特許 5993753 エンジンの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5993753

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】エンジンの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20160901BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20160901BHJP

   F02D 41/34 20060101ALI20160901BHJP

   F02D 41/36 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 364K

   F02D41/04 330P

   F02D41/04 335A

   F02D41/34 E

   F02D41/36 B

   F02D45/00 362J

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-18905(P2013-18905)

(22)【出願日】2013年2月1日

(65)【公開番号】特開2014-148953(P2014-148953A)

(43)【公開日】2014年8月21日

【審査請求日】2015年3月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080621

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 寿一郎

(72)【発明者】

【氏名】朝井 豪

【審査官】 藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２８５９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０７７７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９８１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２４８７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／００ 〜 ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの回転速度を維持するため気筒毎に燃料噴射を制御するエンジンの制御装置において、
エンジンの回転速度に基づいて一の気筒の燃料噴射時期の遅角量を算出し、遅角量に基づいてエンジンの回転速度を維持するために必要な一の気筒の燃料噴射量の増加量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加し、エンジンの回転速度と、一の気筒の燃料噴射量の増加量と、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加したことで燃料噴射量が増減した他の気筒の燃料噴射量の増減量と、に基づいて燃料のセタン価を算出し、
全ての気筒について所定の順番で前記一の気筒に設定し、設定した一の気筒毎の前記他の気筒の燃料噴射量の増減量を平均して前記燃料のセタン価を算出する
エンジンの制御装置。

【請求項2】

燃料噴射が行われる気筒の順番にそって前記エンジンの気筒数の倍数でない気筒数毎に選択した前記一の気筒の順番を前記所定の順番とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。

【請求項3】

前記一の気筒の燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われていない前記他の気筒の燃料噴射量の平均噴射量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われた他の気筒毎の燃料噴射量と平均噴射量との差の積算値を他の気筒の燃料噴射量の増減量とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの制御装置。

【請求項4】

負荷の増減によって前記エンジンの回転速度が変動した場合、前記一の気筒の燃料噴射時期の遅角を中止する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はエンジンの制御装置に関する。詳しくは燃料のセタン価を算出するエンジンの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、排気エミッションの低減を目的として燃料を安定着火限界付近で着火させるエンジンが知られている。このようなエンジンにおいては、使用する燃料のセタン価に応じて着火時期を調整しなければ失火や出力の低下だけでなく白煙の排出等が発生し、かえって排気エミッションの悪化を招く。そこで、使用する燃料のセタン価を算出するエンジンの制御装置が知られている。例えば特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１に記載のエンジンの制御装置は、複数の気筒のうち一部の気筒について燃料噴射時期や燃料噴射量を操作してエンジンの回転速度を変動させる。そして、当該回転速度と通常の状態でのエンジンの回転速度との対比から燃料の性状（セタン価）を判定（算出）するものである。すなわち、エンジンの制御装置は、燃料のセタン価を算出するためにエンジンの回転速度を意図的に変動させる。このため、エンジンの運転環境によっては、作業者が違和感を覚える可能性や不具合が生じていると判断する可能性が懸念される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−７７７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができるエンジンの制御装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１においては、エンジンの回転速度を維持するため気筒毎に燃料噴射を制御するエンジンの制御装置において、エンジンの回転速度に基づいて一の気筒の燃料噴射時期の遅角量を算出し、遅角量に基づいてエンジンの回転速度を維持するために必要な一の気筒の燃料噴射量の増加量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加し、エンジンの回転速度と、一の気筒の燃料噴射量の増加量と、一の気筒の燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の燃料噴射量を増加したことで燃料噴射量が増減した他の気筒の燃料噴射量の増減量と、に基づいて燃料のセタン価を算出し、全ての気筒について所定の順番で前記一の気筒に設定し、設定した一の気筒毎の前記他の気筒の燃料噴射量の増減量を平均して前記燃料のセタン価を算出するものである。

【0007】

請求項２においては、燃料噴射が行われる気筒の順番にそって前記エンジンの気筒数の倍数でない気筒数毎に選択した前記一の気筒の順番を前記所定の順番とするものである。

【0008】

請求項３においては、前記一の気筒の燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われていない前記他の気筒の燃料噴射量の平均噴射量を算出し、一の気筒の燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われた他の気筒毎の燃料噴射量と平均噴射量との差の積算値を他の気筒の燃料噴射量の増減量とするものである。

【0009】

請求項４においては、負荷の増減によって前記エンジンの回転速度が変動した場合、前記一の気筒の燃料噴射時期の遅角を中止するものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0011】

即ち、請求項１に係る発明によれば、遅角によるエンジンの回転速度の低下を、低減させている。
また、把握が容易な燃料噴射量の増減に基づいてセタン価が算出される。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。

【0012】

また、一つの気筒毎に所定の順番で遅角させることで遅角によるエンジンの回転速度の低下が低減される。また、各気筒のねじり振動の影響が低減される。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。

【0013】

請求項２に係る発明によれば、遅角によるエンジンの回転速度の変動が重なることによる速度変動の共振の発生を防止する。また、エリアジングによる算出誤差を防止する。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。

【0014】

請求項３に係る発明によれば、一の気筒の燃料噴射時期を遅角するだけでセタン価の算出に必要な燃料噴射量の増減量が精度よく取得される。また、遅角の影響による燃料噴射量の増減量のみが取得される。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。

【0015】

請求項４に係る発明によれば、セタン価の算出制御によって作業機等による作業が中断されることがない。これにより、エンジンの運転状態を安定させつつセタン価の算出精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係るエンジンの制御装置の構成を示した概略図。

【図2】（ａ）本発明に係るエンジンの制御装置において遅角時の燃料の増加量を算出する際の入力値と出力値との関係を示す図、（ｂ）本発明に係るエンジンの制御装置において遅角時の燃料噴射量を算出する際の入力値と出力値との関係を示す図、（ｃ）本発明に係るエンジンの制御装置において遅角による燃料の増減量を算出する際の入力値と出力値との関係を示す図、（ｄ）本発明に係るエンジンの制御装置において遅角による燃料の増減量の平均値を算出する際の入力値と出力値との関係を示す図、（ｅ）本発明に係るエンジンの制御装置においてセタン価を算出する際の入力値と出力値との関係を示す図。

【図3】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態におけるセタン価算出制御の実施判定についての制御態様を表すフローチャートを示す図。

【図4】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態におけるセタン価算出制御の制御態様を表すフローチャートを示す図。

【図5】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態における各気筒の燃料噴射の順番を示す図。

【図6】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態における噴射時期と燃料噴射量との関係を示したグラフを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、図１を用いて、本発明の一実施形態に係るエンジン１について説明する。

【0018】

図１に示すように、エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、六つの気筒Ａ１、気筒Ａ２、気筒Ａ３、気筒Ａ４、気筒Ａ５、気筒Ａ６を有する直列六気筒エンジンである。エンジン１は、吸気管２を介して供給される外気と、アクセルペダル６の操作に基づいて各燃料噴射弁４・４・・から供給される燃料とを気筒Ａ１からＡ６の内部において混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン１は、燃料の燃焼により発生する排気を、排気管３を介して外部へ排出する。また、エンジン１は、燃料の燃焼により発生する熱をラジエータ５を介して外部へ排出する。なお、エンジン１は、ディーゼルエンジンに限定されるものではない。

【0019】

エンジン１は、エンジン１の回転速度Ｖを検出する回転速度センサ７、アクセルペダル６の操作量Ｓを検出する操作量検出センサ８、エンジン１の冷却水温度Ｔを検出する冷却水温度センサ９、燃料噴射弁４の燃料噴射量と燃料噴射時期とを制御するＥＣＵ１０を具備する。

【0020】

回転速度センサ７は、エンジン１の回転速度Ｖを検出するものである。回転速度センサ７は、ロータリーエンコーダから構成され、エンジン１の出力軸に設けられる。なお、本実施形態において、回転速度センサ７をロータリーエンコーダから構成しているが、回転速度Ｖを検出することができるものであればよい。

【0021】

操作量検出センサ８は、アクセルペダル６の操作量Ｓを検出するものである。操作量検出センサ８は、ストロークセンサ又は角度センサから構成され、アクセルペダル６の出力レバーに設けられる。なお、本実施形態において、操作量検出センサ８をストロークセンサ又は角度センサから構成しているが、操作量Ｓを検出することができればよい。

【0022】

冷却水温度センサ９は、エンジン１の冷却水温度Ｔを検出するものである。冷却水温度センサ９は、温度センサ等から構成され、エンジン１の冷却水の熱交換を行うラジエータ５に配置される。

【0023】

制御装置であるＥＣＵ１０は、エンジン１を制御するものである。ＥＣＵ１０には、エンジン１の制御を行うための種々のプログラムやデータが格納される。ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。ＥＣＵ１０は、エンジン１の回転速度Ｖが負荷によらず目標回転速度Ｖｔを維持するようにエンジン１を制御するアイソクロナス制御を行う。

【0024】

ＥＣＵ１０は、燃料の噴射制御を行うための種々のプログラムや、操作量Ｓに基づいたエンジン１の目標回転速度Ｖｔを算出するための回転速度マップＭ１、目標回転速度Ｖｔと回転速度Ｖとに基づいた気筒Ａｉ（気筒Ａ１、気筒Ａ２、気筒Ａ３、気筒Ａ４、気筒Ａ５、気筒Ａ６のうち選択した任意の気筒を示す）への噴射量Ｑｉ（噴射量Ｑ１、噴射量Ｑ２、噴射量Ｑ３、噴射量Ｑ４、噴射量Ｑ５、噴射量Ｑ６のうち選択した任意の噴射量を示す）を算出するための基準燃料噴射量マップＭ２、回転速度Ｖと噴射量Ｑｉとに基づいた燃料の基準噴射角θｓを算出するための基準噴射角マップＭ３、回転速度Ｖと噴射量Ｑｉとに基づいた燃料の遅角噴射角θｒを算出するための遅角噴射角マップＭ４、回転速度Ｖと噴射量Ｑｉと遅角噴射角θｒとに基づいた増加量ΔＱを算出するための噴射増加量マップＭ５、冷却水温度Ｔに基づいた温度補正係数Ｔｆを算出するための温度補正マップＭ６、回転速度Ｖと増加量ΔＱと遅角によって他の気筒で増減した燃料の平均増減量ΔＱａｖｅとに基づいたセタン価Ｃを算出するためのセタン価マップＭ７、等を記憶する。

【0025】

目標回転速度Ｖｔは、アクセルペダル６が操作量Ｓだけ操作された場合に、エンジン１が一定速度で回転する回転速度である。

【0026】

噴射量Ｑｉは、回転速度Ｖを目標回転速度Ｖｔにするために必要な出力Ｗをエンジン１が出力するための基準となる気筒Ａｉの燃料噴射量である。

【0027】

基準噴射角θｓは、回転速度Ｖ及び噴射量Ｑｉのときに黒煙、ＮＯｘ等の排気成分及び騒音の発生を抑制し最適化させる基準となる燃料噴射時期である。

【0028】

遅角噴射角θｒは、回転速度Ｖ及び噴射量Ｑｉのときに燃料のセタン価Ｃを算出するため一の気筒Ａｉの燃料噴射時期を遅角させる遅角操作の基準となる遅角噴射角である。

【0029】

増加量ΔＱは、回転速度Ｖ、噴射量Ｑｉ及び遅角噴射角θｒのときにエンジン１の回転速度Ｖを目標回転速度Ｖｔにするため一の気筒Ａｉへの燃料噴射量を増加させる基準となる燃料増加量である。

【0030】

平均噴射量Ｑａｖｅは、一の気筒Ａｉにおける遅角操作の影響を受けることなく、燃料噴射量の増減が行われていない他の気筒Ａｊ（気筒Ａ１、気筒Ａ２、気筒Ａ３、気筒Ａ４、気筒Ａ５、気筒Ａ６のうち選択した任意の気筒を示す）の平均噴射量である。

【0031】

合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）は、一の気筒Ａｉの噴射量Ｑｉを増加量ΔＱだけ増加させて遅角噴射角θｒ噴射した場合の他の気筒において、エンジン１の回転速度Ｖを目標回転速度Ｖｔにするため平均噴射量Ｑａｖｅよりも増加された噴射量の合計増減量である。

【0032】

平均増減量ΔＱａｖｅは、各気筒Ａ１からＡ６の全てについて所定の順番で前記一の気筒Ａｉに設定した場合に、それぞれ算出された合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）の平均値である。

【0033】

温度補正係数Ｔｆは、冷却水温度Ｔのときに燃料のセタン価Ｃを算出するため決定される遅角噴射角θｒと増加量ΔＱとを補正する基準となる補正係数である。

【0034】

ＥＣＵ１０は、燃料噴射弁４・４・・と接続され、燃料噴射弁４・４・・を制御することが可能である。

【0035】

ＥＣＵ１０は、回転速度センサ７に接続され、回転速度センサ７が検出する回転速度Ｖを取得することが可能である。

【0036】

ＥＣＵ１０は、操作量検出センサ８に接続され、操作量検出センサ８が検出する操作量Ｓを取得することが可能である。

【0037】

ＥＣＵ１０は、冷却水温度センサ９に接続され、冷却水温度センサ９が検出する冷却水温度Ｔを取得することが可能である。

【0038】

ＥＣＵ１０は、取得した操作量Ｓに基づいて回転速度マップＭ１から目標回転速度Ｖｔを算出することが可能である。

【0039】

ＥＣＵ１０は、算出した目標回転速度Ｖｔと回転速度Ｖとの差に基づいて基準燃料噴射量マップＭ２から噴射量Ｑｉを算出することが可能である。

【0040】

ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと噴射量Ｑｉとに基づいて基準噴射角マップＭ３から基準噴射角θｓを算出することが可能である。

【0041】

ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと噴射量Ｑｉとに基づいて遅角噴射角マップＭ４から遅角噴射角θｒを算出することが可能である。

【0042】

ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと、噴射量Ｑｉと、遅角噴射角θｒとに基づいて噴射増加量マップＭ５から増加量ΔＱを算出することが可能である。

【0043】

ＥＣＵ１０は、取得した冷却水温度Ｔに基づいて温度補正マップＭ６から温度補正係数Ｔｆを算出することが可能である。

【0044】

ＥＣＵ１０は、算出した温度補正係数Ｔｆに基づいて遅角噴射角θｒを適切な噴射時期に進角補正又は遅角補正し、増加量ΔＱを適切な量に増量又は減量することが可能である。

【0045】

ＥＣＵ１０は、一の気筒Ａｉにおける遅角操作の影響を受けることなく、燃料噴射量の増減が行われていない他の気筒の噴射量Ｑｉの平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）を算出することが可能である。

【0046】

ＥＣＵ１０は、一の気筒Ａｉにおける遅角操作の影響を受け、燃料噴射量の増減が行われた他の気筒毎の燃料噴射量Ｑｉ（以下、「Ｑｊ」と記す）と平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）との差を積算した他の気筒の合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を算出することが可能である。

【0047】

ＥＣＵ１０は、気筒Ａ１からＡ６毎の合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）の平均増減量ΔＱａｖｅを算出することが可能である。

【0048】

ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと、算出した増加量ΔＱと、平均増減量ΔＱａｖｅとに基づいてセタン価マップＭ７からセタン価Ｃを算出することが可能である。

【0049】

ＥＣＵ１０は、取得した操作量Ｓと、回転速度Ｖと、算出した目標回転速度Ｖｔと噴射量Ｑｉと基準噴射角θｓとに基づいて燃料噴射弁４を制御することが可能である。

【0050】

以下では、図２を用いて、本発明の一実施形態に係るエンジン１の始動後におけるＥＣＵ１０のセタン価Ｃを算出する制御態様について説明する。

【0051】

図２（ａ）に示すように、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転状態がアイドリング状態である場合、回転速度Ｖと算出した噴射量Ｑｉとに基づいて遅角噴射角マップＭ４から遅角噴射角θｒを算出する。合わせて、ＥＣＵ１０は、回転速度Ｖと噴射量Ｑｉと遅角噴射角θｒとに基づいて噴射増加量マップＭ５から増加量ΔＱを算出する。なお、本実施形態において、エンジン１はアイドリング状態であるがこれに限定するものではなく、エンジン１の出力Ｗと回転速度Ｖが一定である状態であればよい。

【0052】

ＥＣＵ１０は、気筒Ａ１、気筒Ａ４、気筒Ａ２、気筒Ａ６、気筒Ａ３、気筒Ａ５の順に燃料を噴射させる気筒Ａ１からＡ６のうち、遅角操作を行う一の気筒Ａｉを設定する。ＥＣＵ１０は、遅角操作が行われる一の気筒Ａｉの燃料噴射の直前に燃料噴射がされた気筒Ａ１からＡ６の噴射量Ｑ１からＱ６の平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）を算出する。

【0053】

図２（ｂ）に示すように、ＥＣＵ１０は、算出した平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）に算出した増加量ΔＱを加えて遅角操作時の噴射量（Ｑａｖｅ（ｉ）＋ΔＱ）を算出する。ＥＣＵ１０は、一の気筒Ａｉに遅角噴射角θｒで、算出した遅角操作時の噴射量（Ｑａｖｅ（ｉ）＋ΔＱ）の燃料を噴射するように燃料噴射弁４を制御する。

【0054】

図２（ｃ）に示すように、ＥＣＵ１０は、一の気筒Ａｉの遅角操作の影響で噴射量が増減された他の気筒の噴射量Ｑｊにおける平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）からの増減量を積算した合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を以下の数１によって算出する。ここでｋは積算する噴射回数（本実施形態においてはｋ＝４）、ｉは積算する気筒番号を示す。なお、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を算出する他の気筒（本実施形態におけるｋの値）はこれに限定されるものではない。

【数1】

【0055】

ＥＣＵ１０は、遅角操作による影響をうけない程度の間隔で、全気筒が順番に一の気筒Ａｉに設定されるまで一度しか一の気筒Ａｉに設定されないように総気筒数の倍数でない間隔をあけた気筒を次の一の気筒Ａｉに設定する。そして、ＥＣＵ１０は、遅角操作を行う一の気筒Ａｉ毎に合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を前述の数１により算出する。

【0056】

図２（ｄ）に示すように、ＥＣＵ１０は、各気筒Ａ１からＡ６における遅角操作により算出した合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）の平均増減量ΔＱａｖｅを以下の数２によって算出する。ここでｍは遅角操作を行った回数（合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）の数、本実施形態においてはｍ＝６）を示す。なお、平均増減量ΔＱａｖｅを算出するための遅角操作の回数は（本実施形態におけるｍの値）はこれに限定されるものではない。

【数2】

【0057】

図２（ｅ）に示すように、ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと、算出した増加量ΔＱと、平均増減量ΔＱａｖｅとに基づいて、セタン価マップＭ７からセタン価Ｃを算出する。

【0058】

また、ＥＣＵ１０は、冷却水温度Ｔが基準温度Ｔｓ以下の場合、冷却水温度Ｔに基づいて温度補正マップＭ６から温度補正係数Ｔｆを算出する。ＥＣＵ１０は、算出した温度補正係数Ｔｆに基づいて遅角噴射角θｒを適切な噴射時期に進角補正又は遅角補正し、増加量ΔＱを適切な量に増量又は減量することがきる。これにより、エンジン１の冷却水温度Ｔが基準温度Ｔｓよりも低く、エンジンの燃焼状態が通常の状態と異なる場合においても適切にセタン価Ｃを算出することができる（図４参照）。

【0059】

次に、図３から図６を用いて、ＥＣＵ１０のセタン価Ｃ算出のため噴射時期を遅角する制御態様について具体的に説明する。ここでは、気筒Ａ１の噴射時期を遅角する際の制御態様について説明する。

【0060】

図３に示すように、エンジン１の始動後、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１０は、回転速度センサ７が検出する回転速度Ｖと、操作量検出センサ８が検出する操作量Ｓと、冷却水温度センサ９が検出する冷却水温度Ｔとを取得し、ステップをステップＳ１２０に移行させる。

【0061】

ステップＳ１２０において、ＥＣＵ１０は、取得した操作量Ｓに基づいて回転速度マップＭ１から目標回転速度Ｖｔを算出し、取得した回転速度Ｖと、算出した目標回転速度Ｖｔに基づいて基準燃料噴射量マップＭ２から噴射量Ｑｉを算出し、ステップをステップＳ１３０に移行させる。

【0062】

ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと、算出した噴射量Ｑｉとからエンジン１がアイドリング状態か否か判定する。その結果、エンジン１がアイドリング状態であると判定した場合、ＥＣＵ１０はステップをステップＳ２００に移行させる。一方、エンジン１がアイドリング状態でないと判定した場合、ＥＣＵ１０はステップをステップＳ１１０に移行させる。

【0063】

ステップＳ２００において、ＥＣＵ１０は、セタン価算出制御Ａを開始し、ステップをステップＳ２１０に移行させる（図４参照）。ＥＣＵ１０は、セタン価算出制御Ａが終了すると噴射時期を遅角する制御を終了する。

【0064】

図４に示すように、セタン価算出制御ＡのステップＳ２１０において、ＥＣＵ１０は、算出した回転速度Ｖと噴射量Ｑｉとから遅角噴射角θｒを算出し、更に算出した回転速度Ｖと、噴射量Ｑｉと、遅角噴射角θｒとから増加量ΔＱを算出する。

【0065】

ステップＳ２２０において、ＥＣＵ１０は、取得した冷却水温度Ｔが基準温度Ｔｓ以下か否か判定する。その結果、取得した冷却水温度Ｔが基準温度Ｔｓ以下であると判定した場合、ＥＣＵ１０はステップをステップＳ２３０に移行させる。一方、取得した冷却水温度Ｔが基準温度Ｔｓ以下よりも高いと判定した場合、ＥＣＵ１０はステップをステップＳ２４０に移行させる。

【0066】

ステップＳ２３０において、ＥＣＵ１０は、取得した冷却水温度Ｔに基づいて温度補正マップＭ６から温度補正係数Ｔｆを算出し、算出した温度補正係数Ｔｆに基づいて遅角噴射角θｒを適切な噴射時期に進角補正又は遅角補正し、増加量ΔＱを適切な量に増量又は減量する補正をし、ステップをステップＳ２４０に移行させる。

【0067】

ステップＳ２４０において、ＥＣＵ１０は、遅角操作による影響をうけない程度の間隔で、全気筒が順番に一の気筒Ａｉに設定されるまで一度しか一の気筒Ａｉに設定されないように総気筒数の倍数でない間隔をあけた気筒を次の一の気筒Ａｉに設定し、ステップをステップＳ２５０に移行させる。本実施形態において、図５に示すように、まず一の気筒として気筒Ａ１を設定し、その次に気筒Ａ１の遅角操作による影響をうけない程度の間隔で総気筒数の倍数でない１１気筒分の間隔をあけた気筒Ａ５を次に遅角操作を行う一の気筒として設定する。これにより、気筒Ａ１からＡ６は、気筒Ａ１、気筒Ａ５、気筒Ａ３、気筒Ａ６、気筒Ａ２、気筒Ａ４の順に一の気筒に設定される。なお、気筒数の間隔はこれに限定されるものではない。

【0068】

ステップＳ２５０において、ＥＣＵ１０は、一の気筒Ａｉにおける遅角操作の影響を受けることなく燃料噴射量の増減が行われていない他の気筒の噴射量の平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）を算出し、これに算出したΔＱを加えて遅角操作時の噴射量（Ｑａｖｅ（ｉ）＋ΔＱ）を算出し、ステップをステップＳ２６０に移行させる。本実施形態において、図５及び図６に示すように、遅角操作が行われる気筒Ａ１の燃料噴射の直前に燃料噴射がされた気筒Ａ１からＡ６の噴射量Ｑ１からＱ６の平均噴射量Ｑａｖｅ（１）を算出し、これに算出したΔＱを加えて気筒Ａ１の遅角操作時の噴射量Ｑ１を算出する。

【0069】

ステップＳ２６０において、ＥＣＵ１０は、遅角操作を行う一の気筒Ａｉに遅角噴射角θｒで算出した遅角操作時の噴射量（Ｑａｖｅ（ｉ）＋ΔＱ）の燃料を噴射するように燃料噴射弁４を制御し、ステップをステップＳ２７０に移行させる。本実施形態において、図６に示すように、一の気筒Ａ１に遅角噴射角θｒで、算出した遅角操作時の噴射量Ｑ１（Ｑａｖｅ（ｉ）＋ΔＱ）の燃料を噴射するように燃料噴射弁４を制御する。

【0070】

ステップＳ２７０において、ＥＣＵ１０は、一の気筒Ａｉの遅角操作の影響で噴射量が増減された他の気筒の噴射量Ｑｊにおいて、平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）からの増減量を積算した合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を前述の数１によって算出し、ステップをステップＳ２７０に移行させる。本実施形態において、図５及び図６に示すように、一の気筒Ａ１の遅角操作の影響で遅角操作後に燃料が噴射された４つの気筒である気筒Ａ４、気筒Ａ２、気筒Ａ６及び気筒Ａ３の噴射量が増減された場合、その噴射量Ｑ４、噴射量Ｑ２、噴射量Ｑ６及び噴射量Ｑ３における平均噴射量Ｑａｖｅ（１）よりも増減された噴射量の積算値である合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（１）を数１により算出する。

【0071】

ステップＳ２８０において、ＥＣＵ１０は、全ての気筒Ａｉのそれぞれにおいて合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を算出したか否か判定する。その結果、全ての気筒Ａｉのそれぞれにおいて合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を算出したと判定した場合、ＥＣＵ１０はステップをステップＳ２９０に移行させる。一方、全ての気筒Ａｉのそれぞれにおいて合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を算出していないと判定した場合、ＥＣＵ１０はステップをステップＳ２４０に移行させる。本実施形態において、図５に示すように、全ての気筒Ａ１からＡ６のそれぞれにおいて合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（１）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（２）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（３）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（４）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（５）及び合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（６）を算出したか否か判定する。

【0072】

ステップＳ２９０において、ＥＣＵ１０は、各気筒Ａ１からＡ６における遅角操作により算出した合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）の平均増減量ΔＱａｖｅを前述の数２によって算出し、ステップをステップＳ３００に移行させる。本実施形態において、全ての気筒Ａ１からＡ６について一度ずつ遅角操作が行われているので合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（１）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（２）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（３）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（４）、合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（５）及び合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（６）の平均増減量ΔＱａｖｅを数２によって算出する。

【0073】

ステップＳ３００において、ＥＣＵ１０は、取得した回転速度Ｖと、算出した増加量ΔＱと、平均増減量ΔＱａｖｅとに基づいてセタン価Ｃを算出した後、セタン価算出制御Ａを終了すると同時に噴射時期を遅角する制御を終了する（図３参照）。本実施形態において、平均増減量ΔＱａｖｅを算出するために６×１１＝６６回の燃料噴射が必要になる。エンジン１の回転速度を８００ｒｐｍとした場合、６６／｛８００／６０×（６／２）｝＝１．６５ｓのエンジン運転時間で平均増減量ΔＱａｖｅが算出される。つまり、セタン価Ｃの算出に全気筒を用いても作業者が違和感を覚えない程度の時間でセタン価算出制御を完了することができる。

【0074】

以上の如く、本発明の一実施形態に係るエンジン１は、エンジン１の回転速度Ｖを維持するため気筒毎に燃料噴射を制御するエンジン１の制御装置であるＥＣＵ１０において、エンジン１の回転速度Ｖに基づいて一の気筒Ａｉの燃料噴射時期の遅角量を考慮した遅角噴射角θｒを算出し、遅角噴射角θｒに基づいてエンジン１の回転速度Ｖを維持するために必要な一の気筒Ａｉの燃料噴射量である噴射量Ｑｉの増加量ΔＱを算出し、一の気筒Ａｉの燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒Ａｉの噴射量Ｑｉを増加し、エンジン１の回転速度Ｖと、一の気筒Ａｉの噴射量Ｑｉの増加量ΔＱと、一の気筒Ａｉの燃料噴射時期を遅角すると同時に一の気筒の噴射量Ｑｉを増加したことで噴射量Ｑｉが増減した他の気筒Ａｊの燃料噴射量である噴射量Ｑｊの合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）と、に基づいて燃料のセタン価Ｃを算出するものである。このように構成することにより、遅角によるエンジン１の回転速度Ｖの低下を低減させている。また、把握が容易な噴射量Ｑｉの増減に基づいてセタン価Ｃが算出される。これにより、エンジン１の運転状態を安定させつつセタン価Ｃの算出精度を向上させることができる。

【0075】

また、全ての気筒について所定の順番で前記一の気筒Ａｉに設定し、設定した一の気筒Ａｉ毎の他の気筒Ａｊの噴射量Ｑｊの合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）を平均して燃料のセタン価Ｃを算出するものである。このように構成することにより、一つの気筒毎に所定の順番で遅角させることで遅角によるエンジン１の回転速度Ｖの低下が低減される。また、各気筒のねじり振動の影響が低減される。これにより、エンジン１の運転状態を安定させつつセタン価Ｃの算出精度を向上させることができる。

【0076】

また、燃料噴射が行われる一の気筒Ａｉの順番にそってエンジン１の気筒数である６気筒の倍数でない気筒数である１１気筒毎に選択した一の気筒Ａｉの順番を所定の順番とするものである。このように構成することにより、遅角によるエンジン１の回転速度Ｖの変動が重なることによる速度変動の共振の発生を防止する。また、エリアジングによる算出誤差を防止する。これにより、エンジン１の運転状態を安定させつつセタン価Ｃの算出精度を向上させることができる。

【0077】

また、一の気筒Ａｉの燃料噴射時期を遅角したことによる噴射量Ｑｉの増減が行われていない他の気筒の燃料噴射量の平均噴射量Ｑａｖｅ（ｉ）を算出し、一の気筒Ａｉの燃料噴射時期を遅角したことによる燃料噴射量の増減が行われた他の気筒Ａｊ毎の噴射量Ｑｊと平均噴射量Ｑａｖｅとの差の積算値を他の気筒Ａｊの噴射量Ｑｊの合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）とするものである。このように構成することにより、一の気筒Ａｉの燃料噴射時期を遅角するだけでセタン価Ｃの算出に必要な燃料噴射量の増減量ΔＱと合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）とが取得される。また、遅角の影響による燃料噴射量の合計増減量ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ）が精度よく取得される。これにより、エンジン１の運転状態を安定させつつセタン価Ｃの算出精度を向上させることができる。

【0078】

また、負荷の増減によってエンジン１の回転速度Ｖが変動した場合、一の気筒Ａｉの燃料噴射時期の遅角を中止するものである。このように構成することにより、セタン価Ｃの算出制御によって作業機等による作業が中断されることがない。これにより、エンジン１の運転状態を安定させつつセタン価Ｃの算出精度を向上させることができる。

【符号の説明】

【0079】

１ エンジン
１０ ＥＣＵ
Ａｉ 一の気筒
θｒ 遅角噴射角
Ｖ 回転速度
Ｑｉ 噴射量
ΔＱ 増加量
ΔＱｔｏｔａｌ（ｉ） 他の気筒の噴射量の増減量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】