(57)【要約】【課題】燃焼室の可視化を行うことなく、火炎帯の厚みを計測できるようにする。【解決手段】第１ガスサンプルプローブ１１ａを点火プラグの電極２７ａの近傍に配置し、第２ガスサンプルプローブ１２ａ及びイオンプローブ１３ａを点火プラグの電極２７ａに対して同じ距離離れた位置に配置し、２つのＣＯ2濃度計１１，１２の各計測値及びイオン電流検出装置１３の検出値に基づいて、第１ガスサンプルプローブ１１ａに既燃ガスが到達した時点から第２ガスサンプルプローブ１２ａに既燃ガスが到達するまでの第１時間差、及び、イオンプローブ１３ａに火炎面が到達した時点から第２ガスサンプルプローブ１２ａに既燃ガスが到達するまでの第２時間差を求め、前記第１時間差に基づいて既燃ガス膨張速度を算出し、その算出した既燃ガス膨張速度と前記第２時間差とから火炎帯の厚みを算出する【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に点火プラグの電極が臨んで配置された内燃機関において、前記燃焼室内の火炎状態量を計測する火炎状態量装置であって、
前記燃焼室内に臨んで第１ガスサンプルプローブ、第２ガスサンプルプローブ及びイオンプローブが設けられており、前記第１ガスサンプルプローブが前記点火プラグの電極の近傍に配置され、前記第２ガスサンプルプローブ及び前記イオンプローブが前記点火プラグの電極に対して同じ距離離れた位置に配置されているとともに、
前記第１ガスサンプルプローブに接続された第１ＣＯ2濃度計と、前記第２ガスサンプルプローブに接続された第２ＣＯ2濃度計と、前記イオンプローブに接続されたイオン電流検出装置と、演算装置とを備え、
前記演算装置は、前記２つのＣＯ2濃度計の各計測値及び前記イオン電流検出装置の検出値に基づいて、前記第１ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達した時点から前記第２ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達するまでの第１時間差、及び、前記イオンプローブに火炎面が到達した時点から前記第２ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達するまでの第２時間差を求め、
前記第１時間差に基づいて既燃ガス膨張速度を算出し、その算出した既燃ガス膨張速度と前記第２時間差とから火炎帯の厚みを算出するように構成されていることを特徴とする内燃機関の火炎状態量計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の火炎状態量計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス規制対応、燃料消費率向上等を目的に内燃機関（以下、エンジンともいう）の燃焼開発（気流、噴霧、混合気形成、火炎伝播、熱発生を最適化する設計・適合行為）を行うのに、燃焼室の火炎状態を計測する必要がある。火炎状態の計測に関する技術として、イオン電流を利用して燃焼開始初期の火炎表面に発生するイオンの密度変化を検出する技術（以下、従来技術という）がある（例えば、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２０１０−２４２６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した従来技術では、火炎表面の検出はできるが、火炎状態量として重要な火炎帯の厚み（火炎表面から既燃ガスまでの間）は計測することができない。ここで、火炎帯の厚みを計測する手法として、エンジンの燃焼室を可視化する窓を設け、高速度カメラを用いて火炎状態の可視化を行って火炎帯の厚みを計測するという手法が考えられるが、このような手法では、可視化窓付きのエンジンを設計・製造する必要あり、コストがかかる。
【０００５】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、燃焼室の可視化を行うことなく、火炎帯の厚みを計測することが可能な内燃機関の火炎状態量計測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】
本発明の火炎状態量計測装置は、燃焼室内に点火プラグの電極が臨んで配置された内燃機関において、前記燃焼室内の火炎状態量を計測する装置であって、前記燃焼室内に臨んで第１ガスサンプルプローブ、第２ガスサンプルプローブ及びイオンプローブが設けられており、前記第１ガスサンプルプローブが前記点火プラグの電極の近傍に配置され、前記第２ガスサンプルプローブ及び前記イオンプローブが前記点火プラグの電極に対して同じ距離離れた位置に配置されているとともに、前記第１ガスサンプルプローブに接続された第１ＣＯ2濃度計と、前記第２ガスサンプルプローブに接続された第２ＣＯ2濃度計と、前記イオンプローブに接続されたイオン電流検出装置と、演算装置とを備えている。そして、前記演算装置は、前記２つのＣＯ2濃度計の各計測値及び前記イオン電流検出装置の検出値に基づいて、前記第１ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達した時点から前記第２ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達するまでの第１時間差、及び、前記イオンプローブに火炎面が到達した時点から前記第２ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達するまでの第２時間差を求め、前記第１時間差に基づいて既燃ガス膨張速度を算出し、その算出した既燃ガス膨張速度と前記第２時間差とから火炎帯の厚みを算出するように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の火炎状態量計測装置では、第１ＣＯ2濃度計及び第２ＣＯ2濃度計の各計測値に基づいて、第１ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達した時点から第２ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達するまでの第１時間差を求め、その第１時間差（Ｔ２−Ｔ１）と、点火プラグの電極（点火プラグの電極近傍に配置した第１ガスサンプルプローブ）と第２ガスサンプルプローブとの間の距離（Ｌ）とから既燃ガス膨張速度Ｓｂ（Ｓｂ＝Ｌ／（Ｔ２−Ｔ１））を算出することができる。さらに、イオン電流検出装置の検出値及び第２ＣＯ2濃度計の計測値に基づいて、イオンプローブに火炎面が到達した時点から第２ガスサンプルプローブに既燃ガスが到達するまでの第２時間差を求め、その第２時間差（Ｔ２−Ｔ３）と上記既燃ガス膨張速度（Ｓｂ）とから火炎帯の厚み（火炎帯の厚み＝Ｓｂ×（Ｔ２−Ｔ３））を算出することができる。
【０００８】
このように、本発明の火炎状態量計測装置によれば、火炎状態量として重要な既燃ガス膨張速度及び火炎帯の厚みを計測することが可能である。しかも、内燃機関に対しては２つのガスサンプルプローブ及びイオンプローブを配置するだけでよく、燃焼室を可視化するための設計・製造が不要であるので、コストを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の火炎状態量計測装置によれば、内燃機関の燃焼室の可視化を行うことなく、火炎帯の厚みを計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用するエンジン（内燃機関）の概略構成図である。
【図２】図１のエンジンの燃焼室の周辺の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の火炎状態計測装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】燃焼室内の火炎状態を模式的に示す図である。
【図５】既燃ガス膨張速度及び火炎帯の厚みの算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】燃焼室内のＣＯ2濃度及びイオンプローブ電圧の変化を示すグラフである。
【図７】燃焼室内の火炎状態を模式的に示す図である。
【図８】燃焼室内の火炎状態を模式的に示す図である。
【図９】燃焼室内の火炎状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
−エンジン−
まず、本発明を適用するエンジン（内燃機関）２０の概略構成について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１及び図２にはエンジン２０の１気筒の構成のみを示している。
【００１３】
この例のエンジン２０は、車両に搭載されるポート噴射式４気筒ガソリンエンジン（火花点火式内燃機関）であって、その各気筒を構成するシリンダブロック２１内には上下方向に往復動するピストン２３が設けられている。ピストン２３はコネクティングロッド２９を介してクランクシャフト２８に連結されており、ピストン２３の往復運動がコネクティングロッド２９によってクランクシャフト２８の回転へと変換される。
【００１４】
シリンダブロック２１の上端にはシリンダヘッド２２が設けられており、このシリンダヘッド２２とピストン２３との間に燃焼室２４が形成されている。シリンダヘッド２２には点火プラグ２７が配置されており、この点火プラグ２７の電極２７ａが燃焼室２４内に臨んでいる。電極２７ａは燃焼室２４（シリンダ）の略中央に相当する位置に配置されている。
【００１５】
シリンダヘッド２２には吸気ポート２５及び排気ポート２６が形成されている。吸気ポート２５の燃焼室２４内に臨む開口端に吸気バルブ２５ａが設けられており、排気ポート２６の燃焼室２４内に臨む開口端に排気バルブ２６ａが設けられている。これら吸気バルブ２５ａ及び排気バルブ２６ａは動弁系のカムシャフト（図示せず）によって開閉駆動される。
【００１６】
さらに、シリンダヘッド２２には、インジェクタ（燃料噴射弁）３０が噴孔を吸気ポート２５内に臨ませた状態で配置されている。インジェクタ３０は各気筒毎に設けられている。各インジェクタ３０には、燃料供給系の燃料タンク（図示せず）に貯溜の燃料が供給され、これによってインジェクタ３０から吸気ポート２５内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となって燃焼室２４に導入される。燃焼室２４に導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ２７にて点火されて燃焼・爆発する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン２３が往復動され、クランクシャフト２８が回転されてエンジン２０の駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気バルブ２６aの開弁にともない排気ポート２６に排出される。
【００１７】
−火炎状態量計測装置−
火炎状態量計測装置１０の概略構成について図３を参照して説明する。
【００１８】
火炎状態量計測装置１０は、点火プラグ近傍のＣＯ2濃度計測用のガスサンプルプローブ（以下、第１ガスサンプルプローブという）１１ａ、第１ＣＯ2濃度計１１、後述する目的位置のＣＯ2濃度計測用のガスサンプルプローブ（以下、第２ガスサンプルプローブという）１２ａ、第２ＣＯ2濃度計１２、イオンプローブ１３ａ、イオン電流検出装置１３、クランク角センサ１４、及び、演算ユニット１５などによって構成されている。
【００１９】
第１ガスサンプルプローブ１１ａ及び第２ガスサンプルプローブ１２ａは、エンジン２０に、その各先端が燃焼室２４内に臨むように配置されている。また、イオンプローブ１３ａもエンジン２０に電極（後述する中心電極及び接地電極）が燃焼室２４内に臨むように配置されている。
【００２０】
第１ガスサンプルプローブ１１ａの先端は点火プラグ２７の電極２７ａ（燃焼室２４内に配置）の近傍（以下、点火プラグ近傍ともいう）に配置されている。この第１ガスサンプルプローブ１１ａは第１ＣＯ2濃度計１１に接続されている。第１ＣＯ2濃度計１１の計測信号は演算ユニット１５に入力される。
【００２１】
第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端は、点火プラグ２７の電極２７ａから所定の距離（Ｌ）離れた目的位置に配置されている。本実施形態では、シリンダ内壁面２１ａの近傍の位置を目的位置としており、この目的位置に第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端を配置している。第２ガスサンプルプローブ１２ａは第２ＣＯ2濃度計１２に接続されている。第２ＣＯ2濃度計１２の計測信号は演算ユニット１５に入力される。
【００２２】
イオンプローブ１３ａは、中心電極及びこれに近接した接地電極を備え、これら中心電極と接地電極との間に微小なイオンギャップが形成されたものであり、中心電極と接地電極との間に電圧を印加した状態で、イオンギャップに火炎が存在すると、イオンの作用によって中心電極と接地電極との間のイオンギャップにイオン電流が流れ、そのイオン電流を外部に出力するようになっている。
【００２３】
イオンプローブ１３ａの電極（中心電極及び接地電極）は目的位置に配置されている。このイオンプローブ１３ａを配置する目的位置は、上記した第２ガスサンプルプローブ１２ａと同様に、シリンダ内壁面２１ａの近傍位置であり、この目的位置に配置されたイオンプローブ１３ａの電極と点火プラグ２７の電極２７ａとの間の距離は、上記第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端と点火プラグ２７の電極２７ａとの間の距離（Ｌ）と同じである。
【００２４】
なお、図３等において、図面を見やすくするために、第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端の位置とイオンプローブ１３ａの電極の位置とをずらして描いているが、これら第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端とイオンプローブ１３ａの電極とは、上記したように、点火プラグ２７の電極２７ａに対して同じ距離離れた位置（目的位置）に配置されている。
【００２５】
イオンプローブ１３ａはイオン電流検出装置１３に接続されている。イオン電流検出装置１３は、イオンプローブ１３ａが出力するイオン電流を検出抵抗の端子間電圧として取り出して出力する装置である。イオン電流検出装置１３の出力信号（イオンプローブ電圧）は演算ユニット１５に入力される。
【００２６】
クランク角センサ１４は、クランクシャフト２８（図１参照）のクランク角［°ＣＡ］を検出する。クランク角センサ１４は、例えばロータリエンコーダであって、クランク角を例えば０．１°ＣＡの単位で検出することができる。クランク角センサ１４の出力信号は演算ユニット１５に入力される。
【００２７】
演算ユニット１５は、例えば汎用のパソコンであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどを備えている。演算ユニット１５は、第１ＣＯ2濃度計１１、第２ＣＯ2濃度計１２、及び、イオン電流検出装置１３の各出力信号を、クランク角（例えば、０．１°ＣＡ）ごとに採り込み、それらの出力信号に基づいて［既燃ガス膨張速度］及び［火炎帯の厚み］を算出する。その算出方法については後述する。
【００２８】
演算ユニット１５には、第１ＣＯ2濃度計１１、第２ＣＯ2濃度計１２、イオン電流検出装置１３、及び、クランク角センサ１４のほか、ユーザが各種の操作を行うためのマウスおよびキーボード、あるいはタッチパネルなどの入力デバイスや、［既燃ガス膨張速度］及び［火炎帯の厚み］の算出結果などを表示するためのモニタ（液晶ディスプレイやＣＲＴ等）が接続されている。
【００２９】
−既燃ガス膨張速度・火炎帯の厚みの算出−
まず、燃焼室２４内の火炎状態について図４を参照して説明する。
【００３０】
図１に示すエンジン２０において、上記したようにインジェクタ３０から吸気ポート２５内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となって燃焼室２４に導入される。燃焼室２４に導入された混合気（燃料＋空気）が点火プラグ２７にて点火されると、燃焼室２４内に初期化炎が形成される。その火炎はシリンダ内壁面２１ａに燃え広がってゆくとともに、既燃ガス領域が膨張してゆく。このように、燃焼室２４内において燃焼が発生すると、燃焼室２４内には、図４に示すように、火炎帯（化学反応が活発でラジカルが存在する領域）が形成され、この火炎帯の燃え広がりにともなって既燃ガス領域（ＣＯ2濃度が高い（１０〜１５ｖｏｌ％濃度）領域）が膨張してゆく（図７〜図９参照）。
【００３１】
このような火炎の広がり及び既燃ガスの膨張の過程において、まずは、既燃ガスの先端が第１ガスサンプルプローブ１１ａの先端（点火プラグ近傍に配置）に到達し、次に火炎帯の先端（火炎面）がイオンプローブ１３ａの電極（目的位置（シリンダ内壁面２１ａの近傍）に配置）に到達し、次いで既燃ガスの先端が第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端（目的位置（シリンダ内壁面２１ａの近傍）に配置）に到達する。なお、図４（図７〜図９）では、説明を判りやすくするために、第２ガスサンプルプローブ１２ａ及びイオンプローブ１３ａをシリンダ内壁面から少し離れた位置に描いている。
【００３２】
そして、本実施形態においては、火炎状態量計測装置１０の第１ＣＯ2濃度計１１及び第２ＣＯ2濃度計１２の各計測値に基づいて、第１ガスサンプルプローブ１１ａの先端に既燃ガスの先端が到達した時点から第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端に既燃ガスの先端が到達するまでの第１時間差（既燃ガスの到達時間差）を求め、その到達時間差に基づいて既燃ガス膨張速度を算出する。さらに、第２ＣＯ2濃度計１２の計測値及びイオン電流検出装置１３の検出値に基づいて、イオンプローブ１３ａの電極に火炎面が到達した時点から第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端に既燃ガスの先端が到達するまでの第２時間差（火炎の到達時間と既燃ガスの到達時間との時間差）と、上記既燃ガス膨張速度とから火炎帯の厚みを算出する。
【００３３】
その既燃ガス膨張速度及び火炎帯の厚みの算出処理の具体的な例について、図５のフローチャート及び図６〜図９を参照して説明する。
【００３４】
まず、エンジン２０を始動して所定の運転状態に維持する（ステップＳＴ１０１）。このエンジン２０の運転中において、演算ユニット１５は、クランク角センサ１４の出力信号に基づいて、第１ＣＯ2濃度計１１、第２ＣＯ2濃度計１２及びイオン電流検出装置１３の各出力信号をクランク角ごとに採取してゆき（ステップＳＴ１０２）、第１ガスサンプルプローブ１１ａの先端に既燃ガスの先端が到達するタイミングＴ１、第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端に既燃ガスの先端が到達するタイミングＴ２、及び、イオンプローブ１３ａの電極に火炎帯の先端（火炎面）が到達するタイミングＴ３を記録する。
【００３５】
具体的に、演算ユニット１５は、点火プラグ２７の点火後に、第１ＣＯ2濃度計１１にて計測されるＣＯ2濃度計測値（点火プラグ近傍のＣＯ2濃度）が所定のしきい値ｔｈ１を超えたタイミング（点火時点からの経過時間）を上記タイミングＴ１として記録（例えばＲＡＭに記録）し、イオン電流検出装置１３にて検出されるイオンプローブ電圧（目的位置（シリンダ内壁面２１ａの近傍）におけるイオン電流による電圧）が所定のしきい値ｔｈ３を跨いだタイミング（点火時点からの経過時間）を上記タイミングＴ３として記録（例えばＲＡＭに記録）する。さらに、第２ＣＯ2濃度計１２にて計測されるＣＯ2濃度計測値（目的位置（シリンダ内壁面２１ａの近傍）のＣＯ2濃度）が所定のしきい値ｔｈ２を超えたタイミング（点火時点からの経過時間）を上記タイミングＴ２として記録（例えばＲＡＭに記録）する。
【００３６】
なお、上記タイミングの判定に用いるしきい値ｔｈ１，ｔｈ２は、各ガスサンプルプローブ１１ａ，１２ａの先端に既燃ガスが到達したことを判別するためのしきい値であって、例えば、燃焼時における燃焼室２４内のＣＯ2濃度の変化（例えば、図６の実線及び一点鎖線で示すＣＯ2濃度変化）を実験・シミュレーション等により取得しておき、そのＣＯ2濃度変化の最大値（既燃ガスが発生している状態の最大値）と最小値（既燃ガスが発生していない状態の値）との差に所定の割合（例えば１０％）を乗算した値をしきい値とする。なお、しきい値ｔｈ１としきい値ｔｈ２とは異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。
【００３７】
また、しきい値ｔｈ３は、ノイズに起因するイオンプローブ電圧の変化を、イオン電流発生によるものと誤判定すること防止するためのしきい値であって、ノイズによるイオンプローブ電圧の変化量を実験・シミュレーション等によって解析しておき、そのノイズによる電圧変化とイオン電流による電圧変化とを判別できるような値をしきい値とする。
【００３８】
ここで、上記の各タイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３を図６のグラフ（一例）を参照して説明すると、第１ＣＯ2濃度計１１にて計測されるＣＯ2濃度（実線）が急激に変化（上昇）してしきい値ｔｈ１を超えたタイミングが「Ｔ１」である。このときの燃焼室２４内の火炎及び既燃ガスの状態を図７に模式的に示す。次に、イオン電流検出装置１３にて検出されるイオンプローブ電圧（破線）が急激に変化（下降）してしきい値ｔｈ３を跨いだタイミングが「Ｔ３」である。このときの燃焼室２４内の火炎及び既燃ガスの状態を図８に模式的に示す。さらに、第２ＣＯ2濃度計１２にて計測されるＣＯ2濃度（一点鎖線）が急激に変化（上昇）してしきい値ｔｈ２を超えたタイミングが「Ｔ２」である。このときの燃焼室２４内の火炎及び既燃ガスの状態を図９に模式的に示す。
【００３９】
そして、演算ユニット１５は、上記した処理によって記録したタイミングＴ１，タイミングＴ２，タイミングＴ３を用いて既燃ガス膨張速度及び火炎帯の厚みを下記の処理にて算出する（ステップＳＴ１０３、ステップＳＴ１０４）。
【００４０】
＜既燃ガス膨張速度＞
演算ユニット１５は、上記した処理によって記録したタイミングＴ１（点火プラグ近傍の第１ガスサンプルプローブ１１ａに既燃ガスが到達したタイミング）とタイミングＴ２（目的位置（シリンダ内壁面近傍）の第２ガスサンプルプローブ１２ａに既燃ガスが到達したタイミング）との到達時間差（Ｔ２−Ｔ１）を求める。その到達時間差（Ｔ２−Ｔ１）と、点火プラグ２７の電極２７ａ（点火プラグ近傍の第１ガスサンプルプローブ１１ａの先端）と第２ガスサンプルプローブ１２ａの先端との間の距離（Ｌ）とから、既燃ガス膨張速度Ｓｂ（Ｓｂ＝Ｌ／（Ｔ２−Ｔ１））を算出して記録する。
【００４１】
＜火炎帯の厚み＞
演算ユニット１５は、上記した処理によって記録したタイミングＴ３（目的位置（シリンダ内壁面近傍）のイオンプローブ１３ａの電極に火炎面が到達したタイミング）と、タイミングＴ２（目的位置（シリンダ内壁面近傍）の第２ガスサンプルプローブ１２ａに既燃ガスが到達したタイミング）との到達時間差（Ｔ２−Ｔ３）を求める。その到達時間差（Ｔ２−Ｔ３）と、上記した既燃ガス膨張速度Ｓｂとから、火炎面（火炎の先端）から既燃ガスの先端までの距離つまり火炎帯の厚み（火炎帯の厚み＝（Ｓｂ×（Ｔ２−Ｔ３））を算出して記録する。
【００４２】
そして、演算ユニット１５は上記した処理により得られた既燃ガス膨張速度及び火炎帯の厚みの算出結果をモニタに表示し、また、演算ユニット１５内部のメモリや外部記録装置に記録して（ステップＳＴ１０５）、火炎状態量の計測を終了する。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、火炎状態量として重要な既燃ガス膨張速度及び火炎帯の厚みを計測することが可能である。しかも、エンジン（内燃機関）２０に対しては２つのガスサンプルプローブ１１ａ，１２ａ及びイオンプローブ１３ａを配置するだけでよく、燃焼室２４を可視化するための設計・製造が不要であるので、コストを抑制することができる。
【００４４】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、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。
【００４５】
例えば、以上の実施形態では、イオンプローブ１３ａが出力するイオン電流の値を検出抵抗の端子間電圧として取り出し、そのイオンプローブ電圧に基づいて火炎面を検出しているが、イオンプローブ１３ａが出力するイオン電流をそのまま検出して火炎面を検出するようにしてもよい。
【００４６】
以上の実施形態では、４気筒ガソリンエンジンに本発明を適用しているが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の気筒数のエンジンにも適用可能である。また、本発明は、直噴型ガソリンエンジンにも適用可能であり、さらに、ＦＦＶ（Flexible fuel Vehicle）エンジンにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、内燃機関の火炎状態量を計測装置に利用可能であり、特に、火炎帯の厚みを計測する装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  火炎状態量計測装置
１１  第１ＣＯ2濃度計
１１ａ  第１ガスサンプルプローブ
１２  第２ＣＯ2濃度計
１２ａ  第２ガスサンプルプローブ
１３  イオン電流検出装置
１３ａ  イオンプローブ
１４  クランク角センサ
１５  演算ユニット（演算装置）
２０  エンジン
２４  燃焼室
２７  点火プラグ
２７ａ  点火プラグの電極
【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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