JP2008540912A

JP2008540912A - 内燃機関のシリンダ内で燃焼される燃料質量とシリンダに供給される燃料質量との間の比率を求めるための方法及び装置

Info

Publication number: JP2008540912A
Application number: JP2008510574A
Authority: JP
Inventors: バウアーエルヴィーン; エルマーディートマー; ラウアートールステン
Original assignee: Siemens VDO Automotive AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2008-11-20
Also published as: WO2006120209A1; US20080196488A1; CN101171412A; KR20080011434A; DE102005021528B3

Abstract

本発明によれば、シリンダにおける燃料燃焼前後のプロセスに対する数式ｐ・Ｖχ＝κの断熱指数（χ）と定数（κ）がシリンダ圧力センサとクランク軸センサの信号に基づいて求められる。燃料燃焼前後のシリンダ圧力（ｐ）は、そのつどの断熱指数（χ）と相応の定数を有する数式を用いて算出され得る。燃料燃焼中はシリンダ圧力（ｐ）がシリンダ圧力センサによって検出される。内燃機関のシリンダにおいて燃焼された燃料質量とシリンダに供給された燃料質量との間の比（ＭＢＲ）の算出は、前述した変数に基づいて行われる。この方法は次のような利点、すなわち内燃機関のシリンダにおいて燃焼された燃料質量とシリンダに供給された燃料質量との間の比（ＭＢＲ）の計算が僅かな計算機コストでできる利点を有している。

Description

本発明は、内燃機関のシリンダ内で燃焼される燃料質量とシリンダに供給される燃料質量との間の比率をシリンダ圧力センサを用いて求めるための方法及び装置に関する。

背景技術
内燃機関のシリンダ内部で行われる燃焼過程の描写とコントロールのための重要な変数は、燃焼作用ないし燃焼機能を表す燃焼関数に用いられる。燃焼作用ないし燃焼機能を表す燃焼関数を示すものである。この燃焼関数はクランク軸角度に依存して、供給された燃料質量に対する燃焼された燃料質量の比（ＭＢＲ；Mass Burn Rate）から形成される。このような前記燃焼関数からは、燃焼重心位置において燃焼過程を特徴付けるさらなる変数を得ることが可能である。この燃焼重心位置とは燃焼関数の次のような動作点、すなわち供給された燃料質量の５０％が燃焼される動作点を表すものである。内燃機関の効率や音響的特性及び排気技法に係る特性などは、音響特性及び排出技術的特性は、実質的に燃焼関数によって定められる燃焼関数を求めるための前提条件はクランク軸角度に依存したシリンダ圧力の情報である。このような依存性に関した情報と圧力経過特性の分析並びに作動過程の計算を用いれば、前記ＭＢＲと燃焼関数は燃焼過程の熱力学的モデルを用いることによって算出できるようになる。これらの依存性に関する情報と圧力経過特性の分析並びに作動過程の計算を用いることによって前記ＭＢＲと燃焼関数が燃焼過程の熱力学的モデルを用いることによって算出可能となる。

この燃焼過程の熱力学モデルに関するさらなる詳細は例えば"Richard van Basshuysen/Fred Schaefer"著、「内燃機関ハンドブック」、２００２年４月発行、第１版、５.２章及び５.３章、や"ロバート・ボッシュ"社の「自動車技術ハンドブック」、１９９５年９月発行第２２版、Ｐ３５８〜３６３に記載されている。

但し熱力学的モデルに基づいて前記ＭＢＲと燃焼関数を算出するならば、所要の計算（演算）処理も熱力学的モデルに基づいてＭＢＲと燃焼関数を算出する場合には、所要の計算（演算）処理が非常に複雑となり、シリンダ圧力センサやクランク軸センサの信号に対しても高いサンプリングレートが必要になるという問題が生じる。そのためエンジン制御機器内でのＭＢＲと燃焼関数の算出は高いコストのもとでしか実現できなくなる。さらにその計算には高いコストがかかっているにもかかわらず、しばしばリアルタイムでの実行が不可能とできなくなる。

ドイツ連邦共和国特許公開第１０２３７３２８号明細書では少なくとも所定の作動状態においてコントロールされた自己着火（ＨＣＣＩモード；Homogeneous Charge Compression Ignition Modus)によって作動される内燃機関の燃焼過程を制御するための方法が開示されている。ここではＨＣＣＩモードにおける燃焼過程がサイクリックプロセッサに基づいてモデリングされており、その場合には燃焼過程の描写が例えば燃焼経過、圧力経過、温度経過若しくは燃焼重心位置などの内部状態変数を用いて行われている。モデリングされた燃焼過程と実際の燃焼過程の出力変数、例えばノッキングセンサの信号、排ガス温度又は空燃比などは、燃焼過程を制御する制御変数（例えば燃料噴射量や排気再循環量）を制御している制御器に供給される。

本発明の課題は、内燃機関のシリンダ内で燃焼される燃料質量とシリンダに供給される燃料質量との間の比率を僅かな計算機コストで求めることのできる方法及び装置を提供することである。

この課題は独立請求項の特徴部分に記載された本発明によって解決される。本発明の有利な構成は従属請求項に記載されている。

本発明による方法及び装置は、内燃機関のシリンダ内で燃焼される燃料質量とシリンダに供給される燃料質量との間の比率がシリンダ圧力センサを用いることで求められるという点で優れている。それに対してはシリンダにおける燃料燃焼前のプロセスに対して断熱指数χ_vと定数κ_vが、シリンダ容積Ｖとそれに対応するシリンダ圧力ｐからなる複数の値対から求められる。毎に断熱指数χ_vと定数κ_vがシリンダ容積Ｖと対応するシリンダ圧力ｐの複数の値対から求められる。その場合のシリンダ容積はクランク軸に割当てられたクランク軸センサの信号から求められ、シリンダ圧力はシリンダ圧力センサの信号によって求められる。

前記２つの変数χ_vとκ_vの算出が行われた後では、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比が求められるべき動作点に対し、シリンダにおける燃料燃焼前のプロセス動作点に対し、シリンダにおける燃料燃焼前の過程に対するシリンダ圧力が当該変数χ_vとκ_vに基づいて求められる。

それに続けてシリンダにおける燃料燃焼前のプロセスに類似して、燃料燃焼後のプロセスに対しても、断熱指数χ_nと定数κ_nがシリンダ容積とそれに対応するシリンダ圧力からなる複数の値対から求められる。

前記２つの変数χ_nとκ_nの算出が行われた後では、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比が求められるべき動作点に対して、シリンダにおける燃料燃焼後のプロセスに対するシリンダ圧力が当該変数χｎとκｎに基づいて求められる。

続いて前記のように算出された燃料燃焼前と燃焼中及び燃焼後のシリンダ圧力を用いて、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比が前述した動作点に対して求められる。

この方法は、当該方法がシリンダ圧力センサとクランク軸センサからの測定技術的に検出された信号に基づくシリンダ容積とそれに対応するシリンダ圧力からなる僅かな値対（最低４つ）を必要とするだけで、任意の動作点に対して、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比の算出を可能にしている。従ってこの本発明による方法は次のような利点を有する。すなわち複雑な熱力学的モデルを何も使用せず、計算機コストが僅かしかかからない。これにより、エンジン制御機器内に追加投入されたハードウエアに伴う要求の増大に基づくコスト高などを引き起こすことなく、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比をエンジン制御機器内でリアルタイムに求めることが可能となる。

本発明による方法はオットーエンジンにもディーゼルエンジンにもあるいはその他のガスで作動する内燃機関にも適用することが可能である。

本発明の有利な構成によれば、複数の動作点毎に求められた、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比から燃焼関数が形成される。この燃焼関数は内燃機関の燃焼過程の制御に用いることができる。それにより内燃機関の効率や音響的特性及び排気技法に係る特性などが最適にできる。

さらに別の有利な構成によれば、燃焼関数から燃焼重心位置が求められる。燃焼重心位置は内燃機関の燃焼過程描写のために特徴付けられた変数を表しており、これは燃焼過程の制御に用いることができる。それにより内燃機関の効率や音響的特性及び排気技法に係る排出特性などが最適にできる。

本発明の別の有利な構成によれば、シリンダにおける燃料燃焼前のプロセスに対して断熱指数χ_vと定数κ_vが以下の式

に従って求められ、この場合シリンダ圧力には符号ｐが付せられ、シリンダ容積には符号Ｖが付せられる。シリンダにおける燃料燃焼後（インデックスｎ）のプロセスに対しては、断熱指数χ_nと定数κ_nが以下の式

に基づいて求められる。

前記式１と式２は、そのつどの断熱指数と定数の算出を少ない計算機コストで可能にするものである。

さらに別の有利な構成によれば、シリンダにおける燃料燃焼前のプロセス及び／又はシリンダにおける燃料燃焼後のプロセスに対して断熱指数χが以下の式

に基づいて求められる。

前記式３において、符号ｐ₁とｐ₂はシリンダ圧力センサの測定値を表し、符号Ｖ₁とＶ₂はクランク軸センサの信号に基づいて求められる対応するシリンダ容積を表している。前記式３は、そのつどの断熱指数の算出を少ない計算機コストで可能にするものである。

本発明のさらに別の有利な構成によれば、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）が以下の式、

に基づいて求められる。

前記式４において、前記符号ＭＢＲはシリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比を表し、前記符号ｃは定数を表し、前記符号ｐ_wはシリンダにおける燃料燃焼中のシリンダ圧力センサの測定値を表し、前記符号Ｐ_vは式１を用いて算出されたシリンダにおける燃料燃焼前のシリンダ圧力を表し、前記符号Ｐ_nは前記式２を用いて算出されたシリンダにおける燃料燃焼後のシリンダ圧力を表している。前記式４に従ったシリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比の計算に対する所要の計算機コストは僅かである。従って前記計算には比較的僅かな記憶容量と計算機能力しか必要ない。

本発明のさらに別の有利な構成によれば、シリンダ容積とそれに対応するシリンダ圧力に対する３つ以上の値対が存在すれば、断熱指数の平均値が求められる。この平均値は相応する式１若しくは式２において、シリンダにおける燃料燃焼前後のシリンダ圧力の算出に用いることができる。このような平均値を利用すれば、前記式１または式２を用いたシリンダ圧力の算出に対する、クランク軸角度センサ若しくはシリンダ圧力センサの測定値検出の際の個々の測定エラーの影響が低減できるようになる。

本発明のさらに別の有利な構成によれば、シリンダ容積とそれに対応するシリンダ圧力に対する３つ以上の値対の存在のもとで、前記式１若しくは式２において用いられる定数の平均値が求められる。この平均値は相応する式１若しくは式２において、シリンダにおける燃料燃焼前後のシリンダ圧力の算出に用いることができる。このような平均値を利用すれば、前記式１または式２を用いたシリンダ圧力の算出に対する、クランク軸角度センサ若しくはシリンダ圧力センサの測定値検出の際の個々の測定エラーの影響が低減できるようになる。

本発明のさらに別の有利な構成によれば、燃焼過程に影響を及ぼす内燃機関の調整量、例えば噴射すべき燃料量や点火時期などが、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比に依存して変更される。これにより、燃焼過程が燃料消費や音響特性及び有害物質の排出などに関して最適化されるようになる。

本発明のさらに別の構成によれば、本発明による方法に従って求められた、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比と、制御機器内にファイルされている特性マップから求められた、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比との比較が実施される。この比較結果は、燃焼過程に影響を及ぼす内燃機関の調整量、例えば噴射すべき燃料量や点火時期などを定めている制御機器に供給される。これにより、燃焼過程が燃料消費や音響特性及び有害物質の排出などに関して最適化されるようになる。

さらに別の有利な構成によれば、本発明による方法が、少なくとも所定の作動状態において制御された自己着火モード（ＨＣＣＩモード）で作動される内燃機関において使用される。このような内燃機関の燃焼過程の制御はこれによって最適化することができる。

本発明のさらに別の有利な構成によれば、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比、又は燃焼関数、又は内燃機関の複数のシリンダに対する燃焼重心位置が求められる。それによりそれぞれのシリンダ内で行われる燃焼過程の最適な制御が可能となる。製造過程若しくは経年劣化に起因して生じるこれらのシリンダ間の許容誤差は、それによって補償調整可能になる。

さらに別の有利な構成によれば、制御機器内において、シリンダ圧力センサの信号検出のためのサンプリングレート若しくはクランク軸センサの信号検出のためのサンプリングレートが、本発明による方法に従って求められた、シリンダ内で燃焼した燃料質量とシリンダに供給された燃焼質量の間の比に対する結果に依存して変更される。これによりシリンダにおける燃焼過程が相応の結果のもとで時間的に高い分解能で把握され、それと共に燃焼過程の制御も最適化されるようになる。

以下では本発明の実施例を概略的な図面に基づき説明する。ここで
図１は、本発明による方法を実施するための装置を概略的に表した図であり、
図２は、本発明による方法を説明するためのフローチャートである。

実施例
図１には本発明による方法を実施するための装置が概略的に表わされている。この装置はシリンダ２を含んだエンジンブロック１を有している。シリンダ２の内部にはピストン３が存在しており、このピストン３はプランジャ４を介してクランク軸５に結合されている。シリンダ２内で行われる燃焼過程によってピストン３はシリンダ２内で垂直方向に往復運動を行う。このシリンダ容積とシリンダ圧力は、シリンダ２内のピストン３の位置に依存する。内燃機関の正常な動作機能のために必要とされる他の構成要素、例えば吸排気バルブ、点火プラグ、吸気マニホールド、排気マニホールドなどは見やすさのためにここでは図示されていない。シリンダ２の内部にはシリンダ圧力を測定するためのシリンダ圧力センサ６が設けられている。さらにエンジンブロック１の内部にはクランク角度を検出するためのクランク軸センサ７も設けられている。これらの２つのセンサからの信号は制御機器８によってピックアップされる。この制御機器８内では、前記２つのセンサからの信号と当該制御機器８内に存在するその他の情報、例えば内燃機関の回転数とを用いて、当該内燃機関のシリンダ２内で燃焼された燃料質量とシリンダ２に供給された燃焼質量との間の比が本発明に従って求められる。制御機器８の右側にある矢印によって表されているのは、当該制御機器８がさらなるセンサからの信号を処理できること、あるいはさらなる制御機器とのデータ交換を実施できることである。さらに燃焼過程に影響を及ぼす内燃機関の調整量が、シリンダ２内で燃焼した燃料質量とシリンダ２に供給された燃焼質量の間の比に依存して変更され、さらに相応の調整信号が当該制御機器８から相応の調整部材に伝送されている。この制御機器８としては例えばエンジン制御機器が利用できる。

図２には本発明による方法を説明するためのフローチャートが示されている。ステップＳ１では、シリンダ２における燃料燃焼前のプロセスに対するクランク軸センサ７とシリンダ圧力センサ６の測定値が検出され、そこからシリンダ容積に対する値Ｖ_1vとそれに対応するシリンダ圧力に対する値ｐ_1vに対する値対が求められる。ステップＳ２では、シリンダ２における燃料燃焼前の他の時点に対してクランク軸センサ７とシリンダ２圧力センサ６の測定値が検出され、そこからシリンダ容積に対する値Ｖ_2vとそれに対応するシリンダ圧力に対する値ｐ_2vに対する値対が求められる。ステップＳ３では、ステップＳ１とＳ２によって算出された値対を用いて、シリンダ２における燃料燃焼前のプロセスに対して式１の断熱指数χ_vと定数κ_vが求められる。この断熱指数χ_vは以下の式、

に従って求められる。
前記定数κ_vはそこにある変数に基づいて以下の式、

に従って求められる。

前記断熱指数χ_vと定数κ_vが算出された後は、シリンダ２における燃料燃焼前の各動作点毎にシリンダ圧力ｐ_vが前記式１を用いて算出される。続いてステップＳ４では、選択された動作点に対してシリンダ２における燃料燃焼前のシリンダ圧力ｐ_vが前記式１を用いて算出される。ステップＳ５では前述した動作点に対してシリンダ圧力センサ６の測定値ｐ_wが検出される。

続いてステップＳ６では、シリンダ２における燃料燃焼後のプロセスに対するクランク軸センサ７とシリンダ圧力センサ６の測定値が検出され、そこからシリンダ容積に対する値Ｖ_1nとそれに対応するシリンダ圧力に対する値ｐ_1nに対する値対が求められる。ステップＳ７では、シリンダ２における燃料燃焼後の他の時点に対してクランク軸センサ７とシリンダ２圧力センサ６の測定値が検出され、そこからシリンダ容積に対するさらなる値Ｖ_2nとそれに対応するシリンダ圧力に対するさらなる値ｐ_2nからなる値対が求められる。ステップＳ８では、ステップＳ６とＳ７によって算出された値対を用いて、シリンダ２における燃料燃焼前のプロセスに対して前記式２の断熱指数χ_nと定数κ_nが求められる。この断熱指数χ_nは以下の式、

に従って求められる。
前記定数κ_nは以下の式、

に基づいて求められる。

前記断熱指数χ_nと定数κ_nが算出された後は、シリンダ２における燃料燃焼後の各動作点毎にシリンダ圧力ｐ_nが前記式２を用いて算出され得る。続いてステップＳ９では、前述した動作点に対してシリンダ２における燃料燃焼後のシリンダ圧力ｐ_nが前記式２を用いて算出される。ステップＳ１０では、シリンダ２内で燃焼した燃料質量とシリンダ２に供給された燃焼質量の間の比ＭＢＲが前記式４を用いて求められる。前記式４において符号ｃは定数を表している。

本発明による方法を実施するための装置を概略的に表した図本発明による方法を説明するためのフローチャート

Claims

シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）を求めるための方法であって、
シリンダ容積（Ｖ）がクランク軸（５）に割当てられたクランク軸センサ（７）によって導出され、さらにシリンダ圧力（ｐ）がシリンダ（２）に割当てられたシリンダ圧力センサ（６）によって測定される形式の方法において、
シリンダ（２）における燃料燃焼前のプロセスに対して断熱指数（χ_v）と定数（κ_v）が、シリンダ容積（Ｖ）とそれに対応するシリンダ圧力（ｐ）からなる複数の値対から求められ
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）が求められるべき動作点に対して、燃料燃焼前のプロセスに対するシリンダ圧力（ｐ_v）が前記変数χ_vとκ_vに基づいて求められ、
引き続き前述した動作点に対し、シリンダ（２）内の燃料の燃焼期間中にシリンダ圧力センサ（６）の測定値（ｐ_w）が検出され
シリンダ（２）における燃料燃焼後のプロセスに対して断熱指数（χ_n）と定数（κ_n）が、シリンダ容積（Ｖ）とそれに対応するシリンダ圧力（ｐ）からなる複数の値対から求められ、
前述した動作点に対して燃料燃焼後のプロセスに対するシリンダ圧力（ｐ_n）が前記変数χ_nとκ_nに基づいて求められ、
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比が前述した動作点に対して、前記のように算出された燃料燃焼前のシリンダ圧力（ｐ_v）と燃料燃焼中のシリンダ圧力（ｐ_w）及び燃料燃焼後のシリンダ圧力（ｐ_n）を用いて求められるようにしたことを特徴とする方法。
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）が複数の動作点に対して求められ、それらの結果から燃焼関数が算出される、請求項１記載の方法。
前記燃焼関数を用いて燃焼重心位置が算出される、請求項２記載の方法。
シリンダ（２）における燃料燃焼前のプロセスに対して断熱指数（χ_v）と定数（κ_v）が以下の式

に基づいて求められ、さらにシリンダ（２）における燃料燃焼後のプロセスに対して断熱指数（χ_n）及び定数（κ_n）が以下の式、

に基づいて求められる、請求項１から３いずれか１項記載の方法。
シリンダ（２）における燃料燃焼前のプロセス及び／又はシリンダ（２）における燃料燃焼後のプロセスに対して断熱指数（χ）が以下の式、

に基づいて求められ、
この場合前記χはそのつどの断熱指数、前記ｐ₁及びｐ₂はシリンダ圧力センサ（６）の測定値、前記Ｖ₁及びＶ₂はそれに対応するシリンダ容積を表している、請求項４記載の方法。
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）が以下の式

に基づいて求められ、この場合前記ｃは定数を表している、請求項１から５いずれか１項記載の方法。
シリンダ容積（Ｖ）とそれに対応するシリンダ圧力（ｐ）に対する３つ以上の値対が存在する場合にそのつどの断熱指数（χ_v，χ_n）の平均値が算出され、当該平均値がシリンダ（２）における燃料燃焼前のシリンダ圧力（ｐ_v）若しくは燃料燃焼後のシリンダ圧力（ｐ_n）の算出に用いられる、請求項１から６いずれか１項記載の方法。
シリンダ容積（Ｖ）とそれに対応するシリンダ圧力（ｐ）に対する３つ以上の値対が存在する場合にそのつどの定数（κ_v，κ_n）の平均値が算出され、当該平均値がシリンダ（２）における燃料燃焼前のシリンダ圧力（ｐ_v）若しくは燃料燃焼後のシリンダ圧力（ｐ_n）の算出に用いられる、請求項１から６いずれか１項記載の方法。
燃焼過程に影響を及ぼす内燃機関の調整量が、シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比に依存して変更される、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の前記比（ＭＢＲ）と、制御機器（８）内にファイルされている特性マップから求められた、シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比との間で比較が実施され、当該比較結果に依存して、燃焼過程に影響を及ぼす内燃機関の調整量が変更される、請求項１から９いずれか１項記載の方法。
前記方法が、少なくとも所定の作動状態において制御された自己着火モードで作動される内燃機関において用いられる、請求項１から１０いずれか１項記載の方法。
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）、又は燃焼関数、又は燃焼重心位置が、内燃機関の複数のシリンダ（２）に対して求められる、請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
制御機器（８）内において、シリンダ圧力センサ（６）の信号検出のためのサンプリングレート若しくはクランク軸角度センサ（７）の信号検出のためのサンプリングレートが、前記シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）に依存して変更される、請求項１から１２いずれか１項記載の方法。
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）を求めるための装置であって、
シリンダ容積（Ｖ）がクランク軸（５）に割当てられたクランク軸センサ（７）によって導出され、さらにシリンダ圧力（ｐ）がシリンダ（２）に割当てられたシリンダ圧力センサ（６）によって測定される形式の装置において、
手段が設けられており、該手段によって、
シリンダ（２）における燃料燃焼前のプロセスに対して断熱指数（χ_v）と定数（κ_v）が、シリンダ容積（Ｖ）とそれに対応するシリンダ圧力（ｐ）からなる複数の値対から求められ、
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比（ＭＢＲ）が求められるべき動作点に対して、燃料燃焼前のプロセスに対するシリンダ圧力（ｐ_v）が前記変数χ_vとκ_vに基づいて求められ、
引き続き前述した動作点に対し、シリンダ（２）内の燃料の燃焼期間中にシリンダ圧力センサ（６）の測定値（ｐ_w）が検出され、
シリンダ（２）における燃料燃焼後のプロセスに対して断熱指数（χ_n）と定数（κ_n）が、シリンダ容積（Ｖ）とそれに対応するシリンダ圧力（ｐ）からなる複数の値対から求められ、
前述した動作点に対して燃料燃焼後のプロセスに対するシリンダ圧力（ｐ_n）が前記変数χ_nとκ_nに基づいて求められ、
シリンダ（２）内で燃焼した燃料質量とシリンダ（２）に供給された燃焼質量の間の比が前述した動作点に対して、前記のように算出された燃料燃焼前のシリンダ圧力（ｐ_v）と燃料燃焼中のシリンダ圧力（ｐ_w）及び燃料燃焼後のシリンダ圧力（ｐ_n）を用いて求められるように構成されていることを特徴とする装置。