(57)【要約】【課題】エンジンの構造を複雑にすることなく、コストアップを抑えつつ、早期着火を検出する。【解決手段】エンジンＥの燃焼室９に吸気を導入する吸気通路１と、吸気通路１又は燃焼室９に燃料を噴射する燃料噴射装置１０と、エンジンＥの出力に伴って駆動される回転軸の角速度を検出する角速度検出手段２１と、角速度検出手段２１によって検出された角速度に基づいて角加速度を算出する角加速度算出手段２２と、角加速度算出手段２２によって算出される角加速度の変化に基づいて１燃焼サイクル中における着火時期を算出する着火時期算出手段２３と、予混合燃焼において設定される目標着火時期で運転された場合に想定される想定最小角加速度と、着火時期算出手段によって算出される実着火時期における実最小角加速度との差に基づいて早期着火の発生の有無を検出する早期着火判別手段２４とを備えるエンジンの制御装置とした。【選択図】図１
2019027402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室に吸気を導入する吸気通路と、
前記吸気通路又は前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、
エンジンの出力に伴って駆動される回転軸の角速度を検出する角速度検出手段と、
前記角速度検出手段によって検出された角速度に基づいて角加速度を算出する角加速度算出手段と、
前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて１燃焼サイクル中における実着火時期を算出する着火時期算出手段と、
予混合燃焼において設定される目標着火時期で運転された場合に想定される前記角加速度の最小値である想定最小角加速度と、前記着火時期算出手段によって算出される実着火時期における前記角加速度の最小値である実最小角加速度との差に基づいて早期着火の発生の有無を検出する早期着火判別手段と、
を備えるエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記想定最小角加速度及び前記実最小角加速度は、角加速度が負の値となる圧縮上死点より前に観測される
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記早期着火判別手段は、前記想定最小角加速度をモータリング時の前記回転軸の角加速度の時間変化から決定する
請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記早期着火判別手段は、前記想定最小角加速度と前記実最小角加速度との差が所定の第一閾値以上である場合に早期着火の発生を検出する
請求項１から３の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記早期着火判別手段が早期着火の発生を検出した場合に前記燃料噴射装置による燃料の噴射時期を遅角させる燃焼制御手段
を備える請求項１から４の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記噴射時期の遅角は、前記目標着火時期と前記実着火時期との差が所定の第二閾値以上である場合に行う
請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記噴射時期の遅角は、前記目標着火時期と前記実着火時期との差が所定の第二閾値未満である場合であっても早期着火の発生が所定の第三閾値以上の時間に亘って継続している場合に行う
請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気筒内における燃焼の状態を推定する機能を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジンでは、排気ガスの一部を吸気に還流する排気ガス再循環装置を備えたエンジンが広く採用されている。排気ガス再循環装置は、燃焼室から引き出された排気通路と燃焼室へ通じる吸気通路とを結ぶ排気還流通路を介して、燃焼室から排出される排気ガスの一部を、排気還流ガスとして吸気通路に還流している。
【０００３】
排気還流ガスの吸気への導入により吸気中の酸素濃度が低下するので、燃焼室内での燃焼温度が低下し、その結果、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生の抑制に寄与するとされている。 
【０００４】
ところで、近年は、排ガス規制等の環境保護の観点から、排気環流ガスの充填比率は年々増加の傾向にある。このため、特に、過渡運転時等において、排気還流ガスの導入量が目標導入量に達するまでに時間を要する場面が増えている。
【０００５】
特に、ディーゼルエンジンにおける予混合燃焼では、大量の排気還流ガスを吸気に導入することで、燃料噴射から燃焼までのタイミングを遅らせる着火遅れ期間を設定している。しかし、排気還流ガスの導入遅れ等により、排気還流ガスの導入量が目標導入量よりも少ない状況が発生すると、想定（適合）される燃焼のタイミングよりも早い時期で着火してしまうことがある。予混合燃焼における早期着火は、燃費や騒音、排気ガスの悪化に繋がるため、それを回避するためには、燃料の噴射時期や噴射パターンなどを補正する必要がある。このため、エンジンの燃焼サイクルにおける燃焼のタイミング、すなわち熱発生時期を把握することは重要な要素である。
【０００６】
なお、特許文献１では、クランクシャフトの角速度変化に基づいて、エンジンの燃焼サイクルにおける熱発生時期として、熱発生重心を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−８５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
エンジンの燃焼サイクルにおける熱発生時期を把握するためには、気筒内の燃焼状態を検知することができる圧力センサの設置が有効である。しかし、燃焼圧センサを設置することは、エンジンの構造を複雑にし、また、装置コストアップに繋がる。このため、このような圧力センサを採用できない場合もある。
【０００９】
この点、特許文献１に記載の技術では、圧縮上死点付近のクランクシャフトの角速度変化に基づいて、エンジンの燃焼サイクルにおける熱発生の重心を推定しているが、この技術では、圧縮上死点前の熱発生を検出することは想定されておらず、特に予混合燃焼における早期着火を把握することはできない。また、推定された熱発生時期が想定（適合）された熱発生時期と異なっていると正確に判定するには、比較対象として、様々な運転条件下における想定（適合）された熱発生時期を予め把握しておく必要があるが、この点について特許文献１に記載の技術は触れられていない。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、エンジンの構造を複雑にすることなく、また、コストアップを抑えつつ、予混合燃焼における早期着火を検出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は、エンジンの燃焼室に吸気を導入する吸気通路と、前記吸気通路又は前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置と、エンジンの出力に伴って駆動される回転軸の角速度を検出する角速度検出手段と、前記角速度検出手段によって検出された角速度に基づいて角加速度を算出する角加速度算出手段と、前記角加速度算出手段によって算出される角加速度の変化に基づいて１燃焼サイクル中における実着火時期を算出する着火時期算出手段と、予混合燃焼において設定される目標着火時期で運転された場合に想定される前記角加速度の最小値である想定最小角加速度と、前記着火時期算出手段によって算出される実着火時期における前記角加速度の最小値である実最小角加速度との差に基づいて早期着火の発生の有無を検出する早期着火判別手段と、を備えるエンジンの制御装置を採用した。
【００１２】
ここで、前記想定最小角加速度及び前記実最小角加速度は、角加速度が負の値となる圧縮上死点より前に観測される構成を採用することができる。
【００１３】
このとき、前記早期着火判別手段は、前記想定最小角加速度をモータリング時の前記回転軸の角加速度の時間変化から決定する構成を採用することができる。
【００１４】
これらの各態様において、前記早期着火判別手段は、前記想定最小角加速度と前記実最小角加速度との差が所定の第一閾値以上である場合に早期着火の発生を検出する構成を採用することができる。
【００１５】
これらの各態様において、前記早期着火判別手段が早期着火の発生を検出した場合に前記燃料噴射装置による燃料の噴射時期を遅角させる燃焼制御手段を備える構成を採用することができる。
【００１６】
ここで、前記噴射時期の遅角は、前記目標着火時期と前記実着火時期との差が所定の第二閾値以上である場合に行う構成を採用することができる。
【００１７】
また、前記噴射時期の遅角は、前記目標着火時期と前記実着火時期との差が所定の第二閾値未満である場合であっても早期着火の発生が所定の第三閾値以上の時間に亘って継続している場合に行う構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、予混合燃焼において設定される目標着火時期で運転された場合に想定される角加速度の最小値である想定最小角加速度と、角加速度の変化に基づいて算出される実着火時期における角加速度の最小値である実最小角加速度との差に基づいて、早期着火の発生の有無を検出するようにしたので、エンジンの構造を複雑にすることなくコストアップを抑えつつ、予混合燃焼における早期着火を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明のエンジンの制御装置の構成を示す模式図である。
【図２】通常燃焼と予混合燃焼の筒内圧力の変化を示すグラフ図である。
【図３】クランクシャフトの回転角加速度、筒内圧の変化を示すグラフ図である。
【図４】クランクシャフトの回転角速度、回転角加速度の算定方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態のエンジンの制御装置を概念的に示す模式図である。
【００２１】
この実施形態のエンジンＥは自動車用ディーゼルエンジンである。エンジンＥの構成は、図１に示すように、ピストンＰを収容した気筒内に吸気を送り込む吸気ポート、その吸気ポートに通じる吸気通路１、排気ポートから引き出された排気通路２、燃焼室９内に臨む燃料噴射装置１０等を備えている。吸気ポート及び排気ポートは、それぞれバルブ１ａ，２ａによって開閉される。
【００２２】
この実施形態では複数の気筒を備えた多気筒エンジンを想定し、図１は、そのうち一つの気筒を示しているが、気筒の数に関わらずこの発明を適用可能である。
【００２３】
吸気通路１には、吸気ポートから上流側に向かって、吸気ポートの流路面積を調節する高圧スロットルバルブ５、吸気通路１を流れる吸気を冷却する吸気冷却装置（インタークーラ）６、ターボチャージャのコンプレッサ１７が、さらに上流側の吸気通路１には、流路面積を調節する低圧スロットルバルブ１５、エアクリーナ１６等が設けられる。
【００２４】
排気通路２には、排気ポートから下流側に向かって、ターボチャージャのタービン７、排気中の未燃炭化水素（ＨＣ）等を除去する触媒等を備えた排気浄化部８、消音器（マフラ）１２が設けられる。
【００２５】
排気通路２のタービン７と排気ポートとの間と、吸気通路１の吸気ポートと高圧スロットルバルブ５との間は、高圧排気ガス再循環装置を構成する高圧排気還流通路３によって連通している。高圧排気還流通路３を介して、エンジンＥから排出される排気ガスの一部が、排気還流ガスとして吸気通路１に還流する。高圧排気還流通路３には高圧排気還流弁４が設けられている。高圧排気還流弁４の開閉と第一のスロットルバルブ５の開閉に伴う吸気通路１内の圧力状態に応じて、排気還流ガスが吸気通路１内の吸気に合流する。
【００２６】
また、排気通路２の排気浄化部８と消音器１２との間と、吸気通路１のコンプレッサ１７と低圧スロットルバルブ１５との間は、低圧排気ガス再循環装置を構成する低圧排気還流通路１３によって連通している。低圧排気還流通路１３を介して、エンジンＥから排出される排気ガスの一部が、排気還流ガスとして吸気通路１のターボチャージャのコンプレッサ１７の上流側に還流する。この低圧排気還流通路１３には低圧排気還流弁１４が設けられている。低圧排気還流弁１４の開閉と低圧スロットルバルブ１５の開閉に伴う吸気通路１内の圧力状態に応じて、排気還流ガスが吸気通路１内の吸気に合流する。
【００２７】
このエンジンＥを搭載する車両は、エンジンを制御するための電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２０を備える。
【００２８】
電子制御ユニット２０は、燃料噴射装置１０による燃料噴射や、過給圧の制御、排気還流ガスの導入の制御、その他、エンジンＥの制御に必要な指令を行う燃焼制御手段２５を備える。
【００２９】
また、電子制御ユニット２０は、エンジンＥの出力に伴って駆動されるクランクシャフトＣ（回転軸）の回転の角速度を検出する角速度検出手段２１と、角速度検出手段２１によって検出された角速度に基づいて、回転の角加速度を算出する角加速度算出手段２２とを備えている。角加速度算出手段２２は、クランク角センサ３０を通じて角速度検出手段２１が検出した角速度を用いて、単位時間当たりの角速度の変化を計算して角加速度を求めることができるが、角加速度算出手段２２が角速度検出手段２１の機能を兼ねることにより、角加速度算出手段２２が、角速度、角加速度のそれぞれを求めるようにしてもよい。
【００３０】
角速度検出手段２１は、図１に示すように、エンジンＥに設けたクランク角センサ３０及び気筒判別センサ３３からの情報を取得する。
【００３１】
クランク角センサ３０は、エンジンのクランクシャフトＣと一体に回転する回転部材３１と、その回転部材３１の周縁に形成された半径方向外側へ突出する複数のベーン３１ａを備える。ベーン３１ａは、回転部材３１の周方向に沿って一定の間隔で設けられて、隣合うベーン３１ａ間は、全て一定のクランクシャフトＣの回転角度に対応する周方向長さとなっている。ベーン３１ａに対して対向して設けられた検出部３２が、回転部材３１の回動に伴うベーン３１ａの通過を、光学的あるいは電磁気的に検出して、その検出に基づいてパルスを出力するようになっている。
【００３２】
また、電子制御ユニット２０は、角加速度算出手段２２によって算出される角加速度の変化に基づいて、１燃焼サイクル中における実着火時期を算出する着火時期算出手段２３と、その着火時期が、運転状態に対応した正規の着火時期である目標着火時期に対して早い時期に着火する現象、いわゆる早期着火の発生の有無を検出する早期着火判別手段２４を備えている。
【００３３】
具体的には、早期着火判別手段２４は、運転状態が予混合燃焼である場合において、その予混合燃焼に対応して設定される目標着火時期に想定されるクランクシャフトＣの角加速度の最小値である想定最小角加速度と、着火時期算出手段によって算出される実着火時期における角加速度の最小値である実最小角加速度との差に基づいて、早期着火の発生の有無を検出する。
【００３４】
予混合燃焼とは、圧縮行程であらかじめ燃料を噴射しておき、着火させずに燃料と空気を予混合させ、圧縮上死点又は圧縮上死点後でそれを燃焼させるものである。したがって、予混合燃焼は、本来的に、圧縮上死点よりも前に熱発生が生じない燃焼方式である。しかし、過渡運転時等において、排気還流ガスの導入遅れにより、その導入量が要求量に対して一時的に少なくなっている場合等は、燃焼方法やエンジンの回転数及びエンジン負荷等によっては、圧縮上死点よりも前で着火して熱発生が生じる場合もある。このように、意図せずに圧縮上死点よりも前で発生する着火が早期着火である。
【００３５】
図２（ａ）は、通常燃焼における燃料噴射ａ１〜ａ４と、筒内圧力Ｐの変化を示すグラフである。この例では、燃料噴射は、符号ａ１〜ａ４に示すように４回に分割して行われているが、燃料噴射の分割数やその詳細な時期は、運転状態に応じて適宜設定される。通常燃焼では、パイロット噴射ａ１やプレ噴射ａ２で圧縮上死点前に火種を作り、圧縮上死点近傍でメイン噴射ａ３，ａ４を行うことで燃焼させている。
【００３６】
図２（ｂ）は、予混合燃焼における燃料噴射ｂ１、ｂ２と、筒内圧力Ｑの変化を示すグラフである。この例では、燃料噴射として、符号ｂ１、ｂ２に示すように、メイン噴射ｂ１やアフター噴射ｂ２等 を合計２回に分割して行っているが、燃料噴射の分割数や詳細な時期は、運転状態に応じて適宜設定される。
【００３７】
予混合燃焼は、着火前に燃料と空気とが良く混合されることから、通常燃焼で問題となっている窒素酸化物とスモークとのトレードオフの関係を改善する手法として知られている。予混合燃焼では、着火に遅れ時間を持たせて燃焼させるため、排気還流ガスを大量に必要とする。このため、排気還流ガスの導入量を、通常燃焼の場合よりも正確に制御することが必要となる。
【００３８】
ここで、予混合燃焼は圧縮上死点前に着火がないことから、図３（ａ）（ｂ）に示すモータリング時のクランクアングルの時間変化及び角加速度の時間変化を、予混合燃焼における正規のクランクアングルの時間変化及び角加速度の時間変化と仮定して、その仮定した情報との比較で早期着火の発生の有無を検出する。なお、この早期着火の検出に際し、圧縮上死点前に着火がない燃焼状態を示すデータであれば、上記のモータリング時データ以外の他の実験データ等を、比較の対象として用いてもよい。
【００３９】
この実施形態では、早期着火判別手段２４は、想定最小角加速度と実最小角加速度との差が、予め決められた所定の第一閾値以上である場合に早期着火の発生を検出するように設定される。早期着火判別手段２４による早期着火の検出は、気筒判別センサ３３からの情報により、気筒毎に行うことも可能である。
【００４０】
予混合燃焼では、図３（ｂ）に符号ｘで示すように、着火時期付近でクランクシャフトＣの角加速度が最小値（マイナス値）となる。これは、圧縮上死点に向かってピストンＰが徐々に上昇すると、燃焼室９内の混合気の圧縮度合いの高まりに伴って、角速度は徐々に減少していく。やがて圧縮上死点又は圧縮上死点後に着火が発生すると、燃料の燃焼のエネルギによって角速度は大きく上昇する。このことから、角加速度の変化は、角速度の減少度合いが著しい圧縮上死点付近の符号ｘの時点で、図中に示す最小値Ａ（Ａ＜０）になっていると考えられる。この最小値Ａが、想定最小角加速度である。以下、想定最小角加速度Ａと称する。ここで、想定最小角加速度Ａは、予混合燃焼における目標着火時期の直前、すなわち、着火によって角加速度が急激に上昇する直前に発生すると考えてよい。
【００４１】
仮に、圧縮上死点前に早期着火が発生しているとすると、図３（ｃ）に示すように、圧縮上死点前のピストンＰが上昇している途中で着火が発生することになる。このため、圧縮行程において角速度が徐々に減少している途中で、燃焼のエネルギによって、さらにピストンＰの上昇を抑制する方向の力が作用する。これにより、角加速度の変化は、圧縮上死点ｘよりも、時間Ｃ（又はクランクアングルＣ）だけ手前の符号ｙの時点で、図中に符号Ｂで示す最小値（マイナス値）となる。
【００４２】
ここで、早期着火の際の角加速度の最小値Ｂ（マイナス値）は、予混合燃焼の際の角加速度の最小値Ａ（マイナス値）との比較において、Ｂ（マイナス値）＜Ａ（マイナス値）となっている。これは、圧縮行程において、ピストンＰの上昇を抑制する方向へ作用する燃焼のエネルギによって、回転の角速度を減少させる著大な力が発生したことによるものである。この最小値Ｂが、実最小角加速度である。以下、実最小角加速度Ｂと称する。
【００４３】
早期着火判別手段２４は、想定最小角加速度Ａと実最小角加速度Ｂとの差であるＡ−Ｂ（Ｂ＜ＡによりＡ−Ｂはプラス値）が、所定の第一閾値以上である場合に早期着火の発生を検出する。仮に、ＡとＢに差が生じていても、ＡとＢの差が小さい場合は軽微な早期着火であるとともに、計測誤差等による誤検出である場合もあると考えられることから、まだ早期着火に対する対策を行う必要はないと考えられる。しかし、ＡとＢの差が大きい場合は、軽微な早期着火ではなく、また、誤検出ではなく明らかに早期着火が発生していると考えられることから、燃焼制御等の必要な対策を講じる必要がある。このため、その対策を必要とする早期着火であるかどうかの判断の基準として、第一閾値を決定したものである。
【００４４】
本来、予混合燃焼では圧縮行程で着火は発生しないので、このように圧縮上死点前に実着火時期が検出されるのは、何らかの異常燃焼が発生している場合であると考えられる。特に、第一閾値を超える早期着火は、そのまま放置することは好ましくない。
【００４５】
そこで、電子制御ユニット２０が備える燃焼制御手段２５は、早期着火判別手段２４が、早期着火の発生を検出した場合に、燃料噴射装置１０による燃料の噴射時期を遅角させる制御を行う。燃料の噴射時期の遅角により、着火時期を遅らせることで早期着火を抑制する効果が期待できる。
【００４６】
この実施形態では、燃焼制御手段２５が行う噴射時期の遅角の制御は、前述のように、想定最小角加速度Ａと実最小角加速度Ｂとの差Ａ−Ｂ（プラス値）が、所定の第一閾値以上である場合に行われることとなる。ただし、この噴射時期の遅角の制御を行う場面を、さらに限定することも可能である。
【００４７】
例えば、図３（ｃ）に示すように、目標着火時期ｘと実着火時期ｙとの差Ｃが、予め決められた所定の第二閾値以上である場合に行うことができる。
【００４８】
予混合燃焼において設定される目標着火時期ｘは、圧縮上死点又は圧縮上死点の後である。この目標着火時期ｘは、前述のように、想定最小角加速度Ａの発生時期とほぼ一致する。目標着火時期ｘの直前、すなわち、着火によって角加速度が急激に上昇する直前に、角加速度の最小値Ａが発生すると考えられるからである。なお、筒内圧変化を示す図３（ｄ）の参考グラフでは、筒内圧の最大値が符号ｚで示されており、この符号ｚの時期が、実着火時期ｙにほぼ一致すると考えられる。
【００４９】
仮に、目標着火時期ｘと実着火時期ｙとの差Ｃが小さい場合は、軽微な早期着火であることから、まだ早期着火に対する対策を行う必要はない場合もあると考えられる。しかし、目標着火時期ｘと実着火時期ｙとの差Ｃが大きい場合は、軽微な早期着火ではないと考えられることから、燃焼制御等の必要な対策を講じる必要性が大きいと考えられる。このため、その対策の必要性が大きい早期着火であるかどうかの判断の基準として、第一閾値とは別に第二閾値を決定したものである。
【００５０】
この噴射時期の遅角の制御に関し、さらに、以下の追加の制御を採用することも可能である。
【００５１】
すなわち、追加の制御は、噴射時期の遅角の制御は、目標着火時期ｘと実着火時期ｙとの差Ｃが所定の第二閾値未満である場合であっても、早期着火の発生が、予め決められた所定の第三閾値以上の時間に亘って継続している場合は、その遅角の制御を行うものである。
【００５２】
目標着火時期ｘと実着火時期ｙとの差Ｃが小さければ、軽微な早期着火であると考えられるものの、その軽微な早期着火が長時間継続している場合は、何らかの異常燃焼が発生していると考えられるからである。また、このような追加の制御によって、例えば、排気還流ガスの導入遅れが生じている場合に、時間の経過とともに排気還流ガスの導入が進み早期着火がほどなく解消するような場合に、無駄な燃料噴射の遅角制御を防止することができる。
【００５３】
上記の制御で用いた第一閾値、第二閾値、第三閾値は、エンジンＥの形式や仕様に応じて、適宜設定することができる。
【００５４】
また、燃焼制御手段２５による燃焼状態の制御は、早期着火が検出された気筒毎に別々に行うこともできるし、早期着火が検出された気筒を含み、その気筒と同一の工程で進行する一群の気筒グループに対して一斉に同じ制御を行うこともできる。
【００５５】
以下、角速度及び角加速度の検出方法の例を、図４に基づいて説明する。
【００５６】
エンジンＥの運転中に、電子制御ユニット２０が、クランク角センサ３０からのパルス出力と、気筒判別センサ３３の検出信号とを取得し、演算を継続して繰り返し実行する。
【００５７】
電子制御ユニット２０は、クランク角センサ３０から出力されたパルスが、気筒判別センサ３３から出力された特定のパルス以降、何番目のパルスであるかを判別する。これにより、入力されたクランク角センサ３０からのパルスが、各気筒の吸気・圧縮・膨張・排気のどの行程に対応するか、すなわち、何番の気筒の情報を算定するのに使える情報であるかを識別する。具体的には、そのパルス取得時点で、膨張行程（例えば、膨張行程の上死点前後）を実行中の気筒が、何番の気筒であるかを識別する。
【００５８】
電子制御ユニット２０は、クランク角センサ３０からのパルスに対応して、上記識別された気筒（又は、上記識別された気筒を含み、その気筒と同一の工程で進行する一群の気筒グループ）のタイマをスタートさせる。
【００５９】
タイマがスタートした後、クランク角センサ３０から予め決められた所定数のパルスを取得すると、電子制御ユニット２０は、タイマを停止させてタイマスタート後の経過時間を取得する。この計時結果は、上記識別された気筒のピストンＰが、予め決められた領域において、クランクシャフトＣが所定の回転角だけ回転するのに要する時間であり、この経過時間を、以下「所定角度経過時間」と称する。
【００６０】
例えば、ベーン３１ａを６度毎の６０歯（ただし、識別用の欠け歯を含んで５６パルスとする）とし、所定角度経過時間を、５つのベーン３１ａの通過に相当する角度、すなわち、クランクシャフトＣの回転角３０度に要する時間とすることができる。この角度は、３０度以外でもよく、例えば、２０度、１５度等としてもよい。
【００６１】
角速度検出手段２１では、この所定角度経過時間に基づいて、その所定の回転角（３０度）を通過する間における平均の角速度を算定する。
【００６２】
算定式は、例えば、
（式１）  角速度ωｎ＝（π／６）÷（Ｔｃａ（ｎ））
となる。
ここで、Ｔｃａ（ｎ）とは、識別された気筒に対応して取得された所定の回転角（３０度＝π／６ｒａｄ）毎の所定角度経過時間のうち、タイマスタートからｎ番目の時間であることを示す。
【００６３】
角加速度算出手段２２では、これらの角速度の情報に基づき、角加速度を算定する。角加速度は、時系列に沿って得られる二つの角速度に基づいて算出され、この実施形態では、時系列に沿って隣接する二つの角速度を用いている。
【００６４】
算定式は、例えば、
（式２）  角加速度αｎ−１〜ｎ
＝ｄ２θ／ｄｔ２
＝１０１２×
［｛（π／６）÷（Ｔｃａ（ｎ））｝−
｛（π／６）÷（Ｔｃａ（ｎ−１））｝］
／｛（Ｔｃａ（ｎ−１））＋（Ｔｃａ（ｎ））｝／２
となる。
これは、タイマスタートからｎ−１番目に取得した所定角度経過時間Ｔｃａ（ｎ−１）と、ｎ番目に取得した所定角度経過時間Ｔｃａ（ｎ）に基づいて算定された角加速度αｎ−１〜ｎを示す。すなわち、αｎ−１〜ｎは、所定の回転角（３０度＝π／６ｒａｄ）の２倍の角度（６０度）の範囲において、その計測始端から計測終端までの平均角加速度である。
【００６５】
図４では、上記識別された気筒のピストンＰが、例えば、圧縮上死点前後１８０度の領域にある期間において、３０度毎の所定角度経過時間、角速度、角加速度を算定する場合の模式図である。
【００６６】
ここでは、タイマスタートからタイマ停止までのクランク角１８０度の領域を、３０度毎の６つの領域に区分している。例えば、タイマスタートから４番目の領域である領域４（上死点前１８度から上死点後１２度）を通過する時間Ｔ４（Ｔｃａ（４））に基づく角速度ω４と、領域５（上死点後１２度から上死点後４２度）を通過する時間Ｔ５（Ｔｃａ（５））に基づく角速度ω５によって算定された角加速度をα４５（α４〜５）とし、領域５の角速度ω５と、領域６（上死点後４２度から上死点後７２度）を通過する時間Ｔ６（Ｔｃａ（６））に基づく角速度ω６によって算定された角加速度をα５６（α５〜６）としている。α４５は、対応する６０度の範囲において、その計測始端ｓから計測終端ｕまでの平均角加速度である。α５６は、対応する６０度の範囲において、その計測始端ｔから計測終端ｖまでの平均角加速度である。クランク角７２０度の全領域において、このような角速度及び角加速度の検出、算出が可能である。
【００６７】
角速度及び角加速度の検出方法、検出装置は、上記の例に限定されず、クランクシャフトＣの各時点でのクランクアングルや、その他、エンジンＥの出力に伴って駆動される回転軸の回転角をリアルタイムで取得できる種々の方法、種々の装置を採用できる。
【００６８】
この実施形態では、排気ガス再循環装置として、高圧排気ガス再循環装置と低圧排気ガス再循環装置の両方を備えたエンジンＥに対してこの発明を適用したが、この実施形態以外にも、排気ガス再循環装置として高圧排気ガス再循環装置のみを備えたエンジンＥや、排気ガス再循環装置として低圧排気ガス再循環装置のみを備えたエンジンＥにも、この発明を適用できる。
【符号の説明】
【００６９】
１  吸気通路
２  排気通路
３  高圧排気還流通路
４  高圧排気還流弁
５  高圧スロットルバルブ
６  吸気冷却装置（インタークーラ）
７  タービン
８  排気浄化部
９  燃焼室
１０  燃料噴射装置
１２  消音器
１３  低圧排気還流通路
１４  低圧排気還流弁
１５  低圧スロットルバルブ
１７  コンプレッサ
２０  電子制御ユニット
２１  角速度検出手段
２２  角加速度算出手段
２３  着火時期算出手段
２４  早期着火判別手段
２５  燃焼制御手段
３０  クランク角センサ
３３  気筒判別センサ
Ｃ  クランクシャフト
Ｅ  エンジン
【図１】
2019027402.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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