特許 6039293 エンジン制御装置

(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】6039293

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】エンジン制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20161128BHJP

【ＦＩ】

   F02D45/00 364K

   F02D45/00 368G

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-172754(P2012-172754)

(22)【出願日】2012年8月3日

(65)【公開番号】特開2014-31765(P2014-31765A)

(43)【公開日】2014年2月20日

【審査請求日】2015年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(72)【発明者】

【氏名】内田 登

【審査官】 大山 健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０１１４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３８７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００２４３０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料の燃焼により出力を得るディーゼルエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンに対する燃料体積流量目標値を算出し、予め設定された仮定の燃料密度を前記燃料体積流量目標値に乗じることで燃料供給目標値を算出する燃料供給目標値算出部と、
前記ディーゼルエンジンに対する空気供給目標値及び前記燃料供給目標値に基づいて空気過剰率目標値を算出する空気過剰率算出手段と、
前記ディーゼルエンジンの排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
前記空気過剰率目標値と当該空気過剰率目標値に対応する排気中の酸素濃度とに基づいて、前記燃料の組成を推定する燃料組成推定手段と、
を備え、
前記空気過剰率算出手段は、第１の運転状態の前記ディーゼルエンジンにおける第１の空気過剰率目標値と、第２の運転状態の前記ディーゼルエンジンにおける第２の空気過剰率目標値と、を算出し、
前記燃料組成推定手段は、前記第１の空気過剰率目標値及び前記第１の空気過剰率目標値に対応する排気中の酸素濃度と、前記第２の空気過剰率目標値及び前記第２の空気過剰率目標値に対応する排気中の酸素濃度と、に基づいて、前記燃料の組成を推定することを特徴とする、エンジン制御装置。

【請求項2】

前記燃料組成推定手段は、前記第１の空気過剰率目標値と前記第２の空気過剰率目標値との差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に、前記燃料の組成の推定を開始する、請求項１に記載のエンジン制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジン制御装置に関する技術文献として、例えば特開２００５―４８７２４号公報が知られている。この公報には、ディーゼルエンジンにおいて空気過剰率の変化量が大きいときに、実空気過剰率に基づいて燃料噴射時期を補正することで、トルク変動を緩和するエンジン制御装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５―４８７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ディーゼルエンジンで用いられている燃料噴射系は、燃料の組成（燃料の密度）を一定として燃料の体積流量を調整することにより制御されている。しかしながら、近年、燃料の種類の多様化により、燃料の組成は一定ではなく、様々な密度の燃料が市場に供給されている。また、国や地域によって燃料組成が異なる場合も多い。

【0005】

このため、一般的な軽油と比べて低密度のパラフィン系燃料等を使用した場合、エンジンの全負荷トルクが減少し、ドライバビリティや燃費が悪化する。逆に、高密度燃料を使用した場合には、熱負荷の増加等によりエンジンの耐久性に影響を及ぼすおそれがある。更に、エンジンの制御マップによっては排気特性も変化する可能性もあり、燃料組成（燃料密度）が異なる場合のエンジン制御を考慮する必要がある。

【0006】

そこで、本発明は、燃料組成を推定することにより適切なトルクを出力するようにエンジンを制御できるエンジン制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明は、燃料の燃焼により出力を得るエンジンを制御するエンジン制御装置であって、エンジンに対する空気供給目標値及び燃料供給目標値に基づいて空気過剰率目標値を算出する空気過剰率算出手段と、エンジンの排気中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、空気過剰率目標値と当該空気過剰率目標値に対応する排気中の酸素濃度とに基づいて、燃料の組成を推定する燃料組成推定手段と、を備えることを特徴とする。

【0008】

本発明に係るエンジン制御装置によれば、燃焼される燃料の量及び燃料組成と供給される空気量に応じて排気中の酸素濃度が変動することから、燃料組成を仮定して燃料供給目標値及び空気供給目標値から空気過剰率目標値を算出することにより、当該空気過剰率目標値で燃料を燃焼させて実際に生じた排気中の酸素濃度と当該空気過剰率目標値との関係から実際の燃料組成を推定することができる。従って、このエンジン制御装置によれば、燃料組成を推定することにより適切なトルクを出力するように燃料噴射量を制御することができる。このことは、燃料組成の変動による排気特性の悪化を避けるので、エンジンの環境性能の向上に寄与する。しかも、このエンジン制御装置では、燃料組成を直接計測するための専用のセンサ類を新たに設けることなく燃料組成の推定が実現できるので、車両の低コスト化に有利である。

【0009】

本発明に係るエンジン制御装置において、空気過剰率算出手段は、第１の運転状態のエンジンにおける第１の空気過剰率目標値と、第２の運転状態のエンジンにおける第２の空気過剰率目標値と、を算出し、燃料組成推定手段は、第１の空気過剰率目標値及び第１の空気過剰率目標値に対応する排気中の酸素濃度と、第２の空気過剰率目標値及び第２の空気過剰率目標値に対応する排気中の酸素濃度と、に基づいて、燃料の組成を推定してもよい。なお、第１の運転状態と第２の運転状態は互いに異なる運転状態である。

【0010】

このエンジン制御装置によれば、エンジンの運転状態に応じて空気過剰率目標値は変化し、その排気中の酸素濃度も変化するため、複数の空気過剰率目標値に対する排気中の酸素濃度の変化を考慮することで、燃料組成を精度良く推定することができる。

【0011】

本発明に係るエンジン制御装置において、燃料組成推定手段は、第１の空気過剰率目標値と第２の空気過剰率目標値との差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に、燃料の組成の推定を開始してもよい。

【0012】

このエンジン制御装置では、第１の空気過剰率目標値と第２の空気過剰率目標値との差分が小さい場合には燃料組成の推定精度に影響があることから、当該差分の絶対値が所定の閾値以上である場合に推定を開始することで、燃料組成の推定結果の信頼性を高めることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、燃料組成を推定することにより適切なトルクを出力するようにエンジンを制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るエンジン制御装置の一実施形態を示す概略図である。

【図2】本発明に係る燃料組成の推定を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

図１に示すディーゼルエンジン１は、六本の気筒２を有する車両用のエンジンであり、ＥＣＵ［Engine Control Unit］（エンジン制御装置）２０によって制御されている。ディーゼルエンジン１の燃料としては軽油が用いられるが、必ずしも軽油に限られる必要はなく、パラフィン系燃料やＧＴＬ［Gas To Liquids］燃料その他の様々な燃料を使用できる。

【0017】

ディーゼルエンジン１の吸気通路３及び排気通路４には、過給機７のコンプレッサー７ａ及びタービン７ｂがそれぞれ配置されている。過給機７は、排気エネルギーを利用してタービン７ｂ及びコンプレッサー７ａを回転させることで吸気通路３の空気の圧縮を行っている。

【0018】

吸気通路３上には、吸引した空気から埃等を取り除くエアクリーナー５、空気の吸引量（供給量）を検出するためのＭＡＦセンサ［Mass flow sensor］６、コンプレッサー７ａの圧縮で昇温した空気を冷却するためのインタークーラ８が配置されている。

【0019】

ＭＡＦセンサ６は、吸気通路３を流れる空気の流れを質量流量（ｇ／ｓｅｃ）で検出するセンサである。ＭＡＦセンサ６は、空気の質量流量の検出値をＥＣＵ２０に送信する。

【0020】

排気通路４上には、排気中の酸素濃度を検出するＯ_２センサ（酸素濃度検出手段）９、排気中の粒子状物質を軽減させるＤＰＦ［Diesel Particulate Filter］１０、排気中の窒素酸化物を浄化するためのＳＣＲ［Selective Catalytic Reduction］１１が配置されている。

【0021】

Ｏ_２センサ９は、ＤＰＦ１０やＳＣＲ１１における再生処理や燃料噴射の影響を避けるため、ＤＰＦ１０及びＳＣＲ１１よりも上流側（エンジン側）に設けられている。Ｏ_２センサ９は、排気中の酸素濃度の検出値をＥＣＵ２０に送信する。

【0022】

また、ディーゼルエンジン１は、燃料タンク１３内の燃料を供給するための燃料ポンプ１２と気筒２内に燃料を噴射するインジェクタ（図示せず）を備えている。燃料ポンプ１２とインジェクタは、ＥＣＵ２０によってコントロールされており、ポンプへの制御信号とインジェクタ内部に備えられる電磁弁の通電時間により気筒２に供給する燃料の量を体積流量（ｃｍ^３／ｓｅｃ）で制御する。

【0023】

また、燃料タンク１３には、タンク内の燃料量を検出するための燃料量検出センサ１４が設けられている。燃料量検出センサ１４は、燃料タンク１３内の燃料量の検出値をＥＣＵ２０に送信する。

【0024】

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ２０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種のエンジン制御が実行される。

【0025】

ＥＣＵ２０は、上述したＭＡＦセンサ６、Ｏ_２センサ９、燃料ポンプ１２、及び燃料量検出センサ１４以外にも、図示しない各種センサと接続されており、エンジン制御に必要な情報を取得する。例えば、ＥＣＵ２０は、ディーゼルエンジン１のエンジン回転数Ｎｅを検出する回転数センサや運転者によるアクセル開度Ａｃを検出するアクセルセンサと接続されており、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃの情報を取得する。

【0026】

図１に示されるように、ＥＣＵ２０は、燃料供給目標値算出部２１、空気供給目標値算出部２２、空気過剰率目標値算出部（空気過剰率算出手段）２３、情報記憶部２４、燃料組成推定部（燃料組成推定手段）２５を有している。

【0027】

燃料供給目標値算出部２１では、ディーゼルエンジン１に対する燃料体積流量目標値Ｑ_ｆの算出が行われる。燃料供給目標値算出部２１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、燃料体積流量目標値Ｑ_ｆを算出する。燃料体積流量目標値Ｑ_ｆは、燃料の体積流量に関する目標値であり、単位は例えばｃｍ^３／ｓｅｃである。

【0028】

燃料供給目標値算出部２１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃと燃料体積流量目標値Ｑ_ｆとを関連付けたマップを記憶しており、このマップを用いたマップ制御によって燃料体積流量目標値Ｑ_ｆを求める。ＥＣＵ２０は、燃料体積流量目標値Ｑ_ｆに基づいて燃料ポンプ１２及びインジェクタ内部に備えられる電磁弁の通電時間の制御を行う。

【0029】

また、燃料供給目標値算出部２１は、予め設定された仮定の燃料密度ρ_ｆ（ｇ／ｃｍ^３）を記憶しており、算出した燃料体積流量目標値Ｑ_ｆに仮定の燃料密度ρ_ｆを乗じることで、燃料供給目標値Ｇ_ｆを算出する。燃料供給目標値Ｇ_ｆは、燃料の質量流量の目標値であり、単位はｇ／secである。

【0030】

空気供給目標値算出部２２では、空気供給目標値Ｇ_Ａが算出される。空気供給目標値Ｇ_Ａは、ディーゼルエンジン１に供給される空気の質量流量に関する目標値であり、単位はｇ／secである。

【0031】

空気供給目標値算出部２２は、ＭＡＦセンサ６の検出値、エンジン回転数Ｎｅ、燃料体積流量目標値Ｑ_ｆ等に基づいて空気供給目標値Ｇ_Ａを算出する。ＥＣＵ２０は、空気供給目標値Ｇ_Ａに基づいて気筒２の吸気バルブを制御する。なお、空気供給目標値算出部２２は、車外の気温や気圧等も考慮して空気供給目標値Ｇ_Ａをより正確に算出してもよい。

【0032】

空気過剰率目標値算出部２３では、燃料供給目標値Ｇ_ｆ及び空気供給目標値Ｇ_Ａに基づいて、空気過剰率目標値λが算出される。空気過剰率目標値λは、次の式（１）で表わすことができる。式（１）に示すＴＡＦＲ［Theoretical Air Fuel Ratio］は理論空燃比である。
λ＝（Ｇ_Ａ／Ｇ_ｆ）／ＴＡＦＲ…（１）

【0033】

情報記憶部２４は、空気過剰率目標値算出部２３が算出した空気過剰率目標値λを記憶する。また、情報記憶部２４は、Ｏ_２センサ９による排気中の酸素濃度［Ｏ_２］の検出値を取得している。情報記憶部２４は、空気過剰率目標値λと当該空気過剰率目標値λに対応する排気中の酸素濃度［Ｏ_２］とを関連づけて記憶する。

【0034】

ここで、空気過剰率目標値λに対応する排気中の酸素濃度［Ｏ_２］とは、当該空気過剰率目標値λに応じて燃料噴射が制御されたときのディーゼルエンジン１の排気中における酸素濃度［Ｏ_２］である。

【0035】

燃料組成推定部２５では、情報記憶部２４に記憶された空気過剰率目標値λ及び当該空気過剰率目標値λに対応する排気中の酸素濃度［Ｏ_２］に基づいて、燃料の組成が推定される。

【0036】

次に、ＥＣＵ２０における燃料組成の推定について図２を参照して説明する。図２は、本発明に係る燃料組成の推定を説明するためのフローチャートである。

【0037】

図２に示されるように、ＥＣＵ２０では、ステップＳ１として運転中のエンジン回転数Ｎｅの読込みが行われる。ＥＣＵ２０は、図示しない回転数センサの検出値からエンジン回転数Ｎｅを読み込む。ステップＳ１が開始されたときのエンジンの運転状態を第１の運転状態とする。

【0038】

ステップＳ２では、第１の運転状態における燃料体積流量目標値Ｑ_ｆ（ｃｍ^３／ｓｅｃ）の算出が行われる。燃料供給目標値算出部２１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃに基づいて、マップから燃料体積流量目標値Ｑ_ｆを算出する。

【0039】

ステップＳ３では、仮定の燃料密度ρ_ｆ（ｇ／ｃｍ^３）の読込みが行われる。燃料供給目標値算出部２１は、予め記憶していた仮定の燃料密度ρ_ｆを読み込む。

【0040】

ステップＳ４では、第１の運転状態における燃料供給目標値Ｇ_ｆの算出が行われる。燃料供給目標値算出部２１は、算出した燃料体積流量目標値Ｑ_ｆに仮定の燃料密度ρ_ｆを乗じることで、燃料供給目標値Ｇ_ｆを算出する。

【0041】

ステップＳ５では、第１の運転状態における空気供給目標値Ｇ_Ａ（ｇ／ｓｅｃ）の算出が行われる。空気供給目標値算出部２２は、ＭＡＦセンサ６の検出値、エンジン回転数Ｎｅ、燃料体積流量目標値Ｑ_ｆ等に基づいて空気供給目標値Ｇ_Ａを算出する。

【0042】

ステップＳ６では、第１の運転状態に対応する第１の空気過剰率目標値λｔの算出が行われる。空気過剰率目標値算出部２３は、燃料供給目標値Ｇ_ｆ及び空気供給目標値Ｇ_Ａと理論空燃比に基づいて、上述した式（１）から第１の運転状態に対応する第１の空気過剰率目標値λｔを算出する。情報記憶部２４は、算出された第１の空気過剰率目標値λｔを記憶する。

【0043】

ステップＳ７では、第１の運転状態に対応する第１の酸素濃度［Ｏ_２］ｔの読込みが行われる。情報記憶部２４は、第１の空気過剰率目標値λｔに対応する［Ｏ_２］ｔを読込む。

【0044】

ステップＳ８では、第１の空気過剰率目標値λｔと当該空気過剰率目標値λｔに対応する排気中の酸素濃度［Ｏ_２］ｔが記憶される。情報記憶部２４は、λｔ及び［Ｏ_２］ｔを関連づけて記憶する。

【0045】

ステップＳ９では、再びエンジン回転数Ｎｅを読込みが行われる。ステップＳ９が開始されたときのディーゼルエンジン１の運転状態を第２の運転状態とする。ステップＳ９は、ステップＳ８に続けて開始されてもよいが、ステップＳ８から所定時間が経過後に開始するようにしてもよい。或いは、エンジン運転状態等に基づき所定の判定条件が満たされた場合に開始するようにしてもよい。

【0046】

ステップＳ１０では、第２の運転状態における燃料体積流量目標値Ｑ_ｆ（ｃｍ^３／ｓｅｃ）の算出が行われる。続いて、ステップＳ１１では、仮定の燃料密度ρ_ｆ（ｇ／ｃｍ^３）の読込みが行われる。そして、ステップＳ１２では、仮定の燃料密度ρ_ｆを用いた第２の運転状態における燃料供給目標値Ｇ_ｆの算出が行われる。

【0047】

その後、ステップＳ１３では、第２の運転状態における空気供給目標値Ｇ_Ａ（ｇ／ｓｅｃ）の算出が行われる。

【0048】

ステップＳ１４では、第２の運転状態に対応する第２の空気過剰率目標値λｔ＋１の算出が行われる。空気過剰率目標値算出部２３は、上述した式（１）から第２の運転状態に対応する第２の空気過剰率目標値λｔ＋１を算出する。情報記憶部２４は、算出された第２の空気過剰率目標値λｔ＋１を記憶する。

【0049】

ステップＳ１５では、第２の運転状態に対応する第２の酸素濃度［Ｏ_２］ｔ＋１の読込みが行われる。情報記憶部２４は、Ｏ_２センサ９の検出値の中から、第２の空気過剰率目標値λｔ＋１に対応する第２の酸素濃度［Ｏ_２］ｔ＋１を読込む。

【0050】

ステップＳ１６では、第２の空気過剰率目標値λｔ＋１と第２の酸素濃度［Ｏ_２］ｔ＋１が記憶される。情報記憶部２４は、λｔ＋１及び［Ｏ_２］ｔ＋１を関連づけて記憶する。

【0051】

ステップＳ１７では、第１の空気過剰率目標値λｔと第２の空気過剰率目標値λｔ＋１との差分の絶対値が所定の閾値Δλｓ以上であるか否かが判定される。λｔとλｔ＋１とが近すぎると燃料組成の推定の精度が下がるため、所定の閾値Δλｓは推定精度を確保できる適切な値に設定される。

【0052】

ステップＳ１７において、第１の空気過剰率目標値λｔと第２の空気過剰率目標値λｔ＋１との差分の絶対値が所定の閾値Δλｓ以上ではないと判定された場合（λｔ−λｔ＋１＜Δλｓ）、再びステップＳ９に戻り、処理をやり直す。

【0053】

ステップＳ１７において、第１の空気過剰率目標値λｔと第２の空気過剰率目標値λｔ＋１との差分の絶対値が所定の閾値Δλｓ以上であると判定された場合（λｔ−λｔ＋１≧Δλｓ）、ステップＳ１８に移行して燃料組成の推定を開始する。

【0054】

ステップＳ１８では、燃料組成の推定が行われる。燃料組成推定部２５は、第１の空気過剰率目標値λｔ及び第１の酸素濃度［０_２］ｔと、第２の空気過剰率目標値λｔ＋１及び第２の酸素濃度［０_２］ｔ＋１と、に基づいて、ディーゼルエンジン１が使用している燃料の組成を推定する。以下、燃料組成の推定について説明する。

【0055】

燃料の組成をＣｎＨｍ（ｎ，ｍは整数）で表わすと、燃料及び空気中の酸素の燃焼反応は下記の式（２）で示される。
ＣｎＨｍ＋（ｎ＋ｍ／４）Ｏ２→ｎＣＯ２＋（ｍ／２）Ｈ２Ｏ…（２）

【0056】

空気中の酸素濃度は約２１％であることから、ディーゼルエンジン１に供給される空気中の酸素について、実際の空気過剰率Λを用いると下記の式（３）で表わされる。
（ｎ＋ｍ／４）Ｏ_２→（ｎ＋ｍ／４）／０．２１Λ＝α／０．２１Λ…（３）
なお、α＝（ｎ＋ｍ／４）である。

【0057】

この場合、排気中の酸素濃度［Ｏ２］は下記の式（４）によって表わされる。
［Ｏ_２］＝（Λ−１）×α／｛（４．７６Λ−１）×α＋ｎ｝＝（Λ−１）／（４．７６Λ−γ）…（４）
なお、γ＝１−ｎ／（ｎ＋ｍ／４）＝ｍ／（４ｎ＋ｍ）である。

【0058】

上記式（４）を空気過剰率Λについて解き、更に第１の運転状態及び第２の運転状態にそれぞれ対応する式（５），（６）を立てる。下記の式（５）は、第１の運転状態における実際の空気過剰率Λｔと第１の酸素濃度［Ｏ_２］ｔの関係を示す式である。下記の式（６）は、第２の運転状態における実際の空気過剰率Λｔ＋１と第２の酸素濃度［Ｏ_２］ｔ＋１を示す式である。
Λｔ＝（［Ｏ_２］ｔ×γ＋１）／（１−４．７６［Ｏ_２］ｔ）…（５）
Λｔ＋１＝（［Ｏ_２］ｔ＋１×γ＋１）／（１−４．７６［Ｏ_２］ｔ＋１）…（６）

【0059】

ここで、異なる燃料組成（密度）の燃料を噴射した場合、密度分だけ噴射量が増減することから、空気過剰率目標値λ（見かけの空気過剰率）と実際の空気過剰率Λとの比は一定である。このため、第１の運転状態における実際の空気過剰率Λｔと第１の空気過剰率目標値λｔ、及び、第２の運転状態における実際の空気過剰率Λｔ＋１と第２の空気過剰率目標値λｔ＋１は、下記の式（７），（８）で表わすことができる。なお、βは定数である。
Λｔ＝λｔ×β…（７）
Λｔ＋１＝λｔ＋１×β…（８）

【0060】

以上の式（５）〜（８）から下記の式（９），（１０）が導かれる。
λｔ×β＝（［Ｏ_２］ｔ×γ＋１）／（１−４．７６［Ｏ_２］ｔ）…（９）
λｔ＋１×β＝（［Ｏ_２］ｔ＋１×γ＋１）／（１−４．７６［Ｏ_２］ｔ＋１）…（１０）

【0061】

上記式（９），（１０）のうち、λｔ，λｔ＋１，［Ｏ_２］ｔ，［Ｏ_２］ｔ＋１は既知である。このため、二つの式（９），（１０）からβ及びγの値を求めることができる。γ＝ｍ／（４ｎ＋ｍ）であることから、燃料組成ＣｎＨｍのＣＨ比が求められる。なお、主要な燃料の分子量などから、燃料組成ＣｎＨｍの変数ｎ，ｍの値まで推定してもよい。

【0062】

なお、燃料中のＣＨ比が異なると、低位発熱量が変化することがある。この場合でも、例えばＤｕｌｏｎｇの式において、酸素、硫黄、水分等を無視できるとした場合、低位発熱量Ｈｌは、下記の式（１１）で表わされる。なお、ａ、ｂは質量分率である。
Ｈｌ＝３３９００ａ＋１２００００ｂ［ｋＪ／ｋｇ］…（１１）

【0063】

上記式（１１）より推定される低位発熱量Ｈｌが、元となる燃料の低位発熱量と異なる場合には、その比分も補正に加える必要がある。例えばＧＴＬ燃料では、一般的な軽油と比べて密度は７％程度低いが、発熱量は２％程度高い場合が多いため、全体として５％の噴射増量が必要となることがある。このような補正を考慮することで、より適切な車両制御が行われる。

【0064】

このようにして、燃料組成推定部２５は燃料組成ＣｎＨｍの推定を行う。情報記憶部２４は、燃料組成推定部２５の推定結果を記憶する。その後、燃料組成推定処理のフローを終了する。

【0065】

なお、燃料組成推定処理の途中に、排気管への燃料噴射やＤＰＦ１０の温度を上げるためのポスト噴射を行った場合には、処理を停止してステップＳ１又はステップＳ９からやり直す。

【0066】

また、ＥＣＵ２０は、エンジン運転停止からエンジン運転開始までの間に燃料タンク１３内の燃料量が所定値以上に変動した場合には、燃料補給等により燃料組成が変化したと判断して過去の推定結果を消去し、新たに燃料組成の推定を行う。ＥＣＵ２０は、燃料量センサ１４の検出値に基づいて、燃料タンク１３内の燃料量が所定値以上に変動したか否かを判定する。なお、燃料量が所定値以上に変動した場合には、燃料補給により燃料量が増加した場合の他、車両を長時間放置したために揮発等により燃料量が減少して燃料組成が変化した場合も含まれる。

【0067】

或いは、ＥＣＵ２０は、エンジンキーがＯＮになる度に、燃料組成の推定を新たにやり直す態様であってもよい。

【0068】

以上説明した本実施形態に係るＥＣＵ２０によれば、燃料組成（密度）の異なる燃料がディーゼルエンジン１に供給される場合であっても、燃料組成を仮定して燃料供給目標値及び空気供給目標値から空気過剰率目標値を算出することにより、当該空気過剰率目標値で燃料を燃焼させて実際に生じた排気中の酸素濃度と当該空気過剰率目標値との関係から実際の燃料組成を推定することができる。従って、このＥＣＵ２０によれば、燃料組成が異なる場合を考慮して燃料組成を推定することにより、適切なトルクを出力するように燃料噴射量を制御することができる。このことは、燃料組成の変動による排気特性の悪化を避けるので、エンジンの環境性能の向上に寄与する。また、燃費向上にも有利である。

【0069】

また、このＥＣＵ２０によれば、ＭＡＦセンサ６及びＯ_２センサ９の検出値に基づいて燃料組成を推定するので、燃料組成を直接計測するための専用のセンサ類を新たに設ける必要もなく、車両の低コスト化に有利である。しかも、このＥＣＵ２０では、燃料組成推定用の特別な機器も必要としないので、従来の車種であっても車両設計をほとんど変えることなく採用することができる。

【0070】

更に、このＥＣＵ２０では、第１の空気過剰率目標値λｔと第２の空気過剰率目標値λｔ＋１との差分が小さい場合には燃料組成の推定精度に影響があることから、当該差分の絶対値が所定の閾値Δλｓ以上である場合に推定を開始することで、燃料組成の推定結果の信頼性を高めることができる。

【0071】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

【0072】

例えば、本発明が適用されるディーゼルエンジンは、過給機、ＤＰＦ、ＳＣＲ等を必ずしも備える必要はなく、エンジン構成は図１に示すものに限られない。また、燃料組成の推定方法も上述したものに限られるものではない。

【符号の説明】

【0073】

１…ディーゼルエンジン ２…気筒 ３…吸気通路 ４…排気通路 ５…エアクリーナー ６…ＭＡＦセンサ ７…過給機 ７ａ…コンプレッサー ７ｂ…タービン ８…インタークーラ ９…Ｏ_２センサ（酸素濃度検出手段） １２…燃料ポンプ １３…燃料タンク １４…燃料量センサ ２１…燃料供給目標値算出部 ２２…空気供給目標値算出部 ２３…空気過剰率目標値算出部（空気過剰率算出手段） ２４…情報記憶部 ２５…燃料組成推定部（燃料組成推定手段） Ａｃ…アクセル開度 Ｇ_Ａ…空気供給目標値 Ｇ_ｆ…燃料供給目標値 Ｈｌ…低位発熱量 Ｎｅ…エンジン回転数 Ｑ_ｆ…燃料体積流量目標値 Λ…空気過剰率 λ…空気過剰率目標値 ρ_ｆ…燃料密度

【図1】

【図2】