特許 7585770 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】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(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 20060101AFI20241112BHJP

   F02D 41/04 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 369

F02D41/04

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020212881

(22)【出願日】2020-12-22

(65)【公開番号】P2022099110

(43)【公開日】2022-07-04

【審査請求日】2023-10-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】東尾 理克

(72)【発明者】

【氏名】楠 友邦

(72)【発明者】

【氏名】砂流 雄剛

【審査官】上田 真誠

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１３９７８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２２５２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２０３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－１４３３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１２９２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４７７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３３４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０９６２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０５６６２（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】

燃焼室を形成するシリンダを有するエンジンの制御装置であって、
前記燃焼室内に供給される空気量を調整可能な空気量制御部と、
前記エンジンに関係するパラメータの計測信号を出力する計測部と、
前記計測信号に基づいて前記燃焼室に供給される燃料のオクタン価を判定するとともに、判定したオクタン価に応じた制御信号を、前記空気量制御部に出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記燃料のオクタン価が第１オクタン価であるときには、前記空気量制御部を介して前記燃焼室に供給される空気量の上限値である上限空気量を第１上限値に設定する一方、前記燃料のオクタン価が前記第１オクタン価よりも高い第２オクタン価であるときには、前記上限空気量を前記第１上限値よりも高い第２上限値に設定し、
さらに前記制御部は、前記燃料のオクタン価が前記第２オクタン価であるときに、前記計測信号から算出される目標エンジン負荷が所定負荷以上となった時から、予め設定した特定時間が経過するという限界条件が成立したときには、前記上限空気量を前記第２上限値よりも低くし、
さらに前記制御部は、前記計測部により計測されるエンジン回転数に応じて前記特定時間を設定する、ことを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記限界条件が成立したときには、前記上限空気量を前記第２上限値から前記第１上限値に徐々に低下させることを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項3】

請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記制御部は、前記限界条件が成立して、前記上限空気量が前記第２上限値よりも低い状態で、前記目標エンジン負荷が前記所定負荷未満になったときには、前記上限空気量を前記第２上限値に上昇させることを特徴とするエンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、エンジンの制御装置に関する技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

従来より、燃料のオクタン価に応じて燃焼制御を変更するエンジンの制御装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載のエンジンの制御装置は、相対的に高い第１オクタン価の燃料に対しては、第１噴射時期及び第１点火時期にて燃焼噴射及び点火を行う一方で、ノッキングセンサがノッキングの発生を検知した場合、相対的に低い第２オクタン価の燃料が使用されていると推定して、ノッキングを抑制するための、第２噴射時期及び第２点火時期にて燃料噴射及び点火を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－１０５６６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

オクタン価の異なる燃料を使用可能なエンジンにおいては、燃料タンクへの給油の前後で、使用燃料のオクタン価が変化する場合がある。オクタン価の高い燃料は、オクタン価の低い燃料よりも高いエンジン負荷を発生させることができるため、オクタン価の高い燃料が給油された際には、出来る限り高いエンジン負荷を発生させるような制御が望まれる。特に、加速時などのエンジンの過渡時には、エンジン負荷を高くしたいという要求がある。

【0006】

オクタン価の高い燃料を用いて、高いエンジン負荷を実現するには、燃焼室に供給する空気量を増加させる必要がある。しかしながら、空気量を増加させると、シリンダの壁温が上昇しやすくなる。このため、燃焼室に供給する空気量が多い状態が長期間継続すると、シリンダの壁温が過剰に高くなって、高オクタン価燃料であってもプリイグニッション等の異常燃焼が発生しやすくなってしまう。

【0007】

ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オクタン価の高い燃料が給油された際に、異常燃焼を抑制しつつ高いエンジン負荷を得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、燃焼室を形成するシリンダを有するエンジンの制御装置を対象として、前記燃焼室内に供給される空気量を調整可能な空気量制御部と、前記エンジンに関係するパラメータの計測信号を出力する計測部と、前記計測信号に基づいて前記燃焼室に供給される燃料のオクタン価を判定すると共に、判定したオクタン価に応じた制御信号を、前記空気量制御部に出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記燃料のオクタン価が第１オクタン価であるときには、前記空気量制御部を介して前記燃焼室に供給される空気量の上限値を第１上限値に設定する一方、前記燃料のオクタン価が前記第１オクタン価よりも高い第２オクタン価であるときには、前記上限空気量を前記第１上限値よりも高い第２上限値に設定し、さらに前記制御部は、前記燃料のオクタン価が前記第２オクタン価であるときに、前記計測信号から算出される目標エンジン負荷が所定負荷以上でありかつ前記シリンダの壁温が所定温度よりも上昇する限界条件が成立したときには、前記上限空気量を前記第２上限値よりも低くする、という構成とした。

【0009】

この構成によると、相対的にオクタン価の高い燃料を用いるときには、上限空気量が高く設定されるため、高いエンジン負荷を得ることができる。一方で、シリンダの壁温が所定温度よりも高くなりそうなときには、上限空気量が下げられるため、シリンダの壁温が過剰に上昇することが抑制されて、異常燃焼が抑制される。したがって、異常燃焼を抑制しつつ高いエンジン負荷を得ることができる。

【0010】

前記エンジンの制御装置の一実施形態では、前記限界条件は、前記目標エンジン負荷が所定負荷以上となった時から、予め設定した特定時間が経過するという条件であるという条件である。

【0011】

この構成によると、特定時間の間は高いエンジン負荷を得つつ、特定時間が経過した後は、上限空気量を低下させることで、シリンダの壁温の上昇を抑制することができる。したがって、異常燃焼を効果的に抑制しつつ高いエンジン負荷を得ることができる。

【0012】

前記一実施形態において、前記制御部は、前記計測部により計測されるエンジン回転数に応じて前記特定時間を設定する、という構成でもよい。

【0013】

すなわち、エンジン回転数が低い場合、混合気がシリンダの壁部と接触する時間が長いため、混合気の温度が高くなりやすく異常燃焼が発生しやすい。一方で、エンジン回転数が高い場合、混合気がシリンダの壁部と接触する時間が短いため、混合気の温度が高くなりにくく異常燃焼が発生しにくい。このため、例えば、エンジン回転数が低いときには、エンジン回転数が高いときと比べて特定時間を短くすれば、異常燃焼を効果的に抑制することができる。

【0014】

前記エンジンの制御装置の他の実施形態では、前記制御部は、前記計測部により計測される前記燃焼室内の混合気の燃焼に関係する燃焼パラメータに基づいて、前記シリンダの壁温を推定し、前記限界条件は、推定温度が前記所定温度以上となるという条件である。

【0015】

この構成によると、実際にシリンダの壁温を推定するため、該壁温が所定温度よりも高くなるタイミングをより適切に算出することができる。このため、上限空気量が高い状態を出来る限り長くしつつ、上限空気量を低下させることで異常燃焼を抑制することができる。

【0016】

前記エンジンの制御装置において、前記制御部は、前記限界条件が成立したときには、前記上限空気量を前記第２上限値から前記第１上限値に徐々に低下させる、という構成でもよい。

【0017】

すなわち、上限空気量を第２上限値から第１上限値に一気に低下させると、燃焼室に供給される空気量が一気に変わる結果、運転者にショックとして伝わる可能性がある。したがって、上限空気量を徐々に低下させることで、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

【0018】

前記エンジンの制御装置において、前記制御部は、前記限界条件が成立して、前記上限空気量が前記第２上限値よりも低い状態で、前記目標エンジン負荷が前記所定負荷未満になったときには、前記上限空気量を前記第２上限値に上昇させる、という構成でもよい。

【0019】

すなわち、上限空気量を低くするとシリンダの壁温が低下するため、エンジン負荷が所定負荷未満になっても上限空気量を低下させたままにすると、シリンダの壁温が下がり続ける。シリンダの壁温が下がり続けると、燃焼安定性が低下して、最悪の場合、失火が発生してしまうおそれがある。したがって、エンジン負荷が所定負荷未満になったときには、上限空気量を第２上限値に上昇させることで、シリンダの壁温が過剰に低下するのを抑制することができる。この結果、異常燃焼を抑制しつつ高いエンジン負荷をより効果的に得ることができる。

【発明の効果】

【0020】

以上説明したように、ここに開示された技術によると、エンジンの運転状態に応じて、燃焼室に供給する空気量の上限値を変更することで、高オクタン価燃料が給油された際に、異常燃焼を抑制しつつ高いエンジン負荷を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、実施形態１に係る制御装置により制御されるエンジンを例示する構成図である。

【図2】図２は、エンジンの制御装置を例示するブロック図である。

【図3】図３は、ＳＰＣＣＩ燃焼時における、燃焼室の中の圧力の変化を例示する図である。

【図4】図４は、同じオクタン価でかつ、エンジンの運転状態が異なる場合における、正規化したアシスト熱量と自己着火タイミングとの関係を例示する図である。

【図5】図５は、異なるオクタン価でかつ、エンジンの運転状態が異なる場合における、等価温度上昇量と充填効率との関係を例示する図である。

【図6】図６は、燃料のオクタン価を判定する判定装置の構成を例示するブロック図である。

【図7】図７は、燃料のオクタン価の判定手順を例示するフローチャートである。

【図8】図８は、燃料のオクタン価に応じたエンジン負荷の違いを示すグラフである。

【図9】図９は、燃料のオクタン価が変化したとき及びエンジン負荷が変化したときに、燃焼室に供給される空気量の変化と筒内温度の変化とを示すタイミングチャートである。

【図10】図１０は、空気量制御のフローチャートである。

【図11】図１１は、実施形態２に係る制御装置の空気量制御のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、エンジンの制御装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで説明するエンジン、及び、制御装置は例示である。

【0023】

〈実施形態１〉
図１は、エンジンを例示する図である。図２は、エンジンの制御装置を例示するブロック図である。

【0024】

エンジン１は、燃焼室１７を有している。燃焼室１７は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を繰り返す。エンジン１は、４ストロークエンジンである。エンジン１は、四輪の自動車に搭載されている。エンジン１が運転することによって自動車は走行する。エンジン１の燃料は、この構成例においてはガソリンである。このエンジン１は、高オクタン価燃料、及び、低オクタン価燃料の両方を使用できる。本実施形態においては、高オクタン価燃料のオクタン価は、９６以上であり、最高オクタン価である１００を含む。一方で、低オクタン価燃料のオクタン価は、９６未満であり、例えば９１である。自動車の利用者は、後述する燃料タンク６３に、高オクタン価燃料又は低オクタン価燃料を給油することができる。利用者はまた、高オクタン価燃料を貯留している燃料タンク６３に、低オクタン価燃料を注ぎ足すことができ、低オクタン価燃料を貯留している燃料タンク６３に、高オクタン価燃料を注ぎ足すこともできる。オクタン価の異なる燃料を注ぎ足すと、エンジン１の使用燃料のオクタン価は、中間のオクタン価になる。

【0025】

（エンジンの構成）
エンジン１は、シリンダブロック１２と、シリンダヘッド１３とを備えている。シリンダヘッド１３は、シリンダブロック１２の上に載置される。

【0026】

シリンダブロック１２に、複数のシリンダ１１が形成されている。エンジン１は、多気筒エンジンである。図１では、一つのシリンダ１１のみを示す。

【0027】

各シリンダ１１には、ピストン３が内挿されている。ピストン３は、コネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１５に連結されている。ピストン３は、シリンダ１１の内部を往復動する。ピストン３、シリンダ１１及びシリンダヘッド１３は、燃焼室１７を形成する。尚、「燃焼室」は、ピストン３の位置に関わらず、ピストン３、シリンダ１１及びシリンダヘッド１３によって形成される空間を意味する。

【0028】

エンジン１の幾何学的圧縮比は、１０以上３０以下に設定されている。後述するようにエンジン１は、一部の運転領域において、ＳＩ（Spark Ignition）燃焼とＣＩ（Compression Ignition）燃焼とを組み合わせたＳＰＣＣＩ燃焼を行う。ＳＰＣＣＩ燃焼は、ＳＩ燃焼による発熱及び／又は圧力上昇によって、ＣＩ燃焼をコントロールする。エンジン１は、圧縮着火式エンジンである。このエンジン１は、ピストン３が圧縮上死点に至った時の燃焼室１７の温度を高める必要がない。エンジン１の幾何学的圧縮比は低い。幾何学的圧縮比が低いと、冷却損失の低減、及び、機械損失の低減に有利になる。

【0029】

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、吸気ポート１８が形成されている。吸気ポート１８は、燃焼室１７に連通している。吸気ポート１８は、詳細な図示は省略するが、いわゆるタンブルポートである。つまり、吸気ポート１８は、燃焼室１７の中にタンブル流が発生するような形状を有している。

【0030】

吸気ポート１８には、吸気弁２１が配設されている。吸気弁２１は、吸気ポート１８を開閉する。動弁機構は、吸気弁２１を所定のタイミングで開閉する。動弁機構は、バルブタイミング及び／又はバルブリフトを可変にする可変動弁機構としてもよい。図２に示すように、動弁機構は、吸気電動Ｓ－ＶＴ（Sequential-Valve Timing）２３を有している。吸気電動Ｓ－ＶＴ２３は、吸気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更する。吸気弁２１の開弁角は変化しない。尚、動弁機構は、電動Ｓ－ＶＴに代えて、油圧式のＳ－ＶＴを有してもよい。

【0031】

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、排気ポート１９が形成されている。排気ポート１９は、燃焼室１７に連通している。

【0032】

排気ポート１９には、排気弁２２が配設されている。排気弁２２は、排気ポート１９を開閉する。動弁機構は、排気弁２２を所定のタイミングで開閉する。動弁機構は、バルブタイミング及び／又はバルブリフトを可変にする可変動弁機構としてもよい。図２に示すように、動弁機構は、排気電動Ｓ－ＶＴ２４を有している。排気電動Ｓ－ＶＴ２４は、排気カムシャフトの回転位相を所定の角度範囲内で連続的に変更する。排気弁２２の開弁角は変化しない。尚、動弁機構は、電動Ｓ－ＶＴに代えて、油圧式のＳ－ＶＴを有してもよい。

【0033】

吸気電動Ｓ－ＶＴ２３及び排気電動Ｓ－ＶＴ２４は、吸気弁２１と排気弁２２との両方が開弁するオーバーラップ期間の長さを調節する。オーバーラップ期間の長さを調節することによって、内部ＥＧＲガスが燃焼室１７の中に導入される。

【0034】

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、インジェクタ６が取り付けられている。インジェクタ６は、燃焼室１７の中に燃料を直接噴射する。インジェクタ６は、燃焼室１７の天井部（つまり、シリンダヘッド１３の下面）に配設されている。インジェクタ６は、詳細な図示は省略するが、複数の噴孔を有する多噴孔型である。

【0035】

インジェクタ６には、燃料供給システム６１が接続されている。インジェクタ６及び燃料供給システム６１は、燃料供給部を構成する。燃料供給システム６１は、燃料を貯留する燃料タンク６３と、燃料供給路６２とを備えている。燃料供給路６２は、燃料タンク６３とインジェクタ６とを互いにつないでいる。燃料供給路６２には、燃料ポンプ６５とコモンレール６４とが介設している。燃料ポンプ６５は、コモンレール６４に燃料を送る。燃料ポンプ６５は、この構成例においては、クランクシャフト１５によって駆動されるプランジャー式のポンプである。コモンレール６４は、燃料ポンプ６５から送られた燃料を蓄える。コモンレール６４の中は高圧である。インジェクタ６は、コモンレール６４につながっている。インジェクタ６が開弁すると、コモンレール６４の中の高圧の燃料が、インジェクタ６の噴孔から燃焼室１７の中に噴射される。尚、燃料供給システム６１の構成は、前記の構成に限定されない。

【0036】

シリンダヘッド１３には、シリンダ１１毎に、点火プラグ２５が取り付けられている。点火プラグ２５は、燃焼室１７の中の混合気に強制的に点火をする。点火プラグ２５の電極は、燃焼室１７の中に臨んでいる。点火プラグ２５は、点火部の一例である。

【0037】

エンジン１の一側面には吸気通路４０が接続されている。吸気通路４０は、各シリンダ１１の吸気ポート１８に連通している。燃焼室１７に導入する吸気のガスは、吸気通路４０の中を流れる。吸気通路４０の上流端部には、エアクリーナー４１が配設されている。吸気通路４０の下流端の近くには、サージタンク４２が配設されている。サージタンク４２よりも下流の吸気通路４０は、シリンダ１１毎に分岐している。

【0038】

吸気通路４０におけるエアクリーナー４１とサージタンク４２との間には、スロットル弁４３が配設されている。スロットル弁４３は、弁の開度が変わることによって、燃焼室１７の中への新気の導入量を調節する。スロットル弁４３は、空気量制御部の一例である。

【0039】

吸気通路４０にはまた、スロットル弁４３の下流に、過給機４４が配設されている。過給機４４は、燃焼室１７に導入する吸気のガスの圧力を高める。この構成例において、過給機４４は、エンジン１によって駆動される。過給機４４は、ルーツ式、リショルム式、ベーン式、又は遠心式である。

【0040】

過給機４４とエンジン１との間には、電磁クラッチ４５が介設している。電磁クラッチ４５は、エンジン１から過給機４４へ駆動力を伝達する状態と、駆動力の伝達を遮断する状態とを切り替える。後述するＥＣＵ１０が電磁クラッチ４５に制御信号を出力することによって、過給機４４はオン又はオフになる。

【0041】

吸気通路４０における過給機４４の下流には、インタークーラー４６が配設されている。インタークーラー４６は、過給機４４が圧縮した吸気のガスを冷却する。インタークーラー４６は、水冷式又は油冷式である。

【0042】

吸気通路４０には、バイパス通路４７が接続されている。バイパス通路４７は、吸気通路４０における過給機４４の上流部とインタークーラー４６の下流部とを互いに接続する。バイパス通路４７は、過給機４４及びインタークーラー４６をバイパスする。バイパス通路４７には、エアバイパス弁４８が配設されている。エアバイパス弁４８は、バイパス通路４７を流れるガスの流量を調節する。

【0043】

ＥＣＵ１０は、過給機４４がオフの場合に、エアバイパス弁４８を全開にする。吸気通路４０を流れる吸気のガスは、過給機４４及びインタークーラー４６をバイパスして、エンジン１の燃焼室１７に至る。エンジン１は、非過給、つまり自然吸気の状態で運転する。

【0044】

過給機４４がオンの場合、エンジン１は過給状態で運転する。ＥＣＵ１０は、過給機４４がオンの場合に、エアバイパス弁４８の開度を調節する。過給機４４及びインタークーラー４６を通過した吸気のガスの一部は、バイパス通路４７を通って過給機４４の上流に戻る。ＥＣＵ１０がエアバイパス弁４８の開度を調節すると、燃焼室１７に導入する吸気のガスの圧力が変わる。尚、「過給」とは、サージタンク４２内の圧力が大気圧を超える状態をいい、「非過給」とは、サージタンク４２内の圧力が大気圧以下になる状態をいう、と定義してもよい。

【0045】

エンジン１は、吸気通路４０に取り付けられたスワールコントロール弁５６を有している。スワールコントロール弁５６は、燃焼室１７内にスワール流を発生させる。スワールコントロール弁５６は、開度調節弁である。スワールコントロール弁５６の開度が小さいと、燃焼室１７内のスワール流が強くなる。スワールコントロール弁５６の開度が大きいと、燃焼室１７内のスワール流が弱くなる。スワールコントロール弁５６を全開にすると、スワール流は発生しない。

【0046】

エンジン１の他側面には、排気通路５０が接続されている。排気通路５０は、各シリンダ１１の排気ポート１９に連通している。燃焼室１７から排出された排気ガスは、排気通路５０の中を流れる。排気通路５０の上流部分は、詳細な図示は省略するが、シリンダ１１毎に分岐している。

【0047】

排気通路５０には、複数の触媒コンバーターを有する排気ガス浄化システムが配設されている。排気ガス浄化システムは、図示は省略するが、エンジンルーム内に配設されている。上流の触媒コンバーターは、三元触媒５１１と、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）５１２とを有している。下流の触媒コンバーターは、三元触媒５１３を有している。尚、排気ガス浄化システムは、図例の構成に限定されない。例えば、ＧＰＦは省略してもよい。また、触媒コンバーターは、三元触媒を有するものに限定されない。さらに、三元触媒及びＧＰＦの並び順は、適宜変更してもよい。

【0048】

（エンジンの制御装置の構成）
エンジンの制御装置は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１０を備えている。ＥＣＵ１０は、制御部の一例である。ＥＣＵ１０は、図２に示すように、マイクロコンピュータ１０１と、メモリ１０２と、Ｉ／Ｆ回路１０３と、を備えている。マイクロコンピュータ１０１は、プログラムを実行する。メモリ１０２は、プログラム及びデータを格納する。メモリ１０２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）である。Ｉ／Ｆ回路１０３は、電気信号の入出力を行う。

【0049】

ＥＣＵ１０には、図１及び図２に示すように、各種のセンサＳＷ１～ＳＷ１１が接続されている。センサＳＷ１～ＳＷ１１は、信号をＥＣＵ１０に出力する。センサには、以下のセンサが含まれる。
エアフローセンサＳＷ１：吸気通路４０におけるエアクリーナー４１の下流に配置されかつ吸気通路４０を流れる新気の流量を計測する。
第１吸気温度センサＳＷ２：吸気通路４０におけるエアクリーナー４１の下流に配置されかつ吸気通路４０を流れる新気の温度を計測する。
第２吸気温度センサＳＷ３：サージタンク４２に取り付けられかつ燃焼室１７に導入される吸気のガスの温度を計測する。
吸気圧センサＳＷ４：サージタンク４２に取り付けられかつ燃焼室１７に導入される吸気のガスの圧力を計測する。
筒内圧センサＳＷ５：シリンダ１１毎に、シリンダヘッド１３に取り付けられかつ各燃焼室１７内の圧力を計測する。
水温センサＳＷ６：エンジン１に取り付けられかつ冷却水の温度を計測する。
クランク角センサＳＷ７：エンジン１に取り付けられかつクランクシャフト１５の回転角を計測する。
アクセル開度センサＳＷ８：アクセルペダル機構に取り付けられかつアクセルペダルの操作量に対応したアクセル開度を計測する。
吸気カム角センサＳＷ９：エンジン１に取り付けられかつ吸気カムシャフトの回転角を計測する。
排気カム角センサＳＷ１０：エンジン１に取り付けられかつ排気カムシャフトの回転角を計測する。
レベルセンサＳＷ１１は、燃料タンク６３に取り付けられかつ燃料タンク６３に貯留する燃料の量を計測する。

【0050】

ＥＣＵ１０は、これらのセンサＳＷ１～ＳＷ１１の信号に基づいて、エンジン１の運転状態を判断する。ＥＣＵ１０はまた、予め定められている制御ロジックに従って、各デバイスの制御量を演算する。制御ロジックは、メモリ１０２に記憶されている。

【0051】

ＥＣＵ１００は、制御量に係る電気信号を、インジェクタ６、点火プラグ２５、吸気電動Ｓ－ＶＴ２３、排気電動Ｓ－ＶＴ２４、燃料供給システム６１、スロットル弁４３、過給機４４の電磁クラッチ４５、エアバイパス弁４８、及び、スワールコントロール弁５６に出力する。

【0052】

（ＳＰＣＣＩ燃焼のコンセプト）
エンジン１は、燃費の向上及び排気エミッション性能の向上を主目的として、エンジン負荷、エンジン回転数、及び環境温度で設定される所定の運転状態にある場合に、圧縮自己着火による燃焼を行う。圧縮開始前の燃焼室１７の中の温度がばらつくと、自己着火のタイミングが大きく変化する。そこで、エンジン１は、ＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とを組み合わせたＳＰＣＣＩ燃焼を行う。

【0053】

図３は、ＳＰＣＣＩ燃焼時における、燃焼室１７内の圧力変化３０１を例示している。図３の横軸は、クランク角である。図３は、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に相当する。ＳＰＣＣＩ燃焼は、次のような燃焼形態である。つまり、点火プラグ２５が、燃焼室１７の中の混合気に強制的に点火をすることによって、混合気が火炎伝播によりＳＩ燃焼を開始する。ＳＩ燃焼の開始後、（１）ＳＩ燃焼の発熱により燃焼室１７の中の温度が高くなりかつ、（２）火炎伝播により燃焼室１７の中の圧力が上昇することにより、自己着火タイミングθｃｉにおいて未燃混合気が自己着火し、ＣＩ燃焼をする。ＳＰＣＣＩ燃焼における圧力波形は、ＳＩ燃焼による山に、ＣＩ燃焼による山が積み重なったような形状になる。圧力波形は、自己着火タイミングθｃｉにおいて変曲点を有する。筒内圧センサＳＷ５が燃焼室１７内の圧力波形を計測することにより、ＥＣＵ１０は、その圧力波形の形状に基づいて、混合気が自己着火してＳＰＣＣＩ燃焼が行われたか否かを判断できる。

【0054】

ＳＩ燃焼の燃焼量を調節することによって、圧縮開始前の燃焼室１７の中の温度のばらつきを吸収できる。ＥＣＵ１０が点火タイミングを調節することによって、ＳＩ燃焼の燃焼量が調節される。ＥＣＵ１０が点火タイミングを調節すれば、混合気は目標のタイミングで自己着火する。ＳＰＣＣＩ燃焼は、ＳＩ燃焼の燃焼量がＣＩ燃焼の開始タイミングをコントロールしている。

【0055】

（燃料のオクタン価の判定ロジック）
次に、図４及び図５を参照しながら、燃料のオクタン価の判定ロジックについて説明をする。この判定ロジックは、ＳＰＣＣＩ燃焼の燃焼形態を利用する。図３に示すように、ＳＰＣＣＩ燃焼は、点火プラグ２５が燃焼室１７の中の混合気に強制的に点火を行って火炎伝播を伴う燃焼を開始させるとともに、その燃焼による発熱及び／又は圧力上昇によって、未燃混合気が自己着火により燃焼する形態である。

【0056】

ここで、点火プラグが混合気に点火をしたタイミングから未燃混合気が自己着火をしたタイミングまでに、燃焼室１７内で発生した熱量をアシスト熱量とする。ＳＰＣＣＩ燃焼において、未燃混合気は、アシスト熱量を受けて自己着火する。燃料のオクタン価が低いと、当該燃料は自己着火しやすいため、アシスト熱量は少ない。逆に、燃料のオクタン価が高いと、当該燃料は自己着火しにくいため、アシスト熱量は多い。アシスト熱量と燃料のオクタン価との間には、相関がある。

【0057】

図４は、アシスト熱量Ｑｓａと自己着火タイミングθｃｉとの関係を示すグラフ５０１を例示している。グラフ５０１は、本願発明者らが、エンジン１の運転状態（つまり、エンジン１の負荷、及び、環境温度）を変えながら実験を行うことによって得られたグラフである。グラフ５０１は、使用燃料が低オクタン価燃料である場合のグラフである。

【0058】

グラフ５０１の縦軸は、アシスト熱量Ｑｓａを、燃焼室１７内に導入したガス量で割った値である。燃焼室１７内に導入されるガス量は、エンジン１の運転状態に応じて変化する。エンジン１の負荷が高くなると、燃焼室１７内に導入されるガス量は増える。グラフ５０１の縦軸は、アシスト熱量Ｑｓａを、燃焼室１７内に導入されるガス量によって正規化している。

【0059】

ＥＣＵ１０は、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいて燃焼室１７内で発生した熱量を算出できる。ＥＣＵ１０は、図３に示すように、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいて、点火プラグ２５が混合気に点火をしたタイミングから未燃混合気が自己着火をしたタイミングθｃｉまでに、燃焼室１７内で発生したアシスト熱量Ｑｓａを算出する。

【0060】

グラフ５０１の横軸は、未燃混合気が自己着火したタイミングθｃｉである。未燃混合気が自己着火すると、圧力変化（ｄＰ／ｄθ）が変わる。ＥＣＵ１０は、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいて、自己着火タイミングθｃｉを特定できる。

【0061】

また、前述したように、ＥＣＵ１０は、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいて、混合気が自己着火してＳＰＣＣＩ燃焼が発生したことを把握できる。

【0062】

グラフ５０１の丸は、エンジン１が運転する環境温度が標準でかつ、空気量Ｃｅが最大の場合の計測値であり、グラフ５０１の三角は、環境温度が標準でかつ、空気量Ｃｅが大の場合の計測値であり、グラフ５０１のひし形は、環境温度が標準でかつ、空気量Ｃｅが小の場合の計測値である。また、グラフ５０１の四角は、環境温度が、標準よりも高い酷暑でかつ、空気量Ｃｅが大の場合の計測値であり、グラフ５０１の逆三角は、環境温度が酷暑でかつ、空気量Ｃｅが小の場合の計測値である。

【0063】

グラフ５０１において直線５０１１－５０１５で示すように、正規化されたアシスト熱量Ｑｓａと自己着火タイミングθｃｉとの間には相関がある。つまり、各直線５０１１－５０１５は全て、右上がりである。アシスト熱量Ｑｓａが多いと、自己着火タイミングθｃｉが遅角し、アシスト熱量Ｑｓａが少ないと、自己着火タイミングθｃｉが進角する。また、その相関関係は、エンジン１の運転状態毎に成立する。つまり、直線５０１１－５０１５は、エンジン１の運転状態毎に異なる。

【0064】

ここで、環境温度の高低について比較をする。環境温度が高い場合（直線５０１４）は、環境温度が低い場合（直線５０１５）に比べて、アシスト熱量Ｑｓａは小さい。環境温度が高いと、燃焼室１７の中に導入される吸気の温度が高い。吸気温度が高いと、燃焼室１７の中の温度が高くなって未燃混合気が自己着火しやすい。このため、吸気温度が高いと、アシスト熱量Ｑｓａは小さい。

【0065】

次に、空気量Ｃｅの大小について比較をする。空気量Ｃｅが大きい場合、つまり、エンジン１のトルクが大きい場合（直線５０１１、５０１２）は、空気量Ｃｅが小さい場合、つまり、エンジン１の負荷が低い場合（直線５０１５）に比べて、アシスト熱量Ｑｓａは小さい。燃焼室１７の中に導入する空気量が多いと、当該空気の圧縮に伴い、燃焼室１７の中の温度が、より高くなる。燃焼室１７の中の温度が高くなると、未燃混合気は自己着火しやすい。そのため、空気量Ｃｅが大きいと、アシスト熱量Ｑｓａは小さい。

【0066】

グラフ５０１において、各運転状態におけるアシスト熱量Ｑｓａと自己着火タイミングθｃｉとの計測値を直線の統計モデルによって表現すると共に、当該直線の、特定クランク角（特定ＣＡ、例えば１５°ＡＴＤＣ）における切片を、各運転状態におけるモデルの代表値と定める。以下において、この代表値を、「等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量）」と呼ぶ。

【0067】

図４のグラフ５０１は、前述したように、使用燃料が低オクタン価燃料である場合の、正規化したアシスト熱量Ｑｓａと自己着火タイミングθｃｉとの関係を例示している。図示は省略するが、本願発明者らは、使用燃料が高オクタン価燃料である場合も同様に、エンジン１の運転状態毎に、正規化したアシスト熱量Ｑｓａと自己着火タイミングθｃｉとの相関関係が成立することを確認した。

【0068】

図５は、グラフ５０１等に基づいて作成されるグラフ６０１を例示している。グラフ６０１の縦軸は、前述した等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量）である。グラフ６０１の横軸は、空気量Ｃｅである。グラフ６０１は、エンジン１のさまざまな運転状態のデータを含んでいる。グラフ６０１はまた、使用燃料が高オクタン価燃料である場合のデータと、使用燃料が低オクタン価燃料である場合のデータとを含んでいる。

【0069】

グラフ６０１の黒丸は、使用燃料が高オクタン価燃料でかつ、環境温度が標準の場合のデータであり、グラフ６０１の四角は、使用燃料が高オクタン価燃料でかつ、環境温度が酷暑の場合のデータである。グラフ６０１の白丸は、使用燃料が低オクタン価燃料でかつ、環境温度が標準の場合の結果であり、グラフ６０１の三角は、使用燃料が低オクタン価燃料でかつ、環境温度が酷暑の場合のデータである。グラフ６０１のバツ印は、使用燃料が高オクタン価燃料の場合に、高オクタン価燃料に対応する第１制御セットによって、エンジン１の運転を制御した場合のデータである。

【0070】

グラフ６０１において曲線６０１１－６０１４で示すように、等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量）と空気量Ｃｅとの間には相関がある。つまり、空気量Ｃｅが高いと、空気の圧縮に伴い燃焼室１７の中の温度が大きく上昇するから、等価温度上昇量は小さくなり、逆に、空気量Ｃｅが低いと、等価温度上昇量が大きくなる。曲線６０１１－６０１４は全て、右下がりになる。また、高オクタン価燃料の使用時の曲線６０１１、６０１２と、低オクタン価燃料の使用時の曲線６０１３、６０１４とは相違する。同一の空気量Ｃｅで比較した場合に、高オクタン価燃料の使用時は、低オクタン価燃料の使用時よりも、未燃混合気が自己着火しにくいため、等価温度上昇量は大きい。

【0071】

また、等価温度上昇量と充填効率との相関関係は、環境温度毎に成立する。つまり、同一の空気量Ｃｅで、酷暑時の曲線６０１２、６０１４と、標準時の曲線６０１１、６０１３とを比較した場合に、酷暑時は燃焼室１７の中の温度がより高くなるため、標準時よりも、等価温度上昇量が小さい。

【0072】

グラフ６０１に示すように、使用燃料が高オクタン価燃料の場合の曲線６０１１、６０１２と、使用燃料が低オクタン価燃料の場合の曲線６０１３、６０１４とは異なる。そこで、エンジン１がＳＰＣＣＩ燃焼を行っている場合に、ＥＣＵ１０が、各種センサＳＷ１－ＳＷ１１の計測信号に基づいて、等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量））と、空気量Ｃｅとを算出するとともに、グラフ６０１において、算出した等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量））と空気量Ｃｅとの点が、どこにプロットできるか、に基づいて、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価を判定することができる。

【0073】

つまり、算出した等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量））と空気量Ｃｅとの点が、例えば曲線６０１１の上に載れば、ＥＣＵ１０は、使用燃料が高オクタン価燃料であると判断できる。また、算出した等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量））と空気量Ｃｅとの点が、例えば曲線６０１３の上に載れば、ＥＣＵ１０は、使用燃料が低オクタン価燃料であると判断できる。

【0074】

また、高オクタン価燃料を貯留している燃料タンク６３に低オクタン価燃料を注ぎ足す、又は、低オクタン価燃料を貯留している燃料タンク６３に高オクタン価燃料を注ぎ足すと、燃料のオクタン価は、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との中間のオクタン価になる。この場合、等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量））と空気量Ｃｅとの点は、グラフ６０１における曲線と曲線との間にプロットされる。ＥＣＵ１０は、線形補間によって、燃料のオクタン価、つまり、中間のオクタン価を判定することができる
（オクタン価判定の手順）
図６は、燃料のオクタン価を判定する判定装置の構成を例示している。判定装置は、アシスト熱量算出部１０５、フィッティング部１０６、等価温度上昇量算出部１０７、自着火特性算出部１０８、オクタン価判定部１０９、制御セット選択部１１０を備えている。これらの各部は、ＥＣＵ１０の機能ブロックである。判定装置は、エンジン１の運転中に、オクタン価の判定を逐次行う。

【0075】

アシスト熱量算出部１０５は、前述したアシスト熱量Ｑｓａを算出する。アシスト熱量算出部１０５は、筒内圧センサＳＷ５を含む各種センサＳＷ１－ＳＷ１１の計測信号に基づいて、アシスト熱量Ｑｓａを算出する（図３も参照）。アシスト熱量算出部１０５は、燃焼室１７の中で燃焼が行われる度にアシスト熱量Ｑｓａを算出する。

【0076】

フィッティング部１０６は、アシスト熱量算出部１０５が算出したアシスト熱量Ｑｓａと、自己着火タイミングθｃｉとの関係から、図５に示した統計モデルの直線を定める。具体的に、フィッティング部１０６は、符号１１１のグラフに例示するように、縦軸を正規化したアシスト熱量Ｑｓａとし、横軸を自己着火タイミングθｃｉとした平面上に、アシスト熱量算出部１０５が算出したアシスト熱量Ｑｓａと自己着火タイミングθｃｉとの関係を示す複数の点をプロットする（グラフ１１１の黒丸参照）。フィッティング部１０６は、プロットした複数の点に基づいて、直線、つまり、統計モデルを定める。フィッティング部１０６は、例えば最小二乗法により直線を定めてもよい。尚、直線の傾きを所定の傾きに固定しておき、フィッティング部１０６は、直線の切片のみを定めてもよい。こうすることで、フィッティング部１０６の演算量が少なくなる。

【0077】

等価温度上昇量算出部１０７は、フィッティング部１０６が定めた直線に基づいて、特定ＣＡの切片である等価温度上昇量（Ｑｓａ（特定ＣＡ）／筒内ガス量）を算出する（グラフ１１１の白丸参照）。具体的に等価温度上昇量算出部１０７は、フィッティング部１０６が定めた直線と、特定ＣＡの縦線との交点を算出する。

【0078】

自着火特性算出部１０８は、等価温度上昇量算出部１０７が算出した等価温度上昇量と、メモリ１０２に記憶しているマップ１１２とに基づいて、自着火特性を算出する。マップ１１２は、図５に示すグラフ６０１を９０°だけ反時計回りに回転させたものである。マップ１１２は、当該エンジン１について実験またはシミュレーションを行うことにより予め作成されかつ、メモリ１０２に記憶されている。マップ１１２は、使用燃料が高オクタン価燃料でかつ、エンジン１の環境温度が標準条件である場合の第１特性線と、使用燃料が低オクタン価燃料でかつ、エンジン１の環境温度が酷暑条件である場合の第２特性線と、を含んでいる。第１特性線は、混合気が最も自己着火しにくい場合に相当し、第２特性線は、混合気が最も自己着火しやすい場合に相当する。

【0079】

自着火特性算出部１０８は、等価温度上昇量算出部１０７が算出した等価温度上昇量と、空気量Ｃｅとの関係を示す点をマップ１１２にプロットし（マップ１１２の黒丸参照）、当該点を通る曲線を算出する（マップ１１２の破線参照）。自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線は、第１特性線から第２特性線までの間に定まる。自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線は、第１特性線に一致する場合、及び、第２特性線に一致する場合もある。

【0080】

オクタン価判定部１０９は、自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線に基づいて、燃料のオクタン価を判定する。より詳細に、オクタン価判定部１０９は、自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線に基づいて、燃料のオクタン価を推定する。オクタン価判定部１０９はまた、今回推定したオクタン価を、メモリ１０２に記憶しているオクタン価に反映させることにより、メモリ１０２に記憶するオクタン価を更新する。オクタン価判定部１０９は、エンジン１がＳＰＣＣＩ燃焼を行っている間は、オクタン価の更新を逐次行う。

【0081】

先ず、オクタン価判定部１０９によるオクタン価の推定について説明する。オクタン価判定部１０９は、自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線が、第１特性線に一致する場合は、使用燃料は、高オクタン価であると推定する。オクタン価判定部１０９は、自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線が、第２特性線に一致する場合は、使用燃料は、低オクタン価であると推定する。

【0082】

オクタン価判定部１０９は、自着火特性算出部１０８が算出した自着火特性の曲線が、図６に破線で例示するように、第１特性線と第２特性線との間に位置する場合は、燃料のオクタン価を線形補間により算出する（図６の矢印参照）。この場合、オクタン価判定部１０９は、使用燃料は、高オクタン価と低オクタン価との中間のオクタン価であると推定する。

【0083】

ここで、オクタン価判定部１０９は、オクタン価の推定の際に、温度補正を行う。つまり、吸気温度が高い場合、及び／又は、エンジン１の水温が高い場合は、燃焼室１７の中のガスの温度が高くなるため、混合気は自着火しやすい。この場合、燃料のオクタン価が、見かけ上、低くなる。オクタン価判定部１０９は、吸気温度、及び／又は、エンジン１の水温に基づいて、推定したオクタン価を補正する。具体的に、吸気温度、及び／又は、エンジン１の水温が高いと、オクタン価判定部１０９は、推定したオクタン価が高くなるように補正する。吸気温度、及び／又は、エンジン１の水温が低いと、オクタン価判定部１０９は、推定したオクタン価が低くなるように補正する。

【0084】

尚、オクタン価判定部１０９が、吸気温度、及び／又は、エンジン１の水温に基づいて推定したオクタン価を補正する代わりに、自着火特性算出部１０８が、吸気温度、及び／又は、エンジン１の水温に基づいて、自着火特性を補正してもよい。

【0085】

オクタン価判定部１０９は、推定したオクタン価に一次遅れフィルタによるフィルタ処理を行って、オクタン価を更新する。メモリ１０２は、更新されたオクタン価を記憶する。フィルタ処理を行うことによって、メモリ１０２に記憶されるオクタン価の値が大きく変動することが抑制される。エンジン１におけるＳＰＣＣＩ燃焼の安定化に有利である。

【0086】

制御セット選択部１１０は、オクタン価判定部１０９が更新した燃料のオクタン価に基づいて、エンジン１の運転制御に用いる制御セットを選択する。具体的に、制御セット選択部１１０は、更新された燃料のオクタン価が、低オクタン価よりも高オクタン価に近い場合は、高オクタン価燃料に対応する第１制御セットを選択し、更新された燃料のオクタン価が、高オクタン価よりも低オクタン価に近い場合は、低オクタン価燃料に対応する第２制御セットを選択する。

【0087】

尚、制御セット選択部１１０は、メモリ１０２が記憶している燃料のオクタン価が中間のオクタン価である場合、第１制御セットの制御量と、第２制御セットの制御量との中間値を、各デバイスの制御量に定めてもよい。

【0088】

ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価に応じて選択された制御セットに従って、少なくとも、インジェクタ６の燃料噴射タイミング、点火プラグ２５の点火タイミング、吸気電動Ｓ－ＶＴ２３の位相角、排気電動Ｓ－ＶＴ２４の位相角、及び、スワールコントロール弁５６の開度をそれぞれ制御する。また、ＥＣＵ１０は、後述するように、燃料が高オクタン価燃料であるときに、燃料のオクタン価に応じてスロットル弁４３の開度を制御する。その結果、エンジン１は、使用燃料のオクタン価に応じて、常に、燃費及び排気エミッション性能が最適になる。また、使用燃料のオクタン価にかかわらず、エンジン１は、燃焼騒音を抑制できる。

【0089】

図７は、ＥＣＵ１０が実行する制御であって、燃料のオクタン価を判定する手順を例示している。図７のフローは、イグニッションをオンにするとスタートする。スタート後のステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、メモリ１０２に記憶されているオクタン価に基づいて、対応する制御セットを選択し、エンジン１の運転を制御する。

【0090】

続くステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、筒内圧センサＳＷ５からの計測信号、つまり、燃焼室１７の中の圧力波形の情報を取得する。

【0091】

ステップＳ３において、ＥＣＵ１０は、図３に例示する圧力波形に基づいて、自己着火タイミングθｃｉを算出し、続くステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、圧力波形に基づいて、ＳＰＣＣＩ燃焼が行われたか否かを判断する。ステップＳ４の判断がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ５に進み、ＮＯの場合、プロセスはリターンする。燃料のオクタン価の判定は、ＳＰＣＣＩ燃焼時のみ、実行可能である。

【0092】

前記ステップＳ５においてＥＣＵ１０は、空気量Ｃｅが下限値以上であるか否かを判断する。図５に例示するように、等価温度上昇量と充填効率との関係において、空気量Ｃｅが低いと、曲線６０１１－６０１４が互いに近づいてしまう。この場合、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価を誤判定するおそれがある。そこで、ＥＣＵ１０は、空気量Ｃｅが下限値よりも小さい場合は、燃料のオクタン価の判定を行わない。オクタン価の判定可能な下限負荷が存在する。ステップＳ５の判断がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ６に進み、ステップＳ５の判断がＮＯの場合、プロセスはリターンする。このことにより、使用燃料のオクタン価の誤判定が抑制される。

【0093】

次にステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、前述したように、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいて、アシスト熱量Ｑｓａを算出する。続くステップＳ７において、ＥＣＵ１０は、算出されたアシスト熱量Ｑｓａと、自己着火タイミングθｃｉとの関係を示す複数の点に基づいて、直線の統計モデルを定める（図６のグラフ１１１参照）。つまり、ＥＣＵ１０は、複数の点に対して直線をフィットさせる。

【0094】

次いで、ステップＳ８において、ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ７で定めた直線の統計モデルに基づいて、当該直線の、特定ＣＡにおける切片である等価温度上昇量を算出する。そして、ステップＳ９において、ＥＣＵ１０は、算出した等価温度上昇量と、メモリ１０２が記憶しているマップ１１２とに基づいて、自着火特性を算出するとともに、自着火特性から、燃料のオクタン価を推定する（ステップＳ１０）。

【0095】

このオクタン価の判定ロジックは、ＳＰＣＣＩ燃焼の特性を利用している。混合気がＳＰＣＣＩ燃焼すれば、ＥＣＵ１０は、燃焼に関係する燃焼パラメータに基づいて、使用燃料のオクタン価を判定できる。ノッキングが発生しなくても、ＥＣＵ１０は、使用燃料のオクタン価を判定できる。ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転中に、使用燃料のオクタン価を逐次、判定できる。

【0096】

本実施形態では、特に、ＥＣＵ１０は、燃料が高オクタン価である場合に、オクタン価が相対的に低い第１オクタン価（９６）であるか、相対的に高い第２オクタン価（１００）であるかを判定する。オクタン価が第２オクタン価であるか否かは、ステップＳ１～ステップＳ１０までのプロセスを何度か繰り返して判定する。具体的には、ステップＳ１～ステップＳ１０までのプロセスにより、オクタン価が所定オクタン価以上であることが所定回数判定されたときに、燃料が第２オクタン価であると判定する。例えば、所定オクタン価は９９．５であり、所定回数は３００回である。

【0097】

（空気量制御）
図８には、第１オクタン価燃料と第２オクタン価燃料とを用いた場合のエンジンの運転状態を比較して示す。図８の縦軸は、エンジン負荷（エンジントルクに相当）であり、横軸はエンジン回転数である。グラフ中の実線は、第２オクタン価燃料を用いた場合の全負荷の値を示し、一点鎖線は、第１オクタン価燃料を用いた場合の全負荷の値を示す。

【0098】

図８に示すように、第２オクタン価燃料を用いた場合、エンジン回転数がＮｅ以上の領域において第１オクタン価燃料よりも高いエンジン負荷を得ることができる。一方で、エンジン回転数がＮｅ未満の低回転領域おいては、第２オクタン価燃料を用いた方が、第１オクタン価燃料の場合よりも僅かに高い程度である。しかしながら、第２オクタン価燃料を用いるときには、特に加速時等のエンジンの過渡時には、グラフに破線で示すようなエンジン負荷を得ることで、高い加速性能を実現させることが求められている。

【0099】

そこで、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、燃料が第２オクタン価燃料であると判定されたときには、第２オクタン価燃料であることに応じた制御信号を、スロットル弁４３に出力するようにした。具体的には、ＥＣＵ１０は、燃料が第２オクタン価燃料であると判定されたときには、限界Ｃｅを、通常の第１上限値Ｃｅ１から、該第１上限値Ｃｅ１よりも高い第２上限値Ｃｅ２に設定するようにして、スロットル弁４３を制御する。限界Ｃｅは、スロットル弁４３を介して燃焼室１７に供給される空気量の上限値を表す値である。第１上限値Ｃｅ１は、燃料が第１オクタン価燃料であるときの限界Ｃｅである。これにより、燃料が第２オクタン価燃料であるときには、より多くの空気を燃焼室１７に取り込むことができ、低回転領域であっても高いエンジン負荷が得られる。

【0100】

第１上限値Ｃｅ１及び第２上限値Ｃｅ２は、本実施形態では、第１吸気温度センサＳＷ２により計測される吸気温度と水温センサＳＷ６により計測される冷却水の水温とに基づいて算出される。第１上限値Ｃｅ１及び第２上限値Ｃｅ２は、吸気温度と冷却水の水温とにかかわらず、固定値としてもよい。

【0101】

しかしながら、空気量を増加させると、燃焼室１７内で発生する熱量が増加して、シリンダ１１の壁温が上昇する。このため、エンジン１の過渡状態が長期間継続して、シリンダ１１の壁温が過剰に上昇すると、混合気を形成する燃料が第２オクタン価燃料であってもプリイグニッション等の異常燃焼が発生するおそれがある。

【0102】

そこで、本実施形態では、燃料が第２オクタン価燃料であると判定されたときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２としつつ、シリンダ１１の壁温が所定温度Ｔｌよりも上昇する可能性があるときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２よりも低くするようにした。具体的には、ＥＣＵ１０は、エンジン負荷が所定負荷以上であることが計測されかつシリンダ１１の壁温が所定温度Ｔｌよりも上昇する限界条件が成立したときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２よりも低くする。尚、所定負荷は、エンジン１が過渡状態であるとみなせる負荷であり、例えば、全負荷状態の負荷である。また、所定温度Ｔｌは、プリイグニッションが生じるおそれのある温度に設定することができる。

【0103】

本実形態１では、限界条件は、エンジン負荷が所定負荷以上であることが計測された時点から、予め設定した特定時間が経過するという条件に設定されている。特定時間は、エンジン回転数に応じて設定される。具体的には、ＥＣＵ１０は、クランク角センサＳＷ７により計測されるエンジン回転数が低いほど特定時間を短く設定し、該エンジン回転数が高いほど特定時間を長く設定する。エンジン回転数が低いほど、混合気がシリンダ１１の壁面と接触する時間が長く、混合気の温度が上昇しやすいためである。尚、特定時間の算出において、ＥＣＵ１０は、第１吸気温度センサＳＷ２により計測される吸気温度や水温センサＳＷ６により計測される冷却水の水温を更に考慮するようにしてもよい。

【0104】

図９は、燃料のオクタン価が第２オクタン価であると判定されたときの限界Ｃｅ、空気量、目標負荷、及び筒内温度の変化を示す。尚、シリンダ１１の壁温は、筒内温度と同様の変化をする。

【0105】

まず、初期状態において、燃料のオクタン価は、第１オクタン価（Ｌ＿Ｒｏｎ）であり、限界Ｃｅは第１上限値Ｃｅ１に設定されているとする。目標負荷はＴｑ１に設定されている。このとき、目標負荷に対する実際の目標空気量は、第１上限値Ｃｅ１よりも高い値であるが、最終的に第１上限値Ｃｅ１に設定し直されて、空気量は第１上限値Ｃｅ１に制限されているとする。

【0106】

初期状態から時間ｔ１において、オクタン価が第２オクタン価（Ｈ＿Ｒｏｎ）であると判定されたとする。このときには、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１から第２上限値Ｃｅ２に変更される。このとき、限界Ｃｅが上昇したことにより、空気量は第１上限値Ｃｅ１よりも高くなる。空気量が増加したことにより、筒内温度も上昇する。

【0107】

次に、時間ｔ２において、アクセルペダルが踏み込まれて、エンジン負荷が上昇すると、それに伴い空気量も増加する。そして、時間ｔ３において、目標負荷が所定負荷以上のＴｑ２に設定されると、空気量が第２上限値Ｃｅ２に制限される。空気量が増加したことにより、筒内温度は、更に上昇して、前記所定温度Ｔｌに近くなる。

【0108】

その後、時間ｔ４において、特定時間が経過する（限界条件が成立する）と、限界Ｃｅが第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に漸減される。限界Ｃｅは、特に、第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に連続的に下げられる。これにより、空気量も第２上限値Ｃｅ２から漸減する。このとき、目標負荷はＴｑ２のままである。筒内温度は空気量が減少することにより低下する。

【0109】

限界Ｃｅを漸減させる際の、限界Ｃｅの傾き（単位時間当たりの減少量）は、ショックが生じない程度の傾きに設定されている。

【0110】

時間ｔ５において、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１に到達すると、限界Ｃｅはそれ以上低下せず、第１上限値Ｃｅ１が維持される。これにより、空気量も第１上限値Ｃｅ１に維持される。筒内温度は低下し続ける。

【0111】

そして、時間ｔ６において、目標負荷が所定負荷未満になると、限界Ｃｅは、第２上限値Ｃｅ２に向かって漸増される。空気量は、目標負荷Ｔｑ１に応じた空気量に向かって漸増する。筒内温度は、空気量が漸増されることで温度低下が抑制される。これにより、シリンダ１１の壁温を、第２オクタン価燃料を含む混合気を安定して燃焼させる温度に維持することができ、燃焼安定性を向上させることができる。

【0112】

以上のように、燃料が第２オクタン価燃料のときには、限界Ｃｅを相対的に高い第２上限値Ｃｅ２としつつも、シリンダ１１の壁温に関する限界条件が成立したときに、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から低下させることで、シリンダ１１が過剰に高くなることを抑制することができる。これにより、プリイグニッション等の異常燃焼を抑制しつつ、高いエンジン負荷を得ることができる。

【0113】

次に、ＥＣＵ１０による空気量制御の処理動作を、図１０のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。このフローチャートは、エンジン１の駆動中には所定のサイクルで実行される。

【0114】

まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１０は、各種センサＳＷ１～ＳＷ１１からの信号を読み込む。

【0115】

次に、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１０は、エンジン１の目標負荷を算出する。ＥＣＵ１０は、特に、アクセル開度センサＳＷ８の検出結果から目標負荷を算出する。

【0116】

次いで、ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１０は、目標空気量を算出する。ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ１０２で算出した目標負荷に応じて目標空気量を算出する。

【0117】

続いて、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１０は、第１上限値Ｃｅ１及び第２上限値Ｃｅ２を算出する。

【0118】

次のステップＳ１０５において、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価を推定する。ＥＣＵ１０は、図７に示すフローチャートに従ってオクタン価を推定する。

【0119】

次に、ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価であるか否かを判定する。前述したように、ＥＣＵ１０は、図７のフローチャートを繰り返すことで、第２オクタン価であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価であるＹＥＳのときには、ステップＳ１０７に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価でないＮＯのときには、ステップＳ１１３に進む。

【0120】

ステップＳ１０７では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２に設定する。

【0121】

次のステップＳ１０８において、ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ１０２で算出した目標負荷が所定負荷以上であるか否かについて判定する。ＥＣＵ１０は、目標負荷が所定負荷以上であるＹＥＳのときには、ステップＳ１０９に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、目標負荷が所定負荷未満であるＮＯのときには、ステップＳ１１５に進む。

【0122】

ステップＳ１０９では、ＥＣＵ１０は、特定時間を算出する。ＥＣＵ１０は、クランク角センサＳＷ７により計測されるエンジン回転数に基づいて特定時間を算出する。

【0123】

次のステップＳ１１０において、ＥＣＵ１０は、目標負荷が所定負荷以上になってから、前記ステップＳ１０９で算出した特定時間が経過したか否かについて判定する。ＥＣＵ１０は、特定時間が経過したＹＥＳのときには、ステップＳ１１１に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、特定時間が経過していないＮＯのときには、ステップＳ１１５に進む。

【0124】

ステップＳ１１１では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に漸減させる。

【0125】

次のステップＳ１１２において、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１になったか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１に至っているＹＥＳのときには、ステップＳ１１３に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１に至っていないＮＯのときには、ステップＳ１１４に進む。

【0126】

前記ステップＳ１０６の判定がＮＯであるか、又は前記ステップＳ１１２の判定がＹＥＳであるときに進むステップＳ１１３では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１に設定する。

【0127】

一方で、前記ステップＳ１１４では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１と第２上限値Ｃｅ２との中間値に設定する。ＥＣＵ１０は、中間値として、前記ステップＳ１１１で限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から漸減させてから、現在到達している限界Ｃｅの値を採用することができる。

【0128】

前記ステップＳ１０８の判定がＮＯであるとき、前記ステップＳ１１０の判定がＮＯであるとき、並びに前記ステップＳ１１３又は前記ステップＳ１１４の後に進むステップＳ１１５では、ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ１０３で算出した目標空気量が限界Ｃｅ以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、目標空気量が限界Ｃｅ以上であるＹＥＳのときには、ステップＳ１１６に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、目標空気量が限界Ｃｅ未満であるＮＯのときには、ステップＳ１１７に進む。尚、この限界Ｃｅは、前記ステップＳ１０８及び前記ステップＳ１１０からステップＳ１１５に進んだときには、第２上限値Ｃｅ２であり、前記ステップＳ１１３からステップＳ１１５に進んだときには第１上限値Ｃｅ１であり、前記ステップＳ１１４からステップＳ１１５に進んだときには中間値である。

【0129】

ステップＳ１１６では、ＥＣＵ１０は、目標空気量を限界Ｃｅに修正する。

【0130】

そして、ステップＳ１１７において、ＥＣＵ１０は、目標空気量に基づいてスロットル弁４３を制御する。ステップＳ１１７の後は、リターンする。

【0131】

したがって、本実施形態１では、燃焼室１７内に供給される空気量を調整可能なスロットル弁４３と、エンジン１に関係するパラメータの計測信号を出力する計測部（特に、筒内圧センサＳＷ５、水温センサＳＷ６、クランク角センサＳＷ７、アクセル開度センサＳＷ８）と、計測信号に基づいて燃焼室１７に供給される燃料のオクタン価を判定するとともに、判定したオクタン価に応じた制御信号を、スロットル弁４３に出力するＥＣＵ１０と、を備え、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第１オクタン価であるときには、スロットル弁４３を介して燃焼室１７に供給される空気量の上限値である限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１に設定する一方、燃料のオクタン価が第１オクタン価よりも高い第２オクタン価であるときには、限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１よりも高い第２上限値Ｃｅ２に設定し、さらにＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価であるときに、計測信号から算出される目標負荷が所定負荷以上でありかつシリンダ１１の壁温が所定温度Ｔｌよりも上昇する限界条件が成立したときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２よりも低くする。これにより、第２オクタン価燃料を用いるときには、限界Ｃｅが高く設定されるため、高いエンジン負荷を得ることができる。一方で、シリンダ１１の壁温が所定温度Ｔｌよりも高くなりそうなときには、限界Ｃｅが下げられるため、シリンダ１１の壁温が過剰に上昇することが抑制されて、プリイグニッション等の異常燃焼が抑制される。したがって、異常燃焼を抑制しつつ高いエンジン負荷を得ることができる。

【0132】

また、本実施形態１において、限界条件は、目標負荷が所定負荷以上となった時から、予め設定した特定時間が経過するという条件である。これにより、特定時間の間は高いエンジン負荷を得つつ、特定時間が経過した後は、限界Ｃｅを低下させることで、シリンダ１１の壁温の上昇を抑制することができる。したがって、異常燃焼を効果的に抑制しつつ高いエンジン負荷を得ることができる。また、ＥＣＵ１０の演算量を少なくすることもできる。

【0133】

特に、本実施形態１では、ＥＣＵ１０は、クランク角センサＳＷ７により計測されるエンジン回転数に応じて特定時間を設定する。これにより、エンジン１の運転状態により特定時間が適切に設定されるため、異常燃焼を効果的に抑制することができる。

【0134】

また、本実施形態１では、ＥＣＵ１０は、限界条件が成立したときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に徐々に低下させる。すなわち、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に一気に低下させると、燃焼室１７に供給される空気量が一気に変わる結果、運転者にショックとして伝わる可能性がある。したがって、限界Ｃｅを徐々に低下させることで、運転者に違和感を与えないようにすることができる。

【0135】

また、本実施形態１では、ＥＣＵ１０は、限界条件が成立して、限界Ｃｅが第２上限値Ｃｅ２よりも低い状態で、目標負荷が前記所定負荷未満になったときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２に上昇させる。すなわち、第２オクタン価燃料を用いているときに、シリンダ１１の壁温が過剰に低下すると、燃焼安定性が低下して、最悪の場合、失火が発生してしまうおそれがある。本実施形態１のように限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２に上昇させるようにすれば、シリンダ１１の壁温の低下が抑制されて、燃焼安定性を向上させることができる。この結果、異常燃焼を抑制しつつ高いエンジン負荷をより効果的に得ることができる。

【0136】

〈実施形態２〉
以下、実施形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態１と共通の部分については、その詳細な説明を省略する。

【0137】

本実施形態２では、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から低下させる限界条件が前記実施形態１とは異なる。具体的には、実施形態２では、シリンダ１１の壁温を推定して、推定温度が所定温度Ｔｌ以上になるときに、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から低下させる。

【0138】

ＥＣＵ１０は、水温センサＳＷ６の計測信号と、筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいて算出される燃焼室１７内で発生した熱量とに基づいてシリンダ１１の壁温を推定する。具体的には、ＥＣＵ１０は、水温センサＳＷ６の計測信号から現在のシリンダ１１の壁温を算出し、そこに、燃焼室１７で発生した熱量から推定される上昇温度を加えることで、次の燃焼サイクル開始時のシリンダ１１の壁温を推定する。

【0139】

そして、ＥＣＵ１０は、目標負荷が所定負荷以上であるときに、推定温度が所定温度Ｔｌ以上になるという限界条件が成立したときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に漸減させる。ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１に到達したときには、限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１に維持する。また、前記実施形態１と同様に、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から低下させた状態で、目標負荷が所定負荷未満になったときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２に漸増させる。

【0140】

次に、本実施形態２に係るＥＣＵ１０による空気量制御の処理動作を、図１１のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。このフローチャートは、エンジン１の駆動中には所定のサイクルで実行される。

【0141】

まず、ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１０は、各種センサＳＷ１～ＳＷ１１からの信号を読み込む。

【0142】

次に、ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１０は、エンジン１の目標負荷を算出する。ＥＣＵ１０は、特に、アクセル開度センサＳＷ８の検出結果から目標負荷を算出する。

【0143】

次いで、ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１０は、目標空気量を算出する。ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ２０２で算出した目標負荷に応じて目標空気量を算出する。

【0144】

続いて、ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１０は、第１上限値Ｃｅ１及び第２上限値Ｃｅ２を算出する。

【0145】

次のステップＳ２０５において、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価を推定する。ＥＣＵ１０は、図７に示すフローチャートに従ってオクタン価を推定する。

【0146】

次に、ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価であるか否かを判定する。前述したように、ＥＣＵ１０は、図７のフローチャートを繰り返すことで、第２オクタン価であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価であるＹＥＳのときには、ステップＳ２０７に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、燃料のオクタン価が第２オクタン価でないＮＯのときには、ステップＳ２１３に進む。

【0147】

ステップＳ２０７では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２に設定する。

【0148】

次のステップＳ２０８において、ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ１０２で算出した目標負荷が所定負荷以上であるか否かについて判定する。ＥＣＵ１０は、目標負荷が所定負荷以上であるＹＥＳのときには、ステップＳ２０９に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、目標負荷が所定負荷未満であるＮＯのときには、ステップＳ２１５に進む。

【0149】

ステップＳ２０９では、ＥＣＵ１０は、シリンダ１１の壁温を推定する。ＥＣＵ１０は、水温センサＳＷ６と筒内圧センサＳＷ５の計測信号に基づいてシリンダ１１の壁温を推定する。

【0150】

次のステップＳ１１０において、ＥＣＵ１０は、推定温度が所定温度Ｔｌ以上であるか否かについて判定する。ＥＣＵ１０は、推定温度が所定温度Ｔｌ以上であるＹＥＳのときには、ステップＳ２１１に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、推定温度が所定温度Ｔｌ未満であるＮＯのときには、ステップＳ２１５に進む。

【0151】

ステップＳ２１１では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に漸減させる。

【0152】

次のステップＳ２１２において、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１になったか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１に至っているＹＥＳのときには、ステップＳ２１３に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅが第１上限値Ｃｅ１に至っていないＮＯのときには、ステップＳ２１４に進む。

【0153】

前記ステップＳ２０６の判定がＮＯであるか、又は前記ステップＳ２１２の判定がＹＥＳであるときに進むステップＳ２１３では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１に設定する。

【0154】

一方で、前記ステップＳ２１４では、ＥＣＵ１０は、限界Ｃｅを第１上限値Ｃｅ１と第２上限値Ｃｅ２との中間値に設定する。ＥＣＵ１０は、中間値として、前記ステップＳ２１１で限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から漸減させてから、現在到達している限界Ｃｅの値を採用することができる。

【0155】

前記ステップＳ２０８の判定がＮＯであるとき、前記ステップＳ２１０の判定がＮＯであるとき、並びに前記ステップＳ２１３又は前記ステップＳ２１４の後に進むステップＳ１１５では、ＥＣＵ１０は、前記ステップＳ１０３で算出した目標空気量が限界Ｃｅ以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ１０は、目標空気量が限界Ｃｅ以上であるＹＥＳのときには、ステップＳ２１６に進む。一方で、ＥＣＵ１０は、目標空気量が限界Ｃｅ未満であるＮＯのときには、ステップＳ２１７に進む。尚、この限界Ｃｅは、前記ステップＳ２０８及び前記ステップＳ２１０からステップＳ２１５に進んだときには、第２上限値Ｃｅ２であり、前記ステップＳ２１３からステップＳ２１５に進んだときには第１上限値Ｃｅ１であり、前記ステップＳ２１４からステップＳ２１５に進んだときには中間値である。

【0156】

ステップＳ２１６では、ＥＣＵ１０は、目標空気量を限界Ｃｅに修正する。

【0157】

そして、ステップＳ２１７において、ＥＣＵ１０は、目標空気量に基づいてスロットル弁４３を制御する。ステップＳ１１７の後は、リターンする。

【0158】

したがって、本実施形態２では、ＥＣＵ１０は、燃焼室１７内の混合気の燃焼に関係する燃焼パラメータに基づいて、シリンダ１１の壁温を推定し、限界条件として、推定温度が所定温度以上となるという条件を採用する。これにより、実際にシリンダ１１の壁温を推定するため、シリンダ１１の壁温が所定温度Ｔｌよりも高くなるタイミングをより適切に算出することができる。このため、限界Ｃｅが高い状態を出来る限り長くしつつ、限界Ｃｅを低下させることで異常燃焼を抑制することができる。

【0159】

〈その他の実施形態〉
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0160】

例えば、限界条件は、前記実施形態１では、特定時間を経過するという条件であり、前記実施形態２では、推定温度が所定温度以上になるという条件であった。これに限らず、例えば、限界条件を、水温センサＳＷ６の計測結果が、所定温度よりも僅かに低く設定された設定温度以上になる、という条件にしてもよい。この限界条件でも、シリンダ１１の壁温が過剰に高くなるのを抑制することができる。

【0161】

また、前記実施形態１及び２では、限界条件を満たしたときには、限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２から第１上限値Ｃｅ１に連続的に漸減させていた。これに限らず、例えば、第２上限値Ｃｅ２と第１上限値Ｃｅ１との間に、２、３点程度の中間値を予め設定しておき、限界Ｃｅを、該中間値を通るようにステップ式に低下させてもよい。限界Ｃｅを第２上限値Ｃｅ２よりも低下させた状態で目標負荷が所定負荷以上となって、限界Ｃｅを漸増させるときも同様に、ステップ式に限界Ｃｅを増加させてもよい。

【0162】

また、前記実施形態１及び２では、スロットル弁４３を制御して、燃焼室１７に供給する空気量を調整していたが、これに限らず、スロットル弁４３に換えて又はスロットル弁４３に加えて、過給機４４やエアバイパス弁４８を利用して、燃焼室１７に供給する空気量を調整するようにしてもよい。

【0163】

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0164】

ここに開示された技術は、燃焼室を形成するシリンダを有するエンジンの制御装置において、オクタン価の異なる燃料を用いる場合に有用である。

【符号の説明】

【0165】

１ エンジン
１０ ＥＣＵ（制御部）
４３ スロットル弁（空気量制御部）
４４ 過給機（空気量制御部）
４８ エアバイパス弁（空気量制御部）
ＳＷ５ 筒内圧センサ（計測部）
ＳＷ６ 水温センサ（計測部）
ＳＷ７ クランク角センサ（計測部）
ＳＷ８ アクセル開度センサ（計測部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】