JP2000234558A - 内燃機関の着火時期検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン運転中にエンジン運転条件に応じた
基準圧力（燃焼による圧力上昇を除いた筒内空気の圧縮
圧力）を算出して、この基準圧力を用いて筒内圧力の検
出値から着火時期を精度良く検出できるようにする。 【解決手段】 燃料噴射カット時の１サイクル分の筒内
圧力（モータリング圧力）Ｐｍの波形を筒内圧力センサ
で検出してメモリに記憶しておく。エンジン運転中に、
着火前のクランク角θ0 で筒内圧力センサの検出圧力Ｐ
ｋとモータリング圧力Ｐｍとの圧力比を求めることで、
現在のエンジン運転条件における基準圧力Ｐｂ（燃焼に
よる圧力上昇を除いた筒内空気の圧縮圧力）とモータリ
ング圧力Ｐｍとの圧力比を求める。クランク角θ0 以降
のクランク角で、メモリから読み出したモータリング圧
力Ｐｍに圧力比を乗算して基準圧力Ｐｂを算出し、検出
圧力Ｐｋと基準圧力Ｐｂとの差圧が着火判定値を越えた
時を着火時期θｆと判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（エンジ
ン）の筒内圧力を検出し、その検出圧力から着火時期を
検出する内燃機関の着火時期検出装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの着火時期は、エンジン出力、
燃費及びエミッションに直接影響を与える制御パラメー
タである。一般に、着火時期は、エンジン運転条件、環
境条件、燃料噴射系の経時変化等によって変化し、特
に、ディーゼルエンジンでは、混合気を高圧縮して自己
着火させるため、着火時期が変化しやすい傾向がある。
従って、エンジン出力、燃費及びエミッションを向上す
るには、着火時期を制御する必要がある。

【０００３】そこで、ディーゼルエンジンでは、特開平
９−６８０８１号公報に示すように筒内圧力センサによ
り筒内圧力を検出し、この筒内圧力に基づいて燃焼（着
火）による圧力上昇を検出することで、実際の着火時期
を検出し、この着火時期を目標着火時期と一致させるよ
うに燃料噴射時期をフィードバック制御する技術が検討
されている。

【０００４】しかし、ディーゼルエンジンは、圧縮比が
大きく、筒内に多量の空気を吸入するため、筒内空気の
圧縮圧力（以下「基準圧力」という）が燃焼による圧力
上昇に比べて相対的に大きくなる。このため、筒内圧力
の検出値から基準圧力を除去しないと、燃焼による圧力
上昇を精度良く検出することができない。

【０００５】そこで、上記公報のものは、予め各クラン
ク角での基準圧力を計算により求めてマップ等で記憶し
ておき、検出した筒内圧力から基準圧力を減算して基準
圧力の影響を排除した燃焼圧力（燃焼による圧力上昇）
を求め、この燃焼圧力が着火判定値を越えた時を着火時
期と判定するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基準圧力は
一定ではなくエンジン運転条件等により変化し、特に過
給機付きのエンジンではその変化が大きくなる傾向があ
る。従って、上記公報の技術において、正確な燃焼圧力
を求めるには、検出した筒内圧力からその時のエンジン
運転条件に応じた基準圧力を減算する必要がある。この
ため、予めエンジン運転条件毎に各クランク角での基準
圧力を計算してマップ等で記憶しておく必要がある。し
かし、刻々と変化する全てのエンジン運転条件に対し
て、その全ての基準圧力を予め計算で求めて記憶してお
くことは事実上困難である。しかも、全てのエンジン運
転条件の基準圧力に関する膨大なデータを記憶しておく
必要があり、大容量のメモリが必要になってコストアッ
プする欠点もある。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、エンジン運転条件毎
の基準圧力を予め計算してマップ等で記憶しておかなく
ても、エンジン運転中にエンジン運転条件に応じた基準
圧力を簡単に求めることができ、この基準圧力を用いて
筒内圧力の検出値から着火時期を精度良く検出すること
ができる内燃機関の着火時期検出装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の着火時期検出装置
は、筒内圧力検出手段で過去に検出された非燃焼時の筒
内圧力（以下「モータリング圧力」という）に基づい
て、燃焼による圧力上昇を除いた現在の筒内空気の圧力
（以下「基準圧力」という）を基準圧力算出手段で算出
し、筒内圧力検出手段で検出した現在の筒内圧力（以下
「検出圧力」という）と基準圧力とを比較して、着火時
期検出手段によって着火時期を検出する。

【０００９】この場合、モータリング圧力は、あるエン
ジン運転条件における非燃焼時の筒内圧力、つまり燃焼
による圧力上昇を除いた筒内空気の圧縮圧力である。従
って、モータリング圧力は、それを検出した時のエンジ
ン運転条件における基準圧力に相当することから、モー
タリング圧力検出時のエンジン運転条件と現在のエンジ
ン運転条件との関係から、モータリング圧力をベースデ
ータとして現在のエンジン運転条件における基準圧力を
算出することができる。このため、本発明では、エンジ
ン運転条件毎の基準圧力を予め計算してマップ等で記憶
しておかなくても、エンジン運転中にその時のエンジン
運転条件に応じた基準圧力を簡単に算出することがで
き、この基準圧力と検出圧力との比較から着火時期を精
度良く検出することができる。しかも、エンジン運転条
件毎の基準圧力に関する膨大なデータを記憶しておく必
要がないため、大容量のメモリを必要とせず、その分、
低コスト化できる。更に、基準圧力を算出する際のベー
スデータとなるモータリング圧力は、エンジン運転中に
筒内圧力検出手段で検出するので、個々のエンジンの個
体差によるモータリング圧力特性の違いにも対処でき
る。

【００１０】ここで、車両減速時や高回転時等に実施さ
れる燃料噴射カットは、筒内が非燃焼状態となるため、
請求項２のように、筒内圧力検出手段によって燃料噴射
カット時の筒内圧力をモータリング圧力として検出する
ようにすると良い。このようにすれば、エンジン運転中
にモータリング圧力の検出のための非燃焼状態をわざわ
ざ作り出す必要がなく、運転性を損なわずに、車両減速
時等の燃料噴射カットを利用してモータリング圧力を検
出することができる。

【００１１】また、請求項３のように、検出圧力とモー
タリング圧力との圧力比から求めた係数をモータリング
圧力に乗算して基準圧力を算出するようにすると良い。
つまり、モータリング圧力は、モータリング圧力検出時
のエンジン運転条件における検出圧力（＝モータリング
圧力検出時の基準圧力）であることから、現在のエンジ
ン運転条件における検出圧力とモータリング圧力（モー
タリング圧力検出時の検出圧力）との圧力比は、現在の
エンジン運転条件における基準圧力とモータリング圧力
検出時の基準圧力との圧力比を推定する有力なパラメー
タとなる。従って、この圧力比から求めた係数をモータ
リング圧力（＝モータリング圧力検出時の基準圧力）に
乗算すれば、現在のエンジン運転条件における基準圧力
を簡単に算出することができる。

【００１２】この場合、請求項４のように、検出圧力と
モータリング圧力との圧力比を燃料着火前の少なくとも
一点のクランク角において算出するようにすると良い。
図２に示すように、燃料着火前であれば、燃焼による筒
内圧力の上昇が生じないため、検出圧力と基準圧力とが
ほぼ一致する。従って、燃料着火前に圧力比を算出すれ
ば、燃焼による圧力上昇の影響を全く受けない圧力比を
算出することができ、燃料着火後のクランク角でも基準
圧力を精度良く算出することができる。

【００１３】ところで、筒内圧力検出手段として用いら
れる筒内圧力センサは、温度等の使用条件によって出力
特性にオフセット誤差が生じることがあり、これが着火
時期の検出精度を低下させる原因となる。

【００１４】この対策として、請求項５のように、筒内
圧力検出手段により複数のクランク角で検出した複数の
検出圧力に基づいて筒内圧力検出手段の出力特性のオフ
セット誤差を算出し、このオフセット誤差の分だけ筒内
圧力検出手段の出力特性を補正するようにしても良い。
このようにすれば、たとえ、筒内圧力検出手段の出力特
性にオフセット誤差が生じたとしても、筒内圧力検出手
段の出力からオフセット誤差を排除した補正値を用いて
着火時期を精度良く検出することができる。

【００１５】また、請求項６のように、燃料噴射カット
毎に所定条件下で筒内圧力検出手段によりモータリング
圧力を検出して該モータリング圧力の記憶値を更新する
ようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の特性
や筒内圧力検出手段の出力特性が経時変化したとして
も、その経時変化に応じて更新した最新のモータリング
圧力に基づいて基準圧力を精度良く算出することがで
き、経時変化による着火時期の検出精度の低下を防ぐこ
とができる。

【００１６】また、筒内圧力検出手段の出力特性は、使
用条件、経時変化等により圧力変化に対するゲイン（出
力感度）が変化することがある。この対策として、請求
項７のように、筒内圧力検出手段により少なくとも一点
のクランク角で検出したモータリング圧力をその標準値
と比較することで筒内圧力検出手段の出力特性のゲイン
誤差を求め、このゲイン誤差の分だけ筒内圧力検出手段
の出力を補正するようにしても良い。このようにすれ
ば、筒内圧力検出手段の出力特性にゲイン誤差が生じた
としても、筒内圧力検出手段の出力からゲイン誤差を排
除した補正値を用いて着火時期を精度良く検出すること
ができる。

【００１７】ところで、着火時期の検出方法は、例え
ば、検出圧力と基準圧力との比が着火判定値を越えた時
を着火時期と判定するようにしても良いが、請求項８の
ように検出圧力と基準圧力との差圧が着火判定値を越え
た時を着火時期と判定するようにしても良い。検出圧力
と基準圧力との差圧は、燃焼による圧力上昇分に相当す
るため、差圧から着火時期を精度良く検出することがで
きる。

【００１８】ここで、検出圧力と基準圧力との差圧を所
定のサンプリング間隔Δθ毎に算出するシステムでは、
図６（ａ）に示すように、例えば、サンプリングタイミ
ング角θf-1 で差圧ΔＰ（θf-1 ）を算出した直後に着
火が起った場合、次のサンプリングタイミング角θf
（＝θf-1 ＋Δθ）で算出した差圧ΔＰ（θf ）が初め
て着火判定値Ｆを越えることになる。この場合、サンプ
リングタイミング角θfを着火時期と判定すると、着火
時期の検出値と実際の着火時期との間にずれが生じる。
このため、サンプリング間隔Δθを大きくすると、着火
時期の検出誤差が大きくなり、かといって、サンプリン
グ間隔Δθを小さくすると、ＣＰＵ負荷が増大する。

【００１９】この対策として、請求項９のように、検出
圧力と基準圧力との差圧を所定期間毎に算出する場合、
着火判定値を越えた、連続する少なくとも２点の差圧を
結ぶ特性線を求め、この特性線の延長線が着火判定値を
越える時を着火時期と判定するようにしても良い。図６
（ｂ）に示すように、例えば、差圧ΔＰが着火判定値Ｆ
を越えた後に算出した差圧ΔＰ（θf ）とΔＰ（θf ＋
Δθ）とを結ぶ直線を求め、この直線の延長線が着火判
定値Ｆと交差するクランク角θffを着火時期と判定すれ
ば、たとえ、サンプリング間隔Δθを大きくしても、実
際の着火時期と着火時期の検出値とのずれ幅を小さくす
ることができ、着火時期を精度良く検出することができ
る。しかも、サンプリング間隔Δθを大きくできるた
め、ＣＰＵ負荷も軽減できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】［実施形態（１）］以下、本発明
を４気筒のディーゼルエンジンに適用した実施形態
（１）を図１乃至図５に基づいて説明する。

【００２１】まず、図１に基づいてエンジン制御システ
ム全体の構成を説明する。内燃機関であるディーゼルエ
ンジン１１の各気筒には、電磁弁式の燃料噴射弁１２が
取り付けられ、各燃料噴射弁１２には、高圧ポンプ（図
示せず）から高圧に畜圧された燃料がコモンレール１３
を通して分配される。このコモンレール１３には、燃料
噴射弁１２に分配する燃料の圧力（コモンレール燃圧）
を検出する燃圧センサ１４が取り付けられている。ま
た、ディーゼルエンジン１１の１つの代表気筒には、筒
内圧力を検出する筒内圧力センサ１５（筒内圧力検出手
段）が取り付けられている。

【００２２】更に、エンジン１１のクランク軸２０の近
傍には、所定クランク角毎にパルス信号を出力するクラ
ンク角センサ１６が設置され、カム軸（図示せず）の近
傍には、気筒判別センサ１７が設置されている。また、
アクセルペダル（図示せず）には、アクセルセンサ等の
負荷センサ１８が設けられている。

【００２３】前述した各種センサの出力信号は、エンジ
ン電子制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）１９に入
力される。このＥＣＵ１９は、マイクロコンピュータを
主体として構成され、各種センサで検出したエンジン運
転状態に基づいて燃料噴射量や燃料噴射時期を演算し、
その演算結果に基づいて燃料噴射弁１２を制御する。

【００２４】更に、ＥＣＵ１９は、燃料噴射カット時に
所定条件下で筒内圧力センサ１５によって検出した非燃
焼時の筒内圧力（モータリング圧力）Ｐｍに基づいて、
燃焼による圧力上昇を除いた現在の筒内空気の圧縮圧力
（基準圧力）Ｐｂを算出する基準圧力算出手段として機
能すると共に、筒内圧力センサ１５で検出した筒内圧力
（検出圧力）Ｐｋと基準圧力Ｐｂとの差圧（燃焼による
圧力上昇）に基づいて着火時期を検出する着火時期検出
手段として機能する。そして、ＥＣＵ１９は、検出した
着火時期を目標着火時期に一致させるように燃料噴射弁
１２の噴射時期をフィードバック制御する。

【００２５】ここで、ＥＣＵ１９による着火時期の検出
方法について説明する。図２に示すモータリング圧力Ｐ
ｍ（θ）の波形は、燃料噴射カット中に所定の運転条件
が成立した時（例えばエンジン回転数が所定回転数Ｎと
なった時）に、筒内圧力センサ１５の出力を１サイクル
（７２０℃Ａ）分だけ読み込んで、ＥＣＵ１９内のバッ
クアップＲＡＭ等の不揮発性メモリ（図示せず）に記憶
したものである。このモータリング圧力Ｐｍ（θ）の波
形は、所定走行時間Ｔ１（例えば１００時間）経過毎
に、燃料噴射カット中に所定の運転条件が成立した時に
新たに検出し、記憶値を更新する。

【００２６】また、検出圧力Ｐｋ（θ）は、所定のサン
プリング間隔Δθ（例えば１℃Ａ）毎に筒内圧力センサ
１５によって検出する。一方、基準圧力Ｐｂ（θ）は、
モータリング圧力Ｐｍ（θ）と検出圧力Ｐｋ（θ）とか
ら次のようにして算出する。

【００２７】燃料着火前における検出圧力Ｐｋ（θ）
は、燃焼による圧力上昇を含まないため、基準圧力Ｐｂ
（θ）とほぼ一致する。従って、着火前の圧縮行程に設
定された算出クランク角θ0 における検出圧力Ｐｋ（θ
0 ）とモータリング圧力Ｐｍ（θ0 ）との圧力比Ｈを次
式により算出すれば、燃焼による圧力上昇の影響を全く
受けない圧力比Ｈを算出することができる。 Ｈ＝Ｐｋ（θ0 ）／Ｐｍ（θ0 ） ここで、算出クランク角θ0 は、圧力比Ｈの算出精度を
高めるために、できるだけ着火直前であることが好まし
く、例えばＢＴＤＣ１０℃Ａ（圧縮上死点前１０℃Ａ）
に設定すると良い。また、着火前の一点のクランク角θ
0 のみで圧力比Ｈを算出しても良いが、着火前の複数点
のクランク角で圧力比Ｈを算出し、複数の圧力比Ｈの平
均値を用いるようにしても良い。

【００２８】この算出クランク角θ0 以降の各クランク
角θ毎に、モータリング圧力Ｐｍ（θ）に圧力比Ｈを掛
け合わせることで、各クランク角θにおける基準圧力Ｐ
ｂ（θ）を算出する。 Ｐｂ（θ）＝Ｈ×Ｐｍ（θ） これにより、基準圧力Ｐｂ（θ）を簡単に算出すること
ができる。

【００２９】図４に示すように、圧力比Ｈを算出した算
出クランク角θ0 以降のクランク角θにおいて、所定の
サンプリング間隔Δθ毎に、検出圧力Ｐｋ（θ）と算出
した基準圧力Ｐｂ（θ）との差圧ΔＰ（θ）を次式によ
り算出する。 ΔＰ（θ）＝Ｐｋ（θ）−Ｐｂ（θ） この差圧ΔＰ（θ）は、燃焼による圧力上昇分に相当す
るため、この差圧ΔＰ（θ）を着火判定値Ｆと比較し
て、この差圧ΔＰ（θ）が着火判定値Ｆを越えたクラン
ク角θf を着火時期と判定する。これにより、検出圧力
Ｐｋ（θ）から燃焼による圧力上昇分のみを取り出して
着火時期を精度良く検出できる。尚、着火判定値Ｆは、
検出誤差を考慮して例えば１００ｋＰａに設定すれば良
い。

【００３０】以上説明したＥＣＵ１９による着火時期の
検出は、図５に示す着火時期検出プログラムにより実行
される。本プログラムは、所定時間毎又は所定クランク
角毎に実行され、筒内圧力センサ１５が設けられた代表
気筒の着火時期が検出される。本プログラムが起動され
ると、まず、ステップ１０１で、前回モータリング圧力
Ｐｍ（θ）の波形を更新してからの積算走行時間が、所
定時間Ｔ１（例えば１００時間）を越えたか否かを判定
する。もし、積算走行時間が所定時間Ｔ１に達していな
ければ、モータリング圧力Ｐｍ（θ）の波形を更新せ
ず、そのままステップ１０５に進む。

【００３１】一方、積算走行時間が所定時間Ｔ１を越え
ていれば、ステップ１０２に進み、燃料噴射カット中に
所定の運転条件が成立した時（例えばエンジン回転数が
所定回転数Ｎとなった時）に、１サイクル分だけ筒内圧
力センサ１５の出力をモータリング圧力Ｐｍ（θ）とし
て読み込み、ＥＣＵ１９の不揮発性メモリに記憶された
モータリング圧力Ｐｍ（θ）の記憶データを更新する。
この後、ステップ１０３で、更新したモータリング圧力
Ｐｍ（θ）のピーク圧Ｐmax が所定値Ｐｓよりも高いか
否かを判定する。もし、ピーク圧Ｐmax が所定値Ｐｓ以
下であれば、筒内圧力が異常低下していると判断して、
ステップ１０４に進み、警告ランプ（図示せず）の点灯
等により異常表示を行って筒内圧力の異常低下を運転者
に知らせ、本プログラムを終了する。

【００３２】これに対して、ステップ１０３で、ピーク
圧Ｐmax が所定値Ｐｓよりも高いと判定された場合は、
筒内圧力が正常であると判断して、ステップ１０５に進
む。このステップ１０５では、ＥＣＵ１９の不揮発性メ
モリに記憶されたモータリング圧力Ｐｍ（θ）の波形を
読み出し、次のステップ１０６で、現在のクランク角θ
を算出クランク角θ0 （例えばＢＴＤＣ１０℃Ａ）と比
較し、算出クランク角θ0 に達するまで、ステップ１０
６で待機する。その後、算出クランク角θ0 に達した時
点で、ステップ１０７に進み、算出クランク角θ0 にお
ける検出圧力Ｐｋ（θ0 ）とモータリング圧力Ｐｍ（θ
0 ）との圧力比Ｈを次式により算出し、ステップ１０６
に戻る。 Ｈ＝Ｐｋ（θ0 ）／Ｐｍ（θ0 ）

【００３３】この後、クランク角θが算出クランク角θ
0 を越えた時に、ステップ１０６からステップ１０８に
進み、算出クランク角θ0 以降の各クランク角θ毎に、
モータリング圧力Ｐｍ（θ）に圧力比Ｈを乗算して各ク
ランク角θの基準圧力Ｐｂ（θ）を次式により算出す
る。 Ｐｂ（θ）＝Ｈ×Ｐｍ（θ） この基準圧力Ｐｂ（θ）のデータは、本プログラムが終
了するまでＥＣＵ１９内のＲＡＭ等のメモリに一時的に
記憶しておく。

【００３４】基準圧力Ｐｂ（θ）の算出後、ステップ１
０９に進み、算出クランク角θ0 以降のクランク角θ
（以降θx と表記する）における差圧ΔＰ（θx ）を次
式により算出する。 ΔＰ（θx ）＝Ｐｋ（θx ）−Ｐｂ（θx ）

【００３５】この後、ステップ１１０に進み、差圧ΔＰ
（θx ）が着火判定値Ｆを越えたか否かを判定し、差圧
ΔＰ（θx ）が着火判定値Ｆ以下であれば、ステップ１
１１に進み、現在のクランク角θx が着火検出終了クラ
ンク角θk を越えたか否かを判定する。この着火検出終
了クランク角θk は、膨張行程終了付近のクランク角に
設定されている。従って、正常に着火すれば、着火検出
終了クランク角θk までに差圧ΔＰ（θx ）が着火判定
値Ｆを越える。

【００３６】上記ステップ１１１で、クランク角θx が
着火検出終了クランク角θk を越えと判定されるまで、
上述したステップ１０６→１０８→１０９→１１０の処
理を繰り返して差圧ΔＰ（θx ）を着火判定値Ｆと比較
する処理を繰り返し、ステップ１１０で、差圧ΔＰ（θ
x ）が着火判定値Ｆよりも大きいと判定された時点で、
ステップ１１２に進み、着火と判定し、そのときのクラ
ンク角θf を着火時期と記憶して、本プログラムを終了
する。

【００３７】一方、ステップ１１０で、差圧ΔＰ（θx
）が着火判定値Ｆを越えたと判定されることなく、ス
テップ１１１でクランク角θx が着火検出終了クランク
角θkを越えたと判定された場合は、失火と判断してス
テップ１１３に進み、失火表示して運転者に失火を知ら
せ、本プログラムを終了する。

【００３８】ところで、図３に破線で示す従来例のよう
に、例えばエンジン低負荷時に対応した基準圧力を予め
計算して記憶しておき、この基準圧力を全てのエンジン
運転条件に適用すると、エンジン高負荷時では、基準圧
力が実際の基準圧力と大きく異なってしまい、着火時期
を誤検出する可能性がある。この対策として、予めエン
ジン運転条件毎に基準圧力を計算してマップ等で記憶し
ておき、エンジン運転条件に応じた基準圧力をマップ等
から求めるようにすれば、着火時期の検出精度を向上で
きるが、刻々と変化する全てのエンジン運転条件に対し
て、その全ての基準圧力を予め計算で求めて記憶してお
くことは事実上困難である。しかも、エンジン運転条件
毎の基準圧力に関する膨大なデータを記憶しておく必要
があり、大容量のメモリが必要になってコストアップす
る欠点もある。

【００３９】これに対し、本実施形態（１）では、図２
に示すように、燃料着火前の算出クランク角θ0 におけ
る検出圧力Ｐｋ（θ0 ）と、その時のエンジン運転条件
の算出クランク角θ0 における基準圧力Ｐｂ（θ0 ）と
がほぼ一致する点に着目し、燃料着火前の算出クランク
角θ0 における検出圧力Ｐｋ（θ0 ）とモータリング圧
力Ｐｍ（θ0 ）との圧力比Ｈを算出することで、現在の
エンジン運転条件における基準圧力Ｐｂとモータリング
圧力Ｐｍとの圧力比Ｈを求め、算出クランク角θ0 以降
の各クランク角θx 毎に、モータリング圧力Ｐｍ（θx
）に圧力比Ｈを掛け合わせることで、各クランク角θx
における基準圧力Ｐｂ（θx ）を算出する。これによ
り、燃焼による圧力上昇の影響を全く受けない圧力比Ｈ
を用いて、燃料着火後のクランク角の基準圧力Ｐｂ（θ
x ）を精度良く算出することができ、この基準圧力Ｐｂ
（θx ）と検出圧力Ｐｋ（θx ）との差圧ΔＰ（θx ）
から着火時期を精度良く検出することができる。しか
も、従来のようにエンジン運転条件毎の基準圧力を予め
計算してマップ等で記憶しておく必要がないため、大容
量のメモリを必要とせず、その分、低コスト化できる。

【００４０】また、上記実施形態（１）では、車両減速
時等に実施される燃料噴射カット時に筒内圧力センサ１
５でモータリング圧力Ｐｍを検出するので、個々のエン
ジンの個体差によるモータリング圧力特性の違いにも対
処することができ、エンジンの個体差による着火時期の
検出精度のばらつきを少なくすることができる。しか
も、モータリング圧力Ｐｍを所定時間Ｔ１経過毎に更新
するので、エンジン特性や筒内圧力センサ１５の出力特
性が経時変化したとしても、その経時変化に応じて更新
したモータリング圧力Ｐｍに基づいて基準圧力Ｐｂを精
度良く算出することができ、経時変化による着火時期の
検出精度の低下を防ぐことができる。

【００４１】尚、上記実施形態（１）では、モータリン
グ圧力Ｐｍを所定時間Ｔ１経過毎に更新するようにした
が、所定走行距離経過毎に更新するようにしても良い。
また、筒内圧力センサ１５は、燃料噴射弁１２やグロー
プラグ（図示せず）と一体型のものを用いるようにして
も良い。

【００４２】また、上記実施形態（１）では、筒内圧力
センサ１５が設けられた代表気筒について着火時期の検
出を行うようにしたが、筒内圧力センサ１５を全気筒に
設けて、各気筒毎に図５の着火時期検出プログラムを実
行して、各気筒毎に着火時期を検出するようにしても良
い。

【００４３】更に、上記実施形態（１）の着火時期の検
出方法は、エンジン出力発生のためのメイン噴射に先立
って行うパイロット噴射の着火時期の検出や、いわゆる
「均一予混合燃焼システム」における圧縮行程前半での
燃料噴射の着火時期の検出に適用しても良い。

【００４４】［実施形態（２）］図６（ａ）に示すよう
に、サンプリングタイミング角θf-1 の直後に着火が起
った場合、次のサンプリングタイミング角θf （＝θf-
1 ＋Δθ）になった時に初めて差圧ΔＰ（θf ）が着火
判定値Ｆを越えたと判定される。この場合、サンプリン
グタイミング角θf を着火時期と判定すると、着火時期
の検出値と実際の着火時期との間にずれが生じる。この
ため、サンプリング間隔Δθを大きくすると、着火時期
の検出誤差が大きくなり、かといって、サンプリング間
隔Δθを小さくすると、ＥＣＵ１９のＣＰＵ負荷が増大
する。実際の着火時期のとのずれ幅が大きくなってしま
う。

【００４５】このような事情を考慮して、本発明の実施
形態（２）では、図６（ｂ）に示すように、差圧ΔＰが
着火判定値Ｆを越えた領域において、サンプリングタイ
ミング角θf での差圧ΔＰ（θf ）と、その次のサンプ
リングタイミング角θf ＋Δθでの差圧ΔＰ（θf ＋Δ
θ）とを結ぶ差圧上昇直線Ａ（特性線）を求め、この差
圧上昇直線Ａの延長線と着火判定値Ｆとの交点のクラン
ク角θffを着火時期と判定する。これにより、たとえ、
サンプリング間隔Δθを大きくしても、実際の着火時期
と着火時期の検出値とのずれ幅を小さくすることがで
き、着火時期を精度良く検出することができる。しか
も、サンプリング間隔Δθを大きくできるため、ＥＣＵ
１９のＣＰＵ負荷も軽減できる。

【００４６】以上のような着火時期の補正は、図７に示
す着火時期補正プログラムにより実行される。本プログ
ラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、差圧Δ
Ｐが着火判定値Ｆを越えたか否かを判定し、差圧ΔＰが
着火判定値Ｆを越えた時に、次のステップ２０２に進
み、サンプリングタイミング角θf での差圧ΔＰ（θ
f）と、次のサンプリングタイミング角θf ＋Δθでの
差圧ΔＰ（θf ＋Δθ）を算出する。

【００４７】この後、ステップ２０３に進み、差圧ΔＰ
（θf ）と差圧ΔＰ（θf ＋Δθ）とを結ぶ差圧上昇直
線Ａを求め、この差圧上昇直線Ａと着火判定値Ｆとの交
点のクランク角θffを求め、このクランク角θffを着火
時期と判定する（ステップ２０４）。

【００４８】尚、上記実施形態（２）では、着火判定値
Ｆを越えた、連続する２点のクランク角での差圧ΔＰか
ら差圧上昇直線Ａを求めるようにしたが、連続する３点
以上のクランク角での差圧ΔＰから差圧上昇直線（又は
差圧上昇曲線）を求めるようにしても良い。

【００４９】［実施形態（３）］次に、本発明の実施形
態（３）を図８乃至図１１に基づいて説明する。筒内圧
力センサ１５は、温度等の使用条件によって出力特性に
オフセット誤差が生じることがあり［図８（ａ）参
照］、これが着火時期の検出精度を低下させる原因とな
る。このオフセット誤差は、次のようにして求めること
ができる。

【００５０】ここで、オフセット誤差をｂ、着火前のク
ランク角θ1 ，θ2 （但し、θ1 ＜θ2 ＜θ0 ）におけ
る検出圧力をそれぞれＰｓ（θ1 ），Ｐｓ（θ2 ）、真
の筒内圧力をそれぞれＰｔ（θ1 ），Ｐｔ（θ2 ）とす
ると、次式のように表すことができる。 Ｐｓ（θ1 ）＝Ｐｔ（θ1 ）＋ｂ ……（１） Ｐｓ（θ2 ）＝Ｐｔ（θ2 ）＋ｂ ……（２）

【００５１】また、クランク角θ1 からθ2 までの筒内
空気の状態変化を断熱変化と仮定すると、次式のように
表すことができる。 Ｐｔ（θ1 ）×｛Ｖ（θ1 ）｝γ ＝Ｐｔ（θ2 ）×｛Ｖ（θ2 ）｝γ Ｐｔ（θ2 ）／Ｐｔ（θ1 ）＝｛Ｖ（θ1 ）／Ｖ（θ2 ）｝γ ＝Ｋ ……（３） ここで、Ｖ（θ）は筒内容積、γは比熱比、ＫはＶ
（θ）とγから決まる定数である。

【００５２】上記（１）〜（３）式を解くと、オフセッ
ト誤差ｂは次式により算出することができる。 ｂ＝１／（Ｋ−１）×｛Ｋ×Ｐｓ（θ1 ）−Ｐｓ（θ2 ）｝ ……（４） このオフセット誤差ｂを筒内圧力センサ１５の出力から
減算すれば、筒内圧力センサ１５の出力のオフセット誤
差を補正することができる。

【００５３】また、筒内圧力センサ１５の出力特性は、
使用条件、経時変化等により圧力変化に対するゲイン
（出力感度）が変化することがあり（図９参照）、これ
によっても着火時期の検出精度が低下する。このゲイン
誤差は、次のようにして求めることができる。

【００５４】ここで、ゲイン誤差をａ、算出クランク角
θ0 におけるモータリング圧力の標準値をＰｍｔ（θ0
）、モータリング圧力の検出値をＰｍｓ（θ0 ）とす
ると、次式のように表すことができる。尚、モータリン
グ圧力の標準値Ｐｍｔ（θ0 ）は、算出クランク角θ0
における標準的なモータリング圧力であり、予め設計デ
ータに基づいて設定したり、或は、初期状態（劣化前）
の筒内圧力センサ１５で検出したモータリング圧力を用
いるようにしても良い。 Ｐｍｓ（θ0 ）＝ａ×Ｐｍｔ（θ0 ）

【００５５】従って、ゲイン誤差ａは次式により算出す
ることができる。 ａ＝Ｐｍｓ（θ0 ）／Ｐｍｔ（θ0 ） ……（５） このゲイン誤差ａで筒内圧力センサ１５の出力を割り算
することで、筒内圧力センサ１５の出力のゲイン誤差を
補正することができる。尚、モータリング圧力の検出値
Ｐｍｓ（θ0 ）は、エンジン回転数等のエンジン運転条
件によって変化するため、標準値Ｐｍｔ（θ0 ）をエン
ジン運転条件毎に設定して、その時のエンジン運転条件
に応じた標準値Ｐｍｔ（θ0 ）を選択するようにすると
良い。

【００５６】本実施形態（３）では、ＥＣＵ１９は、図
１０及び図１１に示す着火時期検出プログラムを実行す
ることで、上記（４），（５）式を用いて筒内圧力セン
サ１５の出力特性のオフセット誤差及びゲイン誤差を補
正するオフセット誤差補正手段及びゲイン誤差補正手段
として機能すると共に、オフセット誤差及びゲイン誤差
を補正した差圧を用いて着火時期の検出を行う。

【００５７】図１０及び図１１の着火時期検出プログラ
ムは、所定時間毎又は所定クランク角毎に実行される。
本プログラムが起動されると、まず、ステップ３０１
で、モータリング圧力Ｐｍ（θ）の波形を更新する。こ
れにより、筒内圧力センサ１５の出力特性の経時変化に
対応してモータリング圧力Ｐｍ（θ）が更新される。
尚、モータリング圧力Ｐｍ（θ）の更新は、前記実施形
態（１）と同じく、燃料噴射カット中に所定の運転条件
が成立した時に、１サイクル分だけ筒内圧力センサ１５
の出力を読み込み、ＥＣＵ１９の不揮発性メモリに記憶
されたモータリング圧力Ｐｍ（θ）の記憶データを更新
する。

【００５８】この後、ステップ３０２で、ＥＣＵ１９の
不揮発性メモリに記憶されたモータリング圧力Ｐｍ（θ
1 ），Ｐｍ（θ2 ）を読み出し、モータリング圧力Ｐｍ
（θ）のオフセット誤差ｂｍを次式により算出する。 ｂｍ＝１／（Ｋ−１）×｛Ｋ×Ｐｍ（θ1 ）−Ｐｍ（θ
2 ）｝

【００５９】次のステップ３０３で、このオフセット誤
差ｂｍを用いてモータリング圧力Ｐｍ（θ）のオフセッ
ト誤差を次式により補正する。 Ｐｍ’（θ）＝Ｐｍ（θ）−ｂｍ このようにして求められたオフセット誤差補正後のモー
タリング圧力Ｐｍ’（θ）は、本プログラムが終了する
までＥＣＵ１９のＲＡＭ等のメモリに一時的に記憶して
おく。

【００６０】この後、クランク角θがクランク角θ1 と
なった時に、検出圧力Ｐｋ（θ1 ）を検出し、その後、
クランク角θがクランク角θ2 となった時に、検出圧力
Ｐｋ（θ2 ）を検出し、検出圧力Ｐｋ（θ）のオフセッ
ト誤差ｂｋを次式により算出する（ステップ３０４〜３
０８）。 ｂｋ＝１／（Ｋ−１）×｛Ｋ×Ｐｋ（θ1 ）−Ｐｋ（θ
2 ）｝

【００６１】この後、クランク角θが算出クランク角θ
0 となった時に、ステップ３０９からステップ３１０に
進み、算出クランク角θ0 におけるオフセット誤差補正
後のモータリング圧力Ｐｍ’（θ0 ）と、算出クランク
角θ0 におけるモータリング圧力の標準値Ｐｍｔ（θ0
）とをＥＣＵ１９の不揮発性メモリから読み出し、ゲ
イン誤差ａを次式により算出する。 ａ＝Ｐｍ’（θ0 ）／Ｐｍｔ（θ0 ）この際、モータリ
ング圧力の標準値Ｐｍｔ（θ0 ）は、エンジン運転条件
に応じた値を選択できるするようにすると良い。

【００６２】次のステップ３１１で、オフセット誤差ｂ
ｋを用いて検出圧力Ｐｋ（θ0 ）のオフセット誤差を次
式により補正する。 Ｐｋ’（θ0 ）＝Ｐｋ（θ0 ）−ｂｋ

【００６３】この後、ステップ３１２で、オフセット誤
差補正後の検出圧力Ｐｋ’（θ0 ）とオフセット誤差補
正後のモータリング圧力Ｐｍ’（θ0 ）との圧力比Ｈ’
を次式により算出する。 Ｈ’＝Ｐｋ’（θ0 ）／Ｐｍ’（θ0 ）

【００６４】この後、クランク角θが算出クランク角θ
0 を越えた時に、ステップ３０９からステップ３１３に
進み、オフセット誤差ｂｋを用いて検出圧力Ｐｋ（θ）
のオフセット誤差を次式により補正する。 Ｐｋ’（θ）＝Ｐｋ（θ）−ｂｋ

【００６５】次のステップ３１４で、オフセット誤差補
正後の基準圧力Ｐｂ’（θ）を次式により算出する。 Ｐｂ’（θ）＝Ｈ’×Ｐｍ’（θ）

【００６６】次のステップ３１５で、ゲイン誤差ａを用
いて、オフセット誤差補正後の検出圧力Ｐｋ’（θ）と
基準圧力Ｐｂ’（θ）との差圧ΔＰ’（θ）のゲイン誤
差を次式により補正する。 ΔＰ’（θ）＝１／ａ×｛Ｐｋ’（θ）−Ｐｂ’
（θ）｝ このようにして算出された差圧ΔＰ’（θ）は、オフセ
ット誤差とゲイン誤差の両方が補正された値となる。

【００６７】この後、ステップ３１６で、差圧ΔＰ’
（θ）が着火判定値Ｆ’を越えたか否かを判定し、差圧
ΔＰ’（θ）が着火判定値Ｆ以下であれば、上述したス
テップ３０９→３１３→３１４→３１５→３１６の処理
を繰り返して差圧ΔＰ’（θ）を着火判定値Ｆと比較す
る処理を繰り返実行する。

【００６８】その後、ステップ３１６で、差圧ΔＰ’
（θ）が着火判定値Ｆ’を越えたと判定されたときに、
ステップ３１７に進み、着火と判定し、そのときのクラ
ンク角θ’f を着火時期と記憶して、本プログラムを終
了する。

【００６９】以上説明した実施形態（３）では、使用条
件や経時変化によって筒内圧力センサ１５の出力にオフ
セット誤差やゲイン誤差が発生しても、そのオフセット
誤差やゲイン誤差を求めて、検出圧力、モータリング圧
力及び差圧を補正するので、筒内圧力センサ１５の出力
のオフセット誤差やゲイン誤差を取り除いたデータを用
いて着火時期を検出することができ、より高精度な着火
時期の検出が可能である。

【００７０】尚、上記実施形態（３）では、一点のクラ
ンク角θ0 におけるモータリング圧力の標準値Ｐｍｔ
（θ0 ）を記憶しておき、一点のクランク角θ0 でゲイ
ン誤差ａを求めたが、モータリング圧力の標準値Ｐｍｔ
（θ）の波形を記憶しておき、２点以上のクランク角で
ゲイン誤差を求め、それらの平均値をゲイン誤差として
用いるようにしても良い。

【００７１】また、上記実施形態（３）では、検出圧力
とモータリング圧力の両方のオフセット誤差を補正した
後、オフセット誤差補正後の検出圧力と基準圧力との差
圧のゲイン誤差を補正するようにしたが、これとは反対
に、ゲイン誤差を補正してから、オフセット誤差を補正
するようにしても良く、また、筒内圧力センサ１５の出
力を読み込む段階で、オフセット誤差とゲイン誤差の両
方を補正するようにしても良く、要は、差圧を着火判定
値と比較するまでに、オフセット誤差とゲイン誤差を補
正すれば良い。或は、オフセット誤差とゲイン誤差の一
方のみを補正するようにしても良い。

【００７２】［実施形態（４）］次に、本発明の実施形
態（４）を図１２乃至図１６に基づいて説明する。本実
施形態（４）では、図１２に示すように、前記実施形態
（１）の図１で説明したシステム構成に加えて、エンジ
ン１１の排気管２１に、ＮＯｘ触媒２２が設けられてい
る。このＮＯｘ触媒２２は、セラミックや金属等の担体
の表面に、酸素過剰雰囲気中でも還元剤（ＨＣ）の存在
下でＮＯｘ（窒素酸化物）を還元浄化可能な触媒成分
（例えばＣｕ−ゼオライトやＰｔ−ゼオライト）を担持
したものである。

【００７３】燃料噴射弁１２は、図１３に示すように、
圧縮上死点近傍でエンジン出力発生のためのメイン噴射
を行うと共に、このメイン噴射に先立ち、パイロット噴
射を行う。更に、メイン噴射後の膨張行程（例えばＡＴ
ＤＣ９０〜１８０℃Ａ）において、ポスト噴射を行って
少量の燃料（例えばメイン噴射の１〜５％）を噴射し、
還元剤としての燃料（ＨＣ）をＮＯｘ触媒２２に供給す
る。

【００７４】通常、ポスト噴射は、シリンダ内温度が燃
料の燃焼温度より低い時期に実施されるため、ポスト噴
射した燃料は、燃焼することなく、シリンダ内の燃焼熱
により適度に熱分解（改質）されて、反応性の高い（分
子量が小さい）低沸点ＨＣに変化する。これにより、Ｎ
Ｏｘ触媒２２での反応量を増加させてＮＯｘ浄化率を高
める。

【００７５】しかし、エンジン出力が大きい場合には、
シリンダ内温度が高くなるため、ポスト噴射した燃料が
シリンダ内で燃焼して、ＮＯｘ触媒２２ヘ供給されなく
なり、ＮＯｘ浄化率が低下してしまう。

【００７６】これを防止するには、ポスト噴射時期を遅
角すれば良いが、遅角し過ぎると、シリンダ内温度が低
くなりすぎて、ポスト噴射した燃料が十分に熱分解され
ないため、反応性の低い（分子量が大きい）高沸点ＨＣ
の割合が多くなってしまい、ＮＯｘ浄化率が低下してし
まう。

【００７７】そこで、本実施形態（４）では、ポスト噴
射燃料が着火（燃焼）した場合、図１５に示すように、
検出圧力Ｐｋと基準圧力Ｐｂの差圧ΔＰが上昇する点に
着目して、図１６に示すポスト噴射時期補正プログラム
を実行することで、検出圧力Ｐｋと基準圧力Ｐｂの差圧
ΔＰに基づいてポスト噴射燃料の着火の有無を判定し、
それに応じてポスト噴射時期を補正する。

【００７８】図１６のポスト噴射時期補正プログラム
は、クランク角θがポスト噴射燃料の燃焼可能範囲θA
〜θB （例えばＡＴＤＣ９０〜１８０℃Ａ）にある場合
のみに着火の有無を判定する。つまり、θA 〜θB の範
囲内に着火時期があるか否かを判定する。

【００７９】本プログラムが起動されると、まずステッ
プ４０１で、クランク角θがクランク角θA 以上か否か
を判定し、クランク角θA 以上となったときに、ステッ
プ４０２に進み、例えば実施形態（１）と同じ方法で、
検出圧力Ｐｋと基準圧力Ｐｂの差圧ΔＰ（θ）を算出
し、次のステップ４０３で、今回算出した差圧ΔＰ
（θ）と前回算出した差圧ΔＰ（θ−１）との差が着火
判定値ΔＰ１よりも大きいか否かを判定する。

【００８０】もし、ΔＰ（θ）−ΔＰ（θ−１）が着火
判定値ΔＰ１以下であれば、ステップ４０４に進み、ク
ランク角θがクランク角θB 以上か否かを判定し、θ＜
θBと判定される毎に、上述したステップ４０２，４０
３を繰り返し実行する。そして、θ≧θB に達するまで
に、ステップ４０３で、ΔＰ（θ）−ΔＰ（θ−１）が
着火判定値ΔＰ１よりも大きいと判定されれば、ステッ
プ４０５に進み、ポスト噴射燃料が着火（燃焼）してい
ると判定する。この場合、ＮＯｘ触媒２２ヘＨＣが供給
されなくなってしまうため、ステップ４０６に進み、ポ
スト噴射時期を遅角する。これにより、ポスト噴射時の
シリンダ内温度が下がるため、ポスト噴射燃料の燃焼が
抑えられる。

【００８１】一方、ステップ４０３で、ΔＰ（θ）−Δ
Ｐ（θ−１）が着火判定値ΔＰ１より大きいと判定され
ることなく、θ≧θB となった場合は、ステップ４０４
からステップ４０７に進み、ポスト噴射燃料は着火（燃
焼）していないと判定する。しかし、ポスト噴射時期が
遅すぎると、シリンダ内温度が低すぎて、ポスト噴射燃
料が十分に熱分解されないため、高いＮＯｘ浄化率を得
ることができない。従って、ポスト噴射燃料が着火（燃
焼）していない場合は、ステップ４０８で、ポスト噴射
時期を進角する。これにより、ポスト噴射時のシリンダ
内温度が上がるため、ポスト噴射燃料の熱分解が促進さ
れ、ＮＯｘ浄化率が高められる。

【００８２】以上のようにすれば、ポスト噴射時期がポ
スト噴射燃料が着火し始める直前の時期に補正され、ポ
スト噴射燃料は、ほとんど燃焼することなく、最も効率
良く熱分解されるため、反応性の高いＨＣをＮＯｘ触媒
２２に供給することができ、ＮＯｘ浄化率を向上させる
ことができる。

【００８３】尚、上記各実施形態（１）〜（４）では、
本発明をコモンレース式の噴射システムをもつ４気筒の
ディーゼルエンジンに適用したが、コモンレール式以外
の噴射システムのディーゼルエンジンや４気筒以外のデ
ィーゼルエンジンに本発明を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１）におけるシステム全体
の概略構成を示す図である。

【図２】検出圧力と基準圧力とモータリング圧力の波形
を示す図である。

【図３】実施形態（１）と従来の方法について検出圧力
と基準圧力の特性を説明する図で、（ａ）はエンジン低
負荷時の図、（ｂ）はエンジン高負荷時の図である。

【図４】着火時期の検出方法を説明するための図であ
る。

【図５】実施形態（１）の着火時期検出プログラムの処
理の流れを示すフローチャートである。

【図６】（ａ），（ｂ）は、実施形態（２）における着
火時期検出の補正方法を説明するための図である。

【図７】実施形態（２）の着火時期検出補正プログラム
の処理の流れを示すフローチャートである。

【図８】（ａ）はオフセット誤差補正前の筒内圧力セン
サの出力特性を示す図、（ｂ）はオフセット誤差補正後
の筒内圧力センサの出力特性を示す図である。

【図９】筒内圧力センサの出力特性のゲイン誤差につい
て説明するための図である。

【図１０】実施形態（３）の着火時期検出プログラムの
処理の流れを示すフローチャート（その１）である。

【図１１】実施形態（３）の着火時期検出プログラムの
処理の流れを示すフローチャート（その２）である。

【図１２】実施形態（４）におけるシステム全体の概略
構成を示す図である。

【図１３】パイロット噴射、メイン噴射、ポスト噴射の
タイミングを示すタイムチャートである。

【図１４】シリンダ内温度の変化特性を示す図である。

【図１５】ポスト噴射燃料の着火時期の検出方法を説明
するための図である。

【図１６】実施形態（４）のポスト噴射時期補正プログ
ラム処理の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１２…燃料噴
射弁、１５…筒内圧力センサ（筒内圧力検出手段）、１
６…クランク角センサ、１９…ＥＣＵ（基準圧力算出手
段，着火時期検出手段，オフセット誤差補正手段，ゲイ
ン誤差補正手段）、２２…ＮＯｘ触媒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｈ ３０１Ｊ ３０１Ｚ (72)発明者 小林 和雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 中村 兼仁 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA15 BA17 BA33 CA00 DA04 DA27 EA05 EA11 EB06 EB12 EB25 EC04 FA19 FA21 FA38 3G301 HA02 JA01 JA15 JA21 KA16 KA26 MA11 MA18 MA23 MA26 NA08 NB03 NC01 ND01 PB08Z PC00A PC00Z PC01Z PE03Z PE05Z PF03Z

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の筒内圧力を筒内圧力検出手段
   で検出し、その検出値に基づいて着火時期を検出する内
   燃機関の着火時期検出装置において、 前記筒内圧力検出手段で過去に検出された非燃焼時の筒
   内圧力（以下「モータリング圧力」という）に基づい
   て、燃焼による圧力上昇を除いた現在の筒内空気の圧力
   （以下「基準圧力」という）を算出する基準圧力算出手
   段と、 前記筒内圧力検出手段で検出した現在の筒内圧力（以下
   「検出圧力」という）と前記基準圧力とを比較して着火
   時期を検出する着火時期検出手段とを備えていることを
   特徴とする内燃機関の着火時期検出装置。
2. 【請求項２】 前記筒内圧力検出手段は、燃料噴射カッ
   ト時の筒内圧力を前記モータリング圧力として検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の着火時期
   検出装置。
3. 【請求項３】 前記基準圧力算出手段は、前記検出圧力
   と前記モータリング圧力との圧力比から求めた係数を前
   記モータリング圧力に乗算して前記基準圧力を算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の着
   火時期検出装置。
4. 【請求項４】 前記基準圧力算出手段は、前記圧力比を
   燃料着火前の少なくとも一点のクランク角で算出するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の着火時期検
   出装置。
5. 【請求項５】 前記筒内圧力検出手段により複数のクラ
   ンク角で検出した複数の検出圧力に基づいて前記筒内圧
   力検出手段の出力特性のオフセット誤差を算出し、この
   オフセット誤差の分だけ前記筒内圧力検出手段の出力特
   性を補正するオフセット誤差補正手段を備えていること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機
   関の着火時期検出装置。
6. 【請求項６】 燃料噴射カット毎に所定条件下で前記筒
   内圧力検出手段により前記モータリング圧力を検出して
   該モータリング圧力の記憶値を更新するモータリング圧
   力更新手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至
   ５のいずれかに記載の内燃機関の着火時期検出装置。
7. 【請求項７】 前記筒内圧力検出手段により少なくとも
   一点のクランク角で検出した前記モータリング圧力をそ
   の標準値と比較することで前記筒内圧力検出手段の出力
   特性のゲイン誤差を求め、このゲイン誤差の分だけ前記
   筒内圧力検出手段の出力特性を補正するゲイン誤差補正
   手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のい
   ずれかに記載の内燃機関の着火時期検出装置。
8. 【請求項８】 前記着火時期検出手段は、前記検出圧力
   と前記基準圧力との差圧が着火判定値を越えた時を着火
   時期と判定することを特徴とする請求項１乃至７のいず
   れかに記載の内燃機関の着火時期検出装置。
9. 【請求項９】 前記着火時期検出手段は、前記検出圧力
   と前記基準圧力との差圧を所定期間毎に算出し、前記着
   火判定値を越えた、連続する少なくとも２点の差圧を結
   ぶ特性線を求め、この特性線の延長線が前記着火判定値
   を越える時を着火時期と判定することを特徴とする請求
   項８に記載の内燃機関の着火時期検出装置。