(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の気筒と、クランク軸と、該クランク軸の回転速度の１／２の回転速度で回転するカム軸とを備える内燃機関の燃焼状態推定装置であって、
前記カム軸の回転位相を示すパルスを出力するカム角度センサと、
前記内燃機関に装着された振動センサとを備え、
前記カム角度センサは、周方向に所定角度間隔で設けられた複数の被検出部を有する円板状のパルサと、該パルサに対向して配置され、前記被検出部を検出して前記パルスを出力する検出部とからなり、
前記パルサは、前記複数の被検出部が設けられたＮ個のパルス発生部を有し、該Ｎ個のパルス発生部は、該パルサの外周を３６０／Ｎ度毎に分割したＮ個の角度範囲に、それぞれ半径方向の位置が異なるように配置され、
前記パルサは、前記Ｎ個の角度範囲の中央位置が、前記Ｎ個の気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、前記カム軸に取り付けられており、
前記カム角度センサから前記パルスが出力されるタイミングで前記振動センサの検出信号をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、前記Ｎ個の気筒における燃焼状態を推定することを特徴とする内燃機関の燃焼状態推定装置。
【請求項２】
Ｎ個（Ｎは２以上の偶数）の気筒と、クランク軸とを備える内燃機関の燃焼状態推定装置であって、
前記クランク軸の回転位相を示すパルスを出力するクランク角度センサと、
前記内燃機関に装着された振動センサとを備え、
前記クランク角度センサは、周方向に所定角度間隔で設けられた複数の被検出部を有する円板状のパルサと、該パルサに対向して配置され、前記被検出部を検出して前記パルスを出力する検出部とからなり、
前記パルサは、前記複数の被検出部が設けられたＮ／２個のパルス発生部を有し、該Ｎ／２個のパルス発生部は、該パルサの外周を３６０／Ｎ／２度毎に分割したＮ／２個の角度範囲に、それぞれ半径方向の位置が異なるように配置され、
前記パルサは、前記Ｎ／２個の角度範囲の中央位置が、前記Ｎ／２個の気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、前記クランク軸に取り付けられており、
前記クランク角度センサから前記パルスが出力されるタイミングで前記振動センサの検出信号をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、前記Ｎ個の気筒における燃焼状態を推定することを特徴とする内燃機関の燃焼状態推定装置。
【請求項３】
Ｎ個（Ｎは３以上の奇数）の気筒と、クランク軸とを備える内燃機関の燃焼状態推定装置であって、
前記クランク軸の回転位相を示すパルスを出力するクランク角度センサと、
前記内燃機関に装着された振動センサとを備え、
前記クランク角度センサは、周方向に所定角度間隔で設けられた複数の被検出部を有する円板状のパルサと、該パルサに対向して配置され、前記被検出部を検出して前記パルスを出力する検出部とからなり、
前記パルサは、前記複数の被検出部が設けられたＮ個のパルス発生部を有し、該Ｎ個のパルス発生部は、該パルサの外周を３６０／Ｎ度毎に分割したＮ個の角度範囲に、それぞれ半径方向の位置が異なるように配置され、
前記パルサは、前記Ｎ個の角度範囲の中央位置が、前記Ｎ個の気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、前記クランク軸に取り付けられており、
前記クランク角度センサから前記パルスが出力されるタイミングで前記振動センサの検出信号をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、前記Ｎ個の気筒における燃焼状態を推定することを特徴とする内燃機関の燃焼状態推定装置。
【請求項４】
前記複数のパルス発生部のうち少なくとも一つのパルス発生部は、半径方向の異なる位置に第１サブパルス発生部及び第２サブパルス発生部を含んで構成されており、
前記第１サブパルス発生部には、前記所定角度間隔に相当する第１サブ角度間隔で前記複数の被検出部が設けられ、前記第２サブパルス発生部には、前記所定角度間隔に相当する第２サブ角度間隔で前記複数の被検出部が設けられ、前記第１サブ角度間隔は、前記第２サブ角度間隔より大きく、
前記第１サブパルス発生部は前記機関の運転状態が安定している場合に使用され、前記第２サブパルス発生部は前記機関の運転状態が不安定である場合に使用されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の燃焼状態推定装置。
【請求項５】
前記複数のパルス発生部は、前記第１及び第２サブパルス発生部を有する第１パルス発生部及び第２パルス発生部を含み、
前記第１パルス発生部の第２サブパルス発生部の半径方向位置が、前記第２パルス発生部の第１サブパルス発生部と半径方向位置と一致するように、前記第１及び第２パルス発生部が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃焼状態推定装置。
【請求項６】
前記第１パルス発生部の第１サブパルス発生部の半径方向位置が、前記第２パルス発生部の第２サブパルス発生部と半径方向位置と一致するように、前記第１及び第２パルス発生部が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃焼状態推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼状態推定装置に関し、特に内燃機関の回転位相を示すパルスの発生タイミングで、内燃機関に装着された振動センサの検出信号をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて燃焼状態を推定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の回転位相を示すパルスの発生タイミングで、機関に装着された振動センサの検出信号をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、機関の燃焼状態を示す燃焼状態パラメータを算出する装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−５３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示された装置では、クランク軸の回転角度６度毎にパルスを出力するクランク角度センサから出力されるクランクパルスの発生タイミングで振動センサの検出信号をサンプリングし、機関の複数の気筒にそれぞれ対応したサンプリング期間における検出値を用いて各気筒の燃焼状態パラメータが算出される。クランク角度センサから出力されるクランクパルスは、パルスが連続する一つのパルス列であるため、機関に装着される気筒判別用のセンサの出力信号からサンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理が必要となる。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、振動センサを用いて機関の燃焼状態を推定する際に、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理負担を軽減することができる内燃機関の燃焼状態推定装置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】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の気筒と、クランク軸と、該クランク軸の回転速度の１／２の回転速度で回転するカム軸とを備える内燃機関の燃焼状態推定装置であって、前記カム軸の回転位相を示すパルスを出力するカム角度センサ（１４）と、前記内燃機関に装着された振動センサ（１１，１２）とを備え、前記カム角度センサ（１４）は、周方向に所定角度（ＣＣＡ１）間隔で設けられた複数の被検出部（４０）を有する円板状のパルサ（３０）と、該パルサに対向して配置され、前記被検出部（４０）を検出して前記パルスを出力する検出部（４１〜４４）とからなり、前記パルサ（３０）は、前記複数の被検出部（４０）が設けられたＮ個のパルス発生部（３１〜３４）を有し、該Ｎ個のパルス発生部は、該パルサの外周を３６０／Ｎ度毎に分割したＮ個の角度範囲に、それぞれ半径方向の位置が異なるように配置され、前記パルサは、前記Ｎ個の角度範囲の中央位置（Ｌ２１〜Ｌ２４）が、前記Ｎ個の気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、前記カム軸に取り付けられており、前記カム角度センサ（１４）から前記パルスが出力されるタイミングで前記振動センサの検出信号（Ｐ１，Ｐ２）をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、前記Ｎ個の気筒における燃焼状態を推定することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、Ｎ個の気筒のそれぞれに対応したパルス発生部の被検出部を検出することによって、Ｎ個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルスが得られ、しかも各パルス発生部の角度範囲の中央位置が、燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサが取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理を行うことなく、各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、Ｎ個のパルス発生部は半径方向の位置が異なるように配置されるので、パルサを一つの円板で構成することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、Ｎ個（Ｎは２以上の偶数）の気筒と、クランク軸とを備える内燃機関の燃焼状態推定装置であって、前記クランク軸の回転位相を示すパルスを出力するクランク角度センサ（１３）と、前記内燃機関に装着された振動センサ（１１，１２）とを備え、前記クランク角度センサ（１３）は、周方向に所定角度（ＣＲＡ１）間隔で設けられた複数の被検出部（４０）を有する円板状のパルサ（５０）と、該パルサに対向して配置され、前記被検出部（４０）を検出して前記パルスを出力する検出部（６１，６２）とからなり、前記パルサ（５０）は、前記複数の被検出部が設けられたＮ／２個のパルス発生部（５１，５２）を有し、該Ｎ／２個のパルス発生部は、該パルサの外周を３６０／Ｎ／２度毎に分割したＮ／２個の角度範囲に、それぞれ半径方向の位置が異なるように配置され、前記パルサは、前記Ｎ／２個の角度範囲の中央位置（Ｌ４１，Ｌ４２）が、前記Ｎ／２個の気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、前記クランク軸に取り付けられており、前記クランク角度センサ（１３）から前記パルスが出力されるタイミングで前記振動センサの検出信号（Ｐ１，Ｐ２）をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、前記Ｎ個の気筒における燃焼状態を推定することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、Ｎ個の気筒の中の、２つの気筒の組（例えば４気筒機関であれば、＃１気筒と＃４気筒の組、及び＃２気筒と＃３気筒の組）のそれぞれに対応したパルス発生部の被検出部を検出することによって、２つの気筒の組のそれぞれに対応したサンプリングパルスが得られるので、気筒判別用のセンサと組み合わせることによって、Ｎ個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルスが得られる。しかも各パルス発生部の角度範囲の中央位置が、燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサが取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理負担を低減して、各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、Ｎ／２個のパルス発生部は半径方向の位置が異なるように配置されるので、パルサを一つの円板で構成することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、Ｎ個（Ｎは３以上の奇数）の気筒と、クランク軸とを備える内燃機関の燃焼状態推定装置であって、前記クランク軸の回転位相を示すパルスを出力するクランク角度センサ（１３）と、前記内燃機関に装着された振動センサ（１１，１２）とを備え、前記クランク角度センサ（１３）は、周方向に所定角度（ＣＲＡ１）間隔で設けられた複数の被検出部（４０）を有する円板状のパルサ（９０）と、該パルサに対向して配置され、前記被検出部（４０）を検出して前記パルスを出力する検出部（６１，６２，６３）とからなり、前記パルサ（９０）は、前記複数の被検出部（４０）が設けられたＮ個のパルス発生部（９１，９２，９３）を有し、該Ｎ個のパルス発生部は、該パルサの外周を３６０／Ｎ度毎に分割したＮ個の角度範囲に、それぞれ半径方向の位置が異なるように配置され、前記パルサは、前記Ｎ個の角度範囲の中央位置（Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ６３）が、前記Ｎ個の気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、前記クランク軸に取り付けられており、前記クランク角度センサ（１３）から前記パルスが出力されるタイミングで前記振動センサの検出信号（Ｐ１，Ｐ２）をサンプリングし、該サンプリングされた検出値に基づいて、前記Ｎ個の気筒における燃焼状態を推定することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、Ｎ個の気筒のそれぞれに対応したパルス発生部の被検出部を検出することによって、Ｎ個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルスが得られ、しかも各パルス発生部の角度範囲の中央位置が、燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサが取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理を行うことなく、各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、Ｎ個のパルス発生部は半径方向の位置が異なるように配置されるので、パルサを一つの円板で構成することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関の燃焼状態推定装置において、前記複数のパルス発生部のうち少なくとも一つのパルス発生部（７１，８１）は、半径方向の異なる位置に第１サブパルス発生部（７１ａ，８１ａ）及び第２サブパルス発生部（７１ｂ，８１ｂ）を含んで構成されており、前記第１サブパルス発生部（７１ａ，８１ａ）には、前記所定角度間隔に相当する第１サブ角度（ＣＲＡ１ａ，ＣＣＡ１ａ）間隔で前記複数の被検出部（４０）が設けられ、前記第２サブパルス発生部（７１ｂ，８１ｂ）には、前記所定角度間隔に相当する第２サブ角度（ＣＲＡ１ｂ，ＣＣＡ１ｂ）間隔で前記複数の被検出部（４０）が設けられ、前記第１サブ角度（ＣＲＡ１ａ，ＣＣＡ１ａ）間隔は、前記第２サブ角度（ＣＲＡ１ｂ，ＣＣＡ１ｂ）間隔より大きく、前記第１サブパルス発生部（７１ａ，８１ａ）は前記機関の運転状態が安定している場合に使用され、前記第２サブパルス発生部（７１ｂ，８１ｂ）は前記機関の運転状態が不安定である場合に使用されることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、複数のパルス発生部のうち少なくとも一つは、径方向の位置が異なる第１及び第２サブパルス発生部を含んでおり、第１サブパルス発生部における被検出部の角度間隔が、第２サブパルス発生部における被検出部の角度間隔より大きくなるように構成され、第１サブパルス発生部は機関運転状態が安定している場合に使用され、第２サブパルス発生部は機関運転状態が不安定である場合に使用される。機関運転状態が安定している場合には、サンプリング周期が比較的長くても（サンプリングデータ数が少なくても）、機関燃焼状態を比較的精度良く推定可能であり、第１サブパルス発生部を使用することによって演算負荷を軽減できる。また機関運転状態が不安定である場合には、第２サブパルス発生部を使用することによって、不安定である場合における推定精度を確保することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の燃焼状態推定装置において、前記複数のパルス発生部は、前記第１及び第２サブパルス発生部（７１ａ，７１ｂ）を有する第１パルス発生部及び第２パルス発生部（７１，７２）を含み、前記第１パルス発生部の第２サブパルス発生部（７１ｂ）の半径方向位置が、前記第２パルス発生部の第１サブパルス発生部（７２ａ）と半径方向位置と一致するように、前記第１及び第２パルス発生部（７１，７２）が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、第１パルス発生部の第２サブパルス発生部の半径方向位置が、第２パルス発生部の第１サブパルス発生部と半径方向位置と一致するように、第１及び第２パルス発生部が配置されるので、第１パルス発生部の第２サブパルス発生部の被検出部を検出する検出部を、第２パルス発生部の第１サブパルス発生部の被検出部の検出にも使用することができ、検出部の数を減少させてコストを低減することできる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の内燃機関の燃焼状態推定装置において、前記第１パルス発生部の第１サブパルス発生部（７１ａ）の半径方向位置が、前記第２パルス発生部の第２サブパルス発生部（７２ｂ）と半径方向位置と一致するように、前記第１及び第２パルス発生部（７１，７２）が配置されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１パルス発生部の第２サブパルス発生部の半径方向位置が、第２パルス発生部の第１サブパルス発生部と半径方向位置と一致し、かつ第１パルス発生部の第１サブパルス発生部の半径方向位置が、第２パルス発生部の第２サブパルス発生部と半径方向位置と一致するように、第１及び第２パルス発生部が配置されるので、検出部の数をさらに減少させてコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である
【図２】力センサ（１１，１２）の装着位置を示す図である。
【図３】力センサ（１１，１２）の検出信号（Ｐ１，Ｐ２）を示すタイムチャートである。
【図４】カム角度センサを構成するパルサの構成を説明するための図である。
【図５】パルサに設けられる被検出孔を拡大して示す図である。
【図６】パルサ（３０）を側面からみた説明図である。
【図７】光センサ（４１〜４４）の配置を説明するための図である。
【図８】クランク角度センサ（第２の実施形態）を構成するパルサ（５０）の構成を説明するための図である。
【図９】クランク角度センサ（第３の実施形態）を構成するパルサ（７０）の構成を説明するための図である。
【図１０】クランク角度センサ（第３の実施形態の変形例）を構成するパルサ（７０ａ）の構成を説明するための図である。
【図１１】カム角度センサ（第４の実施形態）を構成するパルサの構成を説明するための図である。
【図１２】クランク角度センサ（第５の実施形態）を構成するパルサ（９０）の構成を説明するための図である。
【図１３】力センサの装着位置を示す図である（第５及び第７の実施形態）。
【図１４】クランク角度センサ（第６の実施形態）を構成するパルサ（１００）の構成を説明するための図である。
【図１５】クランク角度センサ（第７の実施形態）を構成するパルサ（１１０）の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。内燃機関（以下「エンジン」という）１は、４気筒を有する４サイクルエンジンである。エンジン１の吸気管２の途中にはスロットル弁３が設けられている。スロットル弁３にはスロットル弁開度ＴＨを検出するスロットル弁開度センサ４が連結されており、その検出信号は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）５に供給される。
【００２０】
燃料噴射弁６はエンジン１とスロットル弁３との間かつ吸気管２の図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にＥＣＵ５に電気的に接続されて当該ＥＣＵ５からの信号により燃料噴射弁６の開弁時間が制御される。エンジン１の各気筒には、点火プラグ７が設けられており、点火プラグ７はＥＣＵ５に接続されている。ＥＣＵ５は、点火プラグ７に点火信号を供給する。
【００２１】
スロットル弁３の下流側には吸気圧ＰＢＡを検出する吸気圧センサ８、及び吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ９が設けられている。エンジン１の本体には、エンジン冷却水温ＴＷを検出する冷却水温センサ１０が装着されている。
【００２２】
さらに図２に示すようにエンジン１本体（シリンダブロック）の＃１気筒と＃２気筒のほぼ中間位置には、圧電素子を用いた第１力センサ１１が装着され、＃３気筒と＃４気筒のほぼ中間位置には、圧電素子を用いた第２力センサ１２が装着されている。すなわち、第１力センサ１１は、＃１気筒及び＃２気筒における燃焼に起因する検出信号値が同程度となる位置に配置され、第２力センサ１２は、＃３気筒及び＃４気筒における燃焼に起因する検出信号値が同程度となる位置に配置されている。第１及び第２力センサ１１，１２は、装着位置における振動加速度に応じた検出信号を出力する。上記センサ８〜１２の検出信号は、ＥＣＵ５に供給される。
【００２３】
力センサ１１，１２は、ノッキングを検出するためのノックセンサが取り付けられる位置に取り付けられている。ノックセンサの取り付け位置は，気筒内の燃焼によって生じる振動や力の変化を比較的検知しやすい位置に選定されているため、燃焼状態のモニタに適した位置と考えられる。具体的には、いくつかの候補位置に力センサを取付けてエンジンを運転し、最も信号を良好に検知できる位置を選択する。ここでノックセンサとは，エンジンの異常燃焼（ノッキング）を検知するセンサで，シリンダ内の燃焼現象に起因してシリンダブロックに伝達される高周波数振動（６kHzくらいを基本波として，その整数倍の周波数の振動）を検知するものである。
【００２４】
ＥＣＵ５には、エンジン１のクランク軸の回転角度を検出するクランク角度センサ１３及びクランク軸の１／２の回転速度で回転するカム軸の回転角度を検出するカム角度センサ１４が接続されており、クランク軸及びカム軸の回転角度に応じた信号がＥＣＵ５に供給される。クランク角度センサ１３は、クランク軸が一定クランク角度（例えば６度）回転する毎に１パルス（ＣＲＫパルス）を出力する。したがって、ＣＲＫパルスは、クランク軸の回転位相を示す。
【００２５】
カム角度センサ１４は、後述するように第１〜第４パルス発生部３１〜３４を有する円板状のパルサ３０と、パルサ３０に対向して配置され、第１〜第４パルス発生部３１〜３４に一定角度間隔で設けられた被検出孔４０を検出する検出部を構成する第１〜第４光センサ４１〜４４とを備えており、カム軸が一定カム角度（例えば１度）回転することに１パルス（ＣＡＭパルス）を出力する。したがって、ＣＡＭパルスはカム軸の回転位相を示す。
【００２６】
クランク角度センサ１３及びカム角度センサ１４から出力されるＣＲＫパルス及びＣＡＭパルスは、ＥＣＵ５に供給され、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御、エンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出、及び力センサ１１，１２の検出信号のサンプリングに使用される。
【００２７】
エンジン１の排気管２１と、各気筒の燃焼室に連通する吸気管２との間には、排気還流通路２２が設けられており、排気還流通路２２には排気還流量を制御するための排気還流制御弁（以下［ＥＧＲ弁」という）２３が設けられている。すなわち、排気還流通路２２は、４つの気筒に対応して分岐し、ＥＧＲ弁２３は各分岐通路に配置されている。ＥＧＲ弁２３は、ＥＣＵ５に接続されており、ＥＣＵ５からの信号によりその開度（弁リフト量）が制御される。したがって、本実施形態では排気還流量を気筒毎に制御可能である。なお、排気還流量を気筒毎に制御可能な排気還流機構は図１には具体的に示していないが、例えば特許４００４６５６号公報に示されている。
【００２８】
ＥＣＵ５は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、該ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路（メモリ）、燃料噴射弁６、点火プラグ７、及びＥＧＲ弁２３に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２９】
本実施形態では、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２に基づいて、各気筒の図示平均有効圧と高い相関性を有し、各気筒の燃焼状態を示す燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰ(i)（ｉ＝１〜４）を算出し、燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰ(i)の変動率ＣＲＥＩＭＥＰ(i)に基づいてＥＧＲ弁開度指令値ＬＣＭＤ(i)の補正を行う。
【００３０】
図３は、第１及び第２力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２を示すタイムチャートであり、太線Ｌ１が信号Ｐ１に対応し、細線Ｌ２が信号Ｐ２に対応する。この図においては、クランク角度−３６０度から−１８０度までの期間が＃２気筒の圧縮行程（＃４気筒の燃焼行程）に相当し、−１８０度から０度までの期間が＃１気筒の圧縮行程（＃２気筒の燃焼行程）に相当し、０度から１８０度までの期間が＃１気筒の燃焼行程（＃３気筒の圧縮行程）に相当し、１８０度から３６０までの期間が＃３気筒の燃焼行程（＃４気筒の圧縮行程）に相当する。
【００３１】
第１力センサ１１の検出信号Ｐ１は、クランク角度−２７０度から−９０度までの期間では、＃２気筒における圧縮及び燃焼による圧力の上昇を示し、クランク角度−９０度から９０度までの期間では、＃１気筒における圧縮及び燃焼による圧力の上昇を示している。また検出信号Ｐ２は、クランク角度９０度から２７０度までの期間では、＃３気筒における圧縮及び燃焼による圧力の上昇を示しクランク角度２７０度から４５０度（図では−２７０度で表示している）までの期間では、＃４気筒における圧縮及び燃焼による圧力の上昇を示している。
【００３２】
そこで、本実施形態では、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１に応じて＃１気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰ(1)及び＃２気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰ(2)を算出し、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２に応じて＃３気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰ(3)及び＃４気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰ(4)を算出する。
【００３３】
具体的には、図３に示すように設定された、各気筒毎のサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１〜ＴＳＭＰ＃４において、カム角度センサ１４から出力されるＣＡＭパルスの出力タイミングにおいて検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリングを行い、サンプリング値をメモリに格納し、サンプリング終了後直ちに下記式（１）〜（４）を用いて、燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰを算出する。
【数１】
0006415415.tif 000002
【００３４】
ここで、ｍはサンプリング期間中のサンプリングデータ数ｎの１／２のデータ数、ｈは本実施形態（４サイクルエンジン）では「０．５」に設定される定数、ｊは１から（ｍ−１）までの値をとるインデクスパラメータ、ｘｊは（πｊ／ｍｈ）で与えられ、サンプリングが行われたクランク角度［ｒａｄ］を、算出対象である気筒の燃焼行程開始上死点を基準（「０」）として示す角度パラメータであり、Ｐ（ｘｊ）は上記検出信号Ｐ１またはＰ２のサンプリング時期における信号値であり、λはエンジン１のコンロッド長ｓをクランク半径ｒで除算することにより算出される比率パラメータ（ｓ／ｒ）である。なお、定数ｈは２サイクルエンジンでは「１」に設定される。
【００３５】
例えばＣＡＭパルスに同期してサンプリングする場合には、クランク角度１８０度のサンプリング期間中に得られるデータ数ｎは「９０」であるので、データ数ｍは「４５」となる。
【００３６】
上記式（１）〜（４）は、本件発明者らによって記述された非特許文献（機械学会  Dynamics and Design Conference 2006，講演番号２３５，「図示平均有効圧の動的（過渡）計測について」）により既に発表されているものであり、図示平均有効圧と高い相関性のある燃焼状態パラメータが得られることが確認されている。
【００３７】
次に図４〜６を参照して本実施形態におけるカム角度センサ１４の構成を詳細に説明する。
図４は、パルサ３０の構成を説明するための図であり、円板状のパルサ３０には、円板の中心（以下「パルサ中心」という）ＰＣから延びる４本の破線Ｌ１１〜Ｌ１４で９０度毎に分割された扇状の領域毎に、複数の被検出孔４０からなる第１パルス発生部３１、第２パルス発生部３２、第３パルス発生部３３、及び第４パルス発生部３４が設けられている。被検出孔４０は、図４では短い実線で示されているが、図５に一部を拡大して示すように実際にはパルサ３０に穿孔することによって形成される。なお、図４に示す一点鎖線は、半径方向位置を判り易くするために示したものである。本実施形態では、各パルス発生部の被検出孔４０の数は「９０」であって、カム軸の回転角度１度毎（クランク角度２度毎）にパルスが出力されるように構成されている。すなわち、被検出孔４０は、パルサ３０の周方向に所定角度ＣＣＡ１（＝１度）間隔で、第１〜第４パルス発生部３１〜３４に設けられている。
【００３８】
破線Ｌ１１及びＬ１２で画成される領域に設けられた第１パルス発生部３１は＃１気筒に対応し、破線Ｌ１２及びＬ１３で画成される領域に設けられた第３パルス発生部３３は＃３気筒に対応し、破線Ｌ１３及びＬ１４で画成される領域に設けられた第４パルス発生部３４は＃４気筒に対応し、破線Ｌ１４及びＬ１１で画成される領域に設けられた第２パルス発生部３２は＃２気筒に対応する。すなわち、パルサ３０が左回りに回転したときの点火順序にしたがって、第１パルス発生部３１、第３パルス発生部３３、第４パルス発生部３４、第２パルス発生部３２の順に配置されている。
【００３９】
第１〜第４パルス発生部３１〜３４は、それぞれパルサ３０の半径方向位置が異なるように配置されている。すなわち、第１パルス発生部３１は最外周部に配置され、第３パルス発生部３３は、第１パルス発生部３１の内周側に配置され、第４パルス発生部３４は、第３パルス発生部３３の内周側に配置され、第２パルス発生部３２は、第４パルス発生部３４の内周側に、すなわち最内周部に配置されている。
【００４０】
さらに第１〜第４パルス発生部３１〜３４の中心位置、すなわちパルサ中心ＰＣから延びる実線Ｌ２１〜Ｌ２４の位置が、各気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、パルサ３０がカム軸に取り付けられている。実線Ｌ２１と破線Ｌ１１のなす角度、実線Ｌ２２と破線Ｌ１４のなす角度、実線Ｌ２３と破線Ｌ１２のなす角度、及び実線Ｌ２４と破線Ｌ１３のなす角度は、何れも４５度である。
【００４１】
図６は、パルサ３０を側面からみた説明図であり、図７は図６の左方向からみた、光センサ４１〜４４の配置を説明するための図である。パルサ３０はカム軸２４に取り付けられ、第１〜第４パルス発生部３１〜３４に対向する位置に、第１〜第４光センサ４１〜４４が設けられている（これらのセンサ４１〜４４の支持部材などの図示は省略されている）。第１〜第４光センサ４１〜４４は、パルサ３０の回転によって被検出孔４０が各光センサの前を通過する際にパルスを出力し、ＥＣＵ５に第１〜第４パルス列ＰＬＳ１〜ＰＬＳ４を供給する。
【００４２】
第１〜第４光センサ４１〜４４は、それぞれ第１〜第４パルス発生部３１〜３４の半径方向中心位置に対向する位置に配置され、かつ図７の垂直方向（パルサ３０の半径方向）の一つ直線（図７に示す状態では破線Ｌ１１）上に位置するように配置される。各光センサ４１〜４４は、実際にはパルサ３０を挟んで配置される発光素子及び受光素子によって構成される公知のセンサであり、図６（及び後述する光センサを示す図）では、発光素子を省略し、受光素子のみを示している。
【００４３】
ＥＣＵ５は、第１〜第４パルス列ＰＬＳ１〜ＰＬＳ４のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１または第２力センサの検出信号Ｐ２のサンプリングを行う。すなわち、第１光センサ４１から出力される第１パルス列ＰＬＳ１のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１の太線Ｌ１で示すサンプリングデータが自動的に取得され、第３光センサ４３から出力される第３パルス列ＰＬＳ３のパルスに同期して、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃３の細線Ｌ２で示すサンプリングデータが自動的に取得され、第４光センサ４４から出力される第４パルス列ＰＬＳ４のパルスに同期して、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃４の細線Ｌ２で示すサンプリングデータが自動的に取得され、第２光センサ４２から出力される第２パルス列ＰＬＳ２のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃２の太線Ｌ１で示すサンプリングデータが自動的に取得される。
【００４４】
以上のように本実施形態では、４個の気筒のそれぞれに対応した第１〜第４パルス発生部３１〜３４の被検出孔４０を、光センサ４１〜４４を用いて検出することによって、４個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルス（パルス列ＰＬＳ１〜ＰＬＳ４）が得られ、しかも各パルス発生部３１〜３４の角度範囲の中央位置を示す実線Ｌ２１〜Ｌ２４が、＃１、＃３、＃４、＃２気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサ３０がカム軸２４に取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理を行うことなく、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１〜ＴＳＭＰ＃４において各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、第１〜第４パルス発生部３１〜３４は半径方向の位置が異なるように配置されるので、４つのパルス列ＰＬＳ１〜ＰＬＳ４を生成するためのパルサ３０を一つのディスクで構成することができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、第１〜第４パルス発生部３１〜３４は、それぞれカム角度範囲９０度（クランク角度範囲１８０度）のサンプリング期間においてサンプリングを行うように構成したが、パルスを出力するカム角度範囲を例えば６０度程度として、検出対象気筒以外の気筒における吸気弁または排気弁が着座する際の振動の影響を回避するようにしてもよい。
また各パルス発生部の被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＣＡ１）は、１度に限るものではなく、３度、あるいは６度などに設定してもよい。
【００４６】
［第２の実施形態］
本実施形態は、クランク角度センサ１３を、図８に示すパルサ５０と、パルサ５０に対向して配置される第１及び第２光センサ６１，６２とによって構成し、第１及び第２光センサ６１，６２から出力されるパルス列に同期して、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２をサンプリングするようにしたものである。またカム角度センサ１４としては、気筒判別が可能な従来のセンサが使用される。以下に説明する点以外は、第１の実施形態と同一である。
【００４７】
円板状のパルサ５０には、パルサ中心ＰＣを通る破線Ｌ３１で分割された２つの半円形領域のそれぞれに、複数の被検出孔４０からなる第１パルス発生部５１及び第２パルス発生部５２が設けられている。本実施形態では、各パルス発生部の被検出孔４０の数は「１８０」であって、クランク軸の回転角度１度毎にパルスが出力されるように構成されている。すなわち、被検出孔４０は、パルサ５０の周方向に所定角度ＣＣＲ１（＝１度）間隔で、第１及び第２パルス発生部５１，５２に設けられている。
【００４８】
図８において右側に示される半円形の領域に設けられた第１パルス発生部５１は＃１気筒及び＃４気筒に対応し、図８において左側に示される半円形の領域に設けられた第２パルス発生部５２は＃３気筒及び＃２気筒に対応する。すなわち、パルサ５０が左回りに回転したときの点火順序にしたがって、＃１気筒または＃４気筒に対応するパルス列が生成され、次に＃３気筒または＃２気筒に対応するパルス列が生成される。＃１気筒または＃４気筒の何れに対応するか、及び＃３気筒または＃２気筒の何れに対応するかは、カム角度センサ１４の出力から得られる気筒判別情報を用いて判別される。
【００４９】
第１及び第２パルス発生部５１，５２は、それぞれパルサ５０の半径方向位置が異なるように配置されている。すなわち、第１パルス発生部５１は最外周部に配置され、第２パルス発生部５２は、第１パルス発生部５１の内周側に配置されている。
【００５０】
さらに第１パルス発生部５１の中心位置、すなわちパルサ中心ＰＣから延びる実線Ｌ４１の位置が、＃１または＃４気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致し、第２パルス発生部５２の中心位置、すなわち実線Ｌ４２の位置が＃２または＃３気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、パルサ５０がクランク軸に取り付けられている。実線Ｌ４１と破線Ｌ３１のなす角度、及び実線Ｌ４２と破線Ｌ１３のなす角度は、何れも９０度である。
【００５１】
第１及び第２光センサ６１，６２の取り付け位置は、図８に太い破線で示されており、第１パルス発生部５１に対向する半径方向位置に第１光センサ６１が配置され、第２パルス発生部５２に対向する半径方向位置に第２光センサ６２が配置され、かつ図８の垂直方向（パルサ５０の半径方向）の一つ直線（図８に示す状態では破線Ｌ１３）上に位置するように配置される。第１及び第２光センサ６１，６２は、パルサ５０の回転に伴って被検出孔４０を検出することにより、それぞれ第１パルス列ＰＬＳ１１及び第２パルス列ＰＬＳ１２を出力する。
【００５２】
ＥＣＵ５は、第１及び第２パルス列ＰＬＳ１１，ＰＬＳ１２のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１または第２力センサの検出信号Ｐ２のサンプリングを行う。すなわち、気筒判別情報によって＃１気筒の圧縮行程〜燃焼行程と判定されるときに、第１光センサ６１から出力される第１パルス列ＰＬＳ１１のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１の太線Ｌ１で示すサンプリングデータが自動的に取得され、気筒判別情報によって＃３気筒の圧縮行程〜燃焼行程と判定されるときに、第２光センサ６２から出力される第２パルス列ＰＬＳ１２のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃３の細線Ｌ２で示すサンプリングデータが自動的に取得され、気筒判別情報によって＃４気筒の圧縮行程〜燃焼行程と判定されるときに、第１光センサ６１から出力される第１パルス列ＰＬＳ１２のパルスに同期して、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃４の細線Ｌ２で示すサンプリングデータが自動的に取得され、気筒判別情報によって＃２気筒の圧縮行程〜燃焼行程と判定されるときに、第２光センサ６２から出力される第２パルス列ＰＬＳ１２のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃２の太線Ｌ１で示すサンプリングデータが自動的に取得される。
【００５３】
以上のように本実施形態では、４個の気筒の中の、２つの気筒の組（＃１気筒と＃４気筒の組、及び＃２気筒と＃３気筒の組）にそれぞれに対応した第１及び第２パルス発生部５１，５２の被検出孔４０を検出することによって、２つの気筒の組のそれぞれに対応した第１及び第２パルス列ＰＬＳ１１，ＰＬＳ１２が得られるので、カム角度センサ１４によって得られる気筒判別情報と組み合わせることによって、４個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルスが得られる。しかも第１及び第２パルス発生部５１，５２の角度範囲の中央位置が、対応する気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサ５０がクランク軸に取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理負担を低減して、図３に示すサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１〜ＴＳＭＰ＃４において各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、第１及び第２パルス発生部５１，５２は半径方向の位置が異なるように配置されるので、２つのパルス列ＰＬＳ１１，ＰＬＳ１２を生成するためのパルサ５０を一つのディスクで構成することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、第１及び第２パルス発生部５１，５２は、それぞれクランク角度範囲１８０度のサンプリング期間においてサンプリングを行うように構成したが、パルスを出力するクランク度範囲を例えば１２０度程度として、検出対象気筒以外の気筒における吸気弁または排気弁の着座する際の振動の影響を回避するようにしてもよい。
また各パルス発生部の被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＣＲ１）は、１度に限るものではなく、３度、あるいは６度などに設定してもよい。
【００５５】
［第３の実施形態］
本実施形態は、第２の実施形態におけるクランク角度センサ１３を、図９に示すパルサ７０と、パルサ７０に対向して配置される第１〜第３光センサ６１，６２，６３とによって構成し、第１〜第３光センサ６１〜６３から出力されるパルス列に同期して、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２をサンプリングするように変更したものである。以下に説明する点以外は、第２の実施形態と同一である。
【００５６】
図９に示すように、本実施形態では、図の右側の半円領域に第１サブパルス発生部７１ａ及び第２サブパルス発生部７１ｂからなる第１パルス発生部７１が設けられ、図の左側の半円領域に第１サブパルス発生部７２ａ及び第２サブパルス発生部７２ｂからなる第２パルス発生部７２が設けられている。第１サブパルス発生部７１ａ及び第１サブパルス発生部７２ａの被検出孔４０の角度間隔は所定角度ＣＲＡ１ａ（＝６度）であり、第２サブパルス発生部７１ｂ及び第２サブパルス発生部７２ｂの被検出孔４０の角度間隔は所定角度ＣＲＡ１ｂ（＝１度）である。
【００５７】
第２の実施形態と同様に第１及び第２光センサ６１，６２が設けられ、さらに第３光センサ６３が設けられている。第１光センサ６１は、第１サブパルス発生部７１ａの被検出孔４０を検出し、第２光センサ６２は、第２サブパルス発生部７１ｂ及び第１サブパルス発生部７２ａの被検出孔４０を検出し、第３光センサ６３は、第２サブパルス発生部７２ｂの被検出孔４０を検出する。
【００５８】
ＥＣＵ５は、力センサの検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリング値から演算される燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰの変動率ＣＲＥＩＭＥＰが判定閾値より小さいとき、すなわちエンジン１の運転状態が安定しているときには、第１サブパルス発生部７１ａ，７２ａの被検出孔４０を検出することによって得られる第１及び第２パルス列ＰＬＳ２１，ＰＬＳ２２を用いて、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリングを行う一方、変動率ＣＲＥＩＭＥＰが判定閾値以上であって、エンジン１の運転状態が不安定であるときには、第２サブパルス発生部７１ｂ，７２ｂの被検出孔４０を検出することによって得られる第３及び第４パルス列ＰＬＳ２３，ＰＬＳ２４を用いて検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリングを行う。エンジン１の運転状態が安定しているときは、比較的長いサンプリング周期でサンプリングされた検出値を用いても、燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰを比較的高い精度で算出可能であることを考慮したものである。
【００５９】
なお、変動率ＣＲＥＩＭＥＰは、燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰの所定数（例えば１００）の最新の算出値から、それらの算出値の標準偏差及び平均値を算出し、標準偏差を平均値で除算することによって算出される。
【００６０】
第１パルス列ＰＬＳ２１は第１光センサ６１から出力され、第２パルス列ＰＬＳ２２及び第３パルス列ＰＬＳ２３は、第２光センサ６２から出力され、第４パルス列ＰＬＳ２４は、第３光センサ６３から出力される。第１パルス列ＰＬＳ２１及び第２パルス列ＰＬＳ２２によるサンプリングと、各気筒に対応するサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１〜ＴＳＭＰ＃４との関係は、第２の実施形態と同様である。また、第３パルス列ＰＬＳ２３及び第４パルス列ＰＬＳ２４によるサンプリングと、各気筒に対応するサンプリング期間ＴＳＭＰ＃１〜ＴＳＭＰ＃４との関係も同様である。
【００６１】
本実施形態では、第１パルス発生部７１が、径方向の位置が異なる第１及び第２サブパルス発生部７１ａ，７１ｂによって構成され、第２パルス発生部７２が、径方向の位置が異なる第１及び第２サブパルス発生部７２ａ，７２ｂによって構成される。第１サブパルス発生部７１ａ，７２ａにおける被検出孔４０の角度間隔（ＣＲＡ１ａ＝６度）が、第２サブパルス発生部７１ｂ，７２ｂにおける被検出孔４０の角度間隔（ＣＲＡ１ｂ＝１度）より大きくなるように構成され、第１サブパルス発生部７１ａ，７２ａはエンジン１の運転状態が安定している場合に使用され、第２サブパルス発生部７１ｂ，７２ｂはエンジン１の運転状態が不安定である場合に使用される。エンジン１の運転状態が安定している場合には、サンプリング周期が比較的長くても（サンプリングデータ数が少なくても）、燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰを比較的精度良く算出可能であり、第１サブパルス発生部７１ａ，７２ａを使用することによって演算負荷を軽減できる。またエンジン１の運転状態が不安定である場合には、第２サブパルス発生部７１ｂ，７２ｂを使用することによって、不安定である場合における燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰの算出精度を確保することができる。
【００６２】
また第１パルス発生部７１の第２サブパルス発生部７１ｂの半径方向位置が、第２パルス発生部７２の第１サブパルス発生部７２ａと半径方向位置と一致するように、第１及び第２パルス発生部７１，７２が配置されるので、第１パルス発生部７１の第２サブパルス発生部７１ｂの被検出孔４０を検出する第２光センサ６２を、第２パルス発生部７２の第１サブパルス発生部７２ａの被検出孔４０の検出にも使用することができる。したがって、すべてのサブパルス発生部７１ａ，７１ｂ，７２ａ，７２ｂの半径方向位置が異なるように配置する場合に比べて、光センサの数を減少させてコストを低減することできる。
【００６３】
［変形例］
図９に示すパルサ７０では、第２パルス発生部７２の第２サブパルス発生部７２ｂは、第１サブパルス発生部７２ａの内周側に設けるようにしたが、図１０に示すパルサ７０ａのように、第１サブパルス発生部７２ａの外周側、すなわち第１パルス発生部７１の第１サブパルス発生部７１ａと同一の半径方向位置に設けるようにしてもよい。
【００６４】
この変形例によれば、第３光センサ６３は不要となり、第１光センサ６１から第４パルス列ＰＬＳ２４が出力される。すなわち、第１パルス発生部７１の第２サブパルス発生部７１ｂの半径方向位置が、第２パルス発生部７２の第１サブパルス発生部７２ａと半径方向位置と一致し、かつ第１パルス発生部７１の第１サブパルス発生部７１ａの半径方向位置が、第２パルス発生部７２の第２サブパルス発生部７２ｂと半径方向位置と一致するように、第１及び第２パルス発生部７１，７２が配置されるので、光センサの数をさらに減少させてコストを低減することができる。
【００６５】
なお、第１サブパルス発生部７１ａ，７２ａにおける被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＲＡ１ａ）は、６度に限るものではなく、例えば１５度、３０度などとしてもよく、その場合には第２サブパルス発生部７１ｂ，７２ｂにおける被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＲＡ１ｂ）は、例えば３度、６度などとする。
【００６６】
［第４の実施形態］
本実施形態は、第１の実施形態におけるカム角度センサ１４を、図１１に示すパルサ８０と、パルサ８０に対向して配置される第１〜第４光センサ４１〜４４とによって構成し、第１〜第４光センサ４１〜４４から出力されるパルス列に同期して、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２をサンプリングするように変更したものである。以下に説明する点以外は、第１の実施形態と同一である。
【００６７】
図１１に示すように、第１パルス発生部８１は、第１サブパルス発生部８１ａ及び第２サブパルス発生部８１ｂによって構成され、第２パルス発生部８２は、第１サブパルス発生部８２ａ及び第２サブパルス発生部８２ｂによって構成され、第３パルス発生部８３は、第１サブパルス発生部８３ａ及び第２サブパルス発生部８３ｂによって構成され、第４パルス発生部８４は、第１サブパルス発生部８４ａ及び第２サブパルス発生部８４ｂによって構成される。第１サブパルス発生部８１ａ〜８４ａの被検出孔４０の角度間隔は所定角度ＣＣＡ１ａ（＝６度）であり、第２サブパルス発生部８１ｂ〜８４ｂの被検出孔４０の角度間隔は所定角度ＣＣＡ１ｂ（＝１度）である。
【００６８】
エンジン１の運転状態が安定している場合には、各パルス発生部の第１サブパルス発生部８１ａ〜８４ａの被検出孔４０を検出することにより、第１の実施形態と同様に第１〜第４パルス列ＰＬＳ３１〜ＰＬＳ３４が生成され、エンジン１の運転状態が不安定である場合には、各パルス発生部の第２サブパルス発生部８１ｂ〜８４ｂの被検出孔４０を検出することにより、第５〜第８パルス列ＰＬＳ３５〜ＰＬＳ３８が生成される。すなわち、第１光センサ４１が、第１サブパルス発生部８１ａに対応する第１パルス列ＰＬＳ３１、及び第２サブパルス発生部８２ｂに対応する第６パルス列ＰＬＳ３６を出力し、第２光センサ４２が、第１サブパルス発生部８２ａに対応する第２パルス列ＰＬＳ３２、及び第２サブパルス発生部８４ｂに対応する第８パルス列ＰＬＳ３８を出力し、第３光センサ４３が、第１サブパルス発生部８３ａに対応する第３パルス列ＰＬＳ３３、及び第２サブパルス発生部８１ｂに対応する第５パルス列ＰＬＳ３５を出力し、第４光センサ４４が、第１サブパルス発生部８４ａに対応する第４パルス列ＰＬＳ３４、及び第２サブパルス発生部８３ｂに対応する第７パルス列ＰＬＳ３７を出力する。
【００６９】
本実施形態では、第１パルス発生部８１の第２サブパルス発生部７１ｂの半径方向位置が、第３パルス発生部８３の第１サブパルス発生部８３ａと半径方向位置と一致し、第１パルス発生部８１の第１サブパルス発生部８１ａの半径方向位置が、第２パルス発生部８２の第２サブパルス発生部８２ｂと半径方向位置と一致し、第３パルス発生部８３の第２サブパルス発生部８３ｂの半径方向位置が、第４パルス発生部８４の第１サブパルス発生部８４ａと半径方向位置と一致し、第４パルス発生部８４の第２サブパルス発生部８４ｂの半径方向位置が、第２パルス発生部８２の第１サブパルス発生部８２ａと半径方向位置と一致するように、第１〜第４パルス発生部８１〜８４が配置されるので、第１及び第２サブパルス発生部８１ａ〜８４ａ，８１ｂ〜８４ｂを全て異なる半径方向位置に配置する場合に比べて、光センサの数を低減することができ、第１の実施形態と同数の光センサを用いて、発生角度間隔が異なる２種類パルス列を生成することができる。
【００７０】
なお、第１サブパルス発生部８１ａ〜８４ａにおける被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＣＡ１ａ）は、６度に限るものではなく、例えば７．５度、１５度などとしてもよく、その場合には第２サブパルス発生部８１ｂ〜８４ｂにおける被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＣＡ１ｂ）は、例えば１．５度、３度などとする。
【００７１】
［第５の実施形態］
本実施形態は、第２の実施形態におけるエンジン１が３気筒のエンジン１ａである場合に対応するものであり、力センサ１１，１２は、例えば図１３（ａ）に示すように配置される。クランク角度センサ１３は、図１２に示すパルサ９０と、パルサ９０に対向して配置される第１〜第３光センサ６１，６２，６３とによって構成し、第１〜第３光センサ６１〜６３から出力されるパルス列に同期して、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２をサンプリングするようにしたものである。図１３（ａ）に示す力センサ１１，１２の配置によれば、検出信号Ｐ１から＃１気筒及び＃２気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰが算出され、検出信号Ｐ２から＃３気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰが算出される。本実施形態は、以下に説明する点以外は第２の実施形態と同一である。
【００７２】
円板状のパルサ９０には、パルサ中心ＰＣを通る破線Ｌ５１〜Ｌ５３で分割された３つの扇状の領域のそれぞれに、複数の被検出孔４０からなる第１パルス発生部９１、第２パルス発生部９２、及び第３パルス発生部９３が設けられている。本実施形態では、各パルス発生部の被検出孔４０の数は「１２０」であって、クランク軸の回転角度１度毎にパルスが出力されるように構成されている。すなわち、被検出孔４０は、パルサ９０の周方向に所定角度ＣＣＲ１（＝１度）間隔で、第１〜第３パルス発生部９１〜９３に設けられている。
【００７３】
破線Ｌ５１及びＬ５２で画成される領域に設けられた第１パルス発生部９１は＃１気筒に対応し、破線Ｌ５２及びＬ５３で画成される領域に設けられた第２パルス発生部９２は＃２気筒に対応し、破線Ｌ５３及びＬ５１で画成される領域に設けられた第３パルス発生部９３は＃３気筒に対応する。３気筒のエンジン１ａにおける点火順序は、＃１気筒→＃３気筒→＃２気筒の順であり、燃焼行程開始上死点はクランク角度２４０度間隔である。したがって、図１２に示す第１〜第３パルス発生部９１〜９３の配置は、２４０度間隔でみると、パルサ９０が左回りに回転したときの点火順序に対応したものとなっている。
【００７４】
第１〜第３パルス発生部９１〜９３は、それぞれパルサ９０の半径方向位置が異なるように配置されている。すなわち、第１パルス発生部９１は最外周部に配置され、第２パルス発生部９２は、第１パルス発生部９１の内周側に配置され、第３パルス発生部９３は、第２パルス発生部９２の内周側に配置されている。
【００７５】
さらに第１〜第３パルス発生部９１〜９３の中心位置、すなわちパルサ中心ＰＣから延びる実線Ｌ６１〜Ｌ６３の位置が、各気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、パルサ９０がクランク軸に取り付けられている。実線Ｌ６１と破線Ｌ５１のなす角度、実線Ｌ６２と破線Ｌ５２のなす角度、及び実線Ｌ６３と破線Ｌ５３のなす角度は、何れも６０度である。
【００７６】
第１〜第３光センサ６１〜６３の取り付け位置は、図１２に太い破線で示されており、第１パルス発生部９１に対向する半径方向位置に第１光センサ６１が配置され、第２パルス発生部９２に対向する半径方向位置に第２光センサ６２が配置され、第３パルス発生部９３に対向する半径方向位置に第３光センサ６３が配置され、かつ図１２の垂直方向（パルサ９０の半径方向）の一つ直線（図１２に示す状態では破線Ｌ５１）上に位置するように配置される。第１〜第３光センサ６１〜６３は、パルサ９０の回転（左回り）に伴って被検出孔４０を検出することにより、それぞれ第１パルス列ＰＬＳ４１、第２パルス列ＰＬＳ４２、及び第３パルス列ＰＬＳ４３を出力する。
【００７７】
ＥＣＵ５は、第１〜第３パルス列ＰＬＳ４１〜ＰＬＳ４３のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１または第２力センサの検出信号Ｐ２のサンプリングを行う。すなわち、第１光センサ６１から出力される第１パルス列ＰＬＳ４１のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、＃１気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度１２０度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得され、第３光センサ６３から出力される第３パルス列ＰＬＳ４３のパルスに同期して、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２をサンプリングすることによって、＃３気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度１２０度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得され、第２光センサ６２から出力される第２パルス列ＰＬＳ４２のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、＃２気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度１２０度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得される。以下この順序で、クランク角度２４０度周期でサンプリングデータの取得が行われる。
【００７８】
以上のように本実施形態では、３個の気筒のそれぞれに対応した第１〜第３パルス発生部９１〜９３の被検出孔４０を、光センサ６１〜６３を用いて検出することによって、３個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルス（パルス列ＰＬＳ４１〜ＰＬＳ４３）が得られ、しかも各パルス発生部９１〜９３の角度範囲の中央位置を示す実線Ｌ６１〜Ｌ６３が、＃１、＃２、＃３気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサ９０がクランク軸に取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理を行うことなく、各気筒の燃焼行程開始上死点を中心とするクランク角度１２０度のサンプリング期間において各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、第１〜第３パルス発生部９１〜９３は半径方向の位置が異なるように配置されるので、３つのパルス列ＰＬＳ４１〜ＰＬＳ４３を生成するためのパルサ９０を一つのディスクで構成することができる。
【００７９】
なお、本実施形態では、第１〜第３パルス発生部９１〜９３の被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＣＲ１）は１度としたが、これに限るものではなく、３度、あるいは６度などに設定してもよい。また、第１〜第３パルス発生部９１〜９３の角度範囲は、１２０度に限るものではなく、より狭い角度範囲に設定してもよい。
【００８０】
［第６の実施形態］
本実施形態は、第２の実施形態におけるエンジン１が５気筒のエンジン１ｂである場合に対応するものであり、力センサ１１，１２は、例えば図１３（ｂ）に示すように４気筒エンジン１と同様に配置され、さらに力センサ１１ａが＃５気筒に対応して配置される。クランク角度センサ１３は、図１４に示すパルサ１００と、パルサ１００に対向して配置される第１〜第５光センサ６１〜６５とによって構成し、第１〜第５光センサ６１〜６５から出力されるパルス列に同期して、力センサ１１，１２，１１ａの検出信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をサンプリングするようにしたものである。図１３（ｂ）に示す力センサ１１，１２，１１ａの配置によれば、検出信号Ｐ１から＃１気筒及び＃２気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰが算出され、検出信号Ｐ２から＃３気筒及び＃４気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰが算出され、検出信号Ｐ３から＃５気筒の燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰが算出される。本実施形態は、以下に説明する点以外は第２の実施形態と同一である。
【００８１】
円板状のパルサ１００には、パルサ中心ＰＣを通る破線Ｌ７１〜Ｌ７５で分割された５つの扇状の領域のそれぞれに、複数の被検出孔４０からなる第１パルス発生部１０１、第２パルス発生部１０２、第３パルス発生部１０３、第４パルス発生部１０４、及び第５パルス発生部１０５が設けられている。本実施形態では、各パルス発生部の被検出孔４０の数は「７２」であって、クランク軸の回転角度１度毎にパルスが出力されるように構成されている。すなわち、被検出孔４０は、パルサ１００の周方向に所定角度ＣＣＲ１（＝１度）間隔で、第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５に設けられている。
【００８２】
破線Ｌ７１及びＬ７２で画成される領域に設けられた第１パルス発生部１０１は＃１気筒に対応し、破線Ｌ７２及びＬ７３で画成される領域に設けられた第２パルス発生部１０２は＃２気筒に対応し、破線Ｌ７３及びＬ７４で画成される領域に設けられた第３パルス発生部１０３は＃３気筒に対応し、破線Ｌ７４及びＬ７５で画成される領域に設けられた第４パルス発生部１０４は＃４気筒に対応し、破線Ｌ７５及びＬ７１で画成される領域に設けられた第５パルス発生部１０５は＃５気筒に対応する。５気筒のエンジン１ｂにおける点火順序は、＃１気筒→＃３気筒→＃５気筒→＃２気筒→＃４気筒の順であり、燃焼行程開始上死点はクランク角度１４４度間隔である。したがって、図１４に示す第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５の配置は、１４４度間隔でみると、パルサ１００が左回りに回転したときの点火順序に対応したものとなっている。
【００８３】
第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５は、それぞれパルサ１００の半径方向位置が異なるように配置されている。すなわち、第１パルス発生部１０１は最外周部に配置され、第２パルス発生部１０２は、第１パルス発生部１０１の内周側に配置され、第３パルス発生部１０３は、第２パルス発生部１０２の内周側に配置され、第４パルス発生部１０４は、第３パルス発生部１０３の内周側に配置され、第５パルス発生部１０５は、第４パルス発生部１０４の内周側に配置されている。
【００８４】
さらに第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５の中心位置、すなわちパルサ中心ＰＣから延びる実線Ｌ８１〜Ｌ８５の位置が、各気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するように、パルサ１００がクランク軸に取り付けられている。実線Ｌ８１と破線Ｌ７１のなす角度、実線Ｌ８２と破線Ｌ７２のなす角度、実線Ｌ８３と破線Ｌ７３のなす角度は、実線Ｌ８４と破線Ｌ７４のなす角度、実線Ｌ８５と破線Ｌ７５のなす角度は、何れも３６度である。
【００８５】
第１〜第５光センサ６１〜６５の取り付け位置は、図１４に太い破線で示されており、第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５のそれぞれに対向する半径方向位置に第１〜第５光センサ６１〜６５が配置され、かつ図１４の垂直方向（パルサ１００の半径方向）の一つ直線（図１４に示す状態では破線Ｌ７１）上に位置するように配置される。第１〜第５光センサ６１〜６５は、パルサ１００の回転（左回り）に伴って被検出孔４０を検出することにより、それぞれ第１パルス列ＰＬＳ５１、第２パルス列ＰＬＳ５２、第３パルス列ＰＬＳ５３、第４パルス列ＰＬＳ５４、及び第５パルス列ＰＬＳ５５を出力する。
【００８６】
ＥＣＵ５は、第１〜第５パルス列ＰＬＳ５１〜ＰＬＳ５５のパルスに同期して、以下のように検出信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のサンプリングを行う。すなわち、第１光センサ６１から出力される第１パルス列ＰＬＳ５１のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、＃１気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度７２度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得され、第３光センサ６３から出力される第３パルス列ＰＬＳ５３のパルスに同期して、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２をサンプリングすることによって、＃３気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度７２度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得され、第５光センサ６５から出力される第５パルス列ＰＬＳ５５のパルスに同期して、第３力センサ１１ａの検出信号Ｐ３をサンプリングすることによって、＃５気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度７２度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得され、第２光センサ６２から出力される第２パルス列ＰＬＳ５２のパルスに同期して、第１力センサ１１の検出信号Ｐ１をサンプリングすることによって、＃２気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度７２度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得され、第４光センサ６４から出力される第４パルス列ＰＬＳ５４のパルスに同期して、第２力センサ１２の検出信号Ｐ２をサンプリングすることによって、＃４気筒の燃焼行程開始上死点を中心としたクランク角度７２度のサンプリング期間におけるサンプリングデータが自動的に取得される。以下この順序で、クランク角度１４４度周期でサンプリングデータの取得が行われる。
【００８７】
以上のように本実施形態では、５個の気筒のそれぞれに対応した第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５の被検出孔４０を、光センサ６１〜６５を用いて検出することによって、５個の気筒のそれぞれに対応したサンプリングパルス（パルス列ＰＬＳ５１〜ＰＬＳ５５）が得られ、しかも各パルス発生部１０１〜１０５の角度範囲の中央位置を示す実線Ｌ８１〜Ｌ８５が、＃１〜＃５気筒の燃焼行程開始上死点に対応する角度位置と一致するようにパルサ１００がクランク軸に取り付けられるので、サンプリング期間を設定するためのソフトウエア処理を行うことなく、各気筒の燃焼行程開始上死点を中心とするクランク角度７２度のンプリング期間において各気筒の燃焼状態を推定するために最適なサンプリングデータを得ることができる。さらに、第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５は半径方向の位置が異なるように配置されるので、５つのパルス列ＰＬＳ５１〜ＰＬＳ５５を生成するためのパルサ１００を一つのディスクで構成することができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５の被検出孔４０の角度間隔（所定角度ＣＣＲ１）は１度としたが、これに限るものではなく、３度、あるいは６度などに設定してもよい。また、第１〜第５パルス発生部１０１〜１０５の角度範囲は、７２度に限るものではなく、より狭い角度範囲に設定してもよい。
【００８９】
［第７の実施形態］
本実施形態は、第５の実施形態におけるクランク角度センサ１３を、図１５に示すパルサ１１０と、パルサ１１０に対向して配置される第１〜第３光センサ６１，６２，６３とによって構成し、第１〜第３光センサ６１〜６３から出力されるパルス列に同期して、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２をサンプリングするように変更したものである。以下に説明する点以外は、第５の実施形態と同一である。
【００９０】
図１５に示すように、本実施形態では、破線Ｌ５１及びＬ５２で画成される扇形領域に第１サブパルス発生部１１１ａ及び第２サブパルス発生部１１１ｂからなる第１パルス発生部１１１が設けられ、破線Ｌ５２及びＬ５３で画成される扇形領域に第１サブパルス発生部１１２ａ及び第２サブパルス発生部１１２ｂからなる第２パルス発生部１１２が設けられ、破線Ｌ５３及びＬ５１で画成される扇形領域に第１サブパルス発生部１１３ａ及び第２サブパルス発生部１１３ｂからなる第３パルス発生部１１３が設けられている。第１サブパルス発生部１１１ａ、第１サブパルス発生部１１２ａ、及び第１サブパルス発生部１１３ａの被検出孔４０の角度間隔は所定角度ＣＲＡ１ａ（＝６度）であり、第２サブパルス発生部１１１ｂ、第２サブパルス発生部１１２ｂ、及び第２サブパルス発生部１１３ｂの被検出孔４０の角度間隔は所定角度ＣＲＡ１ｂ（＝１度）である。
【００９１】
第５の実施形態と同様に第１〜第３光センサ６１〜６３が設けられており、第１光センサ６１は、第２サブパルス発生部１１１ｂ及び第１サブパルス発生部１１３ａの被検出孔４０を検出し、第２光センサ６２は、第１サブパルス発生部１１１ａ及び第２サブパルス発生部１１２ｂの被検出孔４０を検出し、第３光センサ６３は、第１サブパルス発生部１１２ａ及び第２サブパルス発生部１１３ｂの被検出孔４０を検出する。
【００９２】
ＥＣＵ５は、力センサの検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリング値から演算される燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰの変動率ＣＲＥＩＭＥＰが判定閾値より小さいとき、すなわちエンジン１の運転状態が安定しているときには、第１サブパルス発生部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａの被検出孔４０を検出することによって得られる第１パルス列ＰＬＳ６１，第２パルス列ＰＬＳ６２，第３パルス列ＰＬＳ６３を用いて、力センサ１１，１２の検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリングを行う一方、変動率ＣＲＥＩＭＥＰが判定閾値以上であって、エンジン１の運転状態が不安定であるときには、第２サブパルス発生部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂの被検出孔４０を検出することによって得られる第４パルス列ＰＬＳ６４，第５パルス列ＰＬＳ６５，第６パルス列ＰＬＳ６６を用いて検出信号Ｐ１，Ｐ２のサンプリングを行う。
【００９３】
第１パルス列ＰＬＳ６１及び第５パルス列ＰＬＳ６５は、第２光センサ６２から出力され、第２パルス列ＰＬＳ６２及び第６パルス列ＰＬＳ６６は、第３光センサ６３から出力され、第３パルス列ＰＬＳ６３及び及び第４パルス列ＰＬＳ６４は、第１光センサ６１から出力される。第１〜３パルス列ＰＬＳ６１〜ＰＬＳ６３によるサンプリングと、各気筒に対応するサンプリング期間との関係は、第５の実施形態と同様である。また、第４〜第６パルス列ＰＬＳ６４〜ＰＬＳ６６によるサンプリングと、各気筒に対応するサンプリング期間との関係も同様である。
【００９４】
本実施形態において、第１サブパルス発生部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ、及び第２サブパルス発生部１１１ｂ，１１２ｂ，１１３ｂの何れかを、燃焼状態パラメータＥＩＭＥＰの変動率ＣＲＥＩＭＥＰに応じて使用することにより、第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９５】
また第１パルス発生部１１１の第２サブパルス発生部１１１ｂの半径方向位置が、第３パルス発生部１１３の第１サブパルス発生部１１３ａと半径方向位置と一致し、第１パルス発生部１１１の第１サブパルス発生部１１１ａの半径方向位置が、第２パルス発生部１１２の第２サブパルス発生部１１２ｂと半径方向位置と一致し、第２パルス発生部１１２の第１サブパルス発生部１１２ａの半径方向位置が、第３パルス発生部１１３の第２サブパルス発生部１１３ｂと半径方向位置と一致するように、第１〜第３パルス発生部１１１〜１１３が配置されるので、第５の実施形態と同じ数の光センサを使用して、パルス発生周期の異なる２種類のパルス列を生成することができる。
【００９６】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、被検出部は、上述した実施形態では被検出孔４０に相当するが、パルサを磁性材で構成し、被検出孔を被検出溝に代えてもよい。この変形例では、検出部として磁気センサを使用する。
【００９７】
また上述した実施形態では、４気筒エンジンについての例を示したが、第１及び第４の実施形態は、２気筒以上の気筒を有するエンジンに適用可能であり、第２及び第３の実施形態は、２気筒以上の偶数気筒を有するエンジンに適用可能であり、第５〜第７の実施形態は、３気筒以上の奇数気筒を有するエンジンに適用可能である。ただし、気筒数が増加するほど１つの気筒に対応するサンプリング期間が短くなるので、実用可能な最大気筒数は１２気筒程度である。なお、気筒数が上述した３，４，５以外の場合の力センサは、例えば偶数気筒の場合には原則として２気筒で構成される気筒対に１つの割合で配置し、奇数気筒の場合には、図１３に示したように、気筒対を構成しない１つの気筒に対応して１つの力センサを装着する。またＶ型６気筒エンジンでは、例えば２つのバンクに１つずつ装着するか、あるいは１つのバンクに３気筒エンジンと同様に２つの力センサを装着する。なお、気筒数にかかわらず全ての気筒に対応して気筒毎に１つの力センサを装着するようにしてもよい。
【００９８】
また第３、第４及び第７の実施形態では、全部のパルス発生部を２つのサブパルス発生部によって構成するようにしたが、一部のパルス発生部のみを２つのサブパルス発生部によって構成するようにしてもよい（例えば第４の実施形態において、第１パルス発生部８１及び第４パルス発生部８４を２つのサブパルス発生部によって構成し、第２パルス発生部８２及び第３パルス発生部８３には、角度間隔が第２サブパルス発生部３１ｂ，３４ｂにおける角度間隔と同一の被検出孔４０のみを設ける）。この場合には、＃２気筒及び＃３気筒については、エンジン１の運転状態に応じたパルス列の切換は行わない。
【００９９】
また上述した実施形態では振動センサとして最も一般的な圧電型力センサを使用したが、圧電型力センサに代えて、加速度センサ、圧力センサ、またはすきまセンサを使用してもよい。公知の非特許文献（自動車技術学会学術講演会前刷集２００６／０５「加速度、力、すきまセンサを用いた図示平均有効圧モニタ法」）に示されるように、加速度センサ、圧力センサ、またはすきまセンサにより、圧電型力センサと相関性の高い検出データを得ることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  内燃機関
５  電子制御ユニット
１１，１１ａ  力センサ（振動センサ）
１２  力センサ（振動センサ）
１３  クランク角度センサ
１４  カム角度センサ
３０，５０，７０，８０，９０，１００，１１０  パルサ
３１〜３４，５１，５２，７１，７２，８１〜８４，９１〜９３，１０１〜１０５，１１１〜１１３  パルス発生部
４０  被検出孔（被検出部）
４１〜４４，６１〜６３  光センサ（検出部）
７１ａ，７２ａ，７１ｂ，７２ｂ，８１ａ〜８４ａ，８１ｂ〜８４ｂ，１１１ａ〜１１３ａ，１１１ｂ〜１１３ｂ  サブパルス発生部
【図１】
0006415415.tif 000003
【図２】
0006415415.tif 000004
【図３】
0006415415.tif 000005
【図４】
0006415415.tif 000006
【図５】
0006415415.tif 000007
【図６】
0006415415.tif 000008
【図７】
0006415415.tif 000009
【図８】
0006415415.tif 000010
【図９】
0006415415.tif 000011
【図１０】
0006415415.tif 000012
【図１１】
0006415415.tif 000013
【図１２】
0006415415.tif 000014
【図１３】
0006415415.tif 000015
【図１４】
0006415415.tif 000016
【図１５】
0006415415.tif 000017