(57)【要約】【課題】内燃筒内の温度及び圧力を精度良くセンシングすることができる内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関１においてプローブ（センサ装置）５０は、光ファイバ５５と、磁石５２と、コイル５６とを有している。光ファイバ５５は、内燃筒３７内に露出して配設されるダイヤフラム５４に一端５５Ａの周縁部が固定され、内燃筒３７内の圧力に応じてダイヤフラム５４が変位することに伴ってファイバ軸方向に移動すると共に、内燃筒３７内における燃焼によって生じた光を一端５５Ａから入力して通す。そして、磁石５２及びコイル５６は、光ファイバ５５の移動に伴って互いに相対移動することで誘導起電力を発生する。【選択図】図２
2018096234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃筒内に露出して配設されるダイヤフラムに一端の周縁部が固定され、前記内燃筒内の圧力に応じて前記ダイヤフラムが変位することに伴ってファイバ軸方向に移動すると共に、前記内燃筒内における燃焼によって生じた光を前記一端から入力して通す、光ファイバ、並びに、前記光ファイバの周りにそれぞれ配設されて、前記光ファイバの移動に伴って互いに相対移動することで誘導起電力を発生する磁石及びコイルを有する、センサと、
前記内燃筒内から発せられて前記光ファイバを通過する赤外線に基づいて、前記内燃筒内の温度を検出する温度検出手段と、
前記発生された誘電起電力に基づいて、前記内燃筒内の圧力を検出する圧力検出手段と、
を具備する、内燃機関。
【請求項２】
クランク角度に対する前記検出温度の推移に基づいて、前記検出温度のピークに対応する第１クランク角度を算出する第１算出手段と、
前記クランク角度に対する前記検出圧力の推移に基づいて、前記検出圧力のピークに対応する第２クランク角度を算出する第２算出手段と、
前記第１クランク角度と前記第２クランク角度とのオフセット量を算出する第３算出手段と、
前記算出されたオフセット量が所定値以上である場合、前記内燃筒内の燃焼状態が異常であると判定する判定手段と、
を具備する、請求項１記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン（内燃機関）の内燃筒内の圧力及び温度を、光ファイバを用いて同時に検出する、検出装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この検出装置では、光ファイバの一部を研磨し、圧力に応じて変位するダイヤフラム面に垂直な偏光成分を金属等の吸収体で吸収する。この吸収の大きさは吸収体と光ファイバとの離間距離によって変化するので、この吸収の大きさに基づいて、圧力を検出することができる。一方、温度に関しては、ダイヤフラムの代わりに、バイメタル又は形状記憶合金等の温度−圧力変換手段を用いることにより、検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３０７９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の検出装置はエンジンのヘッドとガスケットとの間の温度及び圧力を検出する構成であるため、内燃筒内の温度及び圧力を直接検出することが難しい。さらに、上記の検出装置では、センシング部材である吸収体と光ファイバとの離間距離に基づいて温度及び圧力を検出することになるので、吸収体と光ファイバとの離間距離を精密に設計する必要があるが、精密な離間距離の管理は難しい。このため、上記の検出装置は、内燃筒内の温度及び圧力を精度良く検出できない可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、内燃筒内の温度及び圧力を精度良くセンシングすることができる内燃機関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】
【０００６】
本発明の一態様に係る内燃機関は、内燃筒内に露出して配設されるダイヤフラムに一端の周縁部が固定され、前記内燃筒内の圧力に応じて前記ダイヤフラムが変位することに伴ってファイバ軸方向に移動すると共に、前記内燃筒内における燃焼によって生じた光を前記一端から入力して通す、光ファイバ、並びに、前記光ファイバの周りにそれぞれ配設されて、前記光ファイバの移動に伴って互いに相対移動することで誘導起電力を発生する磁石及びコイルを有するセンサと、前記内燃筒内から発せられて前記光ファイバを通過する赤外線に基づいて、前記内燃筒内の温度を検出する温度検出手段と、前記発生された誘電起電力に基づいて、前記内燃筒内の圧力を検出する圧力検出手段と、を具備する。
【０００７】
この内燃機関の構成により、内燃筒内から見て、光ファイバ、磁石、及びコイルを、ダイヤフラムの後ろの空間に効率良く配設することができるので、センサをコンパクトにすることができる。このため、内燃機関におけるセンサの配設位置の自由度が高まるので、内燃筒内の温度及び圧力を直接検出することができる。そして、内燃筒内の温度及び圧力を直接検出することができるので、エンジンヘッドとガスケットの間を計測点とする従来技術と比べて、内燃筒内の温度及び圧力の変化に対する追従性（応答性）に優れている。この結果として、内燃筒内の温度及び圧力を精度良くセンシングすることができる。また、光ファイバの移動によって磁石及びコイルが互いに相対移動することで発生する誘導起電力をセンシングするので、吸収体と光ファイバとの離間距離を管理する従来技術に比べて、光ファイバ、磁石、及びコイルの間の離間距離をそれほど精密に管理しなくとも、内燃筒内の圧力を精度良くセンシングすることができる。また、光ファイバを通過する赤外線のエネルギーに基づいて内燃筒内の温度を検出することができるので、金属（バイメタルや形状記憶合金等）とファイバとの距離の変化に基づいて温度を計測する従来技術と比べて、内燃筒内の温度変化に対する追従性（応答性）に優れている。この結果として、内燃筒内の温度をさらに精度良く検出することができる。
【０００８】
上記内燃機関は、クランク角度に対する前記検出温度の推移に基づいて、前記検出温度のピークに対応する第１クランク角度を算出する第１算出手段と、前記クランク角度に対する前記検出圧力の推移に基づいて、前記検出圧力のピークに対応する第２クランク角度を算出する第２算出手段と、前記第１クランク角度と前記第２クランク角度とのオフセット量を算出する第３算出手段と、前記算出されたオフセット量が所定値以上である場合、前記内燃筒内の燃焼状態が異常であると判定する判定手段と、を具備する。
【０００９】
この内燃機関の構成により、ピーク圧力に対応するクランク角度、及び、ピーク温度に対応するクランク角度という２つの特性を用いて、２次元的に評価することができるので、温度又は圧力のみによって燃焼状態の異常判定を行う場合に比べて、燃焼状態の異常判定の精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内燃筒内の温度及び圧力を精度良くセンシングすることができる内燃機関を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態の内燃機関の一例を示す図である。
【図２】センサ装置の先端部の一例を示す部分断面図である。
【図３】センサ装置の先端部の一例を示す部分断面図である。
【図４】図２中の点線で囲まれた部分の拡大図である。
【図５】図３中の点線で囲まれた部分の拡大図である。
【図６】オフセット量を指標とした評価の説明に供する図である。
【図７】オフセット量を指標とした評価の説明に供する図である。
【図８】オフセット量を指標とした評価の説明に供する図である。
【図９】オフセット量を指標とした評価の説明に供する図である。
【図１０】一実施形態の内燃機関の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
＜内燃機関の構成例＞
図１は、一実施形態の内燃機関の一例を示す図である。図１において内燃機関（エンジン）１は、異常判定装置１０と、内燃機関本体３０と、プローブ（センサ装置）５０とを有している。なお、ここでは、異常判定装置１０とプローブ５０とを異なる装置として説明するが、異常判定装置１０は、プローブ５０を一部として含んでいてもよい。
【００１４】
まず、内燃機関本体３０の構成について説明する。図１において、内燃機関本体３０は、シリンダ３１と、シリンダヘッド３２とを有している。シリンダ３１及びシリンダヘッド３２によって、内燃筒３７が形成されている。
【００１５】
シリンダ３１の内部には、ピストン３３が摺動可能に配設されている。ピストン３３、シリンダ３１、及びシリンダヘッド３２によって囲まれた空間が、燃焼室ＬＭとなっている。
【００１６】
ピストン３３には、コンロッド３４の一端が連結されている。コンロッド３４の他端は、クランクシャフト３５に連結されている。燃焼室ＬＭにおいて燃料が燃焼することでピストン３３及びコンロッド３４が押し下げられ、これにより、クランクシャフト３５が回転する。
【００１７】
シリンダヘッド３２には、スパークプラグ３２Ａと、吸気バルブ３２Ｂと、排気バルブ３２Ｃとが設けられている。
【００１８】
次に、プローブ（センサ装置）５０の構成について説明する。
【００１９】
プローブ５０は、内燃筒３７（例えば、シリンダヘッド３２）に配設されて用いられる。そして、プローブ５０は、内燃筒３７内（つまり、燃焼室ＬＭ内）の圧力に依存した圧力依存信号を圧力変換部１２に出力する。また、プローブ５０は、内燃筒３７内（つまり、燃焼室ＬＭ内）の温度に依存した温度依存信号を温度変換部１３に出力する。後述するように、圧力依存信号は、例えば、誘電起電力に応じた電圧信号であり、温度依存信号は、例えば、赤外線の光信号である。
【００２０】
図２及び図３は、センサ装置の先端部の一例を示す部分断面図である。図４は、図２中の点線で囲まれた部分の拡大図である。図５は、図３中の点線で囲まれた部分の拡大図である。各図において、ｘｙｚ３次元直交座標系を規定している。
【００２１】
プローブ５０は、内部空間５１Ａが設けられた中空のプローブ筐体５１を有している。プローブ筐体５１の先端開口５１Ｂから＋ｘ方向に奥まった位置には、内部空間５１Ａを仕切るように、保持内壁５１Ｃが設けられている。保持内壁５１Ｃの−ｘ側の前面の中央には、凹部５１Ｄが設けられている。凹部５１Ｄの＋ｘ側の底面には、この底面と保持内壁５１Ｃの＋ｘ側の後面とを貫通する保持孔５１Ｅが設けられている。
【００２２】
凹部５１Ｄの＋ｙ側の面及び−ｙ側の面には、それぞれ、磁石５２が配設されている。この磁石５２によって、凹部５１Ｄ内に磁界が生じている。また、保持孔５１Ｅの＋ｙ側の面及び−ｙ側の面には、それぞれ、ローラガイド５３が回転可能な状態で配設されている。
【００２３】
プローブ筐体５１の−ｘ側の端部（先端部）には、プローブ筐体５１の開口を塞ぐように、ダイヤフラム５４が取り付けられている。ダイヤフラム５４の中央には、ｘ方向に貫通する接合孔５４Ａが設けられている。接合孔５４Ａには、可動の光ファイバ５５の一端部が挿入された状態で、光ファイバ５５が接合（固定）されている。そして、光ファイバ５５の先端（つまり、一端）５５Ａは、内燃筒３７の内部空間に臨む。すなわち、光ファイバ５５の一端５５Ａの周縁部がダイヤフラム５４に固定されている。ここで、「一端５５Ａが内燃筒３７の内部空間に臨む状態」とは、例えば、内燃筒３７の内部空間に露出して配設され且つ光透過性及び耐熱性に優れた部材（図示せず）を介して、一端５５Ａが内燃筒３７の内部空間に向いた状態である。
【００２４】
一方、光ファイバ５５の＋ｘ側の他端部は、保持孔５１Ｅに挿入され、ローラガイド５３によって移動可能に保持されている。また、光ファイバ５５の中央部には、光ファイバ５５の軸回りに巻き付くようにして、コイル５６が取り付けられている。
【００２５】
ここで、ダイヤフラム５４は、内燃筒３７の内部空間にダイヤフラム５４の受圧面を露出して配設され、内燃筒３７内の圧力に応じた変位量だけｘ方向に変位する。このダイヤフラム５４の変位に伴い、ダイヤフラム５４に接合されている光ファイバ５５はｘ方向に移動する。光ファイバ５５が移動すると、光ファイバ５５に取り付けられたコイル５６と、磁石５２とが、互いに相対的に移動する。これにより、内燃筒３７内の圧力に応じた誘導起電力がコイル５６に発生し、この誘導起電力は、コイル５６の配線５６Ａを介して取り出されて、圧力変換部１２へ出力される。このように、プローブ５０は光ファイバ５５の移動によって磁石５２及びコイル５６が互いに相対移動することで発生する誘導起電力をセンシングするので、吸収体と光ファイバとの離間距離を管理する従来技術に比べて、光ファイバ５５、磁石５２、及びコイル５６の間の離間距離をそれほど精密管理しなくても、内燃筒３７内の圧力を精度良くセンシングすることができる。
【００２６】
また、光ファイバ５５は、ダイヤフラム５４の変位方向に延在している。そして、コイル５６は、コイル５６に取り付けられると共に、磁石５２は、コイル５６の周辺に配設されている。すなわち、内燃筒３７内から見て、光ファイバ５５、磁石５２、及びコイル５６は、ダイヤフラム５４の後ろ（＋ｘ側）の空間に効率良く配設されている。これにより、プローブ５０をコンパクトにすることができる。このため、内燃機関本体３０におけるプローブ５０の配設位置の自由度が高まるので、内燃筒３７内の温度及び圧力を直接検出することができる。そして、内燃筒３７内の温度及び圧力を直接検出することができるので、エンジンヘッドとガスケットの間を計測点とする従来技術と比べて、内燃筒３７内の温度及び圧力の変化に対する追従性（応答性）に優れている。この結果として、内燃筒３７内の温度及び圧力を精度良くセンシングすることができる。
【００２７】
また、保持内壁５１Ｃの＋ｘ側には、レンズホルダ５７が配設されている。レンズホルダ５７には、ｘ方向に貫通する保持孔５７Ａが設けられている。レンズホルダ５７は、保持内壁５１Ｃの保持孔５１Ｅと保持孔５７Ａとが連通するように、配設されている。レンズホルダ５７の保持孔５７Ａには、＋ｘ側から固定の光ファイバ５８が挿入されて固定されている。また、レンズホルダ５７の保持孔５７Ａには、光ファイバ５５の＋ｘ側の端面から出力された光を光ファイバ５８の−ｘ側の端面に集光するレンズ５９が、配設されている。レンズホルダ５７と反対側の光ファイバ５８の端は、温度変換部１３に接続されている。これにより、内燃筒３７内で発せられた赤外線は、光ファイバ５５、レンズ５９、及び光ファイバ５８を通過して、温度変換部１３へ入力される。この赤外線のエネルギーは、プランクの法則から、内燃筒３７の内部温度に応じた大きさとなる。
【００２８】
次に、異常判定装置（制御装置）１０の構成について説明する。
【００２９】
図１において、異常判定装置１０は、圧力変換部（圧力検出部）１２と、温度変換部（温度検出部）１３と、角度センサ１４と、角度変換部１５と、同期記録回路１６と、制御部１７とを有している。
【００３０】
圧力変換部１２は、プローブ５０から受け取った圧力依存信号を検出圧力値信号に変換して同期記録回路１６へ出力する。
【００３１】
温度変換部１３は、プローブ５０から受け取った温度依存信号を検出温度値信号に変換して同期記録回路１６へ出力する。ここで、温度変換部１３は、上記の通り、光ファイバ５５を通った赤外線のエネルギーに基づいて、内燃筒３７の内部温度を検出している。これにより、金属（バイメタルや形状記憶合金等）とファイバとの距離の変化に基づいて温度を計測する従来技術と比べて、内燃筒３７内の温度変化に対する追従性（応答性）に優れている。この結果として、内燃筒３７内の温度を精度良く検出することができる。
【００３２】
角度センサ１４は、クランクシャフト３５に取り付けられ、クランクシャフト３５の回転角度（つまり、クランク角度：ＣＡ）に依存したクランク角度依存信号を角度変換部１５へ出力する。
【００３３】
角度変換部１５は、角度センサ１４から受け取ったクランク角度依存信号を検出クランク角度値信号に変換して同期記録回路１６へ出力する。
【００３４】
同期記録回路１６は、圧力変換部１２、温度変換部１３、及び角度変換部１５からそれぞれ受け取った、検出圧力値信号、検出温度値信号、及び検出クランク角度値信号を、検出タイミングを合わせて記録し、記録した検出圧力値信号、検出温度値信号、及び検出クランク角度値信号を制御部１７へ出力する。この同期記録回路１６から出力される検出圧力値信号、検出温度値信号、及び検出クランク角度値信号によって、クランク角度に対する検出温度の推移、及び、クランク角度に対する検出圧力の推移がわかるようになっている。
【００３５】
制御部１７は、検出温度のピークに対応する「第１クランク角度」と検出圧力のピークに対応する「第２クランク角度」との間のオフセット量に基づいて、内燃機関本体３０の燃焼状態が異常であるか否かを判定する。
【００３６】
例えば、制御部１７は、ピーク温度クランク角度算出部（第１算出部）１７Ａと、ピーク圧力クランク角度算出部（第２算出部）１７Ｂと、オフセット算出部（第３算出部）１７Ｃと、判定部１７Ｄとを有している。
【００３７】
ピーク温度クランク角度算出部１７Ａは、クランク角度に対する検出温度の推移に基づいて、検出温度のピークに対応する第１クランク角度を算出する。
【００３８】
ピーク圧力クランク角度算出部１７Ｂは、クランク角度に対する検出圧力の推移に基づいて、検出圧力のピークに対応する第２クランク角度を算出する。
【００３９】
オフセット算出部１７Ｃは、第１クランク角度と第２クランク角度とのオフセット量（つまり、差分）を算出する。
【００４０】
判定部１７Ｄは、オフセット算出部１７Ｃで算出されたオフセット量に基づいて、内燃機関本体３０の燃焼状態が異常であるか否かを判定する。例えば、判定部１７Ｄは、算出されたオフセット量が所定の閾値以上である場合、内燃機関本体３０の燃焼状態が異常であると判定する一方、算出されたオフセット量が所定の閾値未満である場合、内燃機関本体３０の燃焼状態が正常であると判定する。
【００４１】
＜オフセット量を指標とした評価＞
ここで、オフセット量を指標とした評価の考え方について説明する。図６から図９は、オフセット量を指標とした評価の説明に供する図である。
【００４２】
内燃筒３７内の圧力上昇プロセスは、図６に示すように、（第１行程）ピストン３３による圧縮行程と、（第２行程）混合気の燃焼行程と、の２つのフェーズを含んでいる。図６に示すように、内燃筒３７内の圧力は、（第１行程）における圧力上昇に、（第２行程）における圧力上昇が加わる形で上昇して、ピークを迎える。
【００４３】
また、混合気が正常に燃焼した場合（つまり、燃焼状態が正常な場合）、内燃筒３７内の温度は、図６及び図７に示すように、圧力の上昇に追従する形で上昇して、圧力のピークに対応するクランク角度と略等しいクランク角度においてピークを迎える。
【００４４】
ここで、（第１行程）及び（第２行程）における圧力上昇について考えると、（第１行程）及び（第２行程）はそれぞれ次の様に位置づけることができる。
【００４５】
まず、（第１行程）におけるピストン３３による圧縮は、内燃機関本体３０の部品の機械運動に起因する現象であり、圧力の上昇レベルはクランク角度によって略一義的に決まる。一方、（第２行程）における混合気の燃焼は、化学反応に起因する現象であり、反応開始前の条件（例えば、混合気の状態、点火タイミング等）の影響を受ける。そして、（第２行程）における圧力の上昇レベルは、クランク角度には殆ど依存しない。従って、混合気が正常に燃焼したか否かは、（第２行程）の圧力変化に反映されることになり、正常に燃焼しなかった場合、図８に示すように、圧力のピークに対応するクランク角度は、上死点（ＴＤＣ）と等しくなる。
【００４６】
一方、内燃筒３７内の温度は、混合気が正常に燃焼しなかったとしても、相対的に温度が上昇する。これは、混合気が不完全燃焼であったとしても、燃焼した分の熱エネルギーが放出されるからである。このため、図８に示すように、温度のピークに対応するクランク角度は、上死点と等しくはならず、圧力のピークに対応するクランク角度に対してオフセットすることになる。従って、このオフセットのレベルを確認することにより、燃焼状態を評価することが可能となる。すなわち、図９に示すように、内燃筒３７内のピーク圧力に対応するクランク角度に対して、ピーク温度に対応するクランク角度をプロットした場合、オフセットが所定閾値以内である領域内に収まれば、燃焼状態が良いと判定でき、この領域からの外れ度合いによって燃焼状態の悪化程度を判定することができる。このように、ピーク圧力に対応するクランク角度、及び、ピーク温度に対応するクランク角度という２つの特性を用いて、２次元的に評価することにより、燃焼の質に対する分解精度を向上させることができる。
【００４７】
＜内燃機関の動作例＞
以上の構成を有する内燃機関１の動作の一例について説明する。図１０は、一実施形態の内燃機関の処理動作の一例を示すフローチャートである。
【００４８】
プローブ５０、角度センサ１４、圧力変換部１２、温度変換部１３、及び角度変換部１５は、内燃筒３７の圧力及び温度、並びに、クランク角度を、順次検出する（ステップＳ１０１）。
【００４９】
ピーク温度クランク角度算出部１７Ａは、クランク角度に対する検出温度の推移に基づいて、検出温度のピークに対応する第１クランク角度を算出する（ステップＳ１０２）。
【００５０】
ピーク圧力クランク角度算出部１７Ｂは、クランク角度に対する検出圧力の推移に基づいて、検出圧力のピークに対応する第２クランク角度を算出する（ステップＳ１０３）。
【００５１】
オフセット算出部１７Ｃは、第１クランク角度と第２クランク角度とのオフセット量を算出する（ステップＳ１０４）。
【００５２】
判定部１７Ｄは、オフセット算出部１７Ｃで算出されたオフセット量に基づいて、内燃機関本体３０の燃焼状態が異常であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、判定部１７Ｄは、算出されたオフセット量が所定の閾値以上である場合、内燃機関本体３０の燃焼状態が異常であると判定する一方、算出されたオフセット量が所定の閾値未満である場合、内燃機関本体３０の燃焼状態が正常であると判定する。
【００５３】
ここで、判定部１７Ｄによる判定結果は、異常判定装置１０のディスプレイ（図示せず）に表示されてもよいし、記憶部（図示せず）に記憶されてもよい。
【００５４】
以上のように一実施形態によれば、プローブ（センサ装置）５０は、光ファイバ５５と、磁石５２と、コイル５６とを有している。光ファイバ５５は、内燃筒３７内に露出して配設されるダイヤフラム５４に一端５５Ａの周縁部が固定され、内燃筒３７内の圧力に応じてダイヤフラム５４が変位することに伴ってファイバ軸方向（ｘ方向）に移動すると共に、内燃筒３７内における燃焼によって生じた光を一端５５Ａから入力して通す。そして、磁石５２及びコイル５６は、光ファイバ５５の周りにそれぞれ配設されて、光ファイバ５５の移動に伴って互いに相対移動することで誘導起電力を発生する。
【００５５】
このプローブ５０の構成により、光ファイバ５５を磁石５２及びコイル５６の相対移動のために用いる部材としても利用している上に、内燃筒３７内から見て、光ファイバ５５、磁石５２、及びコイル５６を、ダイヤフラム５４の後ろ（＋ｘ側）の空間に効率良く配設することができる。これにより、プローブ５０をコンパクトにすることができる。このため、内燃機関本体３０におけるプローブ５０の配設位置の自由度が高まるので、内燃筒３７内の温度及び圧力を直接検出することができる。そして、内燃筒３７内の温度及び圧力を直接検出することができるので、エンジンヘッドとガスケットの間を計測点とする従来技術と比べて、内燃筒３７内の温度及び圧力の変化に対する追従性（応答性）に優れている。この結果として、内燃筒３７内の温度及び圧力を精度良くセンシングすることができる。さらに、プローブ５０は光ファイバ５５の移動によって磁石５２及びコイル５６が互いに相対移動することで発生する誘導起電力をセンシングするので、吸収体と光ファイバとの離間距離を管理する従来技術に比べて、光ファイバ５５、磁石５２、及びコイル５６の間の離間距離をそれほど精密管理しなくても、内燃筒３７内の圧力を精度良くセンシングすることができる。
【００５６】
また、異常判定装置１０において温度変換部１３は、光ファイバ５５を通った赤外線のエネルギーに基づいて、内燃筒３７の内部温度を検出している。
【００５７】
この異常判定装置１０の構成により、金属（バイメタルや形状記憶合金等）とファイバとの距離の変化に基づいて温度を計測する従来技術と比べて、内燃筒３７内の温度変化に対する追従性（応答性）に優れている。この結果として、内燃筒３７内の温度をさらに精度良く検出することができる。
【００５８】
また、異常判定装置１０においてピーク温度クランク角度算出部１７Ａは、内燃機関本体３０のクランク角度に対する検出温度の推移に基づいて、検出温度のピークに対応する第１クランク角度を算出する。ピーク圧力クランク角度算出部１７Ｂは、内燃機関本体３０のクランク角度に対する検出圧力の推移に基づいて、検出圧力のピークに対応する第２クランク角度を算出する。オフセット算出部１７Ｃは、第１クランク角度と第２クランク角度とのオフセット量を算出する。判定部１７Ｄは、オフセット算出部１７Ｃで算出されたオフセット量に基づいて、内燃機関本体３０の燃焼状態が異常であるか否かを判定する。
【００５９】
この異常判定装置１０の構成により、ピーク圧力に対応するクランク角度、及び、ピーク温度に対応するクランク角度という２つの特性を用いて、２次元的に評価することができるので、温度又は圧力のみによって燃焼状態の異常判定を行う場合に比べて、燃焼状態の異常判定の精度を向上させることができる。この結果、内燃機関本体３０の制御パラメータと燃焼状態との関係を明確にすることができるので、内燃機関本体３０の制御性が向上して内燃機関本体３０の性能を向上させることができ、また、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）による予測結果の検証精度が向上して内燃機関本体３０の開発期間を短縮することができる。
【００６０】
なお、以上の説明では、保持内壁５１Ｃに磁石５２を固定し且つ光ファイバ５５にコイル５６を固定するプローブ５０の構成を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、逆に、保持内壁５１Ｃにコイル５６を固定し且つ光ファイバ５５に磁石５２を固定する構成であってもよい。この構成の場合には、コイル５６の内部に磁石５２が位置することになる。要するに、磁石５２及びコイル５６は、内燃筒３７内の圧力に応じて光ファイバ５５が動くことによって互いに相対移動することで誘導起電力を発生するように、配設されればよい。
【００６１】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  内燃機関
１０  異常判定装置
１２  圧力変換部（圧力検出部）
１３  温度変換部（温度検出部）
１４  角度センサ
１５  角度変換部
１６  同期記録回路
１７  制御部
１７Ａ  ピーク温度クランク角度算出部（第１算出部）
１７Ｂ  ピーク圧力クランク角度算出部（第２算出部）
１７Ｃ  オフセット算出部（第３算出部）
１７Ｄ  判定部
３０  内燃機関本体
３１  シリンダ
３２  シリンダヘッド
３２Ａ  スパークプラグ
３２Ｂ  吸気バルブ
３２Ｃ  排気バルブ
３３  ピストン
３４  コンロッド
３５  クランクシャフト
３７  内燃筒
５０  プローブ（センサ装置）
５１  プローブ筐体
５１Ａ  内部空間
５１Ｂ  先端開口
５１Ｃ  保持内壁
５１Ｄ  凹部
５１Ｅ  保持孔
５２  磁石
５３  ローラガイド
５４  ダイヤフラム
５４Ａ  接合孔
５５  光ファイバ
５６  コイル
５６Ａ  配線
５７  レンズホルダ
５７Ａ  保持孔
５８  光ファイバ
５９  レンズ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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