(57)【要約】【課題】多段噴射の次段の着火時期を特定すること。【解決手段】ＥＣＵは、複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を行った場合の着火に起因するエンジンの振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶するメモリを含み、加速度センサで検出されたエンジンの振動加速度の変化より、１サイクル中の当段以降の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジンの振動加速度の変化を含む対象データを取得し、対象データより、１サイクル中の当段の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジンの振動加速度の所定期間における変化を判定データとして取得し、比較用データから、当段の判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較データを選択し（ステップＳ１１１）判定データから比較データを減算して減算後データを取得し（ステップＳ１１２）減算後データから次段の着火時期を特定する（ステップＳ１１３）。【選択図】図２
2020105960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１サイクル中にｎ回以上（ｎは２以上の整数）の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射を実行する内燃機関の制御装置であって、
複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を前記気筒内に行った場合の燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶する記憶部と、
前記内燃機関の振動加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサで検出された前記内燃機関の振動加速度の変化より、１サイクル中の（ｎ−１）回目以降の燃料噴射による燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の変化を含む（ｎ−１）段目以降着火判定データを取得する第１取得部と、
前記第１取得部で取得された前記（ｎ−１）段目以降着火判定データより、１サイクル中の（ｎ−１）回目の燃料噴射による燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の所定期間における変化を（ｎ−１）段目着火判定データとして取得する第２取得部と、
前記記憶部に記憶された複数の比較用データから、前記第２取得部で取得された前記（ｎ−１）段目着火判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較用データを選択する選択部と、
前記第１取得部で取得された前記（ｎ−１）段目以降着火判定データから、前記選択部で選択された比較用データを減算して（ｎ−１）回目減算後データを取得する減算部と、
前記減算部で取得された前記（ｎ−１）回目減算後データから１サイクル中のｎ回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する特定部とを備える、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第１取得部は、前記（ｎ−１）段目以降着火判定データとして、１サイクル中の１回目以降の燃料噴射による着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の変化を含む１段目以降着火判定データを取得し、
前記特定部は、さらに、前記第１取得部で取得された前記１段目以降着火判定データから１サイクル中の１回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第１取得部は、さらに、前記（ｎ−１）回目減算後データをｎ段目以降着火判定データとして取得し、
前記第２取得部は、さらに、前記第１取得部で取得された前記ｎ段目以降着火判定データより、１サイクル中のｎ回目の燃料噴射による燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の所定期間における変化をｎ段目着火判定データとして取得し、
前記選択部は、さらに、前記記憶部に記憶された複数の比較用データから、前記第２取得部で取得された前記ｎ段目着火判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較用データを選択し、
前記減算部は、さらに、前記第１取得部で取得された前記ｎ段目以降着火判定データから、前記選択部で選択された比較用データを減算してｎ回目減算後データを取得し、
前記特定部は、さらに、前記減算部で取得された前記ｎ回目減算後データから１サイクル中の（ｎ＋１）回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１取得部、前記第２取得部、前記選択部、前記減算部および前記特定部は、１サイクル中の燃料の噴射のすべてについて着火時期を特定するまで、各動作を繰返す、請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記特定部は、前記減算部によって得られた前記（ｎ−１）回目減算後データで示される加速度が、閾値振幅に達する直前のゼロクロス位置を着火時期と特定する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
運転条件に応じて１サイクル中の予め定められた着火時期に着火するよう燃料の噴射時期を制御する噴射制御部と、
前記特定部によって特定された着火時期を用いて前記噴射制御部による噴射時期を補正する補正部とをさらに備える、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
１サイクル中にｎ回以上（ｎは２以上の整数）の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射を実行する内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関は、
制御装置と、
複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を前記気筒内に行った場合の燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶する記憶部と、
前記内燃機関の振動加速度を検出する加速度センサとを備え、
前記制御方法は、前記制御装置が、
前記加速度センサで検出された前記内燃機関の振動加速度の変化より、１サイクル中の（ｎ−１）回目以降の燃料噴射による燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の変化を含む（ｎ−１）段目以降着火判定データを取得するステップと、
取得された前記（ｎ−１）段目以降着火判定データより、１サイクル中の（ｎ−１）回目の燃料噴射による燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の所定期間における変化を（ｎ−１）段目着火判定データとして取得するステップと、
前記記憶部に記憶された複数の比較用データから、取得された前記（ｎ−１）段目着火判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較用データを選択するステップと、
取得された前記（ｎ−１）段目以降着火判定データから、選択された比較用データを減算して（ｎ−１）回目減算後データを取得するステップと、
取得された前記（ｎ−１）回目減算後データから１サイクル中のｎ回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定するステップとを含む、内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、内燃機関の制御装置および制御方法に関し、特に、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射を実行する内燃機関の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のシリンダブロックの振動を検出する加速度センサをシリンダブロックに取付け、加速度センサで検出された加速度をある特定の区間で積分して、積分値が着火時期判定レベルを超えたときを着火時期と判定する内燃機関の制御装置があった（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０３３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５は、従来の方法による着火時期の特定を示す図である。図５を参照して、特許文献１の方法では、図５（Ａ）で示すような多段噴射の場合に、図５（Ｂ）で示す加速度についての図５（Ｃ）で示す積分値が、多段噴射のそれぞれに対応する燃焼による振動を合成した積分値となるため、２段目以降の着火時期を正確に判定できないといった問題があった。
【０００５】
この開示は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、多段噴射のｎ段目（ｎ≧２）の着火時期を特定することが可能な内燃機関の制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この開示による内燃機関の制御装置は、１サイクル中にｎ回以上（ｎは２以上の整数）の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射を実行する内燃機関の制御装置であって、複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を気筒内に行った場合の燃料の着火に起因する内燃機関の振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶する記憶部と、内燃機関の振動加速度を検出する加速度センサと、加速度センサで検出された内燃機関の振動加速度の変化より、１サイクル中の（ｎ−１）回目以降の燃料噴射による燃料の着火に起因する前記内燃機関の振動加速度の変化を含む（ｎ−１）段目以降着火判定データを取得する第１取得部と、第１取得部で取得された（ｎ−１）段目以降着火判定データより、１サイクル中の（ｎ−１）回目の燃料噴射による燃料の着火に起因する内燃機関の振動加速度の所定期間における変化を（ｎ−１）段目着火判定データとして取得する第２取得部と、記憶部に記憶された複数の比較用データから、第２取得部で取得された（ｎ−１）段目着火判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較用データを選択する選択部と、第１取得部で取得された（ｎ−１）段目以降着火判定データから、選択部で選択された比較用データを減算して（ｎ−１）回目減算後データを取得する減算部と、減算部で取得された（ｎ−１）回目減算後データから１サイクル中のｎ回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する特定部とを備える。
【０００７】
好ましくは、第１取得部は、（ｎ−１）段目以降着火判定データとして、１サイクル中の１回目以降の燃料噴射による着火に起因する内燃機関の振動加速度の変化を含む１段目以降着火判定データを取得する。特定部は、さらに、第１取得部で取得された１段目以降着火判定データから１サイクル中の１回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する。
【０００８】
好ましくは、第１取得部は、さらに、（ｎ−１）回目減算後データをｎ段目以降着火判定データとして取得する。第２取得部は、さらに、第１取得部で取得されたｎ段目以降着火判定データより、１サイクル中のｎ回目の燃料噴射による燃料の着火に起因する内燃機関の振動加速度の所定期間における変化をｎ段目着火判定データとして取得する。選択部は、さらに、記憶部に記憶された複数の比較用データから、第２取得部で取得されたｎ段目着火判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較用データを選択する。減算部は、さらに、第１取得部で取得されたｎ段目以降着火判定データから、選択部で選択された比較用データを減算してｎ回目減算後データを取得する。特定部は、さらに、減算部で取得されたｎ回目減算後データから１サイクル中の（ｎ＋１）回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する。
【０００９】
さらに好ましくは、第１取得部、第２取得部、選択部、減算部および特定部は、１サイクル中の燃料の噴射のすべてについて着火時期を特定するまで、各動作を繰返す。
【００１０】
好ましくは、特定部は、減算部によって得られた（ｎ−１）回目減算後データで示される加速度が、閾値振幅に達する直前のゼロクロス位置を着火時期と特定する。
【００１１】
好ましくは、運転条件に応じて１サイクル中の予め定められた着火時期に着火するよう燃料の噴射時期を制御する噴射制御部と、特定部によって特定された着火時期を用いて噴射制御部による噴射時期を補正する補正部とをさらに備える。
【００１２】
この開示の他の局面による内燃機関の制御方法は、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射を実行する内燃機関の制御方法である。内燃機関は、制御装置と、複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を気筒内に行った場合の燃料の着火に起因する内燃機関の振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶する記憶部と、内燃機関の振動加速度を検出する加速度センサとを備える。制御方法は、制御装置が、加速度センサで検出された内燃機関の振動加速度の変化より、１サイクル中の（ｎ−１）回目以降の燃料噴射による燃料の着火時期を判定するための（ｎ−１）段目以降着火判定データを取得するステップと、取得された（ｎ−１）段目以降着火判定データより、１サイクル中の（ｎ−１）回目の燃料噴射による燃料の着火に起因する内燃機関の振動加速度の所定期間における変化を（ｎ−１）段目着火判定データとして取得するステップと、記憶部に記憶された複数の比較用データから、取得された（ｎ−１）段目着火判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較用データを選択するステップと、取得された（ｎ−１）段目以降着火判定データから、選択された比較用データを減算して（ｎ−１）回目減算後データを取得するステップと、取得された（ｎ−１）回目減算後データから１サイクル中のｎ回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１３】
この開示に従えば、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射のｎ段目（ｎ≧２）の着火時期を特定することが可能な内燃機関の制御装置および制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この実施の形態におけるエンジンの周辺の概略構成を示す図である。
【図２】この実施の形態における着火時期特定処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】この実施の形態における着火時期の特定方法を説明するための図である。
【図４】この実施の形態においてメモリに記憶される比較データを示す図である。
【図５】従来の方法による着火時期の特定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、この開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１６】
図１は、この実施の形態におけるエンジンシステムの概略構成を示す図である。図１を参照して、このエンジンシステムは、エンジン１０と、エンジン１０に空気を供給する吸気経路３０と、エンジン１０からの排気を排出する排気経路４０と、エンジン１０を制御する電子制御装置（Electronic  Control  Unit、以下「ＥＣＵ」という）１００と、エンジン１０の振動の加速度を検出する加速度センサ１１０とを含む。エンジンシステムは、たとえば、車両に搭載される。
【００１７】
この実施形態では、エンジン１０をディーゼルエンジンとして説明するが、エンジンの種類はこれに限られず、エンジン１０は、ガソリンエンジンであってもよい。エンジン１０の各気筒１１には、燃料噴射弁２０が設けられる。燃焼室１２は、気筒１１の内部を上下に往復運動するピストンと、気筒１１の上部を密閉するシリンダヘッドと、気筒１１とで形成される。燃焼室１２へは、吸気経路３０から空気が供給される。各燃料噴射弁２０には、燃料ポンプによって燃料タンクからの燃料が供給されている。各燃料噴射弁２０は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって作動（開弁）し、燃焼室１２の空気に燃料を噴射する。排気経路４０へは、燃焼室１２から排気が排出される。
【００１８】
エンジン１０は、４ストローク機関であり、吸入行程、圧縮行程、膨張（燃焼）行程および排気行程を１サイクルとして動作する。吸入行程においては、気筒１１内のピストンが慣性により下死点まで下がることにより、吸気経路３０から燃焼室１２に空気が吸込まれる。圧縮行程においては、ピストンが慣性により上死点まで上がることにより、燃焼室１２の空気が圧縮されることで加熱される。膨張行程においては、燃焼室１２の高温高圧の空気に燃料噴射弁２０から燃料が噴射されることにより、燃料が自己発火することで、膨張した燃焼ガスによりピストンが下死点まで押下げられる。排気行程においては、ピストンが慣性により上死点まで上がることにより、燃焼室１２の燃焼ガスが排気として燃焼室１２から排気経路４０へ排出される。エンジン１０は、ピストンの上下運動を回転運動に変換して外部に動力を出力する。
【００１９】
加速度センサ１１０は、燃焼室１２での燃料の燃焼等によるエンジン１０の振動の加速度を検出し、検出結果をＥＣＵ１００に出力する。
【００２０】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０１と、メモリ１０２と、各種信号を入出力するための入出力ポートとを含んで構成される。メモリ１０２は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）とＲＡＭ（Random  Access  Memory）とを含む。ＥＣＵ１００においては、ＣＰＵ１０１が、各センサ（たとえば加速度センサ１１０）および機器からの信号、ならびに、メモリ１０２のＲＯＭに格納されたプログラムなどに基づいて、ＲＡＭをワークメモリとして各機器の制御を行なう。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。
【００２１】
従来、加速度センサ１１０で検出された加速度をある特定の区間で積分して、積分値が着火時期判定レベルを超えたときを燃料の着火時期と判定するものがあった。図５は、従来の方法による着火時期の特定を示す図である。図５を参照して、図５（Ａ）は、エンジンが１つの気筒に対して１サイクル中に複数の燃料噴射を実行する多段噴射を行う場合の熱発生率の変化を示すグラフである。このように、１回目の燃料の着火と２回目の燃料の着火とで少なくとも２つの熱発生率の山が発生している。図５（Ｂ）は、エンジンが１つの気筒に対して１サイクル中に複数の燃料噴射を実行する多段噴射を行う場合の燃料の着火に起因するエンジンブロックの振動加速度の変化を示すグラフである。図５（Ｂ）で示すように、振動加速度では多数回の燃料の着火時期を確認することができない。
【００２２】
従来の方法では、図５（Ａ）で示すような１つの気筒に対して１サイクル中に複数回の燃料噴射を実行する多段噴射を行うエンジンである場合に、図５（Ｂ）で示すエンジンの振動の加速度についての図５（Ｃ）で示す積分値が、多段噴射のそれぞれに対応する燃焼（燃料の着火）による振動を合成した値となるため、２段目以降の着火時期を正確に判定できないといった問題があった。
【００２３】
そこで、この実施の形態においては、メモリ１０２が、複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を気筒１１の内部に行った場合の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶するようにする。ＥＣＵ１００は、加速度センサ１１０で検出されたエンジン１０の振動加速度の変化より、１サイクル中の当段以降の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の変化を含む対象データを取得し、取得された対象データより、１サイクル中の当段の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の所定期間における変化を判定データとして取得し、メモリ１０２に記憶された複数の比較用データから、取得された当段の判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較データを選択し、取得された判定データから、選択された比較データを減算して減算後データを取得し、取得された減算後データから１サイクル中の次段の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する。これにより、多段噴射の次段の着火時期を特定することができる。
【００２４】
図２は、この実施の形態における着火時期特定処理の流れを示すフローチャートである。この着火時期特定処理は、ＥＣＵ１００によって、メイン処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。図２を参照して、ＥＣＵ１００のＣＰＵ１０１は、加速度センサ１１０から加速度値を取得し（ステップＳ１０１）、現在、何段の多段噴射でエンジン１０の制御をしているかを示す噴射段数とともに、取得した加速度値を時系列順にメモリ１０２のＲＡＭに記憶させる（ステップＳ１０２）。なお、噴射段数が一定の場合は噴射段数を記憶しない。
【００２５】
ＣＰＵ１０１は、着火時期を特定するタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。着火時期を特定するタイミングは、この実施形態においては、所定距離（たとえば５０００ｋｍ、１００００ｋｍなど）の走行ごとであるが、これに限定されず、他のタイミングであっても良い。たとえば、エンジンの性能の向上させるため、または、エンジンの寿命を延ばすために、燃料の成分の変動が激しい状況など頻繁に着火時期を確認した方がよい場合には、着火時期を特定するタイミングは、給油ごとであってもよいし、着火時期制御処理がメイン処理から呼出される所定の制御周期ごとであってもよい。
【００２６】
着火時期を特定するタイミングでない（ステップＳ１０３でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ１０１は、実行する処理をこの着火時期特定処理の呼出元のメイン処理に戻す。一方、着火時期を特定するタイミングである（ステップＳ１０３でＹＥＳ）と判断した場合、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２から１サイクル分の加速度値および噴射段数を読出す（ステップＳ１０４）。
【００２７】
ＣＰＵ１０１は、読出した加速度値の変化データを生成し、着火判定に必要な周波数帯以外の周波数帯をカットするフィルタ処理を、生成した変化データに施したものを、対象データとして算出する（ステップＳ１０５）。
【００２８】
図３は、この実施の形態における着火時期の特定方法を説明するための図である。図３を参照して、図３（Ｂ）は、ステップＳ１０５で算出される対象データの一例を示すグラフである。このグラフで示されるように、燃焼室１２において燃料が着火したことで加速度の振幅が大きくなっている。
【００２９】
図３（Ａ）は、図３（Ｂ）で示される対象データの加速度値の変化が検出されたときのエンジン１０の燃焼室１２での熱発生率の変化の一例を示すグラフである。このグラフで示されるように、この実施の形態においては、双峰型予混合燃焼であり、熱発生の２つの山ができるグラフとなっている。
【００３０】
図２に戻って、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０５で算出された対象データから１段目の着火時期を特定する（ステップＳ１０６）。
【００３１】
図３に進んで、図３（Ｂ）の対象データのグラフにおいて、加速度の閾値±Ａthに最初に到達したタイミングの直前のゼロクロス点のタイミングを、１段目の着火時期と特定する。
【００３２】
図２に戻って、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１０５で算出された対象データの次段の着火前の所定範囲の振動加速度の判定データに最も近似する近似データを含む比較データを、メモリ１０２のＲＯＭに記憶されている複数の比較データから検索して読出す（ステップＳ１１１）。
【００３３】
図３に進んで、具体的には、図３（Ｃ）で示すように、複数の比較データそれぞれについて、着火時期を含む所定期間の振動加速度の変化を示す近似データを切出して、当該近似データと図３（Ｂ）で示す対象データの次段の着火前の所定範囲の振動加速度の変化を示す判定データとを対比し、対象データ中の判定データに最も似ている近似データを含む比較データを選択する。
【００３４】
「所定範囲」の始点は、本実施の形態においてはステップＳ１０６または後述のステップＳ１１３で特定された当段の着火時とするが、これに限定されず、他のタイミングであってもよい。たとえば、当段の噴射開始時であってもよい。また、圧縮上死点に対して段数に応じた所定角度前または段数に応じた所定角度後であってもよい。
【００３５】
「所定範囲」の終点は、本実施の形態においては、所定範囲の始点に、当段と次段との噴射開始の制御時の間隔で最も短い期間を足した時とするが、これに限定されず、他のタイミングであってもよい。たとえば、所定範囲の始点に所定期間を足した時としてもよい。また、当段と次段との噴射の制御時の間隔である期間を特定し、所定期間の始点に、特定した期間を加算した時としてもよい。また、圧縮上死点に対して段数に応じた所定角度後であってもよい。
【００３６】
「近似する」とは、本実施の形態においては、複数の比較データのうち所定範囲のデータについて対象データ中の判定データと最も近似していることとする。たとえば、対象データの当段の着火時と比較データの着火時とを合致させ、所定間隔（たとえば１ミリ秒）ごとの所定範囲の判定データと比較データのうちの所定範囲のデータとの差の二乗を積算した値が複数の比較データのうちで最も小さくなるものを近似データとして検索することで、最も近似する近似データを含む比較データを検索する。近似する比較データの検索方法は、これに限定されず、他の方法であってもよい。対象データの当段の着火時と比較データの着火時とを合致させて、最も近似する比較データを検索するのではなく、対象データ中の判定データに対して比較データを時間軸方向に移動させながら、最も近似する近似データを含む比較データを検索するようにしてもよい。
【００３７】
図４は、この実施の形態においてメモリ１０２に記憶される比較データを示す図である。図４を参照して、メモリ１０２には、複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料の噴射により着火したときのエンジン１０の振動の加速度の変化を示す複数の比較用データが予め記憶される。複数の運転条件は、たとえば、エンジン１０の回転速度、燃料の噴射量、燃料の噴射圧、燃焼室１２に吸入される空気温度、エンジン１０の冷却水の温度、および、ターボの過給圧などが異なる運転条件である。なお、複数の運転条件における比較データは、エンジン１０の実機を用いて取得されるようにしてもよいし、シミュレーションで取得されるようにしてもよい。また、加速度センサ１１０と各気筒１１との距離が異なり、加速度センサ１１０で得られる加速度が各気筒１１ごとに異なるため、比較データは、各気筒１１ごとに異なるデータがメモリ１０２に予め記憶される。
【００３８】
図３に戻って、図３（Ｃ）は、検索された近似データの一例を示す。図３（Ｃ）で示されるように、１段目の着火時から２段目の着火時までの所定範囲において、図３（Ｂ）の対象データ中の判定データと、図３（Ｃ）の比較データ中の近似データとが近似している。
【００３９】
図２に戻って、ＣＰＵ１０１は、対象データから、ステップＳ１１１で読出された比較データを減算したものを、新たな対象データとする（ステップＳ１１２）。減算するときには、対象データの当段の着火時と比較データの着火時とを合致させる。なお、対象データに対して比較データを時間軸方向に移動させながら比較データを検索する場合は、対象データに対して最も近似する時間軸方向の位置の近似データを対象データから減算する。
【００４０】
図３に進んで、図３（Ｄ）は、減算後の新たな対象データを示す。図３（Ｄ）で示されるように、１段目の着火による加速度の変化が除去された対象データとなっている。
【００４１】
図２に戻って、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１２で算出された対象データから次段の着火時期を特定する（ステップＳ１１３）。
【００４２】
図３に進んで、図３（Ｄ）の対象データのグラフにおいて、加速度の閾値±Ａthに最初に到達したタイミングの直前のゼロクロス点のタイミングを、次段（ここでは２段目）の着火時期と特定する。
【００４３】
図２に戻って、ＣＰＵ１０１は、噴射段数分の着火時期を特定したか否かを判断する（ステップＳ１１４）。たとえば、ステップＳ１０４で読出された噴射段数が２段であれば、２段目までの着火時期を特定したか否かを判断する。特定していない（ステップＳ１１４でＮＯ）と判断した場合、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１１１からステップＳ１１３までの処理を繰返す。これにより、噴射段数が３段以上であったとしても、３段目以降の着火時期も同様に特定することができる。
【００４４】
一方、噴射段数分の着火時期を特定した（ステップＳ１１４でＹＥＳ）と判断した場合、ＣＰＵ１０１は、特定された着火時期を用いて、燃料の噴射制御に用いる噴射時期を補正し（ステップＳ１１５）、実行する処理をこの着火時期特定処理の呼出元に戻す。たとえば、エンジン１０の設計時に想定されている着火時期よりも、特定された着火時期の方が遅い場合、両者の差に応じて（たとえば、両者の差の分）噴射時期を早めるように補正し、特定された着火時期の方が早い場合、両者の差に応じて噴射時期を遅らせる。また、双峰型予混合燃焼のように、消音スパイク効果による燃焼騒音を低減する効果がキーとなる燃焼に対して、複数の噴射時期を適正な間隔に補正することにより、効果のロバスト性を高めることができる。
【００４５】
［変形例］
（１）  前述した実施の形態においては、特定された着火時期を用いて、噴射時期を補正するようにした。しかし、これに限定されず、特定された着火時期は他の目的で用いられるようにしてもよく、たとえば、故障判定に用いるようにしてもよい。この場合、たとえば、特定された着火時期と、想定されている着火時期との誤差が所定値以上であれば故障と判定するようにしてもよい。
【００４６】
（２）  前述した実施の形態を、エンジン１０等の内燃機関のＥＣＵ１００等の制御装置の開示または制御装置による制御方法の開示として捉えることができるし、このような内燃機関と制御装置とを含む内燃機関システムの開示として捉えることができる。
【００４７】
［効果］
（１）  図１および図２で示したように、エンジン１０のＥＣＵ１００は、１サイクル中にｎ回以上（ｎは２以上の整数）の燃料噴射を気筒１１の内部に行う多段噴射を実行するエンジン１０を制御する装置である。図１、図２および図４で示したように、ＥＣＵ１００は、複数の運転条件のそれぞれにおいて１サイクル中に１回の燃料噴射を気筒１１の内部に行った場合の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の変化を複数の比較用データとして予め記憶するメモリ１０２を含む。図１で示したように、加速度センサ１１０は、エンジン１０の振動の加速度を検出する。図２のステップＳ１１１からステップＳ１１３で示したように、ＥＣＵ１００は、加速度センサ１１０で検出されたエンジン１０の振動加速度の変化より、１サイクル中の当段以降の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の変化を含む対象データを取得し、取得された対象データより、１サイクル中の当段の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の所定期間における変化を判定データとして取得し、メモリ１０２に記憶された複数の比較用データから、取得された当段の判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較データを選択し、取得された判定データから、選択された比較データを減算して減算後データを取得し、取得された減算後データから１サイクル中の次段の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する。
【００４８】
これにより、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射の次段の着火時期を特定することができる。
【００４９】
（２）  図２のステップＳ１０５で示したように、ＥＣＵ１００は、１サイクル中の１回目以降の燃料噴射による着火に起因するエンジン１０の振動加速度の変化を含む対象データを取得する。図２のステップＳ１０６で示したように、ＥＣＵ１００は、さらに、取得された対象データから１サイクル中の１回目の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する。
【００５０】
これにより、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射の１段目の着火時期を特定することができる。
【００５１】
（３）  図２で示したように、ＥＣＵ１００は、さらに、減算後データを次段以降の対象データとして取得し、取得された次段以降の対象データより、１サイクル中の次段の燃料噴射による燃料の着火に起因するエンジン１０の振動加速度の所定期間における変化を次段の判定データとして取得し、メモリ１０２に記憶された複数の比較用データから、取得された次段の判定データと近似する振動加速度の変化を含む比較データを選択し、取得された次段以降の対象データから、選択された比較データを減算して次段の減算後データを取得し、取得された次段の減算後データから１サイクル中の次々段の燃料噴射による燃料の着火時期を特定する。
【００５２】
これにより、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射の次段以降の着火時期を特定することができる。
【００５３】
（４）  図２のステップＳ１１４で示したように、ＥＣＵ１００は、１サイクル中の燃料の噴射のすべてについて着火時期を特定するまで、各動作を繰返す。
【００５４】
これにより、１サイクル中に複数回の燃料噴射を気筒内に行う多段噴射の２段目以降の着火時期を特定することができる。
【００５５】
（５）  図３で示したように、ＥＣＵ１００は、得られた減算後データで示される加速度が、閾値振幅に達する直前のゼロクロス位置を着火時期と特定する。これにより、着火時期を精度良く特定することができる。
【００５６】
（６）  図１および図２で示したように、ＥＣＵ１００は、運転条件に応じて１サイクル中の予め定められた着火時期に着火するよう燃料の噴射時期を制御し、特定された着火時期を用いて噴射時期を補正する。これにより、噴射時期を適正な状態に保つことができる。
【００５７】
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１０  エンジン、１１  気筒、１２  燃焼室、２０  燃料噴射弁、３０  吸気経路、４０  排気経路、１００  ＥＣＵ、１０１  ＣＰＵ、１０２  メモリ、１１０  加速度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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