JPH07229443A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼変動の検出結果に応じて、燃料噴射量と
噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御
する内燃機関の制御装置を得る。 【構成】 クランク角信号に同期し、エンジンの気筒の
圧縮および膨張行程中の複数の燃焼室内圧力を計測する
圧力計測手段と、計測した上記燃焼室内圧力値に基づい
て燃焼室内ガスの所定期間の内部エネルギー積分値を演
算する内部エネルギー積分値演算手段の出力と気筒にお
けるイオン電流の出力とに基づいて燃焼変動量を判定す
る燃焼変動量判定手段と、その判定結果に応じて燃料噴
射量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つ
を制御する制御手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、希薄燃焼動作域や高
ＥＧＲ率運転域などにおいて発生する内燃機関の燃焼変
動を検出し、燃料噴射量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ
量の少なくとも一つを制御する内燃機関の制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼変動を検出する内燃機関の制御装置
の従来技術としては、特開平２―１０４９７８号公報に
開示された「内燃機関の失火検出装置」、特開昭６３−
６１１２９号公報に開示された「内燃機関のトルク検出
装置」、特開昭６０−２１２６４３号公報に開示された
「内燃機関の空燃比制御装置」などがある。

【０００３】特開平２−１０４９７８号公報に開示され
た「内燃機関の失火検出装置」では、点火プラグ間に存
在する火炎により生成されたイオンを電流として検出す
るものである。

【０００４】このイオン電流による方式は、筒内圧セン
サによる方式に比較して安価であるとともに、機関の燃
焼室形状の変更なしにすべての気筒にイオン電流検出装
置を装着することができ、これらのイオン電流検出装置
により燃焼変動を検出するため、筒内圧センサによる方
式に比して検出精度が悪いものの気筒別の燃焼変動検出
を安価に実現できる。

【０００５】ここで特開平２−１０４９７８号公報に開
示された「内燃機関の失火検出装置」の構成と動作につ
いて説明する。図１１は、この「内燃機関の失火検出装
置」の構成を示す全体構成図であり、図において１は多
気筒エンジンの点火装置、２は点火コイルであり１次側
が点火装置１に接続されるとともに２次側が配電器３と
接続されている。配電器３の周辺電極の各々はエンジン
４の各シリンダブロツク５ａ〜５ｄと接続されている。
６ａ〜６ｄは各気筒の点火プラグからイオン電流をイオ
ン電流検出装置２０に案内するためのダイオード、７は
コンデンサであり正極側が抵抗１２を介して接地される
と共にその負極側がダイオード６ａ〜６ｄの各カソード
側の共通接続点に接続されている。８は定電圧ダイオー
ドであり、アノード側はダイオード９のアノードに接続
されると共にコンデンサ７の負極側と接続され、またカ
ソード側はダイオード１１のカソードと接続されると共
にコンデンサ７の正極側に接続されている。１０は抵抗
であり、一端が点火装置１と接続され、また他端はダイ
オード９のカソード側と接続される。以上によってイオ
ン電流検出器２０は構成されている。

【０００６】１３はゲート回路であり、その入力側の一
方は定電圧ダイオード８のカソードとダイオード１１の
カソードとの接続点、およびコンデンサ７の正極側と抵
抗１２の一端との接続点に接続され、他方の入力側はゲ
ート制御回路１７を介して点火装置１と接続されてい
る。１４は比較回路であり、ゲート回路１３の出力信号
と閾値電圧Ｖｔｈとを比較する。該比較回路１４の出力
は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉ
ｔ）１６に入力され、予めエンジン回転数と負荷に応じ
てＲＯＭ内にマップ化されている燃焼変動判定値に基づ
き、失火等の判定を行うように構成されている。

【０００７】このように構成されたイオン電流を検出す
る「内燃機関の失火検出装置」において、ＥＣＵ１６か
らの点火時期制御信号により点火装置１が点火コイル２
の一次側を遮断し、このとき点火コイル２の２次側に得
られた高電圧が配電器３で各気筒に分配され、各気筒の
点火プラグ（図示せず）において火花放電を発生させ、
また抵抗１０とダイオード９およびダイオード１１を介
してコンデンサ７を充電する。この際、コンデンサ７は
定電圧ダイオード８により所定電圧までしか充電されな
い。

【０００８】そして、火花放電終了後エンジン４が燃焼
状態にあり点火プラグ電極間に火炎またはイオンが存在
する場合、各ダイオード６ａ〜６ｄとコンデンサ７と抵
抗１２による閉回路にイオン電流が流れ、ゲート回路１
３と比較回路１４を介してイオン電流による抵抗１２の
電圧降下が閾値電圧Ｖｔｈ以上となる期間を示す信号が
ＥＣＵ１６に入力される。ＥＣＵ１６内では、予めエン
ジン回転数と負荷に応じて前記ＲＯＭ内にマツプ化され
ている燃焼変動判定値に基づき、失火等の判定を行うプ
ログラムが動作して燃焼変動判定を実施する。ＥＣＵ１
６は該燃焼変動判定結果に基づき点火装置１への点火時
期補正制御信号を出力し、図示していない燃料噴射弁へ
の駆動信号を補正し、失火等の発生による有害排出ガス
成分が多量に大気に放出されることを防止し、エンジン
の劣化と破損を防ぐ。

【０００９】このように、電極間に存在する火炎により
生成されたイオンを電流として検出し、このイオン電流
出力に基づいて燃焼変動の判定と制御を行う。

【００１０】次に、特開昭６３−６１１２９号公報に開
示された「内燃機関のトルク検出装置」における、筒内
圧センサにより検出した筒内圧から瞬時トルクを演算す
る方法について説明する。この「内燃機関のトルク検出
装置」の構成は、図１２に示すように燃焼室に筒内圧セ
ンサ２６が配置され、また図示しない点火プラグが配置
される。燃料噴射弁３８および点火プラグは、ＥＣＵ４
０によりエアーフローセンサ３４等の信号を基に制御さ
れる。ＥＣＵ４０内には、データ等を記憶するＲＡＭ４
８とプログラムを記憶することのできるＲＯＭ４６と制
御と演算の機能を有するＣＰＵ４４と入出力ポート５０
とを備え、これらはバス５２により相互に接統されてい
る。

【００１１】クランク角センサ４２から出力される信号
および筒内圧センサ２６から出力される信号は、入出力
ポート５０と図示しないＡ／Ｄ変換器を介してＥＣＵ４
０に入力され、図１３に示すフローチャートに示すプロ
グラムによりトルクが演算される。

【００１２】図１３に示すフローチャートによれば、ス
テップＳＴ５１でクランク角センサ４２の出力が設定角
度Ｄかどうかを判定し、「ＹＥＳ」と判定された場合
は、ステップＳＴ６１に進み筒内圧を検出し、さらにス
テップＳＴ６２において重み係数Ｋ４を乗算して瞬時ト
ルクＴ４を演算し求めステップＳＴ６３に進む。ステッ
プＳＴ６３では、ステップＳＴ６０，ステップＳＴ５
８，ステップＳＴ５６において予め算出され記憶されて
いる瞬時トルクＴ３，Ｔ２，Ｔ１をメモリより読み出
し、瞬時トルクの合計Ｔｘを、Ｔｘ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３
＋Ｔ４により算出する。

【００１３】また、ステップＳＴ５１で「ＮＯ」と判定
された場合はステップＳＴ５２に進み、クランク角セン
サ４２の出力が設定角度Ｃか否かを判定し、「ＹＥＳ」
と判定された場合はステップＳＴ５９に進み筒内圧を検
出し、ステップＳＴ６０において重み係数Ｋ３を乗算し
て瞬時トルクＴ３を演算し求める。同様に、ステップＳ
Ｔ５３，ステップＳＴ５４においてクランク角センサ４
２の出力が設定角度Ｂ，Ａかどうかを判定し、「ＹＥ
Ｓ」と判定された場合は、各々ステップＳＴ５７，ステ
ップＳＴ５５に進み筒内圧を検出し、ステツプＳＴ５
８，ステップＳＴ５６において重み係数Ｋ２、Ｋ１を乗
算して瞬時トルクＴ２、Ｔ１を演算する。

【００１４】ステップＳＴ６４では、発生トルクＴＲＱ
をＴＲＱ＝α×Ｔｘ＋βにより算出し、本処理ルーチン
を終了する。そして、この発生トルクから簡易的にトル
ク変動を検出している。

【００１５】また、特開昭６０−２１２６４３号公報に
開示された「内燃機関の空燃比制御装置」のように、発
生トルクＴＲＱの代わりに一回の点火サイクル内の２点
の所定クランク角度での筒内圧力値ＰｂとＰｔとの比Ｐ
ｂ／Ｐｔに基づいて、エンジンに供給する混合気の空燃
比を制御するようにした例もある。この従来技術では、
筒内圧センサを全気筒に装着することを前提にして、筒
内圧から得られた所定期間の燃焼変動に基づいて空燃比
を制御する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関の制御
装置は以上のように構成されているので、特開平２−１
０４９７８号公報に開示された「内燃機関の失火検出装
置」のようにイオン電流を検出する場合には、イオン電
流検出電極として点火プラグを使用するため装着上での
制約がないのに対し、イオン電流検出用電極に火炎が接
している期間のみ燃焼変動検出が可能であるため、燃焼
変動の検出精度が筒内圧センサによる燃焼変動検出に比
較して劣る問題点があった。

【００１７】また、特開昭６３−６１１２９号公報に開
示された「内燃機関のトルク検出装置」のように、全気
筒の燃焼変動をトルクの形で検出するには高価な筒内圧
センサを全気筒に装着する必要があり、制御装置が高価
になる問題点があった。

【００１８】また、エンジン燃焼室に筒内圧センサを装
着する取付けスペースの制約から、筒内圧センサを多気
筒エンジンの代表気筒に一つしか取り付けられないとき
には、代表気筒以外の気筒についてはクランクシヤフト
の回転変動を検出することにより間接的に燃焼変動を検
出する必要がある。しかしながら、回転数変動と燃焼変
動とが直接相関を有するには、路面変化による負荷外乱
が一定であり、発生トルク変動が直接に回転数変動とな
る動作条件に限られるという実用上の欠点を避けること
が出来ない問題点があった。

【００１９】また、回転数変動と燃焼変動との相関は、
エンジン回転数依存性と負荷依存性があり、エンジン運
転条件ごとに両者の相関判定スレショルドをＥＣＵ内の
ＲＯＭ４６に記憶させておく必要があり、ＲＯＭ容量が
増す問題点があった。

【００２０】以上のように、筒内圧センサによる燃焼変
動検出は、検出精度が高いが筒内圧センサの装着位置の
制約と筒内圧センサが高価であることにより、特定気筒
にのみ筒内圧センサを装着することになるのであるが、
多気筒エンジンの全気筒に高価な筒内圧センサを装着可
能な場合でも、検出した筒内圧を高速に演算処理する専
用のマイクロコンピュータが必要となり、高価な筒内圧
センサに加えＥＣＵのコストが増大する問題点がある。

【００２１】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、センサ装着の容易さと燃
焼室取付けによるエンジン改造を最小限にできると共に
燃焼変動の検出を高い精度で実現し、燃料噴射量と噴射
時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御する
内燃機関の制御装置を得ることを目的としている。

【００２２】請求項２の発明は、センサ装着の容易さと
燃焼室取付けによるエンジン改造を最小限にできると共
に燃焼変動の検出を高い精度で実現し、燃料噴射量と噴
射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御す
る内燃機関の制御装置を得ることを目的としている。

【００２３】請求項３の発明は、センサ装着の容易さと
コストの低減を実現し燃焼変動の検出を高い精度で実現
し、燃料噴射量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少な
くとも一つを制御する内燃機関の制御装置を得ることを
目的としている。

【００２４】請求項４の発明は、センサ装着の容易さを
実現し燃焼変動の検出を高い精度で実現し、燃料噴射量
と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制
御する内燃機関の制御装置を得ることを目的としてい
る。

【００２５】請求項５の発明は、センサ装着の容易さと
燃焼室取付けによるエンジン改造を最小限にできると共
に燃焼変動の検出を高い精度で実現し、燃料噴射量と噴
射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御す
る内燃機関の制御装置を得ることを目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る内
燃機関の制御装置は、クランク角センサで検出されたク
ランク角信号に同期して、多気筒エンジンの単一気筒の
圧縮行程と膨張行程中の複数の燃焼室内圧力を計測する
圧力計測手段と、該圧力計測手段で計測した上記燃焼室
内圧力値に基づいて燃焼室内ガスの所定期間の内部エネ
ルギー積分値を演算する内部エネルギー積分値演算手段
と、全気筒の点火プラグに設けられたイオン電流を検出
するイオン電流検出手段の出力と前記内部エネルギー積
分値演算手段の出力とに基づいて燃焼変動量を判定する
燃焼変動量判定手段と、その判定結果に応じて燃料噴射
量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを
制御する制御手段とを備えたものである。

【００２７】請求項２の発明に係る内燃機関の制御装置
は、クランク角センサで検出されたクランク角信号に同
期して、多気筒エンジンの単一気筒の圧縮行程と膨張行
程中の複数の燃焼室内圧力を計測する圧力計測手段と、
該圧力計測手段で計測した上記燃焼室内圧力値に基づい
て図示平均有効圧を演算する図示平均有効圧演算手段
と、全気筒の点火プラグに設けられたイオン電流を検出
するイオン電流検出手段の出力と前記図示平均有効圧演
算手段の出力とに基づいて燃焼変動量を判定する燃焼変
動量判定手段と、その判定結果に応じて燃料噴射量と噴
射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御す
る制御手段とを備えたものである。

【００２８】請求項３の発明に係る内燃機関の制御装置
は、排気管集合部に設けられたリニア空燃比センサと全
気筒に装着したイオン電流を検出するイオン電流検出手
段との出力に基づいて燃焼変動量を判定する燃焼変動量
判定手段と、該燃焼変動量判定手段の出力に応じて燃料
噴射量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一
つを制御する制御手段とを備えたものである。

【００２９】請求項４の発明に係る内燃機関の制御装置
は、イオン電流検出手段が検出したイオン電流のイオン
電流出力を所定期間積分するイオン電流積分手段を備え
た構成にしたものである。

【００３０】請求項５の発明に係る内燃機関の制御装置
の内部エネルギー積分値演算手段が内部エネルギー積分
値を演算する際の所定期間は、単一気筒の燃焼上死点後
５度から７５度までの期間であり、該期間の瞬時内部エ
ネルギー算出の際の燃焼室内ガス量を前記期間の少なく
とも２つ以上の複数の燃焼室内圧である圧縮工程中の複
数の燃焼室内圧から算出する構成にしたものである。

【００３１】

【作用】請求項１の発明における内燃機関の制御装置
は、クランク角信号に同期して、多気筒エンジンの単一
気筒の圧縮行程と膨張行程中の複数の燃焼室内圧力を計
測し、計測した上記燃焼室内圧力値に基づいて燃焼室内
ガスの所定期間の内部エネルギー積分値を演算し、全気
筒の点火プラグから検出されたイオン電流出力と前記内
部エネルギー積分値とに基づいて燃焼変動量を判定する
ことで低コストかつ高精度の燃焼変動検出を実現し、前
記判定結果に応じて燃料噴射量と噴射時期，点火時期，
ＥＧＲ量の少なくとも一つを高い精度で制御するように
作用する。

【００３２】請求項２の発明における内燃機関の制御装
置は、クランク角信号に同期して多気筒エンジンの単一
気筒の圧縮行程と膨張行程中の複数の燃焼室内圧力を計
測し、計測した上記燃焼室内圧力値に基づいて図示平均
有効圧を演算し、全気筒の点火プラグから検出されたイ
オン電流出力と前記図示平均有効圧とに基づいて燃焼変
動量を判定することで低コストかつ高精度の燃焼変動検
出を実現し、前記判定結果に応じて燃料噴射量と噴射時
期，点火時期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを高い精度で
制御するように作用する。

【００３３】請求項３の発明における内燃機関の制御装
置は、排気管集合部位置で検出した空燃比と全気筒のイ
オン電流出力とに基づいて燃焼変動量を判定すること
で、低コストかつ高精度の燃焼変動検出を実現し、前記
判定結果に応じて燃料噴射量と噴射時期，点火時期，Ｅ
ＧＲ量の少なくとも一つを高い精度で制御するように作
用する。

【００３４】請求項４の発明における内燃機関の制御装
置のイオン電流積分手段は、検出したイオン電流出力を
所定期間積分し、低コストかつ高精度の燃焼変動検出お
よび燃料噴射量と噴射時期や点火時期やＥＧＲ量の制御
を実現させる。

【００３５】請求項５の発明における内燃機関の制御装
置の内部エネルギー積分値演算手段は、単一気筒の燃焼
上死点後５度から７５度までの期間の内部エネルギー積
分値を演算し、前記期間の瞬時内部エネルギー算出の際
の燃焼室内ガス量を前記期間の少なくとも２つ以上の複
数の燃焼室内圧である圧縮工程中の複数の燃焼室内圧か
ら算出するので、低コストかつ高精度の燃焼変動検出お
よび燃料噴射量と噴射時期や点火時期やＥＧＲ量の制御
が実現する。

【００３６】

【実施例】

実施例１．以下、請求項１および請求項４および請求項
５の発明の実施例１を図について説明する。図１は本実
施例の内燃機関の制御装置の構成を示す全体構成図であ
る。図１において図１１および図１２と同一または相当
の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図
において３１は排気管、３２は吸気管、３４はエアーフ
ローセンサ、３５はλ空燃比センサ、３７はＥＧＲ弁、
３９は各気筒の点火プラグである。

【００３７】本実施例の内燃機関の制御装置は、従来の
イオン電流による内燃機関失火検出装置の構成とは異な
り、比較回路を介さずにゲート回路１３の出力がＥＣＵ
４０（圧力計測手段，内部エネルギー積分値演算手段，
制御手段，図示平均有効圧演算手段，燃焼変動量判定手
段，イオン電流積分手段）に入力されるように構成され
ている。これはイオン電流出力を所定期間積分して燃焼
反応に対応した反応生成イオンの総量から発生熱量を検
出するようにしているためである。

【００３８】燃料噴射弁３８はエンジン４の各気筒に連
通する吸気ポートに設置されており、エアーフローセン
サ３４は各気筒の吸気管３２の図示していないサージタ
ンクと連通したスロツトル弁の上流に設置されている。
クランク角センサ４２は、エンジンカム軸によって駆動
されるデイストリビュータの軸に結合されたスリツト板
（以上、図示せず）を挟んで設けられた２つのフォトイ
ンタラプタとからなり、このフォトインタラプタの出力
によって気筒識別信号とクランク角度信号とが取り出さ
れるように構成されている。そして、ＥＧＲ弁３７は、
吸気管３２と排気管３１の間を連通し、排出ガスを排気
側から吸気側に環流するガス量を制御する。

【００３９】筒内圧センサ３６（圧力計測手段）の圧力
検出部は、エンジン燃焼室内に連通する導圧部に露呈し
ており、燃焼室内圧力に比例した筒内圧力信号を出力す
る。この筒内圧センサ３６の圧力検出部は高温高圧に耐
える半導体型センサを使用しており、酸化シリコン上に
形成された単結晶シリコンにボロンなどの不純物を注入
して形成した歪ゲージを用いて、シリコンオイルを介し
て加わる圧力を歪量に変換して計測するものである。な
お、この筒内圧センサ３６は、圧電素子を用いるもので
あっても良い。

【００４０】次に、本実施例の動作を図２および図４お
よび図７のフローチャートを用いて説明する。図２は内
部エネルギー積分値算出ルーチンの動作を示すフローチ
ャート、図４はイオン電流検出値の処理動作を示すフロ
ーチャート、図７はエンジン２回転ごとの所定のタイミ
ングで実行される割込み処理ルーチンであり、燃焼変動
判定とその判定結果に応じた補正制御処理を示す。

【００４１】まず所定クランク角度における燃焼室内圧
力を検出し、検出された圧力Ｐに瞬時の燃焼室内容積Ｖ
を乗算し瞬時温度を算出する瞬時温度算出手段と、複数
のクランク角度において算出された各々の温度を加算
し、その加算値を吸入空気質量Ｇで除した内部エネルギ
ー積分値ｕを算出し、該内部エネルギー積分値ｕに基づ
いて燃料供給量と燃料噴射時期、あるいは点火時期ある
いはＥＧＲ量を制御する。この内部エネルギー積分値ｕ
は、エンジン４内で発生した発熱量であり、図示平均有
効圧Ｐｉと内部エネルギー積分値ｕとは図３に示すよう
に１対１の相関があり、内部エネルギー積分値ｕを算出
し検出することで燃焼状態を検出できる。

【００４２】この内部エネルギー積分値算出ルーチンの
動作について図２のフローチャートを用いて説明する。
クランク角センサ４２からクランク角センサ信号が出力
される毎にＥＣＵ４０内のＣＰＵ４４に割り込みがかか
り、クランク角度が予め定められたクランク角度θ０，
θ１，θ２のいずれと一致するかを判定し、クランク角
度θ０と判定された場合は燃焼室内に吸入されたガス量
Ｇを算出し、クランク角度θ１，θ２と判定された場合
は、燃焼室ガス温度Ｔ１，Ｔ２を算出し、これらより内
部エネルギー積分値ｕをｕ＝Ｃｖ×（Ｔ１＋Ｔ２）より
算出するようにＥＣＵ４０のＲＯＭ４６には図２のフロ
ーチャートに示す割り込み用のプログラムが格納されて
いる。ここで、内部エネルギー積分値ｕは、ｕ＝∫Ｃｖ
×ｄＴであるが、ｕ＝Σ（Ｃｖ×Ｔ）で近似し、クラン
ク角度θ０，θ１，θ２を実験で予め決定した。

【００４３】例えばクランク角度θ０＝ＢＴＤＣ７５゜
ＣＡ、θ１＝ＡＴＤＣ２５゜ＣＡ、θ２＝ＡＴＤＣ４５
゜ＣＡである。

【００４４】また、検出精度向上を目的として、ｕ＝Ｃ
ｖ×（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）あるいはｕ＝Ｃｖ×（Ｔ１＋
Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）あるいはｕ＝Ｃｖ×（Ｔ１＋Ｔ２＋
Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５）としてもよい。

【００４５】図２は、代表の単一気筒にのみ筒内圧セン
サを装着したときの内部エネルギー積分値ｕの検出のた
めの割込みルーチンである。これによれば、まずステッ
プＳＴ１００でクランク角センサ４２よりクランク角を
読み込む。続くステップＳＴ１０１においてクランク角
センサ４２の出力が所定角度θ０かどうかを判定する。
このステップＳＴ１０１において「ＹＥＳ」と判定され
た場合は、ステップＳＴ１０２に進み筒内圧センサ出力
をアナログ／ディジタル変換し、ＰｏとしてＲＡＭ４８
に記憶する。そして、ステップＳＴ１０３に進み、吸気
管３２より燃焼室内に吸入された新気と残留ガスとが混
合した総ガス量Ｇを、Ｇ＝Ｐｏ×Ｖｏ／Ｔｏの式より算
出し記憶してステップＳＴ１０４に進む。

【００４６】一方、ステップＳＴ１０１において「Ｎ
Ｏ」と判定された場合はステップＳＴ１０４に進み、ク
ランク角センサ４２の出力が所定角度θ１かどうかを判
定する。ステップＳＴ１０４においてクランク角センサ
４２の出力が所定角度θ１であり、「ＹＥＳ」と判定さ
れた場合は、ステップＳＴ１０５に進み筒内圧センサ３
６の出力をアナログ／ディジタル変換し、Ｐ１としてＲ
ＡＭ４８に記憶する。そして、ステップＳＴ１０６にお
いてクランク角度θ1での瞬時温度Ｔ１を、Ｔ１＝Ｐ１
×Ｖ１／Ｇの式により算出し求め記憶する。

【００４７】また、ステップＳＴ１０４において「Ｎ
Ｏ」と判定された場合はステップＳＴ１０７に進み、ク
ランク角センサ４２の出力が所定角度θ２か否かを判定
する。ステップＳＴ１０７においてクランク角センサ４
２の出力が所定角度θ２であり「ＹＥＳ」と判定された
場合は、ステップＳＴ１０８に進み筒内圧センサ３６の
出力をアナログ／ディジタル変換し、Ｐ２としてＲＡＭ
４８に記憶する。

【００４８】また、ステップＳＴ１０７において「Ｎ
Ｏ」と判定された場合は、本処理ルーチンを終了する。
そして、ステップＳＴ１０９においてクランク角度θ２
での瞬時温度Ｔ２を、Ｔ２＝Ｐ２×Ｖ２／Ｇの式により
算出し記憶する。ここで、Ｖｏ，Ｖ１，Ｖ２は、角度θ
０，θ１，θ２におげる燃焼室内容積であり、Ｔｏは角
度θ０における燃焼室内温度である。

【００４９】そして、ステップＳＴ１１０において瞬時
燃焼室ガス温度Ｔ１，Ｔ２の算出結果をＲＡＭ４８より
呼び出し、これらより内部エネルギー積分値ｕを、ｕ＝
Ｃｖ×（Ｔ１＋Ｔ２）として算出し、本処理ルーチンを
終了する。

【００５０】次に、図４のフローチャートおよび図５、
図６を用いてイオン電流検出値の処理動作について説明
する。イオン電流は燃焼室内の火炎生成に対応した化学
反応量に比例して発生する正イオンを電極間で検出する
もので、生成されたイオン量と電極面積の積に比例した
イオン電流出力波形がイオン電流検出器２０（イオン電
流検出手段）から得られる。従って、該イオン電流出力
を火炎生成期間で積分すると、火炎内での燃料の酸化反
応量に比例した情報を得ることが出来、この酸化反応総
量が図示トルクに対応することよりイオン電流積分値か
らトルクを推定することが出来る。

【００５１】図５は、イオン電流積分値と図示平均有効
圧との関係を示したものである。本実施例では、イオン
電流検出器２０の出力に対し点火期間を除いた期間のイ
オン電流出力を得るように構成したゲート制御回路１３
からの出力を、ＥＣＵ４０に入力するように構成してい
る。図４では説明の簡単化のため単一気筒のイオン電流
出力の処理動作について説明するが、多気筒の場合は図
４に示す割り込み処理ルーチンを実施する際、クランク
角センサ４２が出力する気筒識別信号に基づき公知とな
っている気筒識別を行ない、各気筒毎に以下に説明する
イオン電流出力の割り込み処理を実施する。

【００５２】すなわち、ステップＳＴ２０１においてク
ランク角センサ４２の出力を読み込み、続くステップＳ
Ｔ２０２においてクランク角θがイオン電流積分開始ク
ランク角θｓとイオン電流積分終了クランク角θｅの間
にあるかを判定する。ステップＳＴ２０２で「ＹＥＳ」
と判定された場合はステップＳＴ２０３に進み、また
「ＮＯ」と判定された場合は本割込み処理ルーチンを終
了する。

【００５３】ステップＳＴ２０３においてクランク角θ
がイオン電流積分開始クランク角θｓかを判定し、「Ｙ
ＥＳ」の場合はステップＳＴ２０４に進みイオン電流積
分値Ｉをゼロにリセットする。そして、ステップＳＴ２
０５に進みイオン電流Ｘｉを測定記憶する。続くステッ
プＳＴ２０６において、クランク角θがイオン電流積分
終了クランク角θｅかを判定し、「ＹＥＳ」の場合はス
テップＳＴ２０７に進みイオン電流積分値ＩをＩ＝ΣＸ
ｉとして演算し、本割込み処理ルーチンを終了する。

【００５４】上記イオン電流積分処理に対応する単一気
筒でのイオン電流出力とクランク角センサ出力と点火信
号と筒内圧との関係を図６の（ａ），（ｂ），（ｃ）に
示した。図６の（ａ）はクランク角と筒内圧との関係を
示し、同図（ｂ）はクランク角に対するイオン電流出力
の関係を示し、同図（ｃ）はウランク角センサ４２から
出力されるクランク角信号とゲート制御回路１７から出
力されるゲート信号と点火装置１から供給された点火信
号の各信号間のタイミングチャーである。すなわち、Ｅ
ＣＵ４０からの点火信号に対してゲート信号が生成さ
れ、予めＲＯＭ４６内に記憶されているイオン電流積分
開始クランク角θｓからイオン電流積分終了クランク角
θｅまで、イオン電流がクランク角に同期して測定記憶
されイオン電流積分値が算出される。ここで、例えばθ
ｓとθｅは、θｓ＝ＢＴＤＣ２０゜ＣＡ、θｅ＝ＡＴＤ
Ｃ４０゜ＣＡである。

【００５５】以上のように本実施例では、イオン電流検
出器を全気筒に装着し、筒内圧センサを単一気筒に装着
した構成にして、前記イオン電流検出器２０と筒内圧セ
ンサ３６の出力とを用いて各燃焼サイクルの図示トルク
量に比例した値を算出する手順につき、図２と図４を参
照して説明した。次に、これらのサイクル毎の検出量か
ら燃焼変動判定処理手順について図７のフローチャート
を用いて説明する。

【００５６】図７に示す割り込み処理ルーチンは、図２
と図４のフローチャートに示した処理を実行した後のエ
ンジン２回転ごとの所定のタイミングで実行されるよう
にＥＣＵ４０のＲＯＭ４６内に予めプログラムされてい
る。また燃焼変動判定期間を各サイクル毎に計数するカ
ウンタと、内部エネルギー積分値が燃焼変動限界を越え
る回数を計数する内部エネルギー燃焼変動カウンタと、
イオン電流積分値が変動限界判定値を越えた回数を計数
する燃焼変動カウンタと、気筒識別カウンタが設定され
ており、夫々のレジスタに各カウンタ値が設定される。
まず、ステップＳＴ３０１において燃焼変動判定期間の
カウンタ値ｍを「１」インクリメントする。そして、ス
テップＳＴ３０２においてカウンタ値がｍサイクル目で
ある内部エネルギー積分値ｕとｍ−１サイクル目の内部
エネルギー積分値ｕｂをＲＡＭ４６より読み出し、ｍサ
イクル目の内部エネルギー積分値の変動差△ｕ＝ｕ−ｕ
ｂを算出する。続くステップＳＴ３０３において△ｕ＞
△ｕｏか否かを判定する。ここで△ｕｏは予め定められ
て記憶されている燃焼変動限界判定値である。ステップ
ＳＴ３０３において、「ＹＥＳ」と判定された場合はス
テップＳＴ３０４に進み代表気筒の内部エネルギー燃焼
変動判定カウンタ値ｘをｘ＋１に「１」インクリメント
してステップＳＴ３０５に進む。また、ステップＳＴ３
０３で「ＮＯ」と判定された場合もステップＳＴ３０５
に進む。

【００５７】ステップＳＴ３０５では、気筒識別カウン
タ値ｋをｋ＝１にリセットして、ｋ＝１気筒の算出記憶
済みのｍサイクル目のイオン電流積分値Ｉｋとｍ一１サ
イクル目のイオン電流積分値ＩｋｂをステップＳＴ３０
６で読み込み、ｍサイクル目のイオン電流積分値の変動
差△Ｉｋ＝Ｉｋ−Ｉｋｂを算出する。さらに、ステップ
ＳＴ３０７に進み△Ｉｋ＞△Ｉｋｏであるかどうかを判
定する。ここで△Ｉｋｏは予め定められて記憶されてい
るイオン電流積分値の変動限界判定値である。ステップ
ＳＴ３０７で「ＮＯ」と判定された場合は、ステップＳ
Ｔ３０９に進む。

【００５８】一方、ステップＳＴ３０７で「ＹＥＳ」と
判定された場合は、ステップＳＴ３０８に進み、イオン
電流積分値による燃焼変動判定カウンタ値をｙ＋１とし
てステップＳＴ３０９に進む。そして、ステツプＳＴ３
０９において気筒識別カウンタ値ｋをｋ＝ｋ＋１にくり
上げてステップＳＴ３１０に進む。ステツプＳＴ３１０
において気筒識別カウンタ値ｋがｋｏを越えたかどうか
を判定し、全気筒の燃焼変動判定を実施したかどうかを
判定する。ステップＳＴ３１０で「ＮＯ」と判定された
場合は、ステップＳＴ３０６に戻りステップＳＴ３０６
からステップＳＴ３０９の処理を再度実施する。

【００５９】以上のようにして算出した燃焼変動判定カ
ウンタ値ｘとｙがステップＳＴ３１１とステップＳＴ３
１２において各々燃焼変動限界判定カウンタ値ｘｎとｙ
ｎを越えているかどうかを、ｘ＞ｘｎ、ｙ＞ｙｎの判定
式を基に判定する。ステップＳＴ３１１とステップＳＴ
３１２共に「ＹＥＳ」と判定された場合は、ステップＳ
Ｔ３１３に進み基本燃料噴射量ＴｐをＴｐ＋△Ｔｐとし
て燃料を増加させ、燃焼変動が低滅されるように燃料噴
射量を予め定められた所定値△Ｔｐだけ補正制御する。
一方、ステツプＳＴ３１１とステップＳＴ３１２におい
て「ＮＯ」と判定された場合は、ステップＳＴ３１４に
進み燃焼変動判定期間のカウンタ値ｍがｍｏを越えてい
るかどうかを判定する。もしカウンタ値ｍがｍｏを越え
ていれば、ステツプＳＴ３１５に進み燃焼変動判定カウ
ンタ値ｘとｙをゼロにリセットし、燃焼変動判定期間の
カウンタ値ｍもゼロにリセットし、基本燃料噴射量Ｔｐ
を初期値にセツトしなおし、本処理ルーチンを終了す
る。なお、本処理ルーチンにおけるカウンタ値ｍや燃焼
変動判定カウンタ値ｘとｙは、本制御装置の電源が投入
されると同時にゼロにリセットされるようにＥＣＵ４０
内のプログラムによりイニシャライズされる。

【００６０】なお、上記実施例では燃料噴射量を燃焼変
動判定手段の出力に応じて補正制御するようにしたが、
燃料噴射量の代わりに上記実施例のステップＳＴ３１３
での処理を基に燃料噴射時期や点火時期やＥＧＲ量を制
御するようにしてもよい。ここでは、燃料噴射時期や点
火時期やＥＧＲ量の制御方法の詳しい説明は省略する
が、燃焼変動判定手段の出力に応じてこれら燃料噴射時
期や点火時期やＥＧＲ量が補正制御されるように、次に
説明する制御方法を実施する際にＲＯＭ内のプログラム
を構成する。

【００６１】ここで噴射時期と噴射量の制御方法につい
て説明する。燃料噴射時期になると噴射開始割り込みル
ーチンが実行される。そして、噴射量は、噴射開始時期
に対して燃料噴射時間を加算し、この値を燃料噴射弁の
駆動回路のダウンカウンタにセットすることによって制
御する。このダウンカウンタは、通電停止時刻になるま
でカウントダウンを継続する。そして、ダウンカウンタ
のカウント値が零になると、燃料噴射弁への通電停止の
割り込み処理が実施され、燃料噴射が停止する。前記燃
料噴射時間と燃料噴射開始時間とを燃焼変動判定手段の
出力に応じて補正するようにＲＯＭ内のプログラムを構
成する。

【００６２】また、点火時期はエンジン回転数とエアー
フローセンサ３４の出力に応じて基本点火時期が予めデ
ータマップ化されている。そして、該基本点火時期に対
して、燃焼変動判定手段の出力に応じた点火時期補正が
行なわれるようにＲＯＭ内のプログラムを構成する。

【００６３】さらに、ＥＧＲ制御量はエンジン回転数と
エアーフローセンサ３４の出力に応じて基本ＥＧＲ弁開
度が予めデータマップ化されている。そして、前記基本
ＥＧＲ弁開度に対して、燃焼変動判定手段の出力に応じ
たＥＧＲ弁開度の補正が行なわれるようにＲＯＭ内のプ
ログラムを構成する。このためには、ステップＳＴ３１
３を変更した処理プログラムにすればよい。

【００６４】以上説明したように本実施例によれば、イ
オン電流検出器２０を全気筒に装着すると共に、筒内圧
センサ３６を単一気筒に装着し、イオン電流検出器２０
と筒内圧センサ３６の出力とを用いて各燃焼サイクルの
図示トルク量に比例した値を算出し、これらのサイクル
毎の検出量から燃焼変動を判定し、この判定に応じて燃
料噴射時間と燃料噴射開始時間を補正し、あるいは点火
時期を補正し、あるいはＥＧＲ弁開度の補正が行なわれ
るように構成したので、燃料噴射量と噴射時期や点火時
期やＥＧＲ量を高い精度で制御できる。

【００６５】実施例２．以下、請求項２の発明の実施例
２を図について説明する。本実施例の構成は、図１に示
した実施例１の構成と同一であるが、ＥＣＵ４０内のＣ
ＰＵ４４を中心とする演算部における筒内圧センサ出力
データの演算処理およびデータ設定などが異なってお
り、その計算処理を示すフローチャートを図８に示す。
また、イオン電流のデータ処理と燃焼変動判定処理に関
しては実施例１と同一であり、図７のフローチャートに
示すステップＳＴ３０２における内部エネルギー積分値
ｕを次に説明する処理手順で得た図示平均有効圧Ｐｉ置
き換えたものと同じ処理であるので説明を省略する。

【００６６】図８は、本実施例の内燃機関の制御装置の
代表の単一気筒にのみ装着された筒内圧センサを用いた
図示平均有効圧Ｐｉの検出処理割り込ルーチンである。
これによればステップＳＴ４０１においてクランク角セ
ンサ４２の出力を読み込み、ステップＳＴ４０２におい
てクランク角センサ４２の出力が所定角度θａか否かを
判定する。ステップＳＴ４０２において「ＹＥＳ」と判
定された場合は、ステツプＳＴ４０３に進み筒内圧セン
サ出力をアナログ／ディジタル変換し、ＰａとしてＲＡ
Ｍ４８に記憶し、ステツプＳＴ４０４に進む。一方、ス
テップＳＴ４０２において「ＮＯ」と判定された場合は
ステップＳＴ４０４に進み、クランク角センサ４２の出
力が所定角度θｂか否かを判定する。

【００６７】ステップＳＴ４０４においてクランク角セ
ンサ４２の出力が所定角度θｂであり「ＹＥＳ」と判定
された場合は、ステップＳＴ４０５に進み筒内圧センサ
出力をアナログ／ディジタル変換し、ＰｂとしてＲＡＭ
４８に記憶する。また、ステツプＳＴ４０４において
「ＮＯ」と判定された場合はステップＳＴ４０６に進
み、クランク角センサ４２の出力が所定角度θｃか否か
を判定する。ステップＳＴ４０６においてクランク角セ
ンサ４２の出力が所定角度θｃであり「ＹＥＳ」と判定
された場合は、ステップＳＴ４０７に進み筒内圧センサ
出力をアナログ／ディジタル変換し、ＰｃとしてＲＡＭ
４８に記億する。また、ステップＳＴ４０６において
「ＮＯ」と判定された場合は本処理ルーチンを終了す
る。そして、スチップＳＴ４０８において瞬時圧力Ｐ
ａ，Ｐｂ，ＰｃをＲＡＭ４８より読み出し、また係数
α、β、γをＲＯＭ４６から読み出し、図示平均有効圧
ＰｉをＰｉ＝（α×Ｐａ＋β×Ｐｂ）／（γ×Ｐｃ）な
る近似式を用いて算出し、本処理ルーチンを終了する。

【００６８】ここで、係数α，β，γは、θａ，θｂ，
θｃに対応した燃焼室内容積ｖであり、実験によるとθ
ａ＝ＡＴＤＣ２５゜ＣＡ、θｂ＝ＡＴＤＣ４５゜ＣＡ、
θｃ＝ＢＴＤＣ７５゜ＣＡに対する燃焼室内容積ｖを、
ＢＴＤＣ６０゜ＣＡでの燃焼室内容積で正規化した値で
あり、具体的にはα＝０．４９、β＝０．８２、γ＝
１．１２とすると、厳密式Ｐｉ＝∫ＰｄＶと上記近似式
とが相関係数で０．９以上の相関関係が存在した。

【００６９】実施例３．以下、請求項３の発明の実施例
３を図について説明する。図９は、本実施例の内燃機関
の制御装置の構成を示す全体構成図である。図において
５０は空燃比１０から３０程度まで計測可能なリニア空
燃比センサであり、また図１に示した筒内圧センサ３６
が省かれている点が実施例１および実施例２と異なる以
外は同一の構成である。また、本実施例の動作では、イ
オン電流データ処理手順と燃焼変動判定処理手順につい
て実施例１および実施例２と同一であり、図１０を用い
て説明するリニア空燃比センサ５０の出力の処理データ
を用いて、リニア空燃比センサ５０の出力を一次フィル
タを用いて平滑化し、この結果得られた出力と瞬時空燃
比とを比較し、両者の差が所定値を超え、且つ、イオン
電流積分値の出力変動がその平均値に対し許容値を超え
ていると判断された場合、燃焼変動が大きくなったとし
てイオン電流出力から気筒別の補正制御量を算出し、空
燃比変動量から全気筒の補正制御量を算出するようにＥ
ＣＵ４０内のＲＯＭ４６に記憶されているプログラムに
より制御されるように構成されている点が、実施例１お
よび実施例２と異なる。

【００７０】図１０のステップＳＴ５０１において、空
燃比検出カウンタ値ｊをｊ＋１として、ステップＳＴ５
０２においてリニア空燃比センサ５０の出力を読み込み
Ｚ（ｊ＋１）としてＲＡＭ４８に格納する。そして、ス
テップＳＴ５０３においてリニア空燃比センサ５０の瞬
時出力Ｚ（ｊ＋１）を、一次フイルタＺｍ（ｊ＋１）＝
（１−Ｋａ）×Ｚｍ（ｊ）＋Ｋａ×Ｚ（ｊ＋１）を用い
て平滑化する。ここで、Ｋａは０．５から０．９９の値
が良い。そしてステップＳＴ５０４において、出力Ｚｍ
（ｊ＋１）から瞬時空燃比とＺ（ｊ＋１）を減算し、両
者の差△Ｚ（ｊ＋１）を算出し記憶して本処理ルーチン
を終了する。この△Ｚ（ｊ＋１）を図７におけるステッ
プＳＴ３０２とステップＳＴ３０３において内部エネル
ギー積分値ｕの代わりに用いれば、実施例１および実施
例２と同様の効果を得る。

【００７１】また、本実施例では、エアーフローセンサ
を用いて吸入空気量を検出する制御装置を例にして説明
をしたが、エアーフローセンサの代わりに吸気管内の圧
力を計測する吸気管内圧力センサを用いた制御装置でも
同様の効果を奏することは言うまでもない。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
全気筒の点火プラグに設けられるイオン電流を生成する
イオン電流検出器によりすべての気筒についてのイオン
電流検出値と代表気筒の内部エネルギー積分値に基づい
て燃焼変動量を判定し、この判定結果を基に燃料噴射量
と噴射時期、点火時期、ＥＧＲ量の少なくとも一つを制
御するように構成したので、センサの装着性が良いと共
に精度よく燃焼変動を検出し、燃料噴射量と噴射時期や
点火時期やＥＧＲ量を高い精度で制御できる効果があ
る。

【００７３】請求項２の発明によれば全気筒の点火プラ
グに設けられるイオン電流を生成するイオン電流検出器
によりすべての気筒についてのイオン電流検出値と多気
筒エンジンの単一気筒の圧縮行程と膨張行程中の複数の
燃焼室内圧力を計測し、該燃焼室内圧力値に基づいて図
示平均有効圧を演算し、すべての気筒についてのイオン
電流検出値と代表気筒の図示平均有効圧の出力に基づい
て燃焼変動量を判定し、燃料噴射量と噴射時期、点火時
期、ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御するように構成し
たので、センサの装着性が良いと共に精度よく燃焼変動
を検出し、燃料噴射量と噴射時期や点火時期やＥＧＲ量
を高い精度で制御できる効果がある。

【００７４】請求項３の発明によれば排気管集合部に設
けられたリニア空燃比センサと全気筒に設けられたイオ
ン電流検出手段と、前記リニア空燃比センサと前記イオ
ン電流検出手段との出力に基づいて燃焼変動量を判定す
る燃焼変動量判定手段と、該燃焼変動量判定手段の出力
に応じて燃料噴射量と噴射時期、点火時期、ＥＧＲ量の
少なくとも一つを制御する制御手段とを備えるように構
成したので、筒内圧センサの燃焼室取付けによるエンジ
ン改造無しに精度よくかつ低コストで燃焼変動を全気筒
確実に検出でき、燃料噴射量と噴射時期や点火時期やＥ
ＧＲ量を高い精度で制御できる効果がある。

【００７５】請求項４の発明によれば点火プラグに容易
に設けられたイオン電流検出手段により検出したイオン
電流を所定期間積分するイオン電流積分手段を設け、精
度よく燃焼変動を全気筒確実に判定し、燃料噴射量と噴
射時期、点火時期、ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御す
るように構成したので、センサ装着が容易であり燃焼室
取付けによるエンジン改造を最小限にできると共に、精
度良く検出した燃焼変動量に基づいて燃料噴射量と噴射
時期や点火時期やＥＧＲ量を高い精度で制御できる効果
がある。

【００７６】請求項５の発明によれば内燃機関の制御装
置の内部エネルギー積分値演算手段が内部エネルギー積
分値を演算する際の所定期間を、単一気筒の燃焼上死点
後５度から７５度までの期間にして、該期間の瞬時内部
エネルギー算出の際の燃焼室内ガス量を前記期間の少な
くとも２つ以上の複数の燃焼室内圧である圧縮工程中の
複数の燃焼室内圧から算出するように構成したので、低
コストかつ高精度の燃焼変動検出および燃料噴射量と噴
射時期や点火時期やＥＧＲ量の高い精度での制御が可能
となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および請求項４および請求項５の発明
の実施例１による内燃機関の制御装置の構成を示す全体
構成図である。

【図２】請求項１の発明の実施例１による内燃機関の制
御装置における代表の単一気筒にのみ筒内圧センサを装
着したときの内部エネルギー積分値ｕの検出のための割
込みルーチンを示すフローチャートである。

【図３】請求項１および請求項４および請求項５の発明
の実施例１による内燃機関の制御装置における内部エネ
ルギー積分値ｕと図示平均有効圧Ｐｉとの関係をプロッ
トした関係図である。

【図４】請求項１および請求項４および請求項５の発明
の実施例１による内燃機関の制御装置におけるイオン電
流積分値を求めるための割込みルーチンを示すフローチ
ャートである。

【図５】請求項１の発明の実施例１による内燃機関の制
御装置におけるイオン電流積分値と図示平均有効圧との
関係を示す関係図である。

【図６】請求項１の発明の実施例１による内燃機関の制
御装置におけるイオン電流出力とクランク角センサ出力
と点火信号と筒内圧との関係を示す説明図である。

【図７】請求項１および請求項４および請求項５の発明
の実施例１による内燃機関の制御装置における燃焼変動
判定およびその判定結果に応じた補正制御動作を説明す
るための割込みルーチンを示すフローチャートである。

【図８】請求項２の発明の実施例２による内燃機関の制
御装置における図示平均有効圧Ｐｉの検出処理割り込ル
ーチンを示すフローチャートである。

【図９】請求項３の発明の実施例３による内燃機関の制
御装置の構成を示す全体構成図である。

【図１０】請求項３の発明の実施例３による内燃機関の
制御装置におけるリニア空燃比センサの出力処理のため
の割込みルーチンを示すフローチャートである。

【図１１】特開平２−１０４９７８号公報に開示された
「内燃機関の失火検出装置」の構成を示す全体構成図で
ある。

【図１２】特開昭６３−６１１２９号公報に開示された
「内燃機関のトルク検出装置」の構成を示す全体構成図
である。

【図１３】特開昭６３−６１１２９号公報に開示された
「内燃機関のトルク検出装置」における発生トルクを求
める際の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

４ エンジン ２０ イオン電流検出装置（イオン電流検出手段） ３６ 筒内圧センサ（圧力計測手段） ４２ クランク角センサ ４０ ＥＣＵ（圧力計測手段，内部エネルギー積分値演
算手段，制御手段，図示平均有効圧演算手段，燃焼変動
量判定手段，イオン電流積分手段） ５０ リニア空燃比センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒エンジンの回転に同期し気筒識別
   信号とクランク角信号を発生するクランク角センサと、
   該クランク角センサで検出されたクランク角信号に同期
   して、上記多気筒エンジンの単一気筒の圧縮行程と膨張
   行程中の複数の燃焼室内圧力を計測する圧力計測手段
   と、該圧力計測手段で計測した上記燃焼室内圧力値に基
   づいて燃焼室内ガスの所定期間の内部エネルギー積分値
   を演算する内部エネルギー積分値演算手段と、全気筒の
   点火プラグに設けられイオン電流を検出するイオン電流
   検出手段と、前記内部エネルギー積分値演算手段と前記
   イオン電流検出手段との出力に基づいて燃焼変動量を判
   定する燃焼変動量判定手段と、該燃焼変動量判定手段の
   出力に応じて燃料噴射量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ
   量の少なくとも一つを制御する制御手段とを備えた内燃
   機関の制御装置。
2. 【請求項２】 多気筒エンジンの回転に同期し気筒識別
   信号とクランク角信号を発生するクランク角センサと、
   該クランク角センサで検出されたクランク角信号に同期
   して、上記多気筒エンジンの単一気筒の圧縮行程と膨張
   行程中の複数の燃焼室内圧力を計測する圧力計測手段
   と、該圧力計測手段で計測した上記燃焼室内圧力値に基
   づいて図示平均有効圧を演算する図示平均有効圧演算手
   段と、全気筒の点火プラグに設けられイオン電流を検出
   するイオン電流検出手段と、前記図示平均有効圧演算手
   段と前記イオン電流検出手段との出力に基づいて燃焼変
   動量を判定する燃焼変動量判定手段と、該燃焼変動量判
   定手段の出力に応じて燃料噴射量と噴射時期，点火時
   期，ＥＧＲ量の少なくとも一つを制御する制御手段とを
   備えた内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 排気管集合部に設けられたリニア空燃比
   センサと、全気筒に装着したイオン電流を検出するイオ
   ン電流検出手段と、前記リニア空燃比センサと前記イオ
   ン電流検出手段との出力に基づいて燃焼変動量を判定す
   る燃焼変動量判定手段と、該燃焼変動量判定手段の出力
   に応じて燃料噴射量と噴射時期，点火時期，ＥＧＲ量の
   少なくとも一つを制御する制御手段とを備えた内燃機関
   の制御装置。
4. 【請求項４】 イオン電流検出手段が検出したイオン電
   流のイオン電流出力を所定期間積分するイオン電流積分
   手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３の
   うちいずれか１項記載の内燃機関の制御装置。
5. 【請求項５】 内部エネルギー積分値演算手段が内部エ
   ネルギー積分値を演算する際の所定期間は単一気筒の燃
   焼上死点後５度から７５度までの期間であり、該期間の
   瞬時内部エネルギー算出の際の燃焼室内ガス量を前記期
   間の少なくとも２つ以上の複数の燃焼室内圧である圧縮
   工程中の複数の燃焼室内圧から算出することを特徴とす
   る請求項１記載の内燃機関の制御装置。