(57)【要約】【課題】  エンジンの気筒毎の燃焼変動をより高精度に検出することが可能なエンジンの燃焼変動検出装置を提供する。【解決手段】  エンジン１０の燃焼変動検出装置を構成するＥＣＵ５０は、エンジン１０の気筒毎に、クランクシャフト１０ａの実角速度を求める実角速度取得部５１と、所定気筒の実角速度、点火順序が一つ前の前気筒の実角速度、及び前気筒の角速度の所定気筒の角速度に対する影響度Ｘに基づいて、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の所定気筒の真の角速度を求める真角速度取得部５２と、所定気筒の真の角速度、前気筒の実角速度、及び影響度Ｘに基づいて、所定気筒の真の角速度に対して前気筒の角速度の影響を考慮した仮の角速度を求める仮角速度取得部５３と、実の角速度と仮の角速度との差分（角速度差分）を求める差分取得部５４と、所定気筒における角速度差分の標準偏差（角速度標準偏差）を求める標準偏差取得部５５とを備える。【選択図】  図１
2014181632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸の回転位置を検出するクランク角センサと、
前記クランク角センサにより検出されたクランク軸の回転位置の時間変化に基づいて、前記エンジンの気筒毎に、クランク軸の実角速度を求める実角速度取得手段と、
前記実角速度取得手段により求められた所定気筒の実角速度、該所定気筒よりも点火順序が一つ前の前気筒の実角速度、及び、該前気筒の角速度の前記所定気筒の角速度に対する影響度に基づいて、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の前記所定気筒の真の角速度を求める真角速度取得手段と、
前記真角速度取得手段により求められた前記所定気筒の真の角速度、前記前気筒の実角速度、及び、前記影響度に基づいて、前記所定気筒の真の角速度に対して前記前気筒の角速度の影響を考慮した前記所定気筒の仮の角速度を求める仮角速度取得手段と、
前記所定気筒の実の角速度と、前記仮角速度取得手段により求められた仮の角速度との角速度差分を求める差分取得手段と、
前記差分取得手段により求められた角速度差分から、前記所定気筒における該角速度差分の標準偏差値を求める標準偏差取得手段と、を備えることを特徴とするエンジンの燃焼変動検出装置。
【請求項２】
前記真角速度取得手段は、次式（１）に基づいて、前記所定気筒の真の角速度を求め、
【数１】
2014181632.tif 000012
ただし、Ｘは影響度であり、角速度ωの添字ｍは点火順序を示し、添字ｎはｎサイクル目の燃焼行程であることを示す。
前記仮角速度取得手段は、次式（２）に基づいて、前記所定気筒の仮の角速度を求めることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃焼変動検出装置。
【数２】
2014181632.tif 000013
【請求項３】
前記影響度は、前記エンジンの回転数に応じて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの燃焼変動検出装置。
【請求項４】
前記実角速度取得手段は、前記所定気筒の点火タイミングと、該所定気筒よりも点火順序が一つ後の気筒の点火タイミングとの間で設定された所定区間において、当該所定気筒の実角速度を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの燃焼変動検出装置。
【請求項５】
クランク角センサにより検出されたクランク軸の回転位置の時間変化に基づいて、エンジンの気筒毎に、クランク軸の実角速度を求める実角速度取得ステップと、
前記実角速度取得ステップにおいて求められた所定気筒の実角速度、該所定気筒よりも点火順序が一つ前の前気筒の実角速度、及び、該前気筒の角速度の前記所定気筒の角速度に対する影響度に基づいて、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の前記所定気筒の真の角速度を求める真角速度取得ステップと、
前記真角速度取得ステップにおいて求められた前記所定気筒の真の角速度、前記前気筒の実角速度、及び、前記影響度に基づいて、前記所定気筒の真の角速度に対して前記前気筒の角速度の影響を考慮した前記所定気筒の仮の角速度を求める仮角速度取得ステップと、
前記所定気筒の実の角速度と、前記仮角速度取得ステップにおいて求められた仮の角速度との角速度差分を求める差分取得ステップと、
前記差分取得ステップにおいて求められた角速度差分から、前記所定気筒における該角速度差分の標準偏差値を求める標準偏差取得ステップと、を備えることを特徴とするエンジンの燃焼変動検出方法。
【請求項６】
前記真角速度取得ステップでは、次式（１）に基づいて、前記所定気筒の真の角速度を求め、
【数３】
2014181632.tif 000014
ただし、Ｘは影響度であり、角速度ωの添字ｍは点火順序を示し、添字ｎはｎサイクル目の燃焼行程であることを示す。
前記仮角速度取得ステップでは、次式（２）に基づいて、前記所定気筒の仮の角速度を求めることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの燃焼変動検出方法。
【数４】
2014181632.tif 000015
【請求項７】
前記影響度は、前記エンジンの回転数に応じて設定されることを特徴とする請求項５又は６に記載のエンジンの燃焼変動検出方法。
【請求項８】
前記実角速度取得ステップでは、前記所定気筒の点火タイミングと、該所定気筒よりも点火順序が一つ後の気筒の点火タイミングとの間で設定された所定区間において、当該所定気筒の実角速度を求めることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のエンジンの燃焼変動検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃焼変動検出装置、及び、エンジンの燃焼変動検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、クランク軸の回転変動に基づいてエンジンの各気筒の燃焼状態を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ところで、一般的に、多気筒エンジンのクランク軸の回転速度は、ある気筒の圧縮行程終期に該気筒での燃焼開始とともに減少方向から増加方向に変化し、該気筒の膨張行程初期には単調に増加し、その後、圧縮行程に入った他の気筒の圧縮圧力の増大に伴い減少方向に変化する。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載の技術では、他の気筒（すなわち上述した圧縮行程にある気筒）の影響を排除して各気筒の燃焼状態を検出するために、各気筒の圧縮行程でクランク軸の回転角速度が減少状態から増加状態に変化したときから、クランク軸が所定角度回転するまでの間（又は、次に減少状態に変化するまでの間）、すなわち各気筒の燃焼初期におけるクランク軸の平均の回転角速度を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１０４５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１に記載の技術では、所定気筒の燃焼初期のクランク軸の角速度を検出することにより、該所定気筒よりも点火時期が一つ後の気筒（以下「後気筒」ということもある）の圧縮行程の影響を排除して、正確な角速度の検出を試みている。しかしながら、所定気筒の燃焼初期のクランク軸の角速度は、該所定気筒よりも点火時期が一つ前の気筒（以下「前気筒」ということもある）の角速度（すなわち前気筒の燃焼状態）の影響を受けることが考えられる。
【０００６】
特に、エンジンの気筒数が多い場合や、エンジン回転数が上昇したときには、前気筒の燃焼期間と所定気筒の燃焼開始時期との間隔が短くなるため、前気筒の燃焼状態が所定気筒における角速度の検出結果に与える影響が大きくなることが考えられる。ここで、特許文献１に記載の技術では、他気筒（特に前気筒）の影響を十分に取り除くことが困難であり、個別の気筒毎に燃焼変動を判定しようとした場合には、精度が十分であるとはいえなかった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、エンジンの気筒毎の燃焼変動をより高精度に検出することが可能なエンジンの燃焼変動検出装置、及び、エンジンの燃焼変動検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るエンジンの燃焼変動検出装置は、エンジンのクランク軸の回転位置を検出するクランク角センサと、クランク角センサにより検出されたクランク軸の回転位置の時間変化に基づいて、エンジンの気筒毎に、クランク軸の実角速度を求める実角速度取得手段と、実角速度取得手段により求められた所定気筒の実角速度、該所定気筒よりも点火順序が一つ前の前気筒の実角速度、及び、該前気筒の角速度の所定気筒の角速度に対する影響度に基づいて、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の所定気筒の真の角速度を求める真角速度取得手段と、真角速度取得手段により求められた所定気筒の真の角速度、前気筒の実角速度、及び、影響度に基づいて、所定気筒の真の角速度に対して前気筒の角速度の影響を考慮した所定気筒の仮の角速度を求める仮角速度取得手段と、所定気筒の実の角速度と、仮角速度取得手段により求められた仮の角速度との角速度差分を求める差分取得手段と、差分取得手段により求められた角速度差分から、所定気筒における該角速度差分の標準偏差値を求める標準偏差取得手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るエンジンの燃焼変動検出方法は、クランク角センサにより検出されたクランク軸の回転位置の時間変化に基づいて、エンジンの気筒毎に、クランク軸の実角速度を求める実角速度取得ステップと、実角速度取得ステップにおいて求められた所定気筒の実角速度、該所定気筒よりも点火順序が一つ前の前気筒の実角速度、及び、該前気筒の角速度の所定気筒の角速度に対する影響度に基づいて、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の所定気筒の真の角速度を求める真角速度取得ステップと、真角速度取得ステップにおいて求められた所定気筒の真の角速度、前気筒の実角速度、及び、影響度に基づいて、所定気筒の真の角速度に対して前気筒の角速度の影響を考慮した所定気筒の仮の角速度を求める仮角速度取得ステップと、所定気筒の実の角速度と、仮角速度取得ステップにおいて求められた仮の角速度との角速度差分を求める差分取得ステップと、差分取得ステップにおいて求められた角速度差分から、所定気筒における該角速度差分の標準偏差値を求める標準偏差取得ステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るエンジンの燃焼変動検出装置又はエンジンの燃焼変動検出方法によれば、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の所定気筒の角速度（真の角速度）が求められ、該真の角速度に対して、前気筒の角速度（すなわち燃焼状態）の所定気筒の角速度に対する影響度を考慮した仮の角速度が求められる。そして、実の角速度と仮の角速度との差分（角速度差分）の標準偏差値、すなわち所定気筒の角速度変動（燃焼変動）の指標値が求められる。よって、点火順序が一つ前の気筒の定常的な影響度を考慮して、すなわち燃焼変動を取り除いて、所定気筒の角速度変動（すなわち燃焼変動）を求めることができる。その結果、エンジンの気筒毎の燃焼変動をより高精度に検出することが可能となる。
【００１１】
本発明に係るエンジンの燃焼変動検出装置では、真角速度取得手段が、次式（１）に基づいて、所定気筒の真の角速度を求め、
【数１】
2014181632.tif 000003
ただし、Ｘは影響度であり、角速度ωの添字ｍは点火順序を示し、添字ｎはｎサイクル目の燃焼行程であることを示す。
仮角速度取得手段が、次式（２）に基づいて、所定気筒の仮の角速度を求めることが好ましい。
【数２】
2014181632.tif 000004
【００１２】
また、本発明に係るエンジンの燃焼変動検出方法では、真角速度取得ステップにおいて、次式（１）に基づいて、所定気筒の真の角速度を求め、
【数３】
2014181632.tif 000005
ただし、Ｘは影響度であり、角速度ωの添字ｍは点火順序を示し、添字ｎはｎサイクル目の燃焼行程であることを示す。
仮角速度取得ステップにおいて、次式（２）に基づいて、所定気筒の仮の角速度を求めることが好ましい。
【数４】
2014181632.tif 000006
【００１３】
このようにすれば、上記（１）（２）式に基づいて、前気筒の角速度（すなわち燃焼状態）の所定気筒の角速度に対する影響度を考慮して、所定気筒の真の角速度、及び仮の角速度を算出することができる。
【００１４】
本発明に係るエンジンの燃焼変動検出装置では、上記影響度が、エンジンの回転数に応じて設定されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係るエンジンの燃焼変動検出方法では、上記影響度が、エンジンの回転数に応じて設定されることが好ましい。
【００１６】
上述したように、エンジン回転数の上昇に伴い、前気筒の燃焼期間と所定気筒の燃焼開始時期との間隔が短くなるため、前気筒の燃焼状態（角速度）が所定気筒における角速度の検出結果に与える影響が大きくなることが考えられる。この場合には、エンジン回転数に応じて上記影響度が可変設定されるため、該影響度を適切に設定することができる。
【００１７】
本発明に係るエンジンの燃焼変動検出装置では、実角速度取得手段が、所定気筒の点火タイミングと、該所定気筒よりも点火順序が一つ後の気筒の点火タイミングとの間で設定された所定区間において、当該所定気筒の実角速度を求めることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係るエンジンの燃焼変動検出方法では、実角速度取得ステップにおいて、所定気筒の点火タイミングと、該所定気筒よりも点火順序が一つ後の気筒の点火タイミングとの間で設定された所定区間において、当該所定気筒の実角速度を求めることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、所定気筒の燃焼期間を含み、かつ、後気筒の燃焼期間を含まない区間（すなわち、後気筒の燃焼状態の影響を受けにくい区間）を設定して、所定気筒に対する角速度を検出することができる。よって、該所定気筒の燃焼変動をより精度よく検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エンジンの気筒毎の燃焼変動をより高精度に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係るエンジンの燃焼変動検出装置が適用されたエンジンの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るエンジンの燃焼変動検出装置による燃焼変動検出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】各気筒の角速度を検出する検出区間の一例を示す図である。
【図４】取得されたクランク軸の角速度の一例を示す図である。
【図５】真の角速度、仮の角速度角、角速度差分、及び角速度標準偏差の算出方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２３】
まず、図１を用いて、実施形態に係るエンジンの燃焼変動検出装置が適用されたエンジン１０の構成について説明する。図１は、エンジンの燃焼変動検出装置が適用されたエンジン１０の構成を示す図である。
【００２４】
エンジン１０は、例えば水平対向型の４気筒ガソリンエンジンである。エンジン１０では、エアクリーナ１６から吸入された空気が、吸気管１５に設けられた電子制御式スロットルバルブ１３により絞られ、インテークマニホールド１１を通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナ１６から吸入された空気の量は、エアクリーナ１６とスロットルバルブ１３との間に配置されたエアフローメータ１４により検出される。また、インテークマニホールド１１を構成するコレクター部（サージタンク）には、インテークマニホールド１１内の圧力（吸気管負圧）を検出するバキュームセンサ３０が配設されている。さらに、スロットルバルブ１３には、該スロットルバルブ１３の開度を検出するスロットル開度センサ３１が配設されている。
【００２５】
インテークマニホールド１１と連通する吸気ポート２２近傍には、各気筒毎に、燃料を噴射するインジェクタ１２が取り付けられている。インジェクタ１２は、燃料タンクからフィードポンプにより吸い上げられて送出された燃料を吸気ポート２２内に噴射する。また、各気筒のシリンダヘッドには混合気に点火する点火プラグ１７、及び該点火プラグ１７に高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイル２１が取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタ１２によって噴射された燃料との混合気が点火プラグ１７により点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管１８を通して排出される。
【００２６】
排気管１８には、排気ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力する空燃比センサ１９が取り付けられている。空燃比センサ１９としては、排気空燃比をオン−オフ的に検出するＯ２センサが用いられる。なお、空燃比センサ１９として、排気空燃比をリニアに検出することのできるリニア空燃比センサ（ＬＡＦセンサ）を用いてもよい。
【００２７】
また、空燃比センサ１９の下流には排気浄化触媒２０が配設されている。排気浄化触媒２０は三元触媒であり、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の酸化と、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元を同時に行い、排気ガス中の有害ガス成分を無害な二酸化炭素（ＣＯ２）、水蒸気（Ｈ２Ｏ）及び窒素（Ｎ２）に清浄化するものである。
【００２８】
排気管１８には、エンジン１０から排出された排気ガスの一部を、エンジン１０の吸気管１５に再循環させる排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置」という）４０が設けられている。ＥＧＲ装置４０は、エンジン１０の排気管１８と吸気管１５とを連通するＥＧＲ配管４１、及びＥＧＲ配管４１上に介装され、排気ガス還流量（ＥＧＲ流量）を調節するＥＧＲバルブ４２を有している。ＥＧＲバルブ４２は、エンジン１０の運転状態に応じて、後述する電子制御装置５０によって開度が制御される。
【００２９】
上述したエアフローメータ１４、空燃比センサ１９、バキュームセンサ３０、スロットル開度センサ３１に加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサ３２が取り付けられている。また、エンジン１０のクランクシャフト１０ａ近傍には、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出するクランク角センサ３３が取り付けられている。ここで、クランクシャフト１０ａの端部には、例えば、２歯欠歯した３４歯の突起が１０°間隔で形成されたタイミングロータ３３ａが取り付けられており、クランク角センサ３３は、タイミングロータ３３ａの突起の有無を検出することにより、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出する。カム角センサ３２及びクランク角センサ３３としては、例えば電磁ピックアップ式のものなどが用いられる。
【００３０】
これらのセンサは、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）５０に接続されている。さらに、ＥＣＵ５０には、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ３４、潤滑油の温度を検出する油温センサ３５、及び、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダル開度センサ３６等の各種センサも接続されている。
【００３１】
ＥＣＵ５０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。また、ＥＣＵ５０は、インジェクタ１２を駆動するインジェクタドライバ、点火信号を出力する出力回路、及び、電子制御式スロットルバルブ１３を開閉する電動モータを駆動するモータドライバ等を備えている。
【００３２】
ＥＣＵ５０では、カム角センサ３２の出力から気筒が判別され、クランク角センサ３３の出力からエンジン回転数が求められる。すなわち、クランク角センサ３３は、特許請求の範囲に記載の回転数検出手段に相当する。また、ＥＣＵ５０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、吸気管負圧、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及びエンジン１０の水温や油温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ５０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、及び、スロットルバルブ１３等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。
【００３３】
また、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ３３により取得されたクランク角信号から、エンジン１０の気筒毎のクランクシャフト１０ａの角速度（クランク角速度）を算出して、気筒毎の燃焼変動を検出する。そのため、ＥＣＵ５０は、実角速度取得部５１、真角速度取得部５２、仮角速度取得部５３、差分取得部５４、及び、標準偏差取得部５５を機能的に備えている。ＥＣＵ５０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、実角速度取得部５１、真角速度取得部５２、仮角速度取得部５３、差分取得部５４、及び、標準偏差取得部５５の各機能が実現される。
【００３４】
実角速度取得部５１は、クランク角センサ３３により検出されたクランクシャフト１０ａの回転位置の時間変化に基づいて、エンジン１０の気筒毎に、予め定められた所定区間におけるクランク軸の実角速度を求める。すなわち、実角速度取得部５１は、特許請求の範囲に記載の実角速度取得手段として機能する。
【００３５】
その際に、実角速度取得部５１は、所定気筒の点火タイミング（図３の例ではＢＴＤＣ４０°）と、該所定気筒よりも点火順序が一つ後の気筒の点火タイミング（図３の例ではＢＴＤＣ４０°）との間で設定された所定区間において、当該所定気筒の実角速度を求める。ここで、各気筒の実角速度を検出する検出区間の一例を図３に示す。図３に示されるように、本実施形態では、ＢＴＤＣ４０°ＣＡからＢＴＤＣ４０°ＣＡまでの区間において、各気筒の実角速度ωｍ，ｎを算出するように設定した。なお、実角速度ωの添字のｍは点火順序を示し、ｎはｎサイクル目の燃焼行程であることを示している。
【００３６】
ここで、エンジン１０の点火順序は、１番気筒（＃１）、３番気筒（＃３）、２番気筒（＃２）、４番気筒（＃４）の順になっている。よって、例えば、１番気筒（＃１）の角速度ω１，ｎは、１番気筒（＃１）のＢＴＤＣ４０°ＣＡから３番気筒（＃３）のＢＴＤＣ４０°ＣＡまでの区間において（すなわち、１番気筒（＃１）のＢＴＤＣ４０°ＣＡから３番気筒（＃３）のＢＴＤＣ４０°ＣＡまで回転するのに要する時間に基づいて）、求められる。
【００３７】
ここで、実角速度取得部５１により取得されたクランクシャフト１０ａの実角速度ωｍ，ｎの一例を図４に示す。なお、図４の横軸は時間であり、縦軸は、実角速度ωｍ，ｎ（ｒａｄ／ｓ）である。なお、実角速度取得部５１により求められたクランク軸の実角速度は、実角速度取得部５２に出力される。
【００３８】
真角速度取得部５２は、実角速度取得部５１により求められた所定気筒（ｍ気筒）の実角速度（平均値）、該所定気筒よりも点火順序が一つ前の前気筒（ｍ−１気筒）の実角速度（平均値）、及び、該前気筒の角速度（燃焼圧／燃焼状態）の所定気筒の角速度に対する影響度Ｘに基づいて、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合（すなわち全気筒が所定気筒と同じ燃焼をしたと仮定した場合）の所定気筒の角速度の平均値を真の角速度として求める（図５参照）。なお、図５は、真の角速度、仮の角速度角、角速度差分、及び速度標準偏差の算出方法を説明するための図である。真角速度取得部５２は、特許請求の範囲に記載の真角速度取得手段として機能する。
【００３９】
より具体的には、まず、真角速度取得部５２は、影響度Ｘを取得する。ここで、影響度Ｘの取得の仕方について説明する。ＥＣＵ５０のＲＯＭ等には、エンジン回転数（ｒｐｍ）とエンジン負荷（ｇ／ｒｅｖ）と影響度Ｘとの関係を定めたマップ（影響度マップ）が記憶されており、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいてこの影響度マップが検索されることにより影響度Ｘが取得される。なお、この影響度マップのデータは、例えば、机上シミュレーションやエンジン台上試験（実機実験）によって得ることができる。
【００４０】
そして、真角速度取得部５２は、次式（１）に基づいて、所定気筒（ｍ気筒）の真の角速度（平均値）を求める。
【数５】
2014181632.tif 000007
なお、真角速度取得部５２により求められた所定気筒（ｍ気筒）の真の角速度（平均値）は、仮角速度取得部５３に出力される。
【００４１】
仮角速度取得部５３は、真角速度取得部５２により求められた所定気筒（ｍ気筒）の真の角速度（平均値）、前気筒（ｍ−１気筒）の実角速度、及び、影響度Ｘに基づいて、所定気筒の真の角速度に対して前気筒の角速度（燃焼圧／燃焼状態）の影響を考慮した所定気筒の角速度の平均値（すなわち、ｍ−１気筒の実Ｐｉ（燃焼圧）影響を受けたｍ気筒の角速度の平均値）を仮の角速度として求める。仮角速度取得部５３は、特許請求の範囲に記載の仮角速度取得手段として機能する。
【００４２】
より具体的には、仮角速度取得部５３は、次式（２）に基づいて、所定気筒（ｍ気筒）の仮の角速度（平均値）を求める。
【数６】
2014181632.tif 000008
なお、仮角速度取得部５３により求められた所定気筒（ｍ気筒）の仮の角速度（平均値）は、差分取得部５４に出力される。
【００４３】
差分取得部５４は、実角速度取得部５１により求められた所定気筒（ｍ気筒）の実の角速度と、仮角速度取得部５３により求められた仮の角速度（平均値）との差分を角速度差分として求める。すなわち、差分取得部５４は、特許請求の範囲に記載の差分取得手段として機能する。
【００４４】
より具体的には、差分取得部５４は、次式（３）に基づいて、所定気筒の角速度差分Δωｍ，ｎを求める。
【数７】
2014181632.tif 000009
なお、差分取得部５４により求められた所定気筒（ｍ気筒）の角速度差分Δωｍ，ｎは、標準偏差取得部５５に出力される。
【００４５】
標準偏差取得部５５は、差分取得部５４により求められた角速度差分を用いて、所定気筒（ｍ気筒）における該角速度差分の標準偏差値（角速度標準偏差）、すなわち所定気筒（ｍ気筒）の燃焼変動の指標を求める。標準偏差取得部５５は、特許請求の範囲に記載の標準偏差取得手段として機能する。
【００４６】
より具体的には、標準偏差取得部５５は、次式（４）に基づいて、所定気筒の角速度差分の標準偏差値（角速度標準偏差）σωを求める。なお、データ数Ｎは、例えば５００程度に設定することが好ましい。
【数８】
2014181632.tif 000010
【００４７】
次に、図２を参照しつつ、エンジンの燃焼変動検出装置の動作について説明する。ここで、図２は、エンジンの燃焼変動検出装置による燃焼変動検出処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、ＥＣＵ５０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。
【００４８】
ステップＳ１００（実角速度取得ステップ）では、クランク角センサ３３により検出されたクランクシャフト１０ａの回転位置の時間変化に基づいて、エンジン１０の気筒毎に、上述した所定区間におけるクランクシャフト１０ａの実角速度が求められる。
【００４９】
次に、ステップＳ１０２（真角速度取得ステップ）では、ステップＳ１００において求められた所定気筒（ｍ気筒）の実角速度（平均値）、該所定気筒よりも点火順序が一つ前の前気筒（ｍ−１気筒）の実角速度（平均値）、及び、該前気筒の角速度の所定気筒の角速度に対する影響度Ｘに基づいて、気筒毎の燃焼変動が無い（すなわち、すべての気筒が同じ燃焼をしたと）と仮定した場合の所定気筒の角速度の平均値が真の角速度として求められる。なお、真の角速度の算出方法については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５０】
続いて、ステップＳ１０４（仮角速度取得ステップ）では、ステップＳ１０２において求められた所定気筒（ｍ気筒）の真の角速度（平均値）、前気筒（ｍ−１気筒）の実角速度、及び、影響度Ｘに基づいて、所定気筒の真の角速度に対して前気筒の角速度の影響を考慮した所定気筒の角速度の平均値が仮の角速度として求められる。なお、仮の角速度の算出方法については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５１】
続くステップＳ１０６（差分取得ステップ）では、所定気筒（ｍ気筒）の実の角速度と、ステップＳ１０４において求められた仮の角速度（平均値）との差分（角速度差分）が求められる。なお、角速度差分の算出方法については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５２】
そして、ステップＳ１０８（標準偏差取得ステップ）では、ステップＳ１０６において求められた角速度差分から、所定気筒（ｍ気筒）における該角速度差分の標準偏差値（角速度標準偏差）が、所定気筒（ｍ気筒）の燃焼変動の指標として求められる。なお、角速度標準偏差の算出方法については、上述した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００５３】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、気筒毎の燃焼変動が無いと仮定した場合の所定気筒（ｍ気筒）の角速度（真の角速度）が求められ、該真の角速度に対して、前気筒（ｍ−１気筒）の角速度（すなわち燃焼状態）の所定気筒の角速度に対する影響度Ｘを考慮した仮の角速度が求められる。そして、実の角速度と仮の角速度との差分（角速度差分）の標準偏差値、すなわち所定気筒の角速度変動（燃焼変動）の指標値が求められる。よって、点火順序が一つ前の気筒の定常的な影響度を考慮して、すなわち燃焼変動を取り除いて、所定気筒の角速度変動（すなわち燃焼変動）を求めることができる。その結果、エンジン１０の気筒毎の燃焼変動をより高精度に検出することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態によれば、影響度をＸとし、及び上記演算式（１）（２）を用いることにより、前気筒（ｍ−１気筒）の角速度の所定気筒（ｍ気筒）の角速度に対する影響度を考慮して、所定気筒の真の角速度、及び仮の角速度を算出することができる。
【００５５】
上述したように、エンジン回転数の上昇に伴い、前気筒（ｍ−１気筒）の燃焼期間と所定気筒（ｍ気筒）の燃焼開始時期との間隔が短くなるため、前気筒の燃焼状態（角速度）が所定気筒における角速度の検出結果に与える影響が大きくなることが考えられる。本実施形態によれば、エンジン１０の回転数に応じて、上記影響度Ｘが可変設定されるため、該影響度Ｘを適切に設定することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、所定気筒（ｍ気筒）の点火タイミング（ＢＴＤＣ４０°）と、該所定気筒よりも点火順序が一つ後の気筒（ｍ＋１気筒）の点火タイミング（ＢＴＤＣ４０°）との間で設定された所定区間において、該所定気筒の実角速度が求められる。そのため、所定気筒の燃焼期間を含み、かつ、後気筒の燃焼期間を含まない区間（すなわち、後気筒の燃焼状態の影響を受けにくい区間）を設定して、所定気筒に対する角速度を検出することができる。よって、該所定気筒の燃焼変動をより精度よく検出することが可能となる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、前気筒の角速度の所定気筒の角速度に対する影響度Ｘを、影響度マップを用いて、エンジン回転数とエンジン負荷とから求めたが、エンジン回転数のみから求めるようにしてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、所定気筒（ｍ気筒）の角速度差分を、実の角速度と仮の角速度（平均値）との差分として、上記（３）式に基づいて算出したが、仮の角速度（平均値）を求めることなく、次式（５）に基づいて、直接的に算出する構成としてもよい。
【数９】
2014181632.tif 000011
【００５９】
上記実施形態では、エンジン１０として４気筒エンジンを例にして説明したが、エンジン１０は４気筒エンジンには限られない。また、クランクシャフト１０の角速度を検出する区間は、上記実施形態には限られない。
【００６０】
上記実施形態では、本発明をポート噴射式のエンジンに適用した場合を例にして説明したが、本発明は、筒内噴射式のエンジン、及び、筒内噴射とポート噴射とを組み合わせたエンジンにも適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  エンジン
１０ａ  クランクシャフト
１３  電子制御式スロットルバルブ
１７  点火プラグ
２１  イグナイタ内蔵型コイル
３１  スロットル開度センサ
３２  カム角センサ
３３  クランク角センサ
３３ａ  タイミングロータ
３４  水温センサ
３５  油温センサ
３６  アクセルペダル開度センサ
５０  ＥＣＵ
５１  実角速度取得部
５２  真角速度取得部
５３  仮角速度取得部
５４  差分取得部
５５  標準偏差取得部
【図１】
2014181632.tif 000016
【図２】
2014181632.tif 000017
【図３】
2014181632.tif 000018
【図４】
2014181632.tif 000019
【図５】
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