内燃机的燃烧状态检测装置的制造方法

内燃机的燃烧状态检测装置的制造方法
【专利摘要】具备往复运动型的内燃机(10)，该内燃机(10)具备缸内压传感器(34)和曲轴角传感器(42)。使用绝对压修正后的缸内压力P来算出与曲轴角度同步的算出发热量Q的数据。作为比TDC靠提前侧的第1曲轴角度θ1下的第1算出发热量Q1和以TDC为基准与θ1对称的第2曲轴角度θ2下的第2算出发热量Q1的差分而算出发热量变化量ΔQ。基于使用比燃烧开始点靠提前侧的曲轴角度作为第1曲轴角度θ1并且使用比燃烧结束点靠延迟侧的曲轴角度作为第2曲轴角度θ2而算出的发热量变化量ΔQ，推定实际发热量Qt。
【专利说明】
内燃机的燃烧状态检测装置
技术领域
[0001] 本发明涉及内燃机的燃烧状态检测装置，尤其涉及利用了缸内压传感器的内燃机 的燃烧状态检测装置。
【背景技术】
[0002] 以往，在例如专利文献1中，公开了具备缸内压传感器的内燃机的控制装置。该以 往的控制装置基于由缸内压传感器检测的缸内压力来算出成为缸内发热量的指标的指标 值。并且，基于该指标值来检测早燃的发生。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开2012-225321号公报
[0006] 专利文献2:日本特开2008-069713号公报 [0007] 专利文献3:日本特开2013-104407号公报 [0008] 专利文献4:国际公开第2012/147193号

【发明内容】

[0009]发明要解决的课题
[0010]缸内压传感器的输出通常使用进行了用于消除输出值中所包含的偏置偏差的绝 对压修正之后的值。若这样的绝对压修正没有正确地进行，则使用缸内压传感器的输出而 算出的发热量(算出发热量)会产生偏差。其结果，有可能无法利用算出发热量来高精度地 进行早燃的检测等对燃烧状态的掌握。
[0011] 本发明是为了解决上述那样的问题而做出的，其目的在于，提供一种内燃机的燃 烧状态检测装置，其即使在由缸内压传感器检测的缸内压力的绝对压修正没有正确地进行 的情况下，也能够准确地推定燃烧所带来的缸内的实际发热量。
[0012] 用于解决课题的技术方案
[0013] 第1发明是一种内燃机的燃烧状态检测装置，是具备曲轴角度取得单元、缸内压传 感器以及发热量算出单元的往复运动型的内燃机的燃烧状态检测装置，所述曲轴角度取得 单元取得曲轴角度，所述缸内压传感器检测缸内压力，所述发热量算出单元使用对由所述 缸内压传感器检测的缸内压力实施了绝对压修正后的缸内压力和由所述曲轴角度取得单 元取得的曲轴角度，算出与曲轴角度同步的缸内的发热量的数据即算出发热量数据，所述 内燃机的燃烧状态检测装置的特征在于，
[0014] 具备最大实际发热量推定单元，该最大实际发热量推定单元在将压缩行程中的曲 轴角度设为第1曲轴角度，将膨胀行程中的、能够得到与所述第1曲轴角度下的缸内容积相 同的缸内容积的曲轴角度设为第2曲轴角度，将作为第1曲轴角度下的发热量而由所述发热 量算出单元算出的算出发热量设为第1算出发热量，将作为第2曲轴角度下的发热量而由所 述发热量算出单元算出的算出发热量设为第2算出发热量的情况下，基于比燃烧开始点靠 提前侧的所述第1曲轴角度下的第1算出发热量与比燃烧结束点靠延迟侧的所述第2曲轴角 度下的第2算出发热量的差分即发热量变化量，来推定最大实际发热量。
[0015] 另外，第2发明是，在第1发明的基础上，其特征在于，
[0016] 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴 角期间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲 轴角度同步的发热量变化量数据，
[0017] 所述最大实际发热量推定单元使用所述发热量变化量数据的最大值来推定最大 实际发热量。
[0018] 另外，第3发明是，在第1或第2发明的基础上，其特征在于，
[0019] 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴 角期间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲 轴角度同步的发热量变化量数据，
[0020] 所述发热量变化量算出单元，将发热量变化量作为从所述第2算出发热量减去所 述第1算出发热量得到的值而算出，并且，使用所述算出发热量数据，将发热量变化量数据 与所述第2曲轴角度相关联地取得，
[0021] 还具备第1燃烧点取得单元，该第1燃烧点取得单元在燃烧开始点成为比压缩上止 点靠提前侧的曲轴角度且燃烧结束点成为比压缩上止点靠延迟侧的曲轴角度的通常燃烧 时，取得燃烧质量比例成为预定比例时的曲轴角度即预定比例燃烧点，
[0022] 所述第1燃烧点取得单元，基于将所述发热量变化量数据中发热量变化量到达最 大值时的发热量变化量最大曲轴角度视为燃烧结束点、且将隔着压缩上止点而位于该发热 量变化量最大曲轴角度的相反侧的、能够得到与所述发热量变化量最大曲轴角度下的缸内 容积相同的缸内容积的曲轴角度视为燃烧开始点而得到的视为燃烧期间中的所述算出发 热量数据，取得所述通常燃烧时的所述预定比例燃烧点。
[0023]另外，第4发明是，在第3发明的基础上，其特征在于，
[0024] 所述第1燃烧点取得单元，在基于所述算出发热量数据而得的压缩上止点附近的 算出发热量或者基于所述发热量变化量数据而得的压缩上止点附近的发热量变化量的变 化率比预定值大的情况下，判断为处于所述通常燃烧时。
[0025] 另外，第5发明是，在第1~第4发明的任一发明的基础上，其特征在于，
[0026] 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴 角期间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲 轴角度同步的发热量变化量数据，
[0027] 所述发热量变化量算出单元，将发热量变化量作为从所述第2算出发热量减去所 述第1算出发热量得到的值而算出，并且，使用所述算出发热量数据，将发热量变化量数据 与所述第2曲轴角度相关联地取得，
[0028] 还具备第2燃烧点取得单元，该第2燃烧点取得单元在燃烧开始点成为与压缩上止 点相同或者比压缩上止点靠延迟侧的曲轴角度的延迟燃烧时，取得燃烧质量比例成为预定 比例时的曲轴角度即预定比例燃烧点，
[0029] 所述第2燃烧点取得单元，将在所述发热量变化量数据中发热量变化量从零转变 为增加时的曲轴角度视为燃烧开始点、且将在所述发热量变化量数据中发热量变化量到达 最大值时的发热量变化量最大曲轴角度视为燃烧结束点，将在所述发热量变化量数据中发 热量变化量相对于该发热量变化量的最大值成为所述预定比例时的特定第2曲轴角度作为 所述延迟燃烧时的所述预定比例燃烧点而取得。
[0030] 另外，第6发明是，在第5发明的基础上，其特征在于，
[0031] 还具备特定第1曲轴角度取得单元，该特定第1曲轴角度取得单元取得隔着压缩上 止点位于所述特定第2曲轴角度的相反侧的、能够得到与所述特定第2曲轴角度下的缸内容 积相同的缸内容积的特定第1曲轴角度，
[0032] 所述第2燃烧点取得单元在基于所述算出发热量数据而得的压缩上止点附近的算 出发热量或者基于所述发热量变化量数据而得的压缩上止点附近的发热量变化量的变化 率成为预定值以下、且基于所述算出发热量数据而得的所述特定第2曲轴角度下的算出发 热量的变化率比基于所述算出发热量数据而得的所述特定第1曲轴角度下的算出发热量的 变化率大的情况下，判断为处于所述延迟燃烧时。
[0033] 另外，第7发明是，在第1~第6发明的任一发明的基础上，其特征在于，
[0034] 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴 角期间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲 轴角度同步的发热量变化量数据，
[0035] 所述发热量变化量算出单元，将发热量变化量作为从所述第2算出发热量减去所 述第1算出发热量得到的值而算出，并且，将发热量变化量数据与所述第2曲轴角度相关联 地取得，
[0036] 还具备第3燃烧点取得单元，该第3燃烧点取得单元在燃烧结束点成为与压缩上止 点相同或者比压缩上止点靠提前侧的曲轴角度的提前燃烧时，取得燃烧质量比例成为预定 比例时的曲轴角度即预定比例燃烧点，
[0037]所述第3燃烧点取得单元，包括：
[0038]特定第2曲轴角度取得单元，其将在所述发热量变化量数据中发热量变化量从零 转变为增加时的曲轴角度视为燃烧结束点、且将在所述发热量变化量数据中发热量变化量 到达最大值时的发热量变化量最大曲轴角度视为燃烧开始点，取得发热量变化量与发热量 变化量的最大值的差的绝对值相对于该发热量变化量的最大值成为所述预定比例时的特 定第2曲轴角度;和
[0039]特定第1曲轴角度取得单元，其取得隔着压缩上止点位于所述特定第2曲轴角度的 相反侧的、能够得到与所述特定第2曲轴角度下的缸内容积相同的缸内容积的特定第1曲轴 角度，
[0040] 所述第3燃烧点取得单元，将所述特定第1曲轴角度作为所述提前燃烧时的所述预 定比例燃烧点而取得。
[0041] 另外，第8发明是，在第7发明的基础上，其特征在于，
[0042] 所述第3燃烧点取得单元，在基于所述算出发热量数据而得的压缩上止点附近的 算出发热量或者基于所述发热量变化量数据而得的压缩上止点附近的发热量变化量的变 化率成为预定值以下、并且与基于所述算出发热量数据而得的所述特定第2曲轴角度下的 算出发热量的变化率相比，基于所述算出发热量数据而得的所述特定第1曲轴角度下的算 出发热量的变化率较大的情况下，判断为处于所述提前燃烧时。
[0043] 另外，第9发明是，在第3~第8发明的任一发明的基础上，其特征在于，
[0044] 还具备早燃判定单元，该早燃判定单元在所述预定比例燃烧点比预定的第1判定 值提前的情况下，判定为发生了早燃。
[0045] 另外，第10发明是，在第2发明的基础上，其特征在于，
[0046] 还具备不发火判定单元，该不发火判定单元在由所述最大实际发热量推定单元推 定出的最大实际发热量比预定的第2判定值小的情况下，判定为发生了不发火。
[0047]发明的效果
[0048] 压缩行程中的第1曲轴角度下的第1算出发热量与膨胀行程中的、能够得到与第1 曲轴角度下的缸内容积相同的缸内容积的第2曲轴角度下的第2算出发热量的差分即发热 量变化量，即使在由缸内压传感器检测的缸内压力的绝对压修正没有正确地进行的情况 下，也能够使由缸内压力的绝对压修正的误差量引起的算出发热量的偏差量相抵消。并且， 通过使用比燃烧开始点靠提前侧的第1曲轴角度并且使用比燃烧结束点靠延迟侧的第2曲 轴角度，能够算出表示燃烧所带来的缸内的最大实际发热量的发热量变化量。因此，根据第 1发明，即使在没有正确地进行缸内压力的绝对压修正的情况下，也能够准确地推定最大实 际发热量。
[0049] 将包含燃烧期间的曲轴角期间作为对象的发热量变化量数据的最大值示出最大 实际发热量。因此，根据第2发明，即使在没有正确地进行缸内压力的绝对压修正的情况下， 也能够准确地推定燃烧所带来的缸内的实际发热量。
[0050] 根据第3发明，能够采用适于燃烧开始点成为比压缩上止点靠提前侧的曲轴角度 且燃烧结束点成为比压缩上止点靠延迟侧的曲轴角度的通常燃烧时的方法，准确地取得燃 烧质量比例成为预定比例时的曲轴角度即预定比例燃烧点。
[0051 ]根据第4发明，能够恰当地判别处于通常燃烧时的情况。
[0052]根据第5发明，能够采用适于燃烧开始点成为与压缩上止点相同或者比压缩上止 点靠延迟侧的曲轴角度的延迟燃烧时的方法，来准确地取得预定比例燃烧点。
[0053]根据第6发明，能够恰当地判别处于延迟燃烧时的情况。
[0054]根据第7发明，能够采用适于燃烧结束点成为与压缩上止点相同或者比压缩上止 点靠提前侧的曲轴角度的提前燃烧时(异常燃烧时等）的方法，来准确地取得预定比例燃烧 点。
[0055] 根据第8发明，能够恰当地判别处于提前燃烧时的情况。
[0056] 根据第9发明，能够利用通过第3~第8发明的任一发明取得的预定比例燃烧点，来 准确地检测早燃。
[0057] 根据第10发明，能够利用通过第2发明取得的最大实际发热量，来进行准确的不发 火检测。
【附图说明】
[0058] 图1是用于对本发明的实施方式1中的内燃机的系统构成进行说明的图。
[0059] 图2是用于对与缸内压传感器的输出值的绝对压修正有关的问题点进行说明的 图。
[0060] 图3是表示发热量Q和缸内容积V各自与曲轴角度Θ的关系的图。
[0061] 图4是表示算出发热量Q、发热量变化量Δ Q以及偏差量印各自与曲轴角度Θ的关系 的图。
[0062] 图5是表示算出发热量Q的偏差量印的波形的图。
[0063] 图6是表示根据图2(B)所示的算出发热量Q(包括偏差量eQ)算出的发热量变化量 A Q的波形的图。
[0064]图7是在本发明的实施方式1中执行的例程的流程图。
[0065] 图8是在本发明的实施方式1中执行的早燃的检测处理例程的流程图。
[0066] 图9是在本发明的实施方式1中执行的不发火检测处理例程的流程图。
[0067] 图10是表示通常燃烧时的算出发热量Q和发热量变化量AQ各自与曲轴角度Θ的关 系的图。
[0068] 图11是表示通常燃烧时的算出发热量Q和发热量变化量AQ各自与曲轴角度Θ的关 系的图。
[0069] 图12是在本发明的实施方式2中执行的例程的流程图。
[0070] 图13是表示提前燃烧时的算出发热量Q和发热量变化量AQ各自与曲轴角度Θ的关 系的图。
[0071]图14是在本发明的实施方式3中执行的例程的流程图。
[0072]图15是在本发明的实施方式4中执行的例程的流程图。
【具体实施方式】 [0073]实施方式1.
[0074][实施方式1的系统构成]
[0075]图1是用于对本发明的实施方式1中的内燃机10的系统构成进行说明的图。
[0076]图1所示的系统，作为一例具备火花点火式的内燃机10。在内燃机10的缸内，设置 有活塞12。活塞12经由连杆14而与曲轴16连结。即，本实施方式的内燃机10是具备活塞?曲 轴机构的往复运动型的内燃机。在缸内的活塞12的顶部侧，形成有燃烧室18。燃烧室18连通 有进气通路20和排气通路22。
[0077] 在进气通路20的进气口，设置有对该进气口进行开闭的进气门24,在排气通路22 的排气口，设置有对该排气口进行开闭的排气门26。另外，在进气通路20设置有电子控制式 的节气门28。
[0078] 在内燃机10的各汽缸，分别设置有用于向燃烧室18内（缸内）直接喷射燃料的燃料 喷射阀30和具有用于对混合气点火的火花塞32的点火装置（省略图示）。而且，各汽缸组装 有用于检测缸内压力的缸内压传感器34。
[0079] 而且，本实施方式的系统具备EQJ(Electronic Control Unit:电子控制单元)40。 ECU40的输入部，除了连接有上述缸内压传感器34之外，还连接有用于取得发动机旋转速度 的曲轴角传感器42、以及用于计测吸入空气量的空气流量计44等用于取得内燃机10的运转 状态的各种传感器。另外，ECU40的输出部，连接有上述节气门28、燃料喷射阀30以及上述点 火装置等用于控制内燃机10的运转的各种致动器。ECU40基于这些传感器输出和预定的程 序来驱动上述各种致动器，由此进行燃料喷射控制和点火控制等预定的发动机控制。另外， ECU40具有将缸内压传感器34的输出信号与曲轴角度同步地进行AD变换并取得的功能。由 此，能够在AD变换的分辨能力所允许的范围内，检测任意的曲轴角正时的缸内压力。而且， ECU40具有根据曲轴角度算出由曲轴角度的位置所决定的缸内容积的值的功能。
[0080] [将延迟燃烧时作为对象的利用了缸内压传感器的燃烧状态的检测方法]
[0081] 以下说明的本实施方式的燃烧状态的检测方法，如后述的图3(A)等所示，进行燃 烧在比压缩上止点（以下，有时仅称作"TDC"）靠延迟侧的正时开始(发热量Q从零转变为增 加）的燃烧方式（以下，将像这样在比通常燃烧时(在后进行定义)延迟了的正时进行的燃烧 称作"延迟燃烧"）下的燃烧状态的检测。更详细地说明，由于本实施方式的检测方法也能够 适用于压缩上止点与燃烧开始点正好一致的情形，所以可以说是以在压缩上止点以后开始 燃烧的情形为适用对象。
[0082](缸内压传感器的输出值的绝对压修正）
[0083] 缸内压传感器的输出通常使用进行了用于消除输出值中包含的偏置偏差的绝对 压修正之后的值。作为进行这样的绝对压修正的方法，例如，已知有利用了下面的（1)式的 方法。该方法中，利用在视为绝热过程的压缩行程(更具体而言，从进气门24关闭起到燃烧 开始为止的期间）中成立的泊松的关系式(PV K =-定），使用绝热压缩行程中的两点的缸内 压力P、缸内容积V以及比热比κ来算出绝对压修正值Δ P。
[0084] 「数学式Π
[0085]
[0086] 具中，在上还式（1)中，?为绝热压缩仃捏中的预足的曲轴角度，Δ Θ为关于为了进 行绝对压修正而使用的两点的曲轴角度的预定的曲轴角度间隔。
[0087]在内燃机10中，使用了上述（1)式的缸内压传感器34的输出值的绝对压修正针对 具备缸内压传感器34的各个汽缸(本实施方式的内燃机10中是所有汽缸)而按每个循环来 执行。更具体而言，在各循环中，通过使缸内压传感器34的输出信号与曲轴角度Θ同步地进 行AD变换并取得该信号，来取得包含燃烧期间在内的预定期间（例如，压缩行程和膨胀行 程)的缸内压数据，并储存于ECU40的缓存。然后，使用所取得的缸内压数据中的绝热压缩行 程中的两点来执行上述绝对压修正，并将该绝对压修正后的缸内压数据再次储存于缓存。 然后，使用绝对压修正后的缸内压数据来算出此次循环中的各种燃烧解析值(发热量Q、燃 烧质量比例MFB、燃烧重心位置CA50(燃烧质量比例MFB成为50%时的曲轴角度）以及图示转 矩等），并将所算出的各种燃烧解析值或基于这些解析值而得的判定结果(例如，早燃和不 发火的有无的判定结果)反馈给下次循环中的燃烧控制。
[0088]图2是用于对与缸内压传感器的输出值的绝对压修正有关的问题点进行说明的 图。
[0089]图2(A)表示使用正确地进行了绝对压修正的情况下的缸内压数据算出的多个循 环中的发热量Q的数据。在此，缸内的发热量Q能够按照下面的(2)式算出。
[0090] [数学式2]
[0091]
[0092] 其中，在上述(2)式中，Po和Vo是计算开始点θ〇(相对于假想的燃烧开始点具有余裕 地设定的压缩行程中（不过，是在进气门24的闭阀后）的预定曲轴角度）的缸内压力和缸内 容积(在后述的(3)、（4)式中也是同样的）。
[0093] 若上述绝对压修正没有正确地进行（即，通过绝对压修正没能完全消除的偏差量 (重叠于缸内压传感器34的输出的噪声量)eP残留于该修正后的缸内压力P)，则使用缸内压 传感器34的输出值并按照（2)式所算出的发热量Q会包含偏差量e Q。其结果，该情况下的发 热量Q(即，Q+eQ)的波形如图2(B)所示，伴随有相对于图2(A)所示的常规的波形的波动。因 此，无法正确地计算燃烧重心位置CA50和最大发热量Qmax等燃烧解析值。其结果，利用所算 出的发热量Q有可能无法高精度地进行早燃的检测等对燃烧状态的掌握。此外，在以下的说 明书中，为了与通过后述的本实施方式的具有特征的处理最终推定的发热量(称作"实际发 热量"）Qt相区分，将使用缸内压传感器34的（绝对压修正后的）输出值算出的发热量Q称作 "算出发热量"。
[0094]图3是表示相对于曲轴角度Θ的发热量Q和缸内容积V各自的关系的图。
[0095]图3(A)示出了延迟燃烧时的发热量Q的波形。该波形是正确地进行了绝对压修正 时，即绝对压修正后的缸内压力P没有残留偏差量6[)时的波形。
[0096]在此，假设本实施方式的内燃机10没有采用后述的偏置曲轴等，而是具备构成为 曲轴16的旋转中心和活塞销13的轴中心均处于汽缸旋转轴上的活塞?曲轴机构。若采用这 样的构成，则缸内容积V的波形如图3(B)所示那样以压缩上止点为基准而对称。因此，距压 缩上止点相等距离的一对曲轴角度(Θ#ΡΘ 2)下的缸内容积V的值相等。
[0097](缸内压力Ρ的偏差量办给发热量Q的算出带来的影响）
[0098]图4是表不相对于曲轴角度Θ的、算出发热量Q、发热量变化量△ Q以及偏差量eQ各 自的关系的图。图5是表示算出发热量Q的偏差量印的波形的图。
[0099]关于绝对压修正后的缸内压力P包含偏差量办时的算出发热量Q的偏差量eQ，通过 从将(P+eP)、（Po+eP)代入上述（2)式中的缸内压力P、Po从而得到的式中仅取出偏差量e P的 项，能够如下面的(3)式那样表示。
[0100][数学式3]
[0101]
[0102]根据上述(3)式可知，eQ是依赖于缸内容积V的值。即，相对于曲轴角度Θ的偏差量印 的波形，在缸内压力P的偏差量办为正的值的情况下，如图4(C)所示，与图3(B)所示的缸内 容积V的波形同样地，在压缩上止点呈现最小值。更具体而言，若将偏差量e P取正和负的各 种值时的发热量Q的偏差量e〇的波形重叠地表不，则成为图5那样。即，偏差量eP为正时的偏 差量e〇成为偏差量e P越大则TDC下的值在负侧越大的值。相反，偏差量eP为负时的偏差量eQ 成为在TDC下呈现最大值的波形(将缸内容积V的波形在上下方向反转得到的波形），成为偏 差量eP在负侧越大则压缩TDC下的值在正侧越大的值。此外，图5所示的波形相当于从包含 偏差量eQ的算出发热量Q的波形(参照图2(B))减去不包含偏差量eQ的算出发热量Q的波形 (参照图2(A))而得到的波形。另外，图5相当于在具备没有采用偏置曲轴等的上述活塞?曲 轴机构的内燃机10中将压缩上止点前90°CA作为计算开始点算出发热量Q的情况下的波形。
[0103] (发热量变化量Δ Q的算出）
[0104] 包含图4(C)所示的偏差量eQ的算出发热量Q的波形成为在图4(A)中由实线所示的 波形，该波形与同一图中由虚线表示的波形的差相当于偏差量e Q。如图4(C)和图5所例示， 偏差量eQ相对于TDC左右对称。因此，在将比TDC靠提前侧的第1曲轴角度 9:^)下的算出发热 量Q设为第1算出发热量Qi(k)，将比TDC靠延迟侧的、能够得到与第1曲轴角度01(1〇下的缸内 容积V:相同的缸内容积￥ 2的第2曲轴角度02 (k)下的算出发热量Q设为第2算出发热量Q2 (k) 的情况下，第1算出发热量(Mk)与第2算出发热量Q2(k)的差分(更具体而言，从第2算出发热 量Q2(k)减去第1算出发热量Qi(k)而得到的值）即发热量变化量△ Q(k)中，算出发热量Qi (k)、Q2(k)中各自的偏差量eQ相抵消。即，发热量变化量△ Q(k)不受缸内压力P的偏差量eP (绝对压修正的误差量）的影响。接着，这一点通过参照(4)、（5)式，从计算式上也能明白。此 外，附加有角标k的值表示一边以压缩上止点为基准(零)使第2曲轴角度0 2每次延迟预定曲 轴角度间隔D且使第1曲轴角度01每次提前预定曲轴角度间隔D-边逐次算出的发热量变化 量A Q的第k个值，没有附加角标k的值表示不通过取得正时进行区分的通常的值。
[0105] 发热量变化量AQ能够像下面的⑷式那样展开表示。并且，通过从将(P1+ep)、（P2+ eP)代入⑷式中的缸内压力Pi、P2从而得到的式仅取出与偏差量eP有关的项，发热量变化量 A Q所包含的由偏差量％的影响所引起的偏差量eAQ能够像下面的(5)式那样表示。
[0106] [数学式4]
[0107]
[0108]
[0109] 从上述(5)式可知，若选择隔着TDC^V^h相等的一对曲轴角度0^02下的算出发 热量Qi、Q2来算出发热量变化量△ Q，则偏差量为零。如此，从(4)、（5)式也可知，伴随着上 述的选择而算出的发热量变化量A Q不受缸内压力Ρ的偏差量eP的影响。此外，在没有采用 偏置曲轴等的内燃机10的构成中，在算出A Q时选择处于距TDC等距离的一对曲轴角度，与 选择隔着TDC而…与化相等的一对曲轴角度是相同的含义。
[0110] 图4(B)所示的波形是，利用图4(A)中由实线所示的发热量Q的波形（即，可能包含 偏差量eQ的绝对压修正后的算出发热量Q的波形），将TDC作为基准(k = 0)，按每预定曲轴角 度间隔D连续地算出如上述那样定义的发热量变化量AQ(k)，并且，将逐次得到的发热量变 化量AQ(k)作为第2曲轴角度0 2(1〇下的值进行关联而得到的波形。 更具体而言，在此，将TDC作为基准(原点）设定一对Θ: (k)、θ2 (k)，所以TDC下的发热 量变化量A Q(0)为零。在此基础上，若将第2曲轴角度θ2(1)设为从TDC延迟预定曲轴角度间 隔D的点，则根据本实施方式的发热量变化量AQ(k)的算出规则，第1曲轴角度0 1(1)会成为 从TDC提前相同的间隔D。该情况下的发热量变化量△ Q( 1)成为从Θ2(1)下的第2算出发热量 Q2 (1)减去θι (1)下的第1算出发热量Qi (1)而得到的值，该值△ Q (1)被设为θ2 (1)下的发热量 变化量。同样，作为θ2(1)的旁边的算出点即θ2(2)，成为从θ2(1)进一步延迟了预定曲轴角度 间隔D的点，伴随于此，对应的0 1(2)成为从ΘΚ1)进一步提前了预定曲轴角度间隔D的点。因 此，发热量变化量△ Q(2)成为从02(2)下的第2算出发热量Q2(2)减去9:(2)下的第1算出发热 量Qi(2)而得到的值，该值△ Q(2)被设为Θ2(2)下的发热量变化量。这样的步骤下的发热量变 化量A Q(k)的算出，在到达具有预定的余裕量而能够判断为燃烧结束的预定曲轴角度(在 图4的例子中为θ2( η))之前，按每预定曲轴角度间隔D反复进行。在此基础上，通过将所算出 的A Q(k)的数据与02(1〇相关联，能够得到图4(B)所示那样的与曲轴角度同步的发热量变 化量AQ的数据(波形）。此外，关于图4(A)、4(B)中像(eKkhQKk))等那样附加标记表示的 算出点，从概念性地对A Q的算出步骤进行说明的观点来看，将一部分的算出点以比实际更 笼统的间隔来表不。
[0112] (延迟燃烧时的Qt (包含Qtmax)的取得方法）
[0113] 如上所述，在本实施方式中算出的发热量变化量AQ，作为比TDC靠提前侧的第1曲 轴角度ΘΚ10下的第1算出发热量QKk)和比TDC靠延迟侧的、能够得到与第1曲轴角度0 1(1〇 下的缸内容积h相同的缸内容积％的第2曲轴角度02(1〇下的第2算出发热量Q 2(k)的差分(Q2 (10-QKk))而算出。根据该算出方法，若发热量变化量AQ的算出中所使用的第1算出发热 量&的值为零，则根据(4)式，第2算出发热量Q 2的值变为与发热量变化量AQ相等。这样的情 况下，能够将发热量变化量A Q的值用作最终的实际发热量Qt的推定值。
[0114] 在本实施方式中定义的延迟燃烧时，燃烧开始点CA0(发热量Q从零转变为增加的 点）成为处于压缩上止点以后，所以第1曲轴角度9 1必定成为比燃烧开始点靠提前侧的曲轴 角度。因此，发热量变化量A Q(k)的算出中所使用的所有第1算出发热量QKk)的值，若除去 偏差量eg则成为零。如已述那样，重叠于算出发热量QKkhQdk)的偏差量e Q能够通过算出 发热量变化量A Q(k)来抵消。因此，在延迟燃烧时，发热量变化量△ Q(k)的波形可以说变为 与去掉偏差量eQ后的第2算出发热量Q2(k)的波形相等。因此，通过将图4(A)与图4(B)比较可 知，在延迟燃烧时，通过以使用比燃烧结束点CA100(发热量Q到达最大值的点）靠延迟侧的 曲轴角度(在图4的例子中，与θ 2(η)相当）作为第2曲轴角度02(1〇的方式设定发热量变化量 △Q的计算范围，能够在作为横轴的曲轴角度Θ-致的状态下得到与图4(A)中由虚线所示的 发热量Q的波形(正确地进行了绝对压修正时的波形）同等的波形。因此，能够将发热量变化 量Δ Q的最大值Δ Qmax推定为最大实际发热量Qtmax。另外，通过对△ Q的最大值Δ Qmax乘以 α/100,从而不限于最大实际发热量Qtmax，能够算出MFB成为预定比例α(%)时的实际发热 量Qt的推定值。
[0115] 图6是表示根据图2(B)所示的算出发热量Q(包含偏差量eQ)算出的发热量变化量 A Q的波形的图。从该图6所示的波形也可知，根据基于本实施方式的算出方法而得的发热 量变化量A Q，关于在TDC以后存在的燃烧期间，能够获得与表示正确地进行了绝对压修正 的情况下的算出发热量Q的图2(A)的波形同等的波形。
[0116] 按上述的算出规则算出的发热量变化量AQ如已述那样，不受缸内压力P的偏差量 eP(绝对压修正的误差量）的影响。因此，通过利用发热量变化量AQ，即使是在没有正确地 进行绝对压修正的情况下(算出发热量Q包含偏差量e Q的情况下），也能够排除偏差量eP的影 响，准确地推定实际发热量Qt。
[0117] (延迟燃烧时的CAa (包含CA50)的取得方法）
[0118] 而且，通过利用如上述那样得到的与曲轴角度同步的发热量变化量AQ的数据，能 够不受缸内压力P的偏差量0[)(绝对压修正的误差量)的影响地，准确地取得MFB成为预定比 例a时的曲轴角度CAa (例如，燃烧重心位置即CA50)。更具体而言，将△ Q从零转变为增加的 点视为燃烧开始点（CA0)，将△ Q到达最大值△ Qmax的点视为燃烧结束点（CA100)。其结果， 任意的曲轴角度Θ下的MFB能够使用Δ Q(0CA1(K))g|] Δ Qmax和任意的△ Q并按照下面的(6)式算 出。因此，利用(6)式，能够算出MFB成为任意的比例时的CAa。此外，能够将式子如(6)式那样 进行简化的理由在于，Δ Qcaq(=不包含偏差量eQ的Q2CAQ)为零。
[0119] [数学式5]
[0120]
[0121](实施方式1的燃烧状态的检测所涉及的具体处理）
[0122] 图7是示出为了实现本发明的实施方式1中的延迟燃烧时的燃烧状态的检测方法 而由ECU40所执行的例程的流程图。此外，本例程在各汽缸中，在燃烧结束后的预定正时按 每个循环反复执行。另外，本例程中，作为利用发热量变化量A Q取得的实际发热量Qt的例 子，不出最大实际发热量Qtmax，作为利用发热量变化量Δ Q取得的CAa的例子，不出CA50。
[0123] 在图7所示的例程中，E⑶40首先利用缸内压传感器34和曲轴角传感器42,取得关 于当前的循环的与曲轴角度同步的缸内压数据(步骤100) ACU40接下来利用所取得的缸内 压数据和上述(2)式，与曲轴角度同步地算出预定期间的发热量(算出发热量)Q的数据(步 骤102)。算出发热量Q的数据的算出期间是指从上述预定的计算开始点θ〇到预定的计算结 束点（相对于燃烧结束点具有余裕地设定的膨胀行程中（不过，是排气门26的开阀前）的预 定曲轴角度)为止的曲轴角期间（即，作为包含燃烧期间的曲轴角期间而预先假设的曲轴角 期间）。
[0124] 接着，Ε⑶40使用通过步骤102的处理得到的算出发热量Q的数据，与曲轴角度同步 地算出按照上述算出规则的发热量变化量A Q的数据(步骤104)。△ Q的数据的算出期间是 满足使用比燃烧开始点靠提前侧且处于压缩行程中（不过，是进气门24的闭阀后）的曲轴角 度作为第1曲轴角度0 1、并且使用比燃烧开始点靠延迟侧且处于膨胀行程中（不过，是排气 门26的开阀前）的曲轴角度作为第2曲轴角度0 2这一条件的期间即可，例如，可以使用参照 图4所例示的期间。
[0125] 接着，E⑶40将在步骤104中取得的发热量变化量Δ Q的数据的最大值Δ Qmax作为 最大实际发热量Qtmax而取得(步骤106)。另外，ECU40利用所取得的发热量变化量AQ的数 据和(6)式，取得燃烧重心位置处的曲轴角度CA50(步骤108)。
[0126] (发热量变化量AQ的利用例）
[0127] 通过利用发热量变化量AQ来算出各种燃烧解析值，能够不受缸内压力P的偏差量 办的影响地进行燃烧解析。在此，作为那样的发热量变化量A Q的具体利用例，对早燃发生 的检测和不发火检测进行说明。
[0128] 图8是示出利用了使用发热量变化量AQ取得的CA50的早燃的检测处理例程的流 程图。本例程的处理与图7所示的例程联动地执行。
[0129]在图8所示的例程中，E⑶40首先判定基于发热量变化量Δ Q而得的CA50是否是比 预定的第1判定值靠提前侧的正时（步骤200)。若发生了早燃，则与没有发生早燃时相比， CA50提前。在本步骤200中使用的第1判定值是作为用于判断与早燃的发生相伴的CA50的提 前的有无的阈值而预先设定的值。
[0130]在上述步骤200的判定不成立的情况下，E⑶40判定为在此次的循环中没有发生早 燃(步骤202)。另一方面，在上述步骤200的判定成立的情况下，ECU40判定为在此次的循环 中发生了早燃(步骤204)。
[0131] 根据以上所说明的图8所示的例程，通过利用基于发热量变化量AQ而得的CA50， 能够不受缸内压力P的偏差量％的影响地准确地检测早燃的发生。
[0132] 接着，图9是示出利用了使用发热量变化量AQ取得的最大实际发热量Qtmax的不 发火检测处理例程的流程图。本例程的处理与图7所示的例程联动地执行。
[0133] 在图9所示的例程中，E⑶40首先判定基于发热量变化量AQ而得的最大实际发热 量Qtmax是否比预定的第2判定值小（步骤300)。若发生了不发火，则不产生缸内的发热，或 者即使产生些许的发热但也根本无法到达正常发火时的发热量Q。在本步骤300中使用的第 2判定值是作为用于判断与不发火的发生相伴的最大实际发热量Qtmax的变化的有无的阈 值而预先设定的值。
[0134] 在上述步骤300的判定不成立的情况下，E⑶40判定为在此次的循环中没有发生不 发火(步骤302)。另一方面，在上述步骤300的判定成立的情况下，ECU40判定为在此次的循 环中发生了不发火(步骤304)。
[0135] 根据以上所说明的图9所示的例程，通过利用基于发热量变化量AQ而得的最大实 际发热量Qtmax，能够不受缸内压力P的偏差量％的影响地准确地检测不发火的发生。
[0136] 在上述实施方式1中，为了检测早燃而利用了CA50。然而，本发明中为了判定早燃 的发生的有无而使用的预定比例燃烧点不限于CA50,也可以是其他任意的比例的燃烧点 (CAa)〇
[0137] 此外，在上述实施方式1中，通过E⑶40使用曲轴角传感器42取得曲轴角度Θ而实现 了所述第1发明中的"曲轴角度取得单元"，通过ECU40执行上述步骤102的处理而实现了所 述第1发明中的"发热量算出单元"，通过ECU40执行上述步骤106的处理而实现了所述第1发 明中的"实际发热量推定单元"。
[0138] 另外，在上述实施方式1中，通过ECU40执行上述步骤104的处理而实现了所述第2 和第5发明中的"发热量变化量算出单元"。
[0139] 另外，在上述实施方式1中，Caa相当于所述第5发明中的"预定比例燃烧点"，AQ到 达最大值AQmax时的第2曲轴角度即0 2CA1(K)相当于所述第5发明中的"发热量变化量最大曲 轴角度"，MFB成为50%时的50%燃烧点02CA5Q相当于所述第5发明中的"特定第2曲轴角度"。 并且，通过ECU40执行上述步骤108的处理而实现了所述第3发明中的"第2燃烧点取得单 -·，， J L· 〇
[0140] 而且，在上述实施方式1中，通过ECU40执行上述图8所示的例程的一系列的处理而 实现了所述第9发明中的"早燃判定单元"，通过ECU40执行上述图9所示的例程的一系列的 处理而实现了所述第10发明中的"不发火判定单元"。
[0141] 实施方式2.
[0142] 接着，参照图10~图12,对本发明的实施方式2进行说明。
[0143] 本实施方式的系统，能够通过使用图1所示的硬件构成，并使ECU40执行后述的图 12所示的例程代替图7所示的例程来实现。
[0144] [将通常燃烧时作为对象的利用了缸内压传感器的燃烧状态的检测方法]
[0145] 以下说明的本实施方式的燃烧状态的检测方法将通常燃烧时作为对象。在通常燃 烧时，如后述的图10(A)所示，与燃烧相伴的缸内的发热在比压缩上止点稍微靠提前侧的正 时开始，在压缩上止点后8 °C A左右，50 %燃烧点（CA50)到来。在本说明书中，为了使燃烧方 式相对于上述延迟燃烧时和后述提前燃烧时明确地区分开，在此所说的通常燃烧时是指跨 过压缩上止点进行燃烧的情形，即在比压缩上止点靠提前侧的正时燃烧(发热）开始，燃烧 结束点为比压缩上止点靠延迟侧的正时的情形。
[0146] (对于CAa的取得而言利用AQ并不合适的理由）
[0147] 在成为本实施方式的对象的通常燃烧时，在比压缩上止点靠提前侧的曲轴角期间 存在一部分的燃烧期间。在这样的情况下，基于以下说明的理由，不希望如实施方式1中所 说明的延迟燃烧时相同地处理发热量变化量A Q。
[0148] 图10和图11是表示通常燃烧时的算出发热量Q和发热量变化量AQ各自与曲轴角 度Θ的关系的图。更具体而言，图10示出CA50成为比TDC靠延迟侧的正时的情形(在比CA50靠 提前侧的正时发热量Q跨过TDC的情形），另一方面，图11示出CA50成为比TDC靠提前侧的正 时的情形(在比CA50靠延迟侧的正时发热量Q跨过TDC的情形）。图11所示的情形也通过上述 的定义而作为通常燃烧时对待。此外，在图10和图11中，作为算出发热量Q的波形，为了方便 而使用没有表现出偏差量e〇的波形，另外，发热量变化量A Q的数据与实施方式1同样，与第 2曲轴角度Θ2相关联。
[0149] 如图10(B)和图11(B)所示，在通常燃烧时，发热量变化量AQ的波形产生折点。其 理由如下。即，在以第2算出发热量Q2(k)和与之成对的第1算出发热量Qi(k)算出△ Q(k)时， 如已述那样若处于延迟燃烧时，则QKk)必定为零。与此相对，在通常燃烧时，在比TDC靠提 前侧存在一部分燃烧期间，所以存在QKk)不成为零的期间。以图10的情形为例，在从CA0到 TDC的期间内，第1算出发热量QKk)非零而是正的值。因此，使用该期间内的QKk)和与该期 间对应的期间X内的Q2(k)算出的AQ(k)的斜率，比由于是比CA0靠提前侧的第1曲轴角度0 1 (k)下的值从而QKk)成为零的期间Y内的AQ(k)的斜率陡。因此，在通常燃烧时，发热量变 化量A Q的波形会产生折点。其结果，通常燃烧时的发热量变化量△ Q的波形与上述延迟燃 烧时和后述提前燃烧时(参照图13)不同，成为从正确的发热量Q的波形(不包含偏差量eQ的 波形)离开的波形。更具体而言，燃烧期间中的算出发热量Q的斜率与△ Q的斜率不同。因此， 在通常燃烧时，使用A Q的数据难以准确地取得MFB成为预定比例a时的曲轴角度CAa。
[0150] (通常燃烧时的Δ Q的波形的特征）
[0151 ]如图10和图11所示，通常燃烧时的发热量变化量Δ Q的波形自身无论在CA50成为 比TDC靠延迟侧的正时的情形下，还是CA50成为比TDC靠提前侧的正时的情形下，都成为相 同的波形。在此基础上，作为根据发热量变化量A Q获得的信息，这2个情形下有如下的不同 之处。即，在图10的情形下，在点Z处AQ的值产生的变化可以说是由于算出发热量Q在点Z处 的A Q的算出中所使用的第2曲轴角度Θ2Ζ到达了最大值所引起的。即，在图10的情形下，点Z 处的AQ可以说是捕捉了CA100处的变化。因此，能够判断为第2曲轴角度Θ2Ζ为CA100。另一方 面，在图11的情形下，在点Z处△ Q的值产生的变化可以说是由于算出发热量Q在点Z处的△ Q 的算出中所使用的第1曲轴角度θπ从零转变为增加所引起的。即，在图11的情形下，点Z处的 A Q可以说是捕捉了CAO处的变化。因此，能够判断为与点Ζ处的第2曲轴角度Θ2Ζ成对的第1曲 轴角度Θ 1Ζ，即相对于Θ2Ζ隔着TDC处于等距离的（缸内容积V相同的）Θ1Ζ为CAO。如以上所述，若 设想上述2个情形，则成为△ Q的拐点的点Ζ可以说是反映出CA100和CAO中的距TDC较远的一 方的曲轴角度Θ的影响。
[0152] 在内燃机10的运转期间从算出发热量Q的数据取得发热量变化量AQ的数据的时 亥IJ，还不清楚算出发热量Q的波形属于图10的情形还是属于图11的情形。然而，在图10和图 11的任一情形下，都可以说在由A Q到达最大值时的AQ的拐点即点Ζ处的第2曲轴角度Θ2Ζ和 与该Θ2Ζ成对的第1曲轴角度Θ 1Ζ规定的曲轴角期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)内存在燃烧期间（真正的CA0~ CA100)。并且，该曲轴角期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)可以说是充分接近TDC的期间。如图5所示，由缸内压 力Ρ的偏差量e P引起的算出发热量Q的偏差量eQ表现出随着缸内容积V的变化而产生的影响， 所以在TDC附近，针对曲轴角度Θ的变化而产生的变化变少。因此，在TDC附近，作为偏差量e Q 的波形是平坦的波形。由此，可以说在像曲轴角期间（Θ2Ζ_Θ1Ζ)那样的TDC附近的期间，与比 该期间远尚T D C的期间相比，偏差量e q对算出发热量Q的影响相对较小。
[0153] (通常燃烧时的Qt (包含Qtmax)的取得方法）
[0154] 在通常燃烧时，发热量变化量AQ的数据的算出期间也被设为满足使用比燃烧开 始点靠提前侧且处于压缩行程期间（不过，是在进气门24的闭阀后）的曲轴角度作为第1曲 轴角度Θ:，且使用比燃烧开始点靠延迟侧且处于膨胀行程期间（不过，是在排气门26的开阀 前）的曲轴角度作为第2曲轴角度Θ 2这一条件的期间。由此，与延迟燃烧时同样，能够将Δ Q 的最大值AQmax推定为最大实际发热量Qtmax。因此，在本实施方式中，最大实际发热量 Qtmax的推定值也使用Δ Q的最大值Δ Qmax来取得。另外，通过使Δ Q的最大值Δ Qmax乘以α/ 100,从而不限于最大实际发热量Qtmax，能够算出MFB成为α( % )时的实际发热量Qt的推定 值。
[0155] (通常燃烧时的CAa (包含CA50)的取得方法）
[0156] 在此基础上，在本实施方式中，使用如下的方法来取得成为预定燃烧质量比例a时 的曲轴角度CAa。即，将在△ Q的数据中△ Q到达△ Qmax时的发热量变化量最大曲轴角度即第 2曲轴角度Θ2Ζ视为燃烧结束点，并且，将隔着压缩上止点而位于Θ 2Ζ的相反侧的、能够得到与 Θ2Ζ处的缸内容积V2Z相同的缸内容积V1Z的第1曲轴角度Θ 1Ζ视为燃烧开始点而得到的曲轴角 期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)被视为燃烧期间。并且，不使用AQ的数据，而是使用如上述那样利用AQ max 确定的视为燃烧期间（Θ2Ζ_Θ1Ζ)内的算出发热量Q的数据来取得CAa。
[0157] 关于通常燃烧时的CAa的取得，更具体而言，利用视为燃烧期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)内的算出 发热量Q的数据，按照下面的（7)式来算出MFB。并且，取得所算出的MFB成为预定比例a时的 曲轴角度Θ作为CAa。此外，在上述说明中，虽然没有示出关于CA50与TDC正好一致的情形的 例子，但在该情形下，也能够使用该算出方法。
[0158] [数学式6]
[0159]
[0160](实施方式2的燃烧状态的检测所涉及的具体处理）
[0161 ]图12是为了实现本发明的实施方式2中的通常燃烧时的燃烧状态的检测方法而由 ECU40执行的例程的流程图。此外，在图12中，关于与实施方式1中的图7所示的步骤相同的 步骤，标注同一标号并省略或简化其说明。另外，在本例程中，作为利用发热量变化量A Q取 得的实际发热量Qt的例子，也示出了最大实际发热量Qtmax，作为利用发热量变化量AQ取 得的CAa的例子，也示出了 CA50。另外，在此虽然省略，但与实施方式1同样，可以与本例程联 动地，执行由图8和9所示的例程实现的早燃发生的检测和不发火检测等。
[0162] 在图12所示的例程中，也与图7所示的例程同样，E⑶40在步骤104中与曲轴角度同 步地算出发热量变化量A Q的数据之后，将所取得的发热量变化量△ Q的数据的最大值Δ Qmax作为最大实际发热量Qtmax而取得(步骤106)。
[0163] 接着，E⑶40取得Δ Q到达最大值Δ Qmax时的Δ Q的拐点即点Z处的第2曲轴角度Θ2Ζ (步骤400)。接下来，ECU40使用由所取得的θ2Ζ和与该θ2Ζ成对的第1曲轴角度θ 1Ζ规定的、视为 燃烧期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)内的算出发热量Q的数据和(7)式，取得MFB成为50 %时的曲轴角度Θ，作 为 CA50(步骤402)。
[0164] 根据以上说明的燃烧状态的检测方法，在通常燃烧时，也利用AQ的最大值Δ Qmax，从而能够不受缸内压力P的偏差量eP (绝对压修正的误差量）的影响地准确地取得最 大实际发热量Qtmax。而且，利用Δ Q的最大值Δ Qmax，也能够准确地取得Qtmax以外的任意 的MFB下的实际发热量Qt。
[0165] 另外，根据上述燃烧状态的检测方法，将利用AQ的最大值Δ Qmax确定的视为曲轴 角期间（Θ2Ζ_Θ1Ζ)当作燃烧期间，使用算出发热量Q的数据中的该曲轴角期间（Θ 2Ζ-Θ1Ζ)内的算 出发热量Q的值，来取得通常燃烧时的CAa(CA50等）。如此，在本实施方式中，关于CAa的取 得，发热量变化量A Q仅用于确定视为曲轴角期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)。根据这样的方法，在通常燃烧 时避开使用成为与算出发热量Q的波形(斜率)不同的发热量变化量A Q的波形的值，并且， 利用由于处于TDC附近从而绝对压修正误差量(与偏差量eQ相应的量）的影响小的视为曲轴 角期间（Θ 2Ζ_Θ1Ζ)内的算出发热量Q，能够准确地取得CAa。并且，通过使用利用AQ的最大值 AQmax确定的视为曲轴角期间（Θ2Ζ-Θ1Ζ)，能够将取得Caa时所使用的算出发热量Q的数据的 范围设定为必要最小限度，以使得切实地包含燃烧期间且尽可能不受绝对压修正误差量的 影响。
[0166] 此外，在上述实施方式2中，Caa相当于所述第3发明中的"预定比例燃烧点"，AQ到 达最大值A Qmax时的第2曲轴角度即Θ2Ζ相当于所述第3发明中的"发热量变化量最大曲轴角 度"，与Θ2Ζ成对的第1曲轴角度Θ 1Ζ相当于所述第3发明中的"特定第1曲轴角度"。并且，通过 ECT40执行上述步骤104的处理而实现所述第3发明中的"发热量变化量算出单元"，通过 Ε⑶40执行上述步骤400和402的处理而实现所述第3发明中的"第1燃烧点取得单元"。
[0167] 实施方式3.
[0168] 接着，参照图13和图14,对本发明的实施方式3进行说明。
[0169] 本实施方式的系统，能够通过使用图1所示的硬件构成，并使ECU40执行后述的图 14所示的例程代替图7所示的例程来实现。
[0170] [将提前燃烧时作为对象的利用了缸内压传感器的燃烧状态的检测方法]
[0171](提前燃烧时的△ Q的波形的特征）
[0172]图13是表示提前燃烧时的算出发热量Q和发热量变化量AQ各自与曲轴角度Θ的关 系的图。此外，在图13中，作为算出发热量Q的波形，也为了方便而使用没有表现出偏差量eQ 的波形，另外，发热量变化量A Q的数据与实施方式1和2同样，与第2曲轴角度02相关联。 [0173]以下说明的本实施方式的燃烧状态的检测方法，将在比如已述那样定义的通常燃 烧时提前了的正时进行燃烧的提前燃烧时(基本上，早燃等异常燃烧的发生时相当于此)作 为对象。即，在此所说的提前燃烧是指如图13(A)所示那样，与燃烧相伴的缸内的发热在比 压缩上止点靠提前侧的正时开始，且燃烧在压缩上止点以前的正时结束的燃烧方式。
[0174]若利用图13(A)所示的提前燃烧时的算出发热量Q的数据算出在实施方式1中按照 上述算出规则而得的发热量变化量AQUKiQKlO-QKk))的数据，则如图13(B)所示，与在 实施方式1中说明的延迟燃烧时同样，能够得到与算出发热量Q的波形相同形状的发热量变 化量AQ的波形。
[0175]不过，在延迟燃烧时，能够在MFB成为相同值的曲轴角度位置与算出发热量Q的波 形一致的状态下得到A Q的波形，但提前燃烧时的AQ的波形出现在相对于算出发热量Q的 波形隔着TDC的相反侧。其结果，关于MFB成为预定比例α时的CAa的算出，需要注意如下的 点。即，以在图13中表示的CA50为例进行说明，作为真正的CA50,不是在△ Q的数据上与CA50 对应的第2曲轴角度02^()，而是与该第2曲轴角度02成对的（g卩，隔着TDC处于等距离的(再换 句话说，缸内容积V成为相同值的））第1曲轴角度0 1。这一点关于其他Caa也是同样的。补充 说明，在A Q的数据上与各Caa对应的第2曲轴角度02_和与各CAa的真正的值对应的第1曲 轴角度存在于以TDC为基准反转了的位置。此外，像这样可以说第2曲轴角度0 2咖存在于 反转了的位置的情况仅限于像内燃机10那样采用了构成为曲轴16的旋转中心和活塞销13 的轴中心均处于汽缸旋转轴上的活塞?曲轴机构的情况。不过，与有无使用偏置曲轴等无 关，在AQ的数据上与各Caa对应的第2曲轴角度0 2咖可以说是隔着TDC而存在于成为与对应 于各CAa的真正的值的第1曲轴角度01咖相同的缸内容积V的位置。
[0176](提前燃烧时的Qt(包含Qtmax)的取得方法）
[0177]在提前燃烧时，发热量变化量AQ的数据的算出期间也被设为满足使用比燃烧开 始点靠提前侧且处于压缩行程中（不过，是在进气门24的闭阀后）的曲轴角度作为第1曲轴 角度Θ:，且使用比燃烧开始点靠延迟侧且处于膨胀行程中（不过，是在排气门26的开阀前） 的曲轴角度作为第2曲轴角度0 2这一条件的期间。由此，与延迟燃烧时等同样，能够将AQ的 最大值Δ Qmax推定为最大实际发热量Qtmax。因此，在本实施方式中，也使用Δ Q的最大值Δ Qmax来取得最大实际发热量Qtmax的推定值。另外，通过对Δ Q的最大值Δ Qmax乘以α/1〇〇， 从而不限于最大实际发热量Qtmax，能够算出MFB成为α( % )时的实际发热量Qt的推定值。 [0178](提前燃烧时的CAa (包含CA50)的取得方法）
[0179] 在提前燃烧时，将发热量变化量AQ(k)作为差分(QKlO-QKk))而算出，且在与02 (k)相关联的状态下取得了 AQ(k)的数据的情况下，如参照图13(B)上述那样，在AQ的数据 上与各Caa对应的第2曲轴角度02咖和与各CAa的真正的值对应的第1曲轴角度θ ιωα#在于以 TDC为基准反转了的位置。于是，在本实施方式中，关于任意的MFB下的CAa的取得，利用如下 的方法。
[0180] 即，在Δ Q的数据上到达最大值Δ Qmax时的第2曲轴角度被视为02CAQ，在Δ Q的数据 上AQ从零转变为增加时的第2曲轴角度被视为02CA1QQ。并且，使用该02CAQ下的AQ caq(= Δ Qmax)作为基准，算出在Δ Q的数据上与各Caa对应的第2曲轴角度02^下的Δ Q的值即Δ QCAa 与Δ Qcaq的差分的绝对值（I Δ QCAa- Δ Qcaq I )。并且，利用该值（I Δ QCAa- Δ Qcaq I )，取得MFB成为 预定比例a时的实际发热量Qt的推定值。在此基础上，基于利用这样的方法取得的实际发热 量Qt而得出的MFB通过将该实际发热量Qt代入上述(7)式中的Q(0)，将上述AQ caq(= AQmax = Qtmax)代入该式中的Q(0ca1(X))，并将零代入该式中的Q(0caq)而算出。
[0181]通过利用Δ Q的数据如上述那样求出MFB，能够取得与算出的MFB对应的第2曲轴角 度92CAa。并且，取得与所取得的第2曲轴角度92CAa成对的第1曲轴角度Θ 1CAcc，将所取得的第1曲 轴角度θκΑα作为CAa的真正的值来对待。在提前燃烧时，通过这样的方法，能够利用△ Q来取 得 CAa (例如，CA50)。
[0182](实施方式3的燃烧状态的检测所涉及的具体处理）
[0183] 图14是示出为了实现本发明的实施方式3中的提前燃烧时的燃烧状态的检测方法 而由ECU40所执行的例程的流程图。此外，在图14中，关于与实施方式1中的图7所示的步骤 相同的步骤，标注同一标号并省略或简化其说明。另外，在本例程中，也作为实际发热量Qt 的取得例而示出了 Qtmax，作为CAa的取得例而示出了 CA50。另外，在此虽然省略，但也可以 与实施方式1等同样，与本例程联动地执行通过图8和9所示的例程实现的早燃发生的检测 和不发火检测等。
[0184] 在图14所示的例程中，也与图7所示的例程等同样，ECU40在步骤104中与曲轴角度 同步地算出发热量变化量A Q的数据之后，将所取得的发热量变化量△ Q的数据的最大值Δ Qmax作为最大实际发热量Qtmax而取得(步骤106)。
[0185] 接着，ECU40以在本实施方式中说明的方法，利用所取得的发热量变化量AQ的数 据和(7)式，取得与CA50对应的第2曲轴角度0 2CA5Q(步骤500)。接下来，ECU40将与所取得的第 2曲轴角度02C成对的第1曲轴角度0應〇作为CA50而取得(步骤502)。
[0186] 在以上说明的提前燃烧时，也利用了发热量变化量AQ，所以能够不受缸内压力P 的偏差量办(绝对压修正的误差量）的影响地，准确地取得实际发热量Qt(包含Qtmax)和CAa (包含 CA50)。
[0187] 在上述实施方式3中，将作为差分(Qs-QO而算出的发热量变化量AQ的数据与第2 曲轴角度92相关联地取得。然而，关于提前燃烧时中的任意的MFB处的CAa的算出，也可以代 替上述的方法，与第1曲轴角度9 1相关联地取得发热量变化量AQ的数据。通过使用这样的 方法，能够在获得各Caa的曲轴角度Θ与提前燃烧时的算出发热量Q的波形一致的状态下，取 得发热量变化量A Q的数据。此外，使用该方法的情况下的△ Q可以作为差分(Qs-Qi)而算出， 也可以作为差分(Qi-Q2)而算出。并且，在利用了差分(Qi-Q 2)的情况下，会获得负值下的AQ 的波形，但在Q的波形与A Q的波形之间，也能够使值的大小的变化与曲轴角度Θ的变化的关 系一致。
[0188] 此外，在上述实施方式3中，Caa相当于所述第7发明中的"预定比例燃烧点"，MFB成 为50%时的50%燃烧点02CA5〇相当于所述第7发明中的"特定第2曲轴角度"，与0 2CA5〇成对的 第1曲轴角度相当于所述第7发明中的"特定第1曲轴角度"。并且，通过ECU40执行上述 步骤104的处理来实现所述第7发明中的"发热量变化量算出单元"，通过ECU40执行上述步 骤500和502的处理来实现所述第7发明中的"第3燃烧点取得单元"，通过ECU40执行上述步 骤500的处理来实现所述第7发明中的"特定第2曲轴角度取得单元"，通过ECU40执行上述步 骤502的处理来实现所述第7发明中的"特定第1曲轴角度取得单元"。
[0189] 实施方式4.
[0190] 接着，参照图15，对本发明的实施方式4进行说明。
[0191]本实施方式的系统，能够通过使用图1所示的硬件构成，并使ECU40执行后述的图 15所示的例程代替图7所示的例程来实现。
[0192] [实施方式4中的利用了缸内压传感器的燃烧状态的检测方法]
[0193] 在实施方式1~3中如上所述，关于以利用了发热量变化量AQ的最大实际发热量 Qtmax为首的实际发热量Qt的取得，能够与燃烧方式无关地使用相同的方法。然而，与燃烧 方式是延迟燃烧、通常燃烧以及提前燃烧(异常燃烧）中的哪一个相应地，利用了发热量变 化量A Q的CAa的检测方法存在差异。
[0194] (燃烧方式的判别方法）
[0195] 于是，在本实施方式中，在内燃机10的运转期间，通过以下说明的方法，使用发热 量变化量A Q和算出发热量Q，按每个循环判别燃烧方式。并且，利用与判别出的燃烧方式相 适应的检测方法来取得CA50。此外，在此，例示CA50的取得方法，但本实施方式的方法能够 适用于CA50以外的任意的CAa。
[0196] 通过对图4、10以及13进行比较可知，就压缩上止点处的发热量变化量Δ Q的变化 率（A Q的波形的斜率)而言，与成为相当于零的较小的值的延迟燃烧时（图4)和提前燃烧时 (图13)不同，在通常燃烧时（图10)变大。于是，在本实施方式中，在压缩上止点处的发热量 变化量A Q的变化率变为比预定值大的循环中，将该循环的燃烧方式判定为通常燃烧。
[0197] 在此基础上，在压缩上止点附近的发热量变化量AQ的变化率成为上述预定值以 下的循环中，利用如下方法判别延迟燃烧和提前燃烧。即，在A Q的数据上取得与CA50对应 的曲轴角度即第2曲轴角度02咖〇和与该第2曲轴角度02^()成对的（g卩，隔着TDC处于等距离 的(再换句话说，是缸内容积V成为相同的值的））第1曲轴角度0 1^〇。并且，判定第2曲轴角度 02CA5Q下的算出发热量Q的变化率(Q的波形的斜率)与第1曲轴角度9lCA5Q下的算出发热量Q的 变化率中的哪一个较大。通过对图4与图13进行比较可知，在延迟燃烧时，第2曲轴角度0 2^〇 下的算出发热量Q的变化率比第1曲轴角度91^〇下的算出发热量Q的变化率大，另一方面，在 提前燃烧时，与第2曲轴角度θ 2_下的算出发热量Q的变化率相比，第1曲轴角度θιω5〇下的 算出发热量Q的变化率较大。因此，通过该判定方法，能够判别延迟燃烧和提前燃烧。
[0198] (实施方式4的燃烧状态的检测所涉及的具体处理）
[0199] 图15是示出为了实现本发明的实施方式4中的提前燃烧时的燃烧状态的检测方法 而由ECU40所执行的例程的流程图。此外，在图15中，关于与实施方式1~3中的图7、12、14所 示的步骤相同的步骤，标注同一标号并省略或简化其说明。
[0200] 在图15所示的例程中，Ε⑶40在步骤104中与曲轴角度同步地算出发热量变化量Δ Q的数据之后，将所取得的发热量变化量A Q的数据的最大值△ Qmax作为最大实际发热量 Qtmax而取得(步骤106)。
[0201]接着，E⑶40判定压缩上止点（TDC)处的发热量变化量AQ的变化率是否比预定值 大(步骤600)。本步骤600中的预定值是作为用于将通常燃烧判别为其他的燃烧方式(通常 燃烧和提前燃烧)的上述变化率的阈值而预先设定的值。
[0202]在上述步骤600的判定成立的情况下，即，能够判断为TDC下的△ Q的波形的斜率不 平坦的情况下，E⑶40前进至步骤602。在步骤602中，执行用于通常燃烧时的CA50的检测处 理（步骤400~402)。
[0203]另一方面，在上述步骤600的判定不成立的情况下，即能够判断为TDC下的Δ Q的波 形的斜率平坦的情况下，ECU40接下来利用在步骤104中取得的发热量变化量△ Q的数据和 (6)或(7)式，取得与CA50对应的第2曲轴角度02_和与该第2曲轴角度02_成对的第1曲轴 角度0 1CA5Q(步骤604)。
[0204]在执行了上述步骤604的处理的情况下，ECU40接下来判定第2曲轴角度θ 2_下的 算出发热量Q的变化率是否比第1曲轴角度91^〇下的算出发热量Q的变化率大(步骤606)。其 结果，在本步骤606的判定成立的情况下，Ε⑶40前进至步骤608,执行用于延迟燃烧时的 CA50的检测处理。具体而言，将第2曲轴角度02CA5Q最终作为CA50而取得。
[0205]另一方面，在上述步骤606的判定不成立的情况下，E⑶40前进至步骤610,执行用 于提前燃烧时的CA50的检测处理。具体而言，将第1曲轴角度0咖〇最终作为CA50而取得。
[0206] 根据以上说明的图15所示的例程，在内燃机10的运转期间判别燃烧方式，使用与 判别出的当前的燃烧方式相适应的检测处理，能够不受缸内压力P的偏差量6 [)(绝对压修正 的误差量)的影响地准确地检测CA50。
[0207] 在上述实施方式4中，为了判别是通常燃烧时，还是其他的燃烧时，对压缩上止点 处的发热量变化量A Q是否比预定值大进行判定。然而，该判别方法不限于使用发热量变化 量AQ。即，在本说明书中定义的通常燃烧时，压缩上止点位于燃烧期间中，所以与其他的燃 烧方式相比，压缩上止点处的算出发热量Q的变化率变大。于是，上述判别方法也可以代替 使用发热量变化量A Q，而是对压缩上止点处的算出发热量Q是否比预定值大进行判定。 [0208]此外，在上述实施方式4中，与50%燃烧点0 2CA5〇成对的第1曲轴角度0魏〇相当于所 述第6发明中的"特定第1曲轴角度"，并且通过ECU40执行上述步骤604的处理来实现所述第 6发明中的"特定第1曲轴角度取得单元"。
[0209] 其他的变形例.
[0210] 在上述实施方式1~4中，算出以作为包含燃烧期间的曲轴角期间而预先设想的曲 轴角期间作为对象的发热量变化量A Q的数据，将其最大值△ Qmax作为最大实际发热量 Qtmax而取得。由此，能够在发热量变化量△ Q的数据的算出结束了的阶段，即还没有准确地 掌握燃烧开始点CA0和燃烧结束点CA100的阶段，利用发热量变化量AQ的数据(波形)来取 得最大实际发热量Qtmax。然而，本发明中的最大实际发热量的算出方法未必限于利用寻找 发热量变化量的数据的最大值这一方式。即，也可以预先掌握比燃烧开始点CA0靠提前侧的 第1曲轴角度θι和比燃烧结束点CA100靠延迟侧的、与该第1曲轴角度0 1成对的第2曲轴角度 θ2,将与这一对曲轴角度θι、θ2对应的发热量变化量△ Q作为最大实际发热量Qtmax而取得。
[0211] 另外，在上述实施方式1~4中，将第1算出发热量&与第2算出发热量Q2的差分即发 热量变化量AQ作为从第2算出发热量Q 2减去第1算出发热量&得到的值(Qs-Qi)而算出。然 而，在本发明中为了取得实际发热量Qt的推定值所使用的发热量变化量AQ也可以代替值 (Q2-Q1)，而使用从第1算出发热量Qi减去第2算出发热量Q2得到的差分的绝对值（| Q1-Q21)。
[0212] 另外，在上述实施方式1~4中，以具备曲轴16的旋转中心和活塞销13的轴中心处 于汽缸中心轴上的活塞?曲轴机构的内燃机10为例进行了说明。在此，在具备活塞?曲轴 机构的内燃机中，以膨胀行程中的对活塞的侧向推力载荷的减少所带来的摩擦损失的减少 等为目的，大多采用将曲轴的旋转中心设定于自汽缸中心轴上起发生了偏离的位置的结 构，即所谓的偏置曲轴。若采用了这样的结构，则与图3(B)所示的波形不同，相对于曲轴角 度Θ的缸内容积V的波形不会以压缩上止点为基准而左右对称。因此，隔着TDC处于等距离的 一对曲轴角度下的缸内容积V的值不成为相同的值。这一点不限于通过偏置曲轴使曲轴的 旋转中心相对于汽缸中心轴偏置了的情况，即使曲轴的旋转中心没有偏置，在活塞销的轴 中心相对于汽缸中心轴偏置了的结构中也是同样的。在本发明中，将缸内容积V相同的一对 曲轴角度（θ 1和02 )下的算出发热量(Qi和Q2 )利用于发热量变化量△ Q的算出。因此，本发明 也同样能够适用于这些采用了偏置曲轴等的内燃机。
[0213]另外，在上述实施方式1等中，利用燃烧重心位置即CA50来判定早燃发生的有无。 然而，在本发明中为了判定早燃发生的有无所使用的曲轴角度不限于CA50,也可以是MFB成 为预定比例α时的任意的曲轴角度CAa。
[0214] 标号说明 [0215] 1〇内燃机 [0216] 12 活塞
[0217] 13活塞销
[0218] 14 连杆
[0219] 16 曲轴
[0220] 18燃烧室
[0221 ] 20进气通路
[0222] 22排气通路
[0223] 24进气门
[0224] 26排气门
[0225] 28节气门
[0226] 30燃料喷射阀
[0227] 32火花塞
[0228] 34缸内压传感器
[0229] 40 ECU(Electronic Control Unit)
[0230] 42曲轴角传感器
[0231 ] 44空气流量计
【主权项】
1. 一种内燃机的燃烧状态检测装置，是具备曲轴角度取得单元、缸内压传感器以及发 热量算出单元的往复运动型的内燃机的燃烧状态检测装置，所述曲轴角度取得单元取得曲 轴角度，所述缸内压传感器检测缸内压力，所述发热量算出单元使用对由所述缸内压传感 器检测的缸内压力实施了绝对压修正后的缸内压力和由所述曲轴角度取得单元取得的曲 轴角度，算出与曲轴角度同步的缸内的发热量的数据即算出发热量数据，所述内燃机的燃 烧状态检测装置的特征在于， 具备最大实际发热量推定单元，该最大实际发热量推定单元在将压缩行程中的曲轴角 度设为第1曲轴角度，将膨胀行程中的、能够得到与所述第1曲轴角度下的缸内容积相同的 缸内容积的曲轴角度设为第2曲轴角度，将作为第1曲轴角度下的发热量而由所述发热量算 出单元算出的算出发热量设为第1算出发热量，将作为第2曲轴角度下的发热量而由所述发 热量算出单元算出的算出发热量设为第2算出发热量的情况下，基于比燃烧开始点靠提前 侧的所述第1曲轴角度下的第1算出发热量与比燃烧结束点靠延迟侧的所述第2曲轴角度下 的第2算出发热量的差分即发热量变化量，来推定最大实际发热量。2. 根据权利要求1所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴角期 间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲轴角 度同步的发热量变化量数据， 所述最大实际发热量推定单元使用所述发热量变化量数据的最大值来推定最大实际 发热量。3. 根据权利要求1或2所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴角期 间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲轴角 度同步的发热量变化量数据， 所述发热量变化量算出单元，将发热量变化量作为从所述第2算出发热量减去所述第1 算出发热量得到的值而算出，并且，使用所述算出发热量数据，将发热量变化量数据与所述 第2曲轴角度相关联地取得， 还具备第1燃烧点取得单元，该第1燃烧点取得单元在燃烧开始点成为比压缩上止点靠 提前侧的曲轴角度且燃烧结束点成为比压缩上止点靠延迟侧的曲轴角度的通常燃烧时，取 得燃烧质量比例成为预定比例时的曲轴角度即预定比例燃烧点， 所述第1燃烧点取得单元，基于将所述发热量变化量数据中发热量变化量到达最大值 时的发热量变化量最大曲轴角度视为燃烧结束点、且将特定第1曲轴角度视为燃烧开始点 而得到的视为燃烧期间中的所述算出发热量数据，取得所述通常燃烧时的所述预定比例燃 烧点，所述特定第1曲轴角度是隔着压缩上止点而位于所述发热量变化量最大曲轴角度的 相反侧的、能够得到与所述发热量变化量最大曲轴角度下的缸内容积相同的缸内容积的曲 轴角度。4. 根据权利要求3所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 所述第1燃烧点取得单元，在基于所述算出发热量数据而得的压缩上止点附近的算出 发热量或者基于所述发热量变化量数据而得的压缩上止点附近的发热量变化量的变化率 比预定值大的情况下，判断为处于所述通常燃烧时。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴角期 间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲轴角 度同步的发热量变化量数据， 所述发热量变化量算出单元，将发热量变化量作为从所述第2算出发热量减去所述第1 算出发热量得到的值而算出，并且，使用所述算出发热量数据，将发热量变化量数据与所述 第2曲轴角度相关联地取得， 还具备第2燃烧点取得单元，该第2燃烧点取得单元在燃烧开始点成为与压缩上止点相 同或者比压缩上止点靠延迟侧的曲轴角度的延迟燃烧时，取得燃烧质量比例成为预定比例 时的曲轴角度即预定比例燃烧点， 所述第2燃烧点取得单元，将在所述发热量变化量数据中发热量变化量从零转变为增 加时的曲轴角度视为燃烧开始点、且将在所述发热量变化量数据中发热量变化量到达最大 值时的发热量变化量最大曲轴角度视为燃烧结束点，将在所述发热量变化量数据中发热量 变化量相对于该发热量变化量的最大值成为所述预定比例时的特定第2曲轴角度作为所述 延迟燃烧时的所述预定比例燃烧点而取得。6. 根据权利要求5所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备特定第1曲轴角度取得单元，该特定第1曲轴角度取得单元取得隔着压缩上止点 位于所述特定第2曲轴角度的相反侧的、能够得到与所述特定第2曲轴角度下的缸内容积相 同的缸内容积的特定第1曲轴角度， 所述第2燃烧点取得单元在基于所述算出发热量数据而得的压缩上止点附近的算出发 热量或者基于所述发热量变化量数据而得的压缩上止点附近的发热量变化量的变化率成 为预定值以下、且基于所述算出发热量数据而得的所述特定第2曲轴角度下的算出发热量 的变化率比基于所述算出发热量数据而得的所述特定第1曲轴角度下的算出发热量的变化 率大的情况下，判断为处于所述延迟燃烧时。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备发热量变化量算出单元，该发热量变化量算出单元将包含燃烧期间的曲轴角期 间作为对象，算出所述第1算出发热量与第2算出发热量的差分即发热量变化量的与曲轴角 度同步的发热量变化量数据， 所述发热量变化量算出单元，将发热量变化量作为从所述第2算出发热量减去所述第1 算出发热量得到的值而算出，并且，将发热量变化量数据与所述第2曲轴角度相关联地取 得， 还具备第3燃烧点取得单元，该第3燃烧点取得单元在燃烧结束点成为与压缩上止点相 同或者比压缩上止点靠提前侧的曲轴角度的提前燃烧时，取得燃烧质量比例成为预定比例 时的曲轴角度即预定比例燃烧点， 所述第3燃烧点取得单元，包括： 特定第2曲轴角度取得单元，其将在所述发热量变化量数据中发热量变化量从零转变 为增加时的曲轴角度视为燃烧结束点、且将在所述发热量变化量数据中发热量变化量到达 最大值时的发热量变化量最大曲轴角度视为燃烧开始点，取得发热量变化量与发热量变化 量的最大值的差的绝对值相对于该发热量变化量的最大值成为所述预定比例时的特定第2 曲轴角度;和 特定第1曲轴角度取得单元，其取得隔着压缩上止点位于所述特定第2曲轴角度的相反 侧的、能够得到与所述特定第2曲轴角度下的缸内容积相同的缸内容积的特定第1曲轴角 度， 所述第3燃烧点取得单元，将所述特定第1曲轴角度作为所述提前燃烧时的所述预定比 例燃烧点而取得。8. 根据权利要求7所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 所述第3燃烧点取得单元，在基于所述算出发热量数据而得的压缩上止点附近的算出 发热量或者基于所述发热量变化量数据而得的压缩上止点附近的发热量变化量的变化率 成为预定值以下、并且与基于所述算出发热量数据而得的所述特定第2曲轴角度下的算出 发热量的变化率相比，基于所述算出发热量数据而得的所述特定第1曲轴角度下的算出发 热量的变化率较大的情况下，判断为处于所述提前燃烧时。9. 根据权利要求3~8中任一项所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备早燃判定单元，该早燃判定单元在所述预定比例燃烧点比预定的第1判定值提 前的情况下，判定为发生了早燃。10. 根据权利要求2所述的内燃机的燃烧状态检测装置，其特征在于， 还具备不发火判定单元，该不发火判定单元在由所述最大实际发热量推定单元推定出 的最大实际发热量比预定的第2判定值小的情况下，判定为发生了不发火。
【文档编号】F02D45/00GK105899791SQ201480072757
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月25日
【发明人】坂柳佳宏, 铃木裕介
【申请人】丰田自动车株式会社