example, the fuel in a portion near the injection hole 23 of the fuel injection valve 20 as compared with a device that detects the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve 20 such as the fuel pressure in the common rail 34 (see FIG. 1). The pressure can be detected, and the change in the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 accompanying the opening of the fuel injection valve 20 can be detected with high accuracy. One pressure sensor 41 is provided for each fuel injection valve 20, that is, for each cylinder 11 of the diesel engine 10.

図1に示すように、ディーゼル機関10には、その周辺機器として、運転状態を検出するための各種センサが設けられている。それらセンサとしては、上記圧力センサ41の他、例えば吸気通路12内における上記コンプレッサ17より吸気流れ方向下流側の部分の圧力(過給圧PA)を検出するための過給圧センサ42や、クランクシャフト14の回転位相(クランク角CA)および回転速度(機関回転速度NE)を検出するためのクランクセンサ43が設けられている。その他、ディーゼル機関10の冷却水の温度(THW)を検出するための温度センサ44や、燃料タンク32内の燃料の備蓄量を検出するための備蓄量センサ45、アクセル操作部材(例えばアクセルペダル)の操作量(アクセル操作量ACC)を検出するためのアクセルセンサ46、車両の走行速度を検出するための車速センサ47なども設けられている。   As shown in FIG. 1, the diesel engine 10 is provided with various sensors as peripheral devices for detecting an operation state. As these sensors, in addition to the pressure sensor 41, for example, a supercharging pressure sensor 42 for detecting the pressure (supercharging pressure PA) in the intake passage 12 downstream of the compressor 17 in the intake flow direction, A crank sensor 43 for detecting the rotational phase (crank angle CA) and rotational speed (engine rotational speed NE) of the shaft 14 is provided. In addition, a temperature sensor 44 for detecting the temperature (THW) of the cooling water of the diesel engine 10, a storage amount sensor 45 for detecting the amount of fuel stored in the fuel tank 32, and an accelerator operating member (for example, an accelerator pedal) An accelerator sensor 46 for detecting the operation amount (accelerator operation amount ACC), a vehicle speed sensor 47 for detecting the traveling speed of the vehicle, and the like are also provided.

またディーゼル機関10の周辺機器としては、例えばマイクロコンピュータを備えて構成された電子制御ユニット40なども設けられている。この電子制御ユニット40は各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算を行い、その演算結果に応じて燃料噴射弁20の作動制御(燃料噴射制御)などのディーゼル機関10の運転にかかる各種制御を実行する。   As a peripheral device of the diesel engine 10, for example, an electronic control unit 40 configured with a microcomputer is also provided. The electronic control unit 40 takes in the output signals of various sensors and performs various calculations based on the output signals, and the diesel engine 10 such as operation control (fuel injection control) of the fuel injection valve 20 according to the calculation results. Various controls related to the operation are executed.

本実施の形態の燃料噴射制御は、基本的には、以下のように実行される。
先ず、アクセル操作量ACCや機関回転速度NE、燃料のセタン価(詳しくは、後述する推定セタン価)などに基づいて、燃料噴射量についての制御目標値(目標燃料噴射量TQ)が算出される。その後、目標燃料噴射量TQおよび機関回転速度NEに基づいて燃料噴射時期や燃料噴射時間についての制御目標値が算出される。そして、それら制御目標値に応じたかたちで各燃料噴射弁20が各別に開弁駆動される。これにより、そのときどきのディーゼル機関10の運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁20から噴射されてディーゼル機関10の各気筒11内に供給されるようになる。
The fuel injection control of the present embodiment is basically executed as follows.
First, a control target value (target fuel injection amount TQ) for the fuel injection amount is calculated based on the accelerator operation amount ACC, the engine speed NE, the cetane number of the fuel (specifically, an estimated cetane number to be described later), and the like. . Thereafter, control target values for the fuel injection timing and the fuel injection time are calculated based on the target fuel injection amount TQ and the engine speed NE. Then, each fuel injection valve 20 is driven to open individually according to these control target values. Thus, an amount of fuel commensurate with the operation state of the diesel engine 10 at that time is injected from each fuel injection valve 20 and supplied into each cylinder 11 of the diesel engine 10.

本実施の形態の装置では、そうした燃料噴射制御の実行に合わせて、圧力センサ41により検出される燃料圧力PQに基づいて燃料噴射弁20からの燃料噴射における燃料噴射率の時間波形(検出時間波形)を形成する制御(噴射率形成制御)が実行される。   In the apparatus of the present embodiment, the time waveform of the fuel injection rate in the fuel injection from the fuel injection valve 20 based on the fuel pressure PQ detected by the pressure sensor 41 in accordance with the execution of such fuel injection control (detection time waveform) ) Is executed (injection rate formation control).

具体的には、燃料圧力PQの推移に基づいて燃料噴射弁20の開弁動作(詳しくはニードル弁22の開弁側への移動)が開始される時期(開弁動作開始時期Tos)、燃料噴射率が最大になる時期(最大噴射率到達時期Toe)、燃料噴射率の降下が開始される時期(噴射率降下開始時期Tcs)、燃料噴射弁20の閉弁動作(詳しくはニードル弁22の閉弁側への移動)が完了する時期(最小リフト量到達時期Tce)がそれぞれ特定される。そして、図3に一例を示すように、それら特定した時期Tos,Toe,Tcs,Tceによって実際の燃料噴射率の時間波形(検出時間波形)が形成される。   Specifically, the timing at which the valve opening operation of the fuel injection valve 20 (specifically, the movement of the needle valve 22 toward the valve opening side) is started based on the transition of the fuel pressure PQ (valve opening operation start timing Tos), the fuel When the injection rate becomes maximum (maximum injection rate arrival time Toe), when the fuel injection rate starts to decrease (injection rate decrease start time Tcs), and when the fuel injection valve 20 is closed (specifically, the needle valve 22 The time when the movement toward the valve closing side is completed (minimum lift amount arrival time Tce) is specified. Then, as shown in FIG. 3, an actual fuel injection rate time waveform (detection time waveform) is formed by the identified times Tos, Toe, Tcs, and Tce.

燃料噴射弁20の内部(詳しくは、ノズル室25)の燃料圧力は、同燃料噴射弁20が開弁駆動されるとリフト量の増加に伴って低下し、その後において閉弁駆動されるとリフト量の減少に伴って上昇するようになる。本実施の形態では、こうした燃料噴射弁20内部の燃料圧力(詳しくは、燃料圧力PQ)の推移をもとに、上記開弁動作開始時期Tos、最大リフト量到達時期Toe、閉弁動作開始時期Tcs、および最小リフト量到達時期Tceが精度よく特定される。   The fuel pressure inside the fuel injection valve 20 (specifically, the nozzle chamber 25) decreases as the lift amount increases when the fuel injection valve 20 is driven to open, and then lifts when the valve is driven to close. As the amount decreases, it increases. In the present embodiment, based on the transition of the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 (specifically, the fuel pressure PQ), the valve opening operation start timing Tos, the maximum lift amount reaching timing Toe, and the valve closing operation start timing are described. Tcs and the minimum lift amount arrival time Tce are accurately identified.

なお本実施の形態では、燃料圧力PQの変化速度(詳しくは、燃料圧力PQの一階微分値)が算出されるとともに、同変化速度が上記開弁動作開始時期Tos、最大リフト量到達時期Toe、閉弁動作開始時期Tcs、および最小リフト量到達時期Tceの特定に用いられる。これにより、燃料噴射弁20の開弁動作の開始に伴って燃料圧力PQが急低下を開始する時期、開弁動作中に燃料圧力PQの変化速度が下降から上昇に転じる時期や、閉弁動作の開始に伴って燃料圧力PQが急上昇を開始する時期、あるいは閉弁動作中に燃料圧力PQの変化速度が上昇から下降に転じる時期などを容易に特定することが可能になる。そのため、燃料圧力PQに基づく燃料噴射弁20の動作態様の把握が適正に行われて、上記開弁動作開始時期Tos、最大リフト量到達時期Toe、閉弁動作開始時期Tcs、および最小リフト量到達時期Tceの特定が精度よく行われるようになる。   In the present embodiment, the change speed of the fuel pressure PQ (specifically, the first-order differential value of the fuel pressure PQ) is calculated, and the change speed is calculated based on the valve opening operation start timing Tos and the maximum lift amount arrival timing Toe. The valve closing operation start timing Tcs and the minimum lift amount reaching timing Tce are used. As a result, the timing at which the fuel pressure PQ starts to suddenly decrease with the start of the valve opening operation of the fuel injection valve 20, the timing at which the change rate of the fuel pressure PQ starts to decrease during the valve opening operation, and the valve closing operation. It is possible to easily specify the time when the fuel pressure PQ starts to rise suddenly with the start of the time, or the time when the change speed of the fuel pressure PQ changes from rising to falling during the valve closing operation. Therefore, the operation mode of the fuel injection valve 20 is properly grasped based on the fuel pressure PQ, and the valve opening operation start timing Tos, the maximum lift amount arrival timing Toe, the valve closing operation start timing Tcs, and the minimum lift amount reached. The time Tce is specified with high accuracy.

以下、燃料のセタン価を推定する制御(推定制御)について説明する。
この推定制御は基本的には次のように実行される。すなわち先ず、実行条件の成立時において、予め定められた所定量(例えば、数立方ミリメートル)での燃料噴射が実行されるとともに、その燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクの指標値(後述する回転変動量ΣΔNE)が算出される。そして、この回転変動量ΣΔNEに基づいて燃料のセタン価が推定される。ディーゼル機関10に供給される燃料のセタン価が高いときほど、燃料が着火し易く同燃料の燃え残りが少なくなるために、燃料の燃焼に伴って発生する機関トルクが大きくなる。本実施の形態の推定制御では、そうした燃料のセタン価とディーゼル機関10の出力トルクとの関係をもとに同燃料のセタン価が推定される。
Hereinafter, control (estimation control) for estimating the cetane number of fuel will be described.
This estimation control is basically executed as follows. That is, first, when the execution condition is satisfied, fuel injection is performed in a predetermined amount (for example, several cubic millimeters), and an index of the output torque of the diesel engine 10 generated in accordance with the execution of the fuel injection. A value (rotational fluctuation amount ΣΔNE described later) is calculated. Then, the cetane number of the fuel is estimated based on this rotational fluctuation amount ΣΔNE. The higher the cetane number of the fuel supplied to the diesel engine 10, the easier the fuel is ignited, and the less unburned fuel of the fuel decreases, so the engine torque generated with the combustion of the fuel increases. In the estimation control of the present embodiment, the cetane number of the fuel is estimated based on the relationship between the cetane number of the fuel and the output torque of the diesel engine 10.

ここで、所定量の燃料を噴射した場合において発生するディーゼル機関10の出力トルクは、燃料のセタン価に応じて変化することに加えて、機関回転速度NEによっても変化する。これは以下のような理由による。   Here, the output torque of the diesel engine 10 generated when a predetermined amount of fuel is injected changes in accordance with the engine rotational speed NE in addition to changing in accordance with the cetane number of the fuel. This is due to the following reasons.

図4に、ディーゼル機関10の燃焼室11a内の温度(または圧力)と機関回転速度NEとの関係の一例を示す。同図4に示すように、機関回転速度NEが高くなると、燃焼室11a内が高温高圧の状態になる時間が短くなる。そのため上記推定制御において所定量での燃料噴射を実行した場合には機関回転速度NEが高いときほど、燃焼室11a内の温度や圧力が早期に低くなって燃料の燃え残りが生じやすい状況になるため、その燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクが小さくなり易い。   FIG. 4 shows an example of the relationship between the temperature (or pressure) in the combustion chamber 11a of the diesel engine 10 and the engine rotational speed NE. As shown in FIG. 4, when the engine speed NE is increased, the time during which the combustion chamber 11a is in a high temperature and high pressure state is shortened. Therefore, when fuel injection with a predetermined amount is executed in the above estimation control, the higher the engine speed NE, the lower the temperature and pressure in the combustion chamber 11a, and the more likely it is that fuel remains unburned. Therefore, the output torque of the diesel engine 10 generated with the fuel injection tends to be small.

図5に、噴射時期および噴射量が同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合における回転変動量ΣΔNEと機関回転速度NEと燃料のセタン価との関係を示す。同図5から明らかなように、噴射時期および噴射量が同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合には、実行時回転速度が高いときほど、ディーゼル機関10の出力トルク(詳しくは、その指標値である回転変動量ΣΔNE)が小さくなる。   FIG. 5 shows the relationship between the rotational fluctuation amount ΣΔNE, the engine rotational speed NE, and the cetane number of the fuel when fuel injection is executed under the same injection timing and injection amount. As is clear from FIG. 5, when fuel injection is executed under the same injection timing and injection amount, the output torque of the diesel engine 10 (more specifically, The index value, that is, the rotational fluctuation amount ΣΔNE) becomes smaller.

また、所定量の燃料を噴射した場合において発生するディーゼル機関10の出力トルクは、燃料のセタン価や機関回転速度NEに応じて変化することに加えて、同燃料噴射の実行時期によっても変化する。   Further, the output torque of the diesel engine 10 generated when a predetermined amount of fuel is injected changes in accordance with the cetane number of the fuel and the engine rotational speed NE, and also changes depending on the execution timing of the fuel injection. .

図6に、燃料のセタン価と燃料噴射量とが同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合における回転変動量ΣΔNEとその実行時実行時回転速度と同燃料噴射の実行時期との関係を示す。同図6に示すように、燃料噴射の実行時期が遅角側の時期であるときほど、燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルク(詳しくは、その指標値である回転変動量ΣΔNE)が小さくなる。これは燃料噴射の実行時期が遅角側の時期であるときほど、燃焼室11a内の温度や圧力が低い状況で燃料が燃焼するようになって同燃料の燃え残りが多くなるためであると考えられる。   FIG. 6 shows the relationship between the rotational fluctuation amount ΣΔNE, the rotational speed at the time of execution, and the execution timing of the fuel injection when the fuel injection is executed under the same situation of the cetane number of the fuel and the fuel injection amount. Indicates. As shown in FIG. 6, the output torque of the diesel engine 10 generated with fuel injection (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE, which is an index value), as the execution timing of fuel injection is retarded. Becomes smaller. This is because as the fuel injection execution timing is delayed, the fuel burns in a state where the temperature and pressure in the combustion chamber 11a are low, and the amount of unburned fuel increases. Conceivable.

このように本実施の形態の装置では、所定量での燃料噴射を実行した場合に、その実行時期が進角側の時期であるときほど、また実行時の機関回転速度NEが低いときほど、さらには燃料のセタン価が高いときほど、同燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクが大きくなる。   As described above, in the apparatus of the present embodiment, when fuel injection is performed with a predetermined amount, as the execution timing is the advance timing, and as the engine speed NE during execution is lower, Furthermore, the higher the cetane number of the fuel, the greater the output torque of the diesel engine 10 generated with the fuel injection.

この点をふまえて本実施の形態では、上記回転変動量ΣΔNEと推定制御による燃料噴射の実行時期と実行時回転速度との関係に基づいて燃料のセタン価を推定するようにしている。これにより、実行時回転速度の相違や燃料噴射の実行時期の相違に起因するディーゼル機関10の出力トルクの相違を見込んだかたちで燃料のセタン価の推定を実行することができるために、同セタン価を精度よく推定することができるようになる。   In view of this point, in this embodiment, the cetane number of the fuel is estimated based on the relationship between the rotational fluctuation amount ΣΔNE and the execution timing of fuel injection by the estimation control and the rotational speed at the time of execution. As a result, since the estimation of the cetane number of the fuel can be executed in consideration of the difference in the output torque of the diesel engine 10 due to the difference in the rotational speed at the time of execution and the difference in the timing of the fuel injection, The price can be estimated accurately.

以下、上記推定制御の実行態様について具体的に説明する。
また、所定量での燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクには上限(詳しくは、燃料の燃え残りが「0」のときの出力トルク)がある。上記出力トルクが上限になる領域は、機関回転速度NEが低い状況で上記燃料噴射が実行される領域や(図5参照)、進角側の時期において上記燃料噴射が実行される領域(図6参照)である。そうした領域においては、燃料のセタン価によることなくディーゼル機関10の出力トルクが上限になってしまうために、同出力トルク(詳しくは、回転変動量ΣΔNE)をもとに燃料のセタン価を判別することができない。
Hereinafter, the execution mode of the estimation control will be specifically described.
Further, there is an upper limit (specifically, output torque when the unburned fuel amount is “0”) in the output torque of the diesel engine 10 that is generated when the fuel injection is performed at a predetermined amount. The region where the output torque is at the upper limit includes a region where the fuel injection is performed in a state where the engine speed NE is low (see FIG. 5), and a region where the fuel injection is performed at the advance timing (FIG. 6). Reference). In such a region, the output torque of the diesel engine 10 becomes the upper limit without depending on the cetane number of the fuel. Therefore, the cetane number of the fuel is determined based on the output torque (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE). I can't.

さらに、所定量での燃料噴射の実行に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクには、そうした上限に加えて、下限(出力トルク=「0」)もある。上記出力トルクが下限になる領域は、機関回転速度NEが高い状況で上記燃料噴射が実行される領域や(図5参照)、遅角側の時期において上記燃料噴射が実行される領域(図6参照)である。この領域では、燃料のセタン価によることなく上記出力トルクが下限になってしまうために、同出力トルク(詳しくは、回転変動量ΣΔNE)に基づいて燃料のセタン価を判別することができない。   Further, the output torque of the diesel engine 10 generated by the execution of fuel injection with a predetermined amount has a lower limit (output torque = “0”) in addition to such an upper limit. The region where the output torque becomes the lower limit is a region where the fuel injection is executed in a situation where the engine rotational speed NE is high (see FIG. 5), or a region where the fuel injection is executed at the retarded timing (FIG. 6). Reference). In this region, the output torque becomes the lower limit regardless of the cetane number of the fuel, and therefore, the cetane number of the fuel cannot be determined based on the output torque (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE).

こうしたことから、燃料のセタン価を精度よく推定するためには、ディーゼル機関10の出力トルクが上限になる領域や下限になる領域が少なくなるように、推定制御における燃料噴射を実行することが望ましい。   For this reason, in order to accurately estimate the cetane number of the fuel, it is desirable to execute the fuel injection in the estimation control so that the region where the output torque of the diesel engine 10 becomes the upper limit or the lower limit is reduced. .

図6から明らかなように、燃料噴射の実行時期を変更することにより、ディーゼル機関10の出力トルクが上限になる領域や下限になる領域が変化するようになる。こうした特性をふまえて本実施の形態にかかる推定制御では、機関回転速度NEに基づいて上記燃料噴射の実行時期についての制御目標値(目標噴射時期)を設定するとともに同目標噴射時期において同燃料噴射を実行するようにしている。この目標噴射時期としては詳しくは、機関回転速度NEが高いときほど進角側の時期が設定される。   As is apparent from FIG. 6, the region where the output torque of the diesel engine 10 becomes the upper limit or the lower limit changes by changing the execution timing of the fuel injection. In the estimation control according to the present embodiment based on such characteristics, a control target value (target injection timing) for the execution timing of the fuel injection is set based on the engine speed NE, and the fuel injection is performed at the target injection timing. To do. Specifically, as the target injection timing, the advance timing is set as the engine speed NE is higher.

このように目標噴射時期を設定することによって以下のような作用が得られる。
上記実行時回転速度が高いとき、すなわち燃焼室11a内の圧力や温度の低下速度が高いときには同燃料噴射が早期に実行されるために、未燃燃料が多い状態で燃焼室11a内の圧力や温度が過度に低い状態になることが抑えられるようになる。そのため、燃料のセタン価によることなく噴射燃料の燃え残り分が多くなってしまうような状況になることを抑えることができ、ディーゼル機関10の出力トルク(詳しくは、上記回転変動量ΣΔNE)が過度に小さくなることを抑えることができる。
By setting the target injection timing in this way, the following operation can be obtained.
When the above-mentioned rotational speed at the time of execution is high, that is, when the pressure or temperature decrease rate in the combustion chamber 11a is high, the fuel injection is performed early, so the pressure in the combustion chamber 11a It becomes possible to suppress the temperature from becoming too low. Therefore, it is possible to suppress the situation in which the amount of unburned fuel remaining increases without depending on the cetane number of the fuel, and the output torque of the diesel engine 10 (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE) is excessive. Can be suppressed.

しかも、上記実行時回転速度が低いとき、すなわち燃焼室11a内の圧力や温度の低下速度が低いときには同燃料噴射が遅い時期において実行されるために、燃焼室11a内の圧力や温度が必要以上に高い状態で噴射燃料が燃焼する状況になることが抑えられるようになる。そのため、燃料のセタン価によることなく噴射燃料の全てが燃焼してしまうような状況になることを抑えることができ、ディーゼル機関10の出力トルク(詳しくは、上記回転変動量ΣΔNE)が過度に大きくなることを抑えることができる。   Moreover, when the rotational speed at the time of execution is low, that is, when the rate of decrease in pressure or temperature in the combustion chamber 11a is low, the fuel injection is executed at a later time, so the pressure or temperature in the combustion chamber 11a is more than necessary. Therefore, it becomes possible to suppress the situation where the injected fuel burns in a high state. Therefore, it is possible to suppress a situation in which all of the injected fuel burns without depending on the cetane number of the fuel, and the output torque of the diesel engine 10 (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE) is excessively large. Can be suppressed.

このように本実施の形態にかかる推定制御では、ディーゼル機関10の出力トルクがその上限や下限になりにくい実行領域において燃料噴射が実行されるように、機関回転速度NEに応じたかたちで同燃料噴射の実行時期(目標噴射時期)を設定することができる。これにより、上記回転変動量ΣΔNEが燃料のセタン価に応じたかたちで比較的広い幅をもって変化するようになるために、同回転変動量ΣΔNEをもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。   As described above, in the estimation control according to the present embodiment, the same fuel is produced in accordance with the engine rotational speed NE so that the fuel injection is executed in the execution region in which the output torque of the diesel engine 10 is less likely to be the upper limit or the lower limit. The injection execution time (target injection time) can be set. Accordingly, since the rotational fluctuation amount ΣΔNE changes with a relatively wide range in accordance with the cetane number of the fuel, the cetane number of the fuel is accurately estimated based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE. Will be able to.

また同一の実行時期および噴射量で燃料噴射を実行した場合であっても、ディーゼル機関10の燃焼室11a内の温度の最大値(ピーク温度)や圧力の最大値(ピーク圧力)が低いときほど同燃焼室11a内が高温高圧の状態になる時間が短くなるために、燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクが小さくなる。本実施の形態の推定制御では、ディーゼル機関10の出力トルクの指標値(具体的には、回転変動量ΣΔNE)に基づいて燃料のセタン価が推定されるために、そうした出力トルクの相違がセタン価の推定精度を低下させる一因となってしまう。   Even when fuel injection is executed at the same execution timing and injection amount, the lower the maximum value (peak temperature) or the maximum value (peak pressure) of the temperature in the combustion chamber 11a of the diesel engine 10 is lower. Since the time during which the inside of the combustion chamber 11a is in a high-temperature and high-pressure state is shortened, the output torque of the diesel engine 10 generated with fuel injection is reduced. In the estimation control of the present embodiment, the fuel cetane number is estimated based on the index value of the output torque of the diesel engine 10 (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE). This is a cause of lowering the estimation accuracy of the price.

この点をふまえて本実施の形態では、上記目標噴射時期の設定に用いる設定パラメータとして、上記機関回転速度NEに加えて、冷却水温度THWと過給圧PAとを用いるようにしている。具体的には、冷却水温度THWがディーゼル機関10の燃焼室11a内の温度のピーク値の指標となる値として用いられるとともに、過給圧PAが燃焼室11a内の圧力のピーク値の指標となる値として用いられる。そして、冷却水温度THWが低いときほど燃焼室11a内のピーク温度が低いとして、また過給圧PAが低いときほど燃焼室11aのピーク圧力が低いとして、目標噴射時期が進角側の時期に設定される。   In view of this point, in this embodiment, in addition to the engine rotational speed NE, the coolant temperature THW and the supercharging pressure PA are used as setting parameters used for setting the target injection timing. Specifically, the coolant temperature THW is used as a value that serves as an index of the peak value of the temperature in the combustion chamber 11a of the diesel engine 10, and the supercharging pressure PA is an index of the peak value of the pressure in the combustion chamber 11a. Is used as a value. Then, the lower the coolant temperature THW, the lower the peak temperature in the combustion chamber 11a, and the lower the supercharging pressure PA, the lower the peak pressure in the combustion chamber 11a. Is set.

このように冷却水温度THWや過給圧PAに応じて目標噴射時期を設定することにより、ディーゼル機関10の燃焼室11a内のピーク温度やピーク圧力が低いとき、すなわち同一の噴射時期および噴射量で燃料噴射を実行した場合において発生するディーゼル機関10の出力トルクが小さくなるときほど、同出力トルクを大きくするべく燃料噴射が早期に実行されるようになる。これにより、上記燃料噴射の実行における燃焼室11a内のピーク温度やピーク圧力が異なる場合であっても、その相違に起因するディーゼル機関10の出力トルクの変化が抑えられるようになるため、同出力トルクの指標値(回転変動量ΣΔNE)に基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することができる。   Thus, by setting the target injection timing according to the coolant temperature THW and the supercharging pressure PA, when the peak temperature and the peak pressure in the combustion chamber 11a of the diesel engine 10 are low, that is, the same injection timing and injection amount. As the output torque of the diesel engine 10 generated when the fuel injection is executed becomes smaller, the fuel injection is executed earlier in order to increase the output torque. As a result, even if the peak temperature and the peak pressure in the combustion chamber 11a in the execution of the fuel injection are different, the change in the output torque of the diesel engine 10 due to the difference can be suppressed. The estimation of the cetane number of the fuel based on the torque index value (rotational fluctuation amount ΣΔNE) can be executed with high accuracy.

以下、上述した推定制御にかかる処理(推定制御処理)の実行手順について詳しく説明する。
図7は、上記推定制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、推定制御処理の実行手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット40により実行される。本実施の形態では、この推定制御処理が推定手段として機能する。
Hereinafter, the execution procedure of the process related to the estimation control (estimation control process) will be described in detail.
FIG. 7 is a flowchart showing a specific execution procedure of the estimation control process. Note that the series of processes shown in this flowchart conceptually shows the execution procedure of the estimation control process, and the actual process is executed by the electronic control unit 40 as an interrupt process at predetermined intervals. In the present embodiment, this estimation control process functions as an estimation means.

図7に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される(ステップS101)。ここでは、以下の[条件イ]〜[条件ハ]の全てが満たされることをもって実行条件が成立していると判断される。
[条件イ]アクセル操作部材の操作解除による車両走行速度および機関回転速度NEの減速中においてディーゼル機関10の運転のための燃料噴射を一時的に停止させる制御(いわゆる燃料カット制御)が実行されていること。
[条件ロ]燃料タンク32への燃料補給が行われたと判定された後に、燃料のセタン価の推定値(後述する推定セタン価)を算出した履歴がないこと。なお燃料タンク32への燃料補給が行われたことは、備蓄量センサ45により検出される燃料備蓄量が所定の判定量以上増加したことをもって判定される。
[条件ハ]燃料タンク32への燃料補給が行われたと判定された後に、燃料タンク32から新たに供給された燃料によって同燃料タンク32と燃料噴射弁20とを繋ぐ燃料経路(詳しくは、分岐通路31aや供給通路31b、コモンレール34、リターン通路35により構成される経路)内の燃料が置換されたこと。
As shown in FIG. 7, in this process, it is first determined whether or not an execution condition is satisfied (step S101). Here, it is determined that the execution condition is satisfied when all of the following [Condition A] to [Condition C] are satisfied.
[Condition A] Control (so-called fuel cut control) for temporarily stopping fuel injection for operation of the diesel engine 10 during deceleration of the vehicle traveling speed and the engine rotational speed NE by releasing the operation of the accelerator operating member is executed. Being.
[Condition b] There is no history of calculating an estimated value of cetane number of fuel (estimated cetane number, which will be described later) after it is determined that the fuel tank 32 has been refueled. The fuel supply to the fuel tank 32 is determined when the amount of fuel stock detected by the stock amount sensor 45 has increased by a predetermined judgment amount or more.
[Condition C] After determining that the fuel tank 32 has been refueled, the fuel path (more specifically, the branch) connecting the fuel tank 32 and the fuel injection valve 20 with the fuel newly supplied from the fuel tank 32 The fuel in the passage 31a, the supply passage 31b, the common rail 34, and the return passage 35) has been replaced.

この[条件ハ]が満たされることは具体的には次のように判断される。すなわち先ず、燃料タンク32への燃料補給が行われたと判定された後において各燃料噴射弁20からの燃料噴射が実行される度に、前記検出時間波形(図3参照)と燃料噴射弁20の特性とに基づいて同燃料噴射弁20の内部からリターン通路35に漏れる燃料の量が推定されるとともに、その推定した量の積算値が算出される。そして、この積算値が予め定められた判定量以上になると[条件ハ]が満たされたと判断される。本実施の形態では、燃料噴射弁20の内部からリターン通路35内に漏れる燃料量に基づいて同リターン通路35内の燃料が燃料補給後において新たに燃料タンク32から供給された燃料と入れ替わったことが検出され、この検出をもって上記燃料経路内の燃料が置換されたことが検出される。   Specifically, it is determined as follows that this [Condition C] is satisfied. That is, first, every time fuel injection from each fuel injection valve 20 is executed after it is determined that fuel supply to the fuel tank 32 has been performed, the detection time waveform (see FIG. 3) and the fuel injection valve 20 Based on the characteristics, an amount of fuel leaking from the inside of the fuel injection valve 20 to the return passage 35 is estimated, and an integrated value of the estimated amount is calculated. When this integrated value is equal to or greater than a predetermined determination amount, it is determined that [Condition C] is satisfied. In the present embodiment, the fuel in the return passage 35 is replaced with the fuel newly supplied from the fuel tank 32 after refueling based on the amount of fuel leaking from the inside of the fuel injection valve 20 into the return passage 35. Is detected, and with this detection, it is detected that the fuel in the fuel path has been replaced.

[条件ロ]および[条件ハ]は次のような理由により設定されている。ディーゼル機関10に供給される燃料のセタン価は燃料タンク32への燃料補給がなされたときに大きく変化する可能性がある。そのため、燃料のセタン価の推定を適切なタイミングで効率よく実行するうえでは、その推定を燃料タンク32への燃料補給がなされたときに実行することが有効であると云える。ただし、燃料タンク32への燃料補給がなされた直後においては上記燃料経路内に燃料補給前の燃料が残留しているために、このとき上述した燃料噴射を実行して燃料のセタン価を推定しても、燃料補給後の燃料に見合う値をセタン価として算出することはできない。この点、本実施の形態では[条件ロ]および[条件ハ]が設定されているために、燃料タンク32への燃料補給がなされたときに上記燃料経路内の燃料が燃料補給後の燃料に置換されるのを待ったうえでセタン価の推定のための燃料噴射が実行されるようになる。そのため、燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を適切なタイミングで実行することができ、同燃料噴射を通じて同セタン価を精度よく推定することができる。本実施の形態では、このステップS101の処理が判定手段および実行許可手段として機能する。   [Condition B] and [Condition C] are set for the following reason. The cetane number of the fuel supplied to the diesel engine 10 may greatly change when the fuel tank 32 is refueled. Therefore, in order to efficiently estimate the cetane number of the fuel at an appropriate timing, it can be said that it is effective to execute the estimation when the fuel tank 32 is refueled. However, immediately after the fuel tank 32 is refueled, the fuel before refueling remains in the fuel path. At this time, the fuel injection described above is executed to estimate the cetane number of the fuel. However, a value corresponding to the fuel after refueling cannot be calculated as the cetane number. In this respect, since [Condition B] and [Condition C] are set in the present embodiment, when the fuel tank 32 is refueled, the fuel in the fuel path becomes the fuel after refueling. After waiting for the replacement, the fuel injection for estimating the cetane number is executed. Therefore, fuel injection for estimating the cetane number of fuel can be executed at an appropriate timing, and the cetane number can be accurately estimated through the fuel injection. In the present embodiment, the process of step S101 functions as a determination unit and an execution permission unit.

上記実行条件が成立していない場合には(ステップS101:NO)、以下の処理、すなわち燃料のセタン価を推定する処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
その後、本処理が繰り返し実行されて上記実行条件が成立すると(ステップS101:YES)、このときの機関回転速度NE、冷却水温度THW、および過給圧PAに基づいて目標噴射時期が設定されるとともに(ステップS102)、この目標噴射時期において前記所定量の燃料が燃料噴射弁20から噴射される(ステップS103)。なお、この燃料噴射は複数の燃料噴射弁20のうちの予め定めたもの(本実施の形態では、気筒11[♯1]に取り付けられた燃料噴射弁20)を用いて実行される。
If the execution condition is not satisfied (step S101: NO), this process is temporarily terminated without executing the following process, that is, a process for estimating the cetane number of the fuel.
Thereafter, when this process is repeatedly executed and the above execution condition is satisfied (step S101: YES), the target injection timing is set based on the engine speed NE, the coolant temperature THW, and the supercharging pressure PA at this time. At the same time (step S102), the predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection valve 20 at the target injection timing (step S103). This fuel injection is performed using a predetermined one of the plurality of fuel injection valves 20 (in this embodiment, the fuel injection valve 20 attached to the cylinder 11 [# 1]).

そして、その後においてこの燃料噴射に伴い発生したディーゼル機関10の出力トルクの指標値(前記回転変動量ΣΔNE)が算出される(ステップS104)。この回転変動量ΣΔNEは具体的には次のように算出される。図8に示すように、本実施の形態にかかる装置では、所定時間おきに機関回転速度NEが検出されるとともに、その検出の度に同機関回転速度NEと複数回前(本実施の形態では、三回前)に検出された機関回転速度NEiとの差ΔNE(=NE−NEi)が算出される。そして、上記燃料噴射の実行に伴う上記差ΔNEの変化分についての積算値(同図8中に斜線で示す部分の面積に相当する値)が算出されるとともに、この積算値が上記回転変動量ΣΔNEとして記憶される。なお図8に示す機関回転速度NEや差ΔNEの推移は、回転変動量ΣΔNEの算出方法の理解を容易にするべく簡略化して示しているため実際の推移とは若干異なる。   Thereafter, an index value (the rotational fluctuation amount ΣΔNE) of the output torque of the diesel engine 10 generated with the fuel injection is calculated (step S104). Specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is calculated as follows. As shown in FIG. 8, in the apparatus according to the present embodiment, the engine rotational speed NE is detected every predetermined time, and at each detection, the engine rotational speed NE and the previous engine rotational speed NE are detected several times (in the present embodiment). The difference ΔNE (= NE−NEi) from the engine speed NEi detected three times before) is calculated. Then, an integrated value (a value corresponding to the area of the hatched portion in FIG. 8) for the change in the difference ΔNE accompanying the execution of the fuel injection is calculated, and this integrated value is calculated as the rotational fluctuation amount. Stored as ΣΔNE. Note that the transitions of the engine speed NE and the difference ΔNE shown in FIG. 8 are slightly different from the actual transitions because they are simplified for easy understanding of the calculation method of the rotational fluctuation amount ΣΔNE.

その後、前記目標噴射時期と実際に燃料噴射弁20からの燃料噴射が実行された時期との差(噴射時期誤差)や、燃料噴射量についての目標値(前記所定量)と実際の燃料噴射量との差(噴射量誤差)が算出される。そして、それら噴射時期誤差および噴射量誤差に基づいて上記回転変動量ΣΔNEが補正されるとともに、補正後の値が新たな回転変動量ΣΔNEとして記憶される(ステップS105)。本実施の形態では、このステップS105の処理が第1の補正手段および第2の補正手段として機能する。   Thereafter, the difference (injection timing error) between the target injection timing and the timing when fuel injection from the fuel injection valve 20 is actually executed, the target value (the predetermined amount) for the fuel injection amount, and the actual fuel injection amount (Injection amount error) is calculated. Then, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the injection timing error and the injection amount error, and the corrected value is stored as a new rotational fluctuation amount ΣΔNE (step S105). In the present embodiment, the process of step S105 functions as a first correction unit and a second correction unit.

ここで燃料噴射弁20からの燃料噴射を実行する場合には、その実行時期や燃料噴射量に誤差が生じることがある。そうした誤差は、燃料噴射に伴い発生するディーゼル機関10の出力トルクを変化させるために、これが燃料のセタン価の推定精度を低下させる一因となってしまう。   Here, when the fuel injection from the fuel injection valve 20 is executed, an error may occur in the execution timing and the fuel injection amount. Such an error changes the output torque of the diesel engine 10 generated by the fuel injection, which causes a decrease in the estimation accuracy of the cetane number of the fuel.

本実施の形態にかかる装置では、圧力センサ41を通じて検出された燃料圧力PQの変動態様に基づいて燃料噴射率についての時間波形(前記検出時間波形[図3参照])が形成されているために、この検出時間波形に基づいて実際に燃料噴射が実行された時期や実際の燃料噴射量を精度良く把握することができる。詳しくは、上記燃料噴射の実際の実行時期は上記検出時間波形における開弁動作開始時期Tosや最小リフト量到達時期Tceをもとに検出することができ、実際の燃料噴射量は上記検出時間波形における各時期Tos,Toe,Tcs,Tceを繋いだ台形部分の面積をもとに検出することができる。しかも、上記燃料噴射の実際の実行時期とその要求値(目標噴射時期)とを比較することによって実行時期の誤差(噴射時期誤差)を算出することができ、実際の燃料噴射量とその要求値(前記所定量)とを比較することによって燃料噴射量の誤差(噴射量誤差)を算出することができる。   In the apparatus according to the present embodiment, the time waveform (the detected time waveform [see FIG. 3]) for the fuel injection rate is formed based on the variation mode of the fuel pressure PQ detected through the pressure sensor 41. Based on this detection time waveform, it is possible to accurately grasp the actual fuel injection timing and the actual fuel injection amount. Specifically, the actual execution timing of the fuel injection can be detected based on the valve opening operation start timing Tos and the minimum lift amount arrival timing Tce in the detection time waveform, and the actual fuel injection amount is detected by the detection time waveform. Can be detected based on the area of the trapezoidal portion connecting the respective times Tos, Toe, Tcs, and Tce. Moreover, the actual fuel injection amount and its required value can be calculated by comparing the actual fuel injection timing and its required value (target injection time) by comparing the actual fuel injection amount and the required value. The fuel injection amount error (injection amount error) can be calculated by comparing (predetermined amount).

本処理では、そうした噴射時期誤差および噴射量誤差に基づいて回転変動量ΣΔNEが補正されるために、上記燃料噴射の実行時期の誤差による影響分や燃料噴射量の誤差による影響分を考慮した値を回転変動量ΣΔNEとして算出することができ、同回転変動量ΣΔNEをもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   In this process, since the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the injection timing error and the injection amount error, a value that takes into account the influence due to the fuel injection execution time error and the fuel injection amount error. Can be calculated as the rotational fluctuation amount ΣΔNE, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE.

具体的には、実際の実行時期が進角側の時期にずれると回転変動量ΣΔNEが不要に大きくなる一方、遅角側の時期にずれると回転変動量ΣΔNEが不要に小さくなる。そのため本処理では、目標噴射時期が実際の噴射時期より進角側の時期になっているときには回転変動量ΣΔNEが減量補正される一方、目標噴射時期が実際の噴射時期より遅角側の時期になっているときには回転変動量ΣΔNEが増量補正される。また、目標噴射時期と実際の噴射時期との差が大きいときほど回転変動量ΣΔNEの補正量も大きくなる。   Specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes unnecessarily large when the actual execution time shifts to the advance side, while the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes unnecessarily small when the actual execution time shifts to the retard side. Therefore, in this process, when the target injection timing is an advance timing side from the actual injection timing, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected to decrease, while the target injection timing is set to a timing retarded from the actual injection timing. When the rotational speed is changed, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected to increase. Further, as the difference between the target injection timing and the actual injection timing is larger, the correction amount of the rotational fluctuation amount ΣΔNE is larger.

また、実際の燃料噴射量が所定量より多くなると回転変動量ΣΔNEが不要に大きくなる一方、同所定量より少なくなると回転変動量ΣΔNEが不要に小さくなる。そのため本処理では、実際の燃料噴射量がその目標値より多いときには回転変動量ΣΔNEが減量補正される一方、実際の燃料噴射量がその目標値より少ないときには回転変動量ΣΔNEが増量補正される。また、実際の燃料噴射量とその目標値との差が大きいときほど回転変動量ΣΔNEの補正量も大きくなる。   Further, when the actual fuel injection amount exceeds the predetermined amount, the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes unnecessarily large. On the other hand, when the actual fuel injection amount becomes smaller than the predetermined amount, the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes unnecessarily small. Therefore, in this process, when the actual fuel injection amount is larger than the target value, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected to decrease, while when the actual fuel injection amount is smaller than the target value, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected to increase. Further, as the difference between the actual fuel injection amount and its target value is larger, the correction amount of the rotational fluctuation amount ΣΔNE is larger.

このようにして回転変動量ΣΔNEが補正された後、同回転変動量ΣΔNEと実行時回転速度とに基づいて、燃料のセタン価の推定値(推定セタン価)が算出される(ステップS106)。なお本実施の形態では、実験やシミュレーションの結果をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することの可能な同セタン価(詳しくは、上記推定セタン価)と回転変動量ΣΔNEと上記実行時回転速度との関係(図5に示すような関係)が予め求められて電子制御ユニット40に記憶されている。ステップS106の処理では、回転変動量ΣΔNEと上記実行時回転速度とに基づいて上記関係から上記推定セタン価が算出される。   After the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected in this way, an estimated value (estimated cetane number) of the fuel cetane number is calculated based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE and the rotational speed at the time of execution (step S106). In the present embodiment, the cetane number (specifically, the estimated cetane number described above), the rotational fluctuation amount ΣΔNE, and the execution time can be accurately estimated based on the results of experiments and simulations. The relationship with the rotation speed (the relationship as shown in FIG. 5) is obtained in advance and stored in the electronic control unit 40. In the process of step S106, the estimated cetane number is calculated from the relationship based on the rotation fluctuation amount ΣΔNE and the execution speed.

そして、このようにして推定セタン価が算出された後、本処理は一旦終了される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
Then, after the estimated cetane number is calculated in this way, the present process is temporarily terminated.
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.

(1)回転変動量ΣΔNEと推定制御による燃料噴射の実行時期と実行時回転速度との関係に基づいて燃料のセタン価を推定するようにした。そのため、実行時回転速度の相違や燃料噴射の実行時期の相違に起因するディーゼル機関10の出力トルクの相違を見込んだかたちで燃料のセタン価の推定を実行することができ、同セタン価を精度よく推定することができる。   (1) The cetane number of the fuel is estimated based on the relationship between the rotational fluctuation amount ΣΔNE and the execution timing of fuel injection by the estimation control and the rotational speed at the time of execution. Therefore, the estimation of the cetane number of the fuel can be performed in consideration of the difference in the output torque of the diesel engine 10 due to the difference in the rotational speed at the time of execution and the difference in the timing of the fuel injection. Can be estimated well.

(2)機関回転速度NEに基づいて目標噴射時期を設定するとともに同目標噴射時期において上記燃料噴射を実行するようにした。そのため、ディーゼル機関10の出力トルクがその上限や下限になりにくい実行領域において燃料噴射が実行されるように、機関回転速度NEに応じたかたちで同燃料噴射の実行時期を設定することができる。これにより、上記回転変動量ΣΔNEが燃料のセタン価に応じたかたちで比較的広い幅をもって変化するようになるために、同回転変動量ΣΔNEをもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。   (2) The target injection timing is set based on the engine speed NE and the fuel injection is executed at the target injection timing. Therefore, the execution timing of the fuel injection can be set in accordance with the engine rotational speed NE so that the fuel injection is executed in the execution region where the output torque of the diesel engine 10 is less likely to reach the upper limit or the lower limit. Accordingly, since the rotational fluctuation amount ΣΔNE changes with a relatively wide range in accordance with the cetane number of the fuel, the cetane number of the fuel is accurately estimated based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE. Will be able to.

(3)冷却水温度THWに基づいて目標噴射時期を設定するようにした。そのため、燃料のセタン価の推定のための燃料噴射の実行における燃焼室11a内のピーク温度が異なる場合であっても、その相違に起因するディーゼル機関10の出力トルクの変化を抑えることができ、同出力トルクの指標値である回転変動量ΣΔNEに基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することができる。   (3) The target injection timing is set based on the coolant temperature THW. Therefore, even if the peak temperature in the combustion chamber 11a in the execution of fuel injection for estimating the cetane number of fuel is different, the change in the output torque of the diesel engine 10 due to the difference can be suppressed, It is possible to accurately estimate the cetane number of the fuel based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE that is an index value of the output torque.

(4)過給圧PAに基づいて目標噴射時期を設定するようにした。そのため、燃料のセタン価の推定のための燃料噴射の実行における燃焼室11a内のピーク圧力が異なる場合であっても、その相違に起因するディーゼル機関10の出力トルクの変化を抑えることができ、同出力トルクの指標値である回転変動量ΣΔNEに基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することができる。   (4) The target injection timing is set based on the supercharging pressure PA. Therefore, even if the peak pressure in the combustion chamber 11a in the execution of the fuel injection for estimating the cetane number of the fuel is different, the change in the output torque of the diesel engine 10 due to the difference can be suppressed, It is possible to accurately estimate the cetane number of the fuel based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE that is an index value of the output torque.

(5)噴射時期誤差を算出するとともに、その噴射時期誤差に基づいて回転変動量ΣΔNEを補正するようにした。そのため、燃料噴射の実行時期の誤差による影響分を考慮した値を回転変動量ΣΔNEとして算出することができ、同回転変動量ΣΔNEをもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   (5) The injection timing error is calculated, and the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the injection timing error. Therefore, a value that takes into account the influence due to the error in the fuel injection execution timing can be calculated as the rotational fluctuation amount ΣΔNE, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE.

(6)噴射量誤差を算出するとともに、同噴射量誤差に基づいて回転変動量ΣΔNEを補正するようにした。そのため、燃料噴射量の誤差による影響分を考慮した値を回転変動量ΣΔNEとして算出することができ、同回転変動量ΣΔNEをもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   (6) The injection amount error is calculated, and the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the injection amount error. Therefore, a value that takes into account the influence of the fuel injection amount error can be calculated as the rotational fluctuation amount ΣΔNE, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE.

(7)燃料タンク32への燃料補給が行われたと判定されたときに、その後において燃料タンク32から新たに供給された燃料によって同燃料タンク32と燃料噴射弁20とを繋ぐ燃料経路内の燃料が置換されたことを検出するとともに、その検出をもってセタン価の推定のための燃料噴射の実行を許可するようにした。そのため、燃料タンク32への燃料補給がなされたときに上記燃料経路内の燃料が燃料補給後の燃料に置換されるのを待ったうえで上記燃料噴射を実行することができる。したがって、燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を適切なタイミングで実行することができ、同燃料噴射を通じて同セタン価を精度よく推定することができる。   (7) When it is determined that the fuel tank 32 has been refueled, the fuel in the fuel path connecting the fuel tank 32 and the fuel injection valve 20 with the fuel newly supplied from the fuel tank 32 thereafter Is detected, and the detection permits the execution of fuel injection for estimating the cetane number. Therefore, the fuel injection can be performed after waiting for the fuel in the fuel path to be replaced with the fuel after the fuel supply when the fuel tank 32 is refueled. Therefore, fuel injection for estimating the cetane number of fuel can be executed at an appropriate timing, and the cetane number can be accurately estimated through the fuel injection.

(8)燃料噴射弁20に一体に取り付けられた圧力センサ41によって燃料圧力PQを検出するようにした。そのため、燃料噴射弁20から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁20の噴射孔23に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁20の開弁に伴う同燃料噴射弁20の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。したがって、燃料圧力PQの変動態様に基づいて上記燃料噴射の実際の実行時期や実際の燃料噴射量を精度よく検出することができ、それら実際の実行時期や実際の燃料噴射量をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   (8) The fuel pressure PQ is detected by the pressure sensor 41 integrally attached to the fuel injection valve 20. Therefore, as compared with a device that detects the fuel pressure at a position away from the fuel injection valve 20, the fuel pressure at a portion near the injection hole 23 of the fuel injection valve 20 can be detected, and the fuel injection valve 20 is opened. A change in the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 accompanying the valve can be detected with high accuracy. Therefore, the actual execution timing and actual fuel injection amount of the fuel injection can be accurately detected based on the fluctuation mode of the fuel pressure PQ, and the fuel is calculated based on the actual execution timing and actual fuel injection amount. The cetane number of can be accurately estimated.

(第2の実施の形態)
以下、本発明を具体化した第2の実施の形態にかかるセタン価推定装置について、第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお以下では、第1の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、同構成についての詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a cetane number estimation apparatus according to a second embodiment that embodies the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態にかかるセタン価推定装置と第1の実施の形態にかかるセタン価推定装置とは、燃料のセタン価を推定する推定制御の実行態様が異なる。
以下、本実施の形態にかかる推定制御について具体的に説明する。
The cetane number estimation apparatus according to this embodiment differs from the cetane number estimation apparatus according to the first embodiment in the execution mode of estimation control for estimating the cetane number of fuel.
Hereinafter, the estimation control according to the present embodiment will be specifically described.

前述したように、噴射時期および噴射量が同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合には、その実行時における機関回転速度NE(実行時回転速度)と回転変動量ΣΔNEと燃料のセタン価との関係が次のような傾向を示すようになる。すなわち図9に示す関係から明らかなように、実行時回転速度が高いときほど回転変動量ΣΔNEが小さくなる。また、噴射時期および噴射量が同一の状況のもとで燃料噴射を実行した場合において発生するディーゼル機関10の出力トルクには上限(詳しくは、燃料の燃え残りが「0」のときの出力トルク)があるために、同出力トルクが上限になる実行領域において燃料噴射を実行すると、燃料のセタン価によることなく出力トルクが上限になってしまう。さらに、そうした力トルクには下限(出力トルク=「0」)もあるために、同出力トルクが下限になる実行領域において燃料噴射を実行すると、燃料のセタン価によることなく出力トルクが下限になってしまう。   As described above, when fuel injection is executed under the same injection timing and injection amount, the engine rotational speed NE (running rotational speed), the rotational fluctuation amount ΣΔNE, and the fuel cetane at the time of execution are determined. The relationship with the price shows the following tendency. That is, as apparent from the relationship shown in FIG. 9, the rotational fluctuation amount ΣΔNE decreases as the execution speed increases. Further, the upper limit of the output torque of the diesel engine 10 generated when fuel injection is executed under the same injection timing and injection amount (specifically, the output torque when the unburned fuel remains “0”). Therefore, if fuel injection is executed in the execution region where the output torque is the upper limit, the output torque will be the upper limit regardless of the cetane number of the fuel. Furthermore, since such force torque also has a lower limit (output torque = “0”), when fuel injection is executed in the execution region where the output torque is lower, the output torque becomes lower limit regardless of the cetane number of the fuel. End up.

そして、機関回転速度NEの異なる複数の状況において同一の実行時期でそれぞれ燃料噴射を実行するとともにその実行時回転速度と回転変動量ΣΔNEとの関係を求めた場合、その関係が燃料のセタン価に応じたかたちで次のような傾向を示すようになる。すなわち、実行時回転速度によることなく回転変動量ΣΔNEが上限でほぼ一定になる領域と実行時回転速度に応じて同回転変動量ΣΔNEが変化するようになる領域との境界(具体的には、図9中に線L1で示す実行時回転速度に相当する値)が燃料のセタン価に応じて異なる。また、実行時回転速度に応じて回転変動量ΣΔNEが変化する領域と同実行時回転速度によることなく上記回転変動量ΣΔNEが下限で一定になる領域との境界(図9中に線L2で示す実行時回転速度に相当する値)についても同様に、燃料のセタン価に応じて異なる。   When fuel injection is performed at the same execution timing in a plurality of situations with different engine rotation speeds NE and the relationship between the rotation speed at the time of execution and the amount of rotation fluctuation ΣΔNE is obtained, the relationship becomes the cetane number of the fuel. The following tendencies are shown in response. That is, the boundary between the region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE is substantially constant at the upper limit without depending on the rotational speed at execution and the region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE changes according to the rotational speed at execution (specifically, The value corresponding to the rotational speed at the time of execution indicated by the line L1 in FIG. Further, a boundary between the region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE changes according to the rotational speed at the time of execution and the region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes constant at the lower limit without depending on the rotational speed at the time of execution (shown by a line L2 in FIG. 9). Similarly, the value corresponding to the rotational speed at the time of execution differs depending on the cetane number of the fuel.

こうした傾向に着目して本実施の形態では、上記実行時回転速度と回転変動量ΣΔNEとの関係において同実行時回転速度の変更に対する上記回転変動量ΣΔNEの変化の傾向が異なる二つの領域の境界(詳しくは、上記線L1,L2)を特定するとともに同境界に基づいて燃料のセタン価を推定するようにしている。これにより、燃料のセタン価に応じて異なる実行時回転速度と回転変動量ΣΔNEとの関係(具体的には、上記境界)に基づいて、燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。   Focusing on such a tendency, in the present embodiment, the boundary between two regions in which the change tendency of the rotational fluctuation amount ΣΔNE with respect to the change of the rotational speed at the time of execution is different in the relationship between the rotational speed of the execution time and the rotational fluctuation amount ΣΔNE (Specifically, the lines L1 and L2 are specified) and the cetane number of the fuel is estimated based on the boundary. Thus, the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the relationship (specifically, the above boundary) between the rotational speed at the time of execution and the rotational fluctuation amount ΣΔNE that differs depending on the cetane number of the fuel. Become.

また本実施の形態では、上記燃料噴射の実行時期についての制御目標値(目標噴射時期)を冷却水温度THWと過給圧PAとに基づいて設定するようにしている。具体的には、冷却水温度THWが低いときほど燃焼室11a内のピーク温度が低いとして、また過給圧PAが低いときほど燃焼室11aのピーク圧力が低いとして、目標噴射時期が進角側の時期に設定される。   In this embodiment, the control target value (target injection timing) for the execution timing of the fuel injection is set based on the coolant temperature THW and the supercharging pressure PA. Specifically, the lower the coolant temperature THW, the lower the peak temperature in the combustion chamber 11a, and the lower the supercharging pressure PA, the lower the peak pressure in the combustion chamber 11a. It is set at the time of.

このように冷却水温度THWや過給圧PAに応じて目標噴射時期を設定することにより、ディーゼル機関10の燃焼室11a内のピーク温度やピーク圧力が低いとき、すなわち同一の噴射量で燃料噴射を実行した場合において発生するディーゼル機関10の出力トルクが小さくなるときほど、同出力トルクを大きくするべく燃料噴射が早期に実行されるようになる。これにより、上記燃料噴射の実行における燃焼室11a内のピーク温度やピーク圧力が異なる場合であっても、その相違に起因するディーゼル機関10の出力トルクの変化が抑えられるようになるため、同出力トルクの指標値(回転変動量ΣΔNE)に基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することができる。   Thus, by setting the target injection timing according to the coolant temperature THW and the supercharging pressure PA, the fuel injection is performed when the peak temperature or the peak pressure in the combustion chamber 11a of the diesel engine 10 is low, that is, at the same injection amount. As the output torque of the diesel engine 10 generated in the case where is executed, the fuel injection is executed earlier in order to increase the output torque. As a result, even if the peak temperature and the peak pressure in the combustion chamber 11a in the execution of the fuel injection are different, the change in the output torque of the diesel engine 10 due to the difference can be suppressed. The estimation of the cetane number of the fuel based on the torque index value (rotational fluctuation amount ΣΔNE) can be executed with high accuracy.

以下、本実施の形態にかかる推定制御処理の実行手順について詳しく説明する。
図10は、上記推定制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示される一連の処理は、推定制御処理の実行手順を概念的に示したものであり、実際の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット40により実行される。本実施の形態では、この推定制御処理が推定手段として機能する。
Hereinafter, the execution procedure of the estimation control process according to the present embodiment will be described in detail.
FIG. 10 is a flowchart showing a specific execution procedure of the estimation control process. Note that the series of processes shown in this flowchart conceptually shows the execution procedure of the estimation control process, and the actual process is executed by the electronic control unit 40 as an interrupt process at predetermined intervals. In the present embodiment, this estimation control process functions as an estimation means.

図10に示すように、この処理では先ず、実行条件が成立しているか否かが判断される(ステップS201)。ここでは、前記[条件イ]〜[条件ハ]の全てが満たされることをもって実行条件が成立していると判断される。本実施の形態では、このステップS201の処理が判定手段および実行許可手段として機能する。   As shown in FIG. 10, in this process, it is first determined whether or not an execution condition is satisfied (step S201). Here, it is determined that the execution condition is satisfied when all of [Condition A] to [Condition C] are satisfied. In the present embodiment, the process in step S201 functions as a determination unit and an execution permission unit.

本実施の形態では、上記[条件イ]が設定されているために、機関回転速度NEが低下していることを条件に、燃料のセタン価を推定するための燃料噴射が実行されるようになる。そのため、機関回転速度NEの低下に合わせて順次燃料噴射を実行するとともにその結果得られた回転変動量ΣΔNEに基づいて上記境界を特定することができるようになる。したがって、例えば機関回転速度NEが減速し始めてから同減速が終了するまでの期間においてセタン価の推定のための複数回の燃料噴射の全てを実行するなど、機関回転速度NEの異なる状況での複数回の燃料噴射を効率よく実行することができるようになる。   In the present embodiment, since [Condition A] is set, fuel injection for estimating the cetane number of the fuel is executed on the condition that the engine speed NE is reduced. Become. Therefore, the fuel injection is sequentially executed in accordance with the decrease in the engine speed NE, and the boundary can be specified based on the rotation fluctuation amount ΣΔNE obtained as a result. Therefore, for example, a plurality of fuel injections for estimating the cetane number are executed in a period from when the engine rotational speed NE starts to decelerate until the deceleration ends, such as when multiple engine rotational speeds NE are different. Fuel injection can be performed efficiently.

上記実行条件が成立していない場合には(ステップS201:NO)、以下の処理、すなわち燃料のセタン価を推定する処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
その後、本処理が繰り返し実行されて上記実行条件が成立すると(ステップS201:YES)、このときの冷却水温度THWおよび過給圧PAに基づいて目標噴射時期が設定される(ステップS202)。
If the execution condition is not satisfied (step S201: NO), this process is temporarily terminated without executing the following process, that is, a process for estimating the cetane number of the fuel.
Thereafter, when this process is repeatedly executed and the above execution condition is satisfied (step S201: YES), the target injection timing is set based on the cooling water temperature THW and the supercharging pressure PA at this time (step S202).

そして、その後において機関回転速度NEが予め定められた所定速度(NE1,NE2,NE3,…NEn)になる度に、上記目標噴射時期において前記所定量の燃料が燃料噴射弁20から噴射されるとともに、同燃料噴射に伴い発生したディーゼル機関10の出力トルクの指標値(前記回転変動量ΣΔNE)が算出されて記憶される(ステップS203)。   Then, each time the engine speed NE reaches a predetermined speed (NE1, NE2, NE3,... NEn), the predetermined amount of fuel is injected from the fuel injection valve 20 at the target injection timing. Then, an index value (the rotational fluctuation amount ΣΔNE) of the output torque of the diesel engine 10 generated with the fuel injection is calculated and stored (step S203).

なお、本処理における各燃料噴射は複数の燃料噴射弁20のうちの予め定めたもの(本実施の形態では、気筒11[♯1]に取り付けられた燃料噴射弁20)を用いて実行される。また、この処理では燃料噴射が実行される度に、次のように回転変動量ΣΔNEが算出されて記憶される。すなわち先ず、機関回転速度NEの変動態様に基づいて回転変動量ΣΔNEが算出される。また、上記目標噴射時期と実際に燃料噴射弁20からの燃料噴射が実行された時期との差(噴射時期誤差)や、燃料噴射量についての目標値(上記所定量)と実際の燃料噴射量との差(噴射量誤差)が算出される。そして、それら噴射時期誤差および噴射量誤差に基づいて上記回転変動量ΣΔNEが補正されるとともに、補正後の値が最終的な回転変動量ΣΔNEとして記憶される。本実施の形態では、このステップS203の処理が第1の補正手段および第2の補正手段として機能する。   Each fuel injection in this process is executed using a predetermined one of the plurality of fuel injection valves 20 (in this embodiment, the fuel injection valve 20 attached to the cylinder 11 [# 1]). . In this process, every time fuel injection is executed, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is calculated and stored as follows. That is, first, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is calculated based on the fluctuation mode of the engine rotational speed NE. Further, the difference between the target injection timing and the timing when the fuel injection from the fuel injection valve 20 is actually executed (injection timing error), the target value (the predetermined amount) for the fuel injection amount, and the actual fuel injection amount (Injection amount error) is calculated. The rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the injection timing error and the injection amount error, and the corrected value is stored as the final rotational fluctuation amount ΣΔNE. In the present embodiment, the processing in step S203 functions as a first correction unit and a second correction unit.

その後、各回転変動量ΣΔNEに基づいて、実行時回転速度と回転変動量ΣΔNEとの関係において同実行時回転速度の変更に対する上記回転変動量ΣΔNEの変化の傾向が異なる二つの領域の境界(具体的には、図9における線L1や線L2に相当する値)が特定されて記憶されるとともに、同境界における回転変動量ΣΔNEが記憶される(ステップS204)。   Thereafter, based on each rotational fluctuation amount ΣΔNE, the boundary between two regions where the tendency of the change of the rotational fluctuation amount ΣΔNE with respect to the change in the rotational speed at the time of execution is different (specifically Specifically, values corresponding to the lines L1 and L2 in FIG. 9 are specified and stored, and the rotational fluctuation amount ΣΔNE at the same boundary is stored (step S204).

そして、上記境界と同境界における回転変動量ΣΔNEとに基づいて燃料のセタン価の推定値(推定セタン価)が算出される(ステップS205)。この推定セタン価は詳しくは次のような考えのもとに算出される。上記境界における回転変動量ΣΔNEが上限に相当する値である場合には、燃料のセタン価が基準値より高いと推定される。また、この場合には上記境界が高回転側の値であるときほど燃料のセタン価が高いと推定される。一方、上記境界がない場合、すなわち回転変動量ΣΔNEが上限に相当する値になる領域や下限に相当する値になる領域がない場合には、燃料のセタン価が基準となる値であると推定される。他方、上記境界における回転変動量ΣΔNEが下限に相当する値である場合には、燃料のセタン価が基準値より低いと推定される。また、この場合には上記境界が低回転側の位置であるときほど燃料のセタン価が低いと推定される。   Then, an estimated value (estimated cetane number) of the cetane number of the fuel is calculated based on the boundary and the rotational fluctuation amount ΣΔNE at the boundary (step S205). The estimated cetane number is calculated based on the following idea in detail. When the rotational fluctuation amount ΣΔNE at the boundary is a value corresponding to the upper limit, it is estimated that the cetane number of the fuel is higher than the reference value. Further, in this case, it is estimated that the cetane number of the fuel is higher as the boundary is a value on the higher rotation side. On the other hand, if there is no boundary, that is, if there is no region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE has a value corresponding to the upper limit or a value corresponding to the lower limit, the cetane number of the fuel is estimated to be a reference value. Is done. On the other hand, when the rotational fluctuation amount ΣΔNE at the boundary is a value corresponding to the lower limit, it is estimated that the cetane number of the fuel is lower than the reference value. Further, in this case, it is estimated that the cetane number of the fuel is lower as the boundary is at the lower rotation position.

なお本実施の形態では、実験やシミュレーションの結果をもとに燃料のセタン価を精度よく推定することの可能な同セタン価(詳しくは、上記推定セタン価)と上記境界と同境界における回転変動量ΣΔNEとの関係が予め求められて電子制御ユニット40に記憶されている。ステップS205の処理では、上記境界と同境界における回転変動量ΣΔNEとに基づいて上記関係から上記推定セタン価が算出される。   In the present embodiment, the cetane number (more specifically, the estimated cetane number described above) that can accurately estimate the cetane number of fuel based on the results of experiments and simulations, and rotational fluctuations at the same boundary. The relationship with the quantity ΣΔNE is obtained in advance and stored in the electronic control unit 40. In the process of step S205, the estimated cetane number is calculated from the relationship based on the boundary and the rotational fluctuation amount ΣΔNE at the boundary.

そして、このようにして推定セタン価が算出された後、本処理は一旦終了される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、先の(1)および(3)〜(8)に記載した効果に準じた効果に加えて、以下の(9)および(10)に記載する効果が得られるようになる。
Then, after the estimated cetane number is calculated in this way, the present process is temporarily terminated.
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects according to the effects described in (1) and (3) to (8) above, the following (9) and (10) are described. The effect to do.

(9)実行時回転速度と回転変動量ΣΔNEとの関係において同実行時回転速度の変更に対する上記回転変動量ΣΔNEの変化の傾向が異なる二つの領域の境界を特定するとともに同境界に基づいて燃料のセタン価を推定するようにした。そのため、燃料のセタン価に応じて異なる実行時回転速度と回転変動量ΣΔNEとの関係に基づいて、燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになる。   (9) The boundary between the two regions in which the change tendency of the rotational fluctuation amount ΣΔNE with respect to the change in the rotational speed at the time of execution is specified in the relationship between the rotational speed at the time of execution and the rotational fluctuation amount ΣΔNE is specified, and fuel is generated based on the boundary. The cetane number of was estimated. Therefore, the cetane number of the fuel can be accurately estimated based on the relationship between the rotational speed at the time of execution and the rotational fluctuation amount ΣΔNE that differs depending on the cetane number of the fuel.

(10)機関回転速度NEが低下していることを条件に、燃料のセタン価を推定するための燃料噴射を実行するようにした。そのため、機関回転速度NEの低下に合わせて順次燃料噴射を実行することができ、機関回転速度NEの異なる状況での複数回の燃料噴射を効率よく実行することができる。   (10) Fuel injection for estimating the cetane number of fuel is executed on the condition that the engine speed NE is decreasing. Therefore, fuel injection can be executed sequentially in accordance with the decrease in the engine rotational speed NE, and a plurality of fuel injections can be efficiently executed in different situations of the engine rotational speed NE.

(その他の実施の形態)
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第1の実施の形態において、冷却水温度THWに基づいて目標噴射時期を設定する構成および過給圧PAに基づいて目標噴射時期を設定する構成の一方あるいは両方を省略してもよい。なお、この場合には冷却水温度THWに基づいて回転変動量ΣΔNEを補正したり、過給圧PAに基づいて回転変動量ΣΔNEを補正したり、推定セタン価の算出に用いる算出パラメータに冷却水温度THWや過給圧PAを加えたりしてもよい。こうした構成によっても、前記燃料噴射の実行における燃焼室11a内のピーク温度やピーク圧力に応じたかたちで推定セタン価を算出することができ、燃料のセタン価を精度よく推定することができる。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
In the first embodiment, one or both of the configuration for setting the target injection timing based on the coolant temperature THW and the configuration for setting the target injection timing based on the supercharging pressure PA may be omitted. In this case, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the cooling water temperature THW, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the supercharging pressure PA, or the cooling water is used as a calculation parameter used for calculating the estimated cetane number. The temperature THW and the supercharging pressure PA may be applied. Even with such a configuration, the estimated cetane number can be calculated in accordance with the peak temperature and the peak pressure in the combustion chamber 11a in the execution of the fuel injection, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated.

・第1の実施の形態において、燃料のセタン価によることなくディーゼル機関10の出力トルクが上限になる領域や下限になる領域がない(あるいは狭い)のであれば、燃料のセタン価を推定するための燃料噴射を予め定められた所定時期において実行するようにしてもよい。   In the first embodiment, in order to estimate the cetane number of the fuel if there is no region where the output torque of the diesel engine 10 becomes the upper limit or the lower limit region (or is narrow) without depending on the cetane number of the fuel. The fuel injection may be executed at a predetermined time.

・第2の実施の形態において、冷却水温度THWに基づいて目標噴射時期を設定する構成および過給圧PAに基づいて目標噴射時期を設定する構成の一方あるいは両方を省略してもよい。それら構成の両方が省略される場合には、燃料のセタン価を推定するための燃料噴射を予め定められた所定時期において実行するようにすればよい。なお、上記構成においては、冷却水温度THWに基づいて回転変動量ΣΔNEを補正したり、過給圧PAに基づいて回転変動量ΣΔNEを補正したり、推定セタン価の算出に用いる算出パラメータに冷却水温度THWや過給圧PAを加えたりしてもよい。こうした構成によっても、前記燃料噴射の実行における燃焼室11a内のピーク温度やピーク圧力に応じたかたちで推定セタン価を算出することができ、燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   In the second embodiment, one or both of the configuration for setting the target injection timing based on the coolant temperature THW and the configuration for setting the target injection timing based on the supercharging pressure PA may be omitted. If both of these configurations are omitted, fuel injection for estimating the cetane number of the fuel may be executed at a predetermined time. In the above configuration, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the cooling water temperature THW, the rotational fluctuation amount ΣΔNE is corrected based on the supercharging pressure PA, and the calculation parameter used for calculating the estimated cetane number is cooled. Water temperature THW or supercharging pressure PA may be added. Even with such a configuration, the estimated cetane number can be calculated in accordance with the peak temperature and the peak pressure in the combustion chamber 11a in the execution of the fuel injection, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated.

・第2の実施の形態において、境界と同境界であるときの回転変動量ΣΔNEとに基づいてセタン価を推定することに代えて、境界のみに基づいてセタン価を推定するようにしてもよい。回転変動量ΣΔNEが上限になるときの実行時回転速度と同回転変動量ΣΔNEが下限になるときの実行時回転速度とが同一の値になることのない装置であれば、境界のみに基づいて推定セタン価を算出することができる。   In the second embodiment, instead of estimating the cetane number based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE when the boundary is the same as the boundary, the cetane number may be estimated based only on the boundary. . If the device is such that the run-time rotational speed when the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes the upper limit and the run-time rotational speed when the rotational fluctuation amount ΣΔNE becomes the lower limit do not have the same value, only based on the boundary An estimated cetane number can be calculated.

・第2の実施の形態において、境界を算出する方法は任意に変更可能である。そうした算出方法としては例えば、回転変動量ΣΔNEが実行時回転速度に応じて変化しない領域における同回転変動量ΣΔNEと同実行時回転速度に応じて変化する領域における回転変動量ΣΔNEとをそれぞれ算出するとともに、それら回転変動量ΣΔNEに基づいて上記境界を特定する方法を採用することができる。その他、回転変動量ΣΔNEが実行時回転速度に応じて変化する領域においてそれら回転変動量ΣΔNEおよび実行時回転速度を変数とする関係式を求めるとともに、同関係式において回転変動量ΣΔNEが下限(あるいは上限)になる実行時回転速度を境界として算出する方法などを採用することもできる。   In the second embodiment, the method for calculating the boundary can be arbitrarily changed. As such a calculation method, for example, the rotational fluctuation amount ΣΔNE in a region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE does not change according to the execution rotational speed and the rotational fluctuation amount ΣΔNE in a region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE changes according to the execution rotational speed are calculated. In addition, it is possible to adopt a method for specifying the boundary based on the rotational fluctuation amount ΣΔNE. In addition, in a region where the rotational fluctuation amount ΣΔNE changes according to the rotational speed at the time of execution, a relational expression using the rotational fluctuation amount ΣΔNE and the rotational speed at the time of execution as variables is obtained, and the rotational fluctuation amount ΣΔNE is It is also possible to employ a method of calculating the rotation speed at the time of execution as the boundary.

・第2の実施の形態において、燃料のセタン価の推定のための燃料噴射を機関回転速度NEが予め定められた所定速度になる度に実行することに代えて、所定時間が経過する度に実行したり、所定のクランク角だけクランクシャフト14が回転する度に実行したりしてもよい。   In the second embodiment, instead of executing fuel injection for estimating the cetane number of fuel every time the engine speed NE reaches a predetermined speed, every time a predetermined time elapses It may be executed every time the crankshaft 14 rotates by a predetermined crank angle.

・各実施の形態において、回転変動量ΣΔNE以外の値をディーゼル機関10の出力トルクの指標値として算出するようにしてもよい。例えば燃料のセタン価の推定のための燃料噴射の実行時における機関回転速度NE(実行時回転速度)と同燃料噴射が実行されないときの機関回転速度NEとをそれぞれ検出するとともにそれら速度の差を算出して、同差を上記指標値として用いることができる。   In each embodiment, a value other than the rotational fluctuation amount ΣΔNE may be calculated as an index value for the output torque of the diesel engine 10. For example, an engine rotational speed NE (running rotational speed) at the time of execution of fuel injection for estimating the cetane number of fuel and an engine rotational speed NE at the time when the fuel injection is not performed are detected and the difference between these speeds is detected. The difference can be calculated and used as the index value.

・各実施の形態において、目標噴射時期の設定パラメータとして冷却水温度THWを用いることに代えて、例えばディーゼル機関10(詳しくは、そのシリンダヘッドやシリンダブロック)の温度や吸入空気の温度など、燃焼室11a内のピーク温度の指標になる値であって冷却水温度THW以外の値を用いることもできる。また、燃焼室11a内の温度を直接検出してこれを上記設定パラメータとして用いることもできる。   In each embodiment, instead of using the cooling water temperature THW as the setting parameter for the target injection timing, for example, combustion such as the temperature of the diesel engine 10 (specifically, its cylinder head or cylinder block), the temperature of intake air, etc. A value other than the cooling water temperature THW, which is an index of the peak temperature in the chamber 11a, can also be used. It is also possible to directly detect the temperature in the combustion chamber 11a and use it as the setting parameter.

・各実施の形態において、目標噴射時期の設定パラメータとして過給圧PAを用いることに代えて、例えば吸入空気の圧力や大気の圧力など、燃焼室11a内のピーク圧力の指標になる値であって過給圧PA以外の値を用いることもできる。また、燃焼室11a内の圧力を直接検出してこれを上記設定パラメータとして用いることもできる。こうした構成は、過給器16が設けられないディーゼル機関にも適用することができる。なお、過給器16が設けられないディーゼル機関にあっても、ディーゼル機関の運転状態や運転環境などによって燃焼室11a内のピーク圧力は若干異なるため、同ピーク圧力(あるいはその指標値)に基づいて目標噴射時期を補正することにより、燃料のセタン価の推定精度の向上を図ることができる。   In each embodiment, instead of using the supercharging pressure PA as the setting parameter for the target injection timing, it is a value that serves as an index of the peak pressure in the combustion chamber 11a, such as the pressure of the intake air or the pressure of the atmosphere. A value other than the supercharging pressure PA can also be used. It is also possible to directly detect the pressure in the combustion chamber 11a and use it as the setting parameter. Such a configuration can also be applied to a diesel engine in which the supercharger 16 is not provided. Even in a diesel engine that is not provided with the supercharger 16, the peak pressure in the combustion chamber 11a is slightly different depending on the operating state or operating environment of the diesel engine, and therefore is based on the peak pressure (or its index value). By correcting the target injection timing, it is possible to improve the estimation accuracy of the cetane number of the fuel.

・各実施の形態において、前記噴射時期誤差に基づいて回転変動量ΣΔNEを補正する構成、および噴射量誤差に基づいて回転変動量ΣΔNEを補正する構成の一方あるいは両方を省略してもよい。なお、この場合には推定セタン価の算出に用いる算出パラメータに噴射時期誤差や噴射量誤差を加えてもよい。こうした構成によっても、燃料噴射の実行時期の誤差や燃料噴射量の誤差による影響分を考慮しつつ推定セタン価を算出することができ、燃料のセタン価を精度よく推定することができる。   In each embodiment, one or both of the configuration for correcting the rotational fluctuation amount ΣΔNE based on the injection timing error and the configuration for correcting the rotational fluctuation amount ΣΔNE based on the injection amount error may be omitted. In this case, an injection timing error or an injection amount error may be added to the calculation parameter used for calculating the estimated cetane number. Also with such a configuration, the estimated cetane number can be calculated in consideration of the influence of the fuel injection execution timing error and the fuel injection amount error, and the cetane number of the fuel can be accurately estimated.

・各実施の形態において、燃料タンク32への燃料補給が行われたことを判定する方法は、備蓄量センサ45の検出信号をもとに判定する方法に限らず、燃料タンク32の蓋が開閉されたことをもって判定する方法など、任意の方法を採用することができる。   In each embodiment, the method for determining that fuel has been supplied to the fuel tank 32 is not limited to the method for determining based on the detection signal of the stockpiling amount sensor 45, and the lid of the fuel tank 32 is opened and closed. Arbitrary methods such as a method of making a determination based on what has been done can be employed.

・各実施の形態において、燃料経路内の燃料が置換されたことを判断する方法は、燃料噴射弁20の内部からリターン通路35に漏れる燃料の量に基づき判断する方法に限らず、例えば燃料噴射弁20に供給された燃料の量に基づき判断する方法や燃料噴射弁20から噴射された燃料の量に基づき判断する方法など、任意の方法を採用することができる。   In each embodiment, the method for determining that the fuel in the fuel path has been replaced is not limited to the method for determining based on the amount of fuel leaking from the inside of the fuel injection valve 20 to the return passage 35, for example, fuel injection Arbitrary methods such as a determination method based on the amount of fuel supplied to the valve 20 and a determination method based on the amount of fuel injected from the fuel injection valve 20 can be adopted.

・各実施の形態において、燃料のセタン価を推定するための処理を適正な状況で実行することができるのであれば、前記実行条件は任意に変更可能である。例えば[条件イ]〜[条件ハ]のうちのいずれか一つ、あるいはいずれか二つを実行条件として設定するようにしてもよい。また[条件ハ]に代えて、「燃料タンク32への燃料補給が行われたと判定された後において所定時間が経過したこと」との[条件ニ]を設定することなども可能である。この[条件ニ]によれば、所定時間として比較的短い時間を設定することにより、[条件ハ]と同様に、前記燃料経路内の燃料が置換されたことを判断することができる。一方、所定時間として比較的長い時間を設定することにより、[条件ニ]を通じて燃料補給後における時間経過とともに燃料タンク32内の燃料の性質が変化した可能性があることを判断することができ、その判断をもとに燃料のセタン価を推定する処理を実行することができる。その他、「ディーゼル機関10の運転を停止させる操作がなされたこと」との[条件ホ]を設定することもできる。ディーゼル機関10の運転停止時においては、その温度が十分に高くなっていることが多いために同温度が低いときと比較して運転状態が安定している可能性が高いと云え、機関回転速度NE(具体的には、回転変動量ΣΔNE)に基づく燃料のセタン価の推定を精度よく実行することのできる環境になっていると云える。上記[条件ホ]を設定することにより、そうした環境において燃料のセタン価を推定するための処理を実行することができるようになる。しかも、ディーゼル機関10の始動に際して用いられる燃料のセタン価を精度よく推定することができるようになるため、同ディーゼル機関10の始動性能の向上を図ることができるようになる。なお[条件ホ]が満たされることは、ディーゼル機関10の運転を停止させるべく乗員によって運転スイッチが操作されたことなどをもって判断することができる。   -In each embodiment, if the process for estimating the cetane number of the fuel can be executed in an appropriate situation, the execution condition can be arbitrarily changed. For example, any one or two of [Condition A] to [Condition C] may be set as execution conditions. Further, instead of [Condition C], it is possible to set [Condition D] that “a predetermined time has passed after it is determined that the fuel tank 32 has been refueled”. According to this [Condition D], it is possible to determine that the fuel in the fuel path has been replaced, as in [Condition C], by setting a relatively short time as the predetermined time. On the other hand, by setting a relatively long time as the predetermined time, it is possible to determine that the property of the fuel in the fuel tank 32 may have changed with the passage of time after refueling through [Condition D]. Based on the determination, a process for estimating the cetane number of the fuel can be executed. In addition, [Condition E] that “the operation for stopping the operation of the diesel engine 10 has been performed” can be set. When the operation of the diesel engine 10 is stopped, the temperature is often sufficiently high, so that the operation state is more likely to be stable than when the temperature is low. It can be said that the environment is such that the estimation of the cetane number of the fuel based on the NE (specifically, the rotational fluctuation amount ΣΔNE) can be executed with high accuracy. By setting [Condition E] above, it is possible to execute processing for estimating the cetane number of fuel in such an environment. In addition, since the cetane number of the fuel used when starting the diesel engine 10 can be accurately estimated, the starting performance of the diesel engine 10 can be improved. It can be determined that [Condition E] is satisfied, for example, when an operation switch is operated by an occupant to stop the operation of the diesel engine 10.

・燃料噴射弁20の内部(詳しくは、ノズル室25内)の燃料圧力の指標となる圧力、言い換えれば同燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を適正に検出することができるのであれば、圧力センサ41を燃料噴射弁20に直接取り付けることに限らず、同圧力センサ41の取り付け態様は任意に変更することができる。具体的には、圧力センサ41を分岐通路31aやコモンレール34に取り付けるようにしてもよい。   If the pressure that is an index of the fuel pressure inside the fuel injection valve 20 (specifically, in the nozzle chamber 25), in other words, the fuel pressure that changes with the change in the fuel pressure can be properly detected. The pressure sensor 41 is not limited to being directly attached to the fuel injection valve 20, and the manner of attaching the pressure sensor 41 can be arbitrarily changed. Specifically, the pressure sensor 41 may be attached to the branch passage 31 a or the common rail 34.

・圧電アクチュエータ29により駆動されるタイプの燃料噴射弁20に代えて、例えばソレノイドコイルなどを備えた電磁アクチュエータによって駆動されるタイプの燃料噴射弁を採用することもできる。   In place of the type of fuel injection valve 20 driven by the piezoelectric actuator 29, a type of fuel injection valve driven by an electromagnetic actuator having a solenoid coil or the like may be employed.

・四つの気筒を有するディーゼル機関に限らず、単気筒のディーゼル機関や、二つの気筒を有するディーゼル機関、三つの気筒を有するディーゼル機関、あるいは五つ以上の気筒を有するディーゼル機関にも、本発明は適用することができる。   The present invention is not limited to a diesel engine having four cylinders, but also to a single cylinder diesel engine, a diesel engine having two cylinders, a diesel engine having three cylinders, or a diesel engine having five or more cylinders. Can be applied.

10…ディーゼル機関、11…気筒、11a…燃焼室、12…吸気通路、13…ピストン、14…クランクシャフト、15…排気通路、16…過給器、17…コンプレッサ、18…タービン、20…燃料噴射弁、21…ハウジング、22…ニードル弁、23…噴射孔、24…スプリング、25…ノズル室、26…圧力室、27…導入通路、28…連通路、29…圧電アクチュエータ、29a…弁体、30…排出路、31a…分岐通路、31b…供給通路、32…燃料タンク、33…燃料ポンプ、34…コモンレール、35…リターン通路、40…電子制御ユニット、41…圧力センサ(燃圧検出手段)、42…過給圧センサ、43…クランクセンサ、44…温度センサ、45…備蓄量センサ、46…アクセルセンサ、47…車速センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Diesel engine, 11 ... Cylinder, 11a ... Combustion chamber, 12 ... Intake passage, 13 ... Piston, 14 ... Crankshaft, 15 ... Exhaust passage, 16 ... Supercharger, 17 ... Compressor, 18 ... Turbine, 20 ... Fuel Injection valve, 21 ... housing, 22 ... needle valve, 23 ... injection hole, 24 ... spring, 25 ... nozzle chamber, 26 ... pressure chamber, 27 ... introduction passage, 28 ... communication passage, 29 ... piezoelectric actuator, 29a ... valve body , 30 ... discharge passage, 31a ... branch passage, 31b ... supply passage, 32 ... fuel tank, 33 ... fuel pump, 34 ... common rail, 35 ... return passage, 40 ... electronic control unit, 41 ... pressure sensor (fuel pressure detection means) 42 ... Supercharging pressure sensor, 43 ... Crank sensor, 44 ... Temperature sensor, 45 ... Stockpile sensor, 46 ... Accelerator sensor, 47 ... Vehicle speed sensor.

Claims (13)

ディーゼル機関の燃焼に供される燃料のセタン価を推定するべく予め定めた量での燃料噴射を実行するセタン価推定装置であって、
前記燃料噴射の実行に伴い発生する前記ディーゼル機関の出力トルクの指標値を算出するとともに、該算出した指標値と前記燃料噴射の実行時期と前記燃料噴射の実行時における機関回転速度との関係に基づいて前記セタン価を推定する推定手段を備える
ことを特徴とするセタン価推定装置。
A cetane number estimation device that performs fuel injection at a predetermined amount to estimate a cetane number of fuel to be used for combustion of a diesel engine,
An index value of the output torque of the diesel engine generated with the execution of the fuel injection is calculated, and the relationship between the calculated index value, the execution timing of the fuel injection, and the engine speed at the time of the fuel injection is calculated. A cetane number estimation apparatus comprising an estimation means for estimating the cetane number based on the cetane number.
前記ディーゼル機関の燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段をさらに備える
請求項1に記載のセタン価推定装置。
2. The cetane number estimating device according to claim 1, further comprising fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes with a change in an actual fuel pressure inside the fuel injection valve when the fuel injection valve of the diesel engine is opened.
前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づいて前記実行時期の誤差を算出するとともに、該算出した誤差に基づいて前記指標値を補正する第1の補正手段をさらに備える
請求項2に記載のセタン価推定装置。
3. A first correction unit that calculates an error in the execution timing based on a variation mode of the fuel pressure detected by the fuel pressure detection unit, and that corrects the index value based on the calculated error. The cetane number estimation apparatus described in 1.
前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づいて前記燃料噴射における噴射量の誤差を算出するとともに、該算出した誤差に基づいて前記指標値を補正する第2の補正手段をさらに備える
請求項2または3に記載のセタン価推定装置。
The apparatus further includes second correction means for calculating an injection amount error in the fuel injection based on the fuel pressure fluctuation mode detected by the fuel pressure detection means, and correcting the index value based on the calculated error. The cetane number estimation apparatus according to claim 2 or 3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、機関回転速度に基づき前記燃料噴射の実行時期を設定するとともに同実行時期において前記燃料噴射を実行して前記指標値を算出する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
In the cetane number estimation apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The estimation means sets the execution time of the fuel injection based on the engine speed, and calculates the index value by executing the fuel injection at the execution time.
請求項5に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、前記実行時期として前記機関回転速度が高いときほど進角側の時期を設定する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
In the cetane number estimation apparatus according to claim 5,
The estimator for estimating a cetane number is characterized in that the estimation means sets the advance timing as the engine rotation speed increases as the execution timing.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、実行時期が同一の状況であり且つ機関回転速度が異なる複数の状況においてそれぞれ前記燃料噴射を実行するとともに、それら燃料噴射の実行に伴い発生した前記ディーゼル機関の出力トルクの指標値を算出し、該算出した指標値と前記燃料噴射の実行時の機関回転速度との関係に基づいて前記セタン価を推定する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
In the cetane number estimation apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The estimation means executes the fuel injection in a plurality of situations where the execution timing is the same and the engine rotation speed is different, and an index value of the output torque of the diesel engine generated by the execution of the fuel injection And estimating the cetane number based on the relationship between the calculated index value and the engine speed at the time of execution of the fuel injection.
請求項7に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、前記算出した指標値と前記燃料噴射の実行時の機関回転速度との関係において同機関回転速度の変更に対する前記指標値の変化の傾向が異なる二つの領域の境界を特定し、該境界に基づいて前記セタン価を推定する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
The cetane number estimation apparatus according to claim 7,
The estimation means specifies a boundary between two regions in which a tendency of a change in the index value with respect to a change in the engine rotation speed is different in a relationship between the calculated index value and the engine rotation speed at the time of execution of the fuel injection, A cetane number estimation device that estimates the cetane number based on the boundary.
請求項7または8に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、前記燃料噴射を、前記機関回転速度が低下していることを条件に実行する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
The cetane number estimation apparatus according to claim 7 or 8,
The estimation means performs the fuel injection on the condition that the engine rotational speed is reduced.
請求項5〜9のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、前記実行時期として前記ディーゼル機関の燃焼室内のピーク温度が低いときほど進角側の時期を設定する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
In the cetane number estimating device according to any one of claims 5 to 9,
The estimation means sets the advance time as the peak temperature in the combustion chamber of the diesel engine is lower as the execution time.
請求項5〜10のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
前記推定手段は、前記実行時期として前記ディーゼル機関の燃焼室内のピーク圧力が低いときほど進角側の時期を設定する
ことを特徴とするセタン価推定装置。
In the cetane number estimating device according to any one of claims 5 to 10,
The estimation means sets the advance time as the peak pressure in the combustion chamber of the diesel engine is lower as the execution time.
前記ディーゼル機関の燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段と、
前記ディーゼル機関に供給される燃料が備蓄された燃料タンク内への燃料補給がなされたことを判定する判定手段と、
前記燃料補給がなされたと判定されたときに、その後において前記燃料タンクと前記燃料噴射弁とを繋ぐ燃料経路内に新たに供給された燃料によって同燃料経路内の燃料が置換されたことを前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づき検出するとともに、その検出をもって前記燃料噴射の実行を許可する実行許可手段と
をさらに備える請求項1〜11のいずれか一項に記載のセタン価推定装置。
A fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes with a change in an actual fuel pressure inside the fuel injection valve when the fuel injection valve of the diesel engine is opened;
Determining means for determining that fuel has been supplied into a fuel tank in which fuel supplied to the diesel engine is stored;
When it is determined that the fuel has been replenished, it is determined that the fuel in the fuel path has been replaced by the fuel newly supplied into the fuel path connecting the fuel tank and the fuel injection valve thereafter. The cetane number according to any one of claims 1 to 11, further comprising: an execution permission unit that detects the fuel pressure based on a variation of the fuel pressure detected by the detection unit and permits the execution of the fuel injection based on the detection. Estimating device.
請求項1〜12のいずれか一項に記載のセタン価推定装置において、
当該装置は、前記ディーゼル機関の燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段として機能する圧力センサが前記燃料噴射弁に取り付けられてなる
ことを特徴とするセタン価推定装置。
In the cetane number estimating device according to any one of claims 1 to 12,
In this apparatus, a pressure sensor functioning as a fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure that changes with a change in an actual fuel pressure inside the fuel injection valve when the fuel injection valve of the diesel engine is opened is provided in the fuel injection valve. A cetane number estimation device characterized by being attached.
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