(57)【要約】【課題】筒内圧センサからの信号に基づく気筒内の燃焼状態の検出を、柔軟な構成により高精度に行うことができる内燃機関の制御システムを提供する。【解決手段】エンジンＥＣＵ１にはクランク角センサ９からの信号が入力され、燃焼状態処理ＥＣＵ２にはＣＰＳ８からの信号が入力される。そして、燃焼状態処理ＥＣＵ２は、ＣＰＳ８からの信号に基づいて燃焼室６内の燃焼状態を検出する、とその検出結果をエンジンＥＣＵ１に送信し、エンジンＥＣＵ１は、クランク角センサ９からの信号と、燃焼状態処理ＥＣＵ２より送信された燃焼状態の検出結果とに基づいてインジェクタ７による燃料噴射制御を行う。【選択図】図１
2017053237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク角センサ（９）からの信号が入力される第１制御装置（１）と、
筒内圧センサ（８）からの信号が入力される第２制御装置（２）とを備え、
前記第２制御装置は、前記筒内圧センサからの信号に基づいて気筒内の燃焼状態を検出する燃焼状態検出部（１６）を備え、前記検出結果を前記第１制御装置に送信し、
前記第１制御装置は、前記クランク角センサからの信号と、前記第２制御装置より送信された前記燃焼状態の検出結果とに基づいて、気筒内の燃料噴射制御を行う燃料噴射制御部（１３）を備える内燃機関の制御システム。
【請求項２】
前記第２制御装置は、前記筒内圧センサからの信号を一定時間毎に検出する筒内圧検出部（１４）と、
前記第１制御装置より、前記クランク角センサからの信号及び前記信号を検出した時刻を取得する信号・時刻受信部（１７）と、
前記筒内圧センサからの信号レベルがピークに達するタイミングを検出するタイミング検出部（１５）と、
前記タイミングを基準として、前記筒内圧センサからの信号をクランク角に対応付けて処理する角度同期化部（１８）とを備える請求項１記載の内燃機関の制御システム。
【請求項３】
クランク角センサ（９）からの信号が入力される外部の制御装置（１）より、前記クランク角センサからの信号及び前記信号を検出した時刻を取得する時刻受信部（１７）と、
筒内圧センサ（８）から入力される信号を一定時間毎に検出する筒内圧検出部（１４）と、
前記筒内圧センサからの信号レベルがピークに達するタイミングを検出するタイミング検出部（１５）と、
前記タイミングを基準として、前記筒内圧センサからの信号をクランク角に対応付けて処理する角度同期化部（１８）と、
前記信号に基づいて気筒内の燃焼状態を検出する燃焼状態検出部（１６）とを備え、前記検出の結果を外部に送信する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御システム及び内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関であるエンジンを制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、エンジンに配置されたクランク角センサのセンサ信号や、筒内圧センサであるＣＰＳのセンサ信号が入力され、クランク角から求められる筒内容積とＣＰＳ信号とから、例えば熱発生量の５０％位置として定義される燃焼重心位置であるＭＦＢを検出する。そしてＥＣＵは、燃焼重心位置が理想位置に合致するように、エンジンを構成する気筒内の燃料噴射を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２０７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、ＣＰＳ信号を処理して燃料噴射制御を行う際には、高性能のマイクロコンピュータ（マイコン）を用いてエンジンＥＣＵを構成する必要がある。また、エンジンにはＣＰＳが搭載されないものもあるため、ＣＰＳ搭載の有無に対応してＥＣＵを構成し分けると開発効率が低下し、開発コストは上昇する。
【０００５】
そこで、入力されるＣＰＳ信号に基づくＭＦＢの検出を、エンジンＥＣＵとは別個のＥＣＵに処理をさせ、当該ＥＣＵが検出したＭＦＢをエンジンＥＣＵに送信する構成を採用することが考えられる。しかしながら、ＭＦＢの検出には、ＣＰＳ信号の値と、当該信号を取得した時点のクランク角との整合に高い精度が要求される。したがって、上記の構成を採用すると、ＭＦＢの検出精度が低下することが問題となる。
【０００６】
例えば、上記の構成において、クランク角信号を分岐させて双方のＥＣＵに入力することも考えられる。しかし、クランク角信号はエンジン制御において特に重要な信号であるため、この場合、分岐に伴う信号の劣化や耐ノイズ性の低下が懸念される。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒内圧センサからの信号に基づく気筒内の燃焼状態の検出を、柔軟な構成により高精度に行うことができる内燃機関の制御システム及び内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の内燃機関の制御システムによれば、第１制御装置にはクランク角センサからの信号が入力され、第２制御装置には筒内圧センサからの信号が入力される。そして、第２制御装置は、燃焼状態検出部により筒内圧センサからの信号に基づいて気筒内の燃焼状態を検出すると、その検出結果を第１制御装置に送信する。第１制御装置の燃料噴射制御部は、クランク角センサからの信号と、第２制御装置より送信された燃焼状態の検出結果とに基づいて気筒内の燃料噴射制御を行う。このように構成すれば、気筒内の燃焼状態の検出は第２制御装置が行い、気筒内の燃料噴射制御は第１制御装置が行うので、処理機能を２つの制御装置に分散させることができる。
【０００９】
請求項２記載の内燃機関の制御システムによれば、第２制御装置は、筒内圧検出部により筒内圧センサからの信号を一定時間毎に検出し、第１制御装置よりクランク角センサからの信号及び前記信号を検出した時刻を、信号・時刻受信部により取得する。そして、タイミング検出部により、筒内圧センサからの信号レベルがピークに達するタイミングを検出すると、そのタイミングを基準として角度同期化部が、筒内圧センサからの信号をクランク角に対応付けて処理する。
【００１０】
このように構成すれば、第２制御装置は、筒内圧センサからの信号を一定時間毎に時間同期で検出するが、第１制御装置より内燃機関のクランク角及びその検出時刻を取得できる。ここで、「筒内圧センサからの信号レベルがピークに達するタイミング」は内燃機関が上死点に達したタイミングであり、上記信号の変化状態より検出できる。また、上死点に達したタイミングは、クランク角の位置に関連している。
【００１１】
そして、第２制御装置が、前記タイミングを基準に、筒内圧センサからの信号をクランク角に対応付けて処理すれば、時間同期で取得した筒内圧センサ信号をクランク角に対応付けることができる（角度同期）。これにより、第２制御装置は、気筒内の燃焼状態をクランク角に同期させて取り扱うことが可能になる。
【００１２】
請求項３記載の内燃機関の制御装置（以下、本制御装置）によれば、信号・時刻受信部は、クランク角センサからの信号が入力される外部の制御装置より、前記信号及び前記信号を検出した時刻を取得する。筒内圧検出部は、筒内圧センサから入力される信号を一定時間毎に検出し、タイミング検出部により前記信号レベルがピークに達するタイミングを検出する。角度同期化部は、前記タイミングを基準として筒内圧センサからの信号をクランク角に対応付けて処理する。そして、燃焼状態検出部が前記信号に基づいて気筒内の燃焼状態を検出すると、その検出結果を外部に送信する。
【００１３】
すなわち、本制御装置は、筒内圧センサからの信号を一定時間毎に時間同期で検出するが、外部の制御装置より内燃機関のクランク角及びその検出時刻を取得する。ここで、「筒内圧センサからの信号レベルがピークに達するタイミング」は内燃機関が上死点に達したタイミングであり、上記信号の変化状態より検出できる。また、上死点に達したタイミングは、クランク角に関連している。
【００１４】
そして、本制御装置が、前記タイミングを基準に、筒内圧センサからの信号をクランク角に対応付けて処理すれば、時間同期で取得した筒内圧センサ信号をクランク角に対応付けることができる（角度同期）。これにより、本制御装置は、気筒内の燃焼状態をクランク角に同期させて取り扱うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態であり、内燃機関の制御システムを示す機能ブロック図
【図２】クランク角時刻検出処理を示すフローチャート
【図３】クランク角時刻受信処理を示すフローチャート
【図４】筒内圧検出処理を示すフローチャート
【図５】ＴＤＣ検出処理を示すフローチャート
【図６】筒内圧角度同期化処理を示すフローチャート
【図７】燃焼状態検出処理を示すフローチャート
【図８】噴射指令補正値算出処理を示すフローチャート
【図９】噴射指令補正値受信処理を示すフローチャート
【図１０】燃料噴射制御処理を示すフローチャート
【図１１】各ＣＰＳにより検出されるＴＤＣのクランク角を示すタイミングチャート
【図１２】クランク角７０［°ＣＡ］〜１００［°ＣＡ］の範囲における各数値の変化を示すタイミングチャート
【図１３】図１２において筒内圧角度同期［気筒番号］［ｋ］がどのように得られるかを、各数値の変化により示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、一実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の内燃機関の制御システムは、エンジンＥＣＵ１と、燃焼状態処理ＥＣＵ２とを備えている。これらのＥＣＵ１及び２は、それぞれマイクロコンピュータ（マイコン）３及び４を中心として、その機能が実現されている。エンジンＥＣＵ１は第１制御装置に、燃焼状態処理ＥＣＵ２は第２制御装置に相当する。
【００１７】
車両の内燃機関５には、例えば４つの気筒，つまり燃焼室６ａ〜６ｄが配置されている。これらの燃焼室６ａ〜６ｄには、それぞれインジェクタ７ａ〜７ｄと、ＣＰＳ８ａ〜８ｄとが配置されている。インジェクタ７ａ〜７ｄはエンジンＥＣＵ１によって制御され、ＣＰＳ８ａ〜８ｄのセンサ信号は燃焼状態処理ＥＣＵ２に入力されている。また、内燃機関５にはクランク角センサ９が配置されており、そのセンサ信号はエンジンＥＣＵ１に入力されている。ＣＰＳ８は筒内圧センサに相当する。
【００１８】
エンジンＥＣＵ１は、クランク角時刻検出部１１，噴射指令補正値受信部１２及び燃料噴射制御部１３を備えている。一方、燃焼状態処理ＥＣＵ２は、筒内圧検出部１４，ＴＤＣ検出部１５，燃焼状態検出部１６，クランク角時刻受信部１７，筒内圧角度同期化部１８及び噴射指令補正値算出部１９を備えている。これら各部の機能については、以下の作用説明に併せて説明する。また、エンジンＥＣＵ１と燃焼状態処理ＥＣＵ２とは、例えばＣＡＮ（Controller Aria Network，登録商標）等の車載ＬＡＮにより接続されており、相互に通信を行う。
【００１９】
＜クランク角時刻検出処理＞
図２に示すように、エンジンＥＣＵ１のクランク角時刻検出部１１は、クランク角センサ９により内燃機関５のクランク角が検出されると、図示しないフリーランタイマにより計時されているその時点のフリーラン時刻をクランク角時刻として、前記クランク角に付随させて記憶する（Ｓ１）。尚、クランク角センサ９が検出するクランク角の間隔であるＮＥ（Number of Engine speed）間隔は、例えば１０［°ＣＡ］である。したがって、クランク角時刻としては、０［°ＣＡ］〜７２０［°ＣＡ］間のセンサ信号の入力時刻が保持されることになる。
【００２０】
次に、クランク角時刻データ数が、クランク角時刻送信データ数より「１」を減じた値に等しくなったか否かを判断する（Ｓ２）。エンジンＥＣＵ１は、次のステップＳ３にて燃焼状態処理ＥＣＵ２にクランク角及びクランク角時刻を送信するが、その送信間隔は例えば１８０［°ＣＡ］である。したがって、エンジンＥＣＵ１は、クランク角１８０［°ＣＡ］間隔毎に１８個のデータを送信する。また、ステップＳ１におけるクランク角時刻データ数は「０〜１７」に変化する。
【００２１】
ステップＳ２において、クランク角時刻データ数が「１７」でなければ（ＮＯ）クランク角時刻データ数をインクリメントして（Ｓ７）ステップＳ５に移行する。そして、クランク角が７２０［°ＣＡ］／ＮＥ間隔，つまり「７２」になったか否かを判断する。クランク角＝「７２」でなければ（ＮＯ）クランク角をインクリメントして（Ｓ８）処理を終了する。
【００２２】
一方、ステップＳ２においてクランク角時刻データ数が「１７」であれば（ＹＥＳ）、続くステップＳ３において上述のように送信を行う。尚、燃焼状態処理ＥＣＵ２が存在しないシステムの場合、ステップＳ３の処理は不要であるが、送信したデータが受信されないだけである。そして、クランク角時刻データ数を「０」にすると（Ｓ４）ステップＳ５に移行する。ここで、クランク角＝「７２」であれば（ＹＥＳ）クランク角を「０」にして（Ｓ６）処理を終了する。
【００２３】
＜クランク角時刻受信処理＞
図３に示すように、燃焼状態処理ＥＣＵ２のクランク角時刻受信部１７は、エンジンＥＣＵ１より送信されたクランク角等の受信処理を行う。クランク角時刻受信部１７は、信号・時刻受信部に相当する。ステップＳ１１においてクランク角及びクランク角時刻を受信すると（ＹＥＳ）、それらをメモリ等の記憶部に記憶させて保存する（Ｓ１２）。ここでは、送信間隔毎の１８個のデータを一括して受信し保存する。そして、変数ｊにクランク角の値を代入し（Ｓ１３）、気筒番号を「０」にする（Ｓ１４）。
【００２４】
続くステップＳ１５では、変数ｊがクランク角時刻送信データ数より「１」を減じた値よりも大きいか否かを判断する。変数ｊが上記値以上であれば（ＮＯ）処理を終了する。一方、変数ｊが上記値よりも大であれば（ＹＥＳ）、変数ｊよりクランク角時刻送信データ数を減じた値を変数ｊに代入する（Ｓ１６）。そして、気筒番号をインクリメントすると（Ｓ１７）ステップＳ１５に戻る。
【００２５】
具体的に数値を挙げて説明すると、最初はクランク角［０］〜［１７］に対応する１８個のデータが受信される。すると、変数ｊは「１７」となり（Ｓ１３）、クランク角のデータに付随する気筒番号は「０」である（Ｓ１４）。そして、ステップＳ１５で「ＮＯ」となるから、クランク角［０］〜［１７］に対応する１８個のデータは気筒番号「０」となる。
【００２６】
次はクランク角［１８］〜［３５］に対応する１８個のデータが受信される。すると、変数ｊは「３５」となり（Ｓ１３）、気筒番号の初期値は「０」である（Ｓ１４）。そして、ステップＳ１５で「ＹＥＳ」となるから、変数ｊは（３５−１８＝１７）になる。気筒番号がインクリメントされて（Ｓ１７）「１」となる。今度はステップＳ１５で「ＮＯ」となるから、クランク角［１８］〜［３５］に対応する１８個のデータは気筒番号「１」となる。
以下、同様にしてクランク角［３６］〜［５３］に対応する１８個のデータは気筒番号「２」となり、クランク角［５４］〜［７１］に対応する１８個のデータは気筒番号「３」となる。
【００２７】
＜筒内圧検出処理＞
図４に示すように、燃焼状態処理ＥＣＵ２の筒内圧検出部１４は、先ず変数ｉに「０」を代入し（Ｓ２１）、ＣＰＳ信号のＡ／Ｄ変換結果［ｉ］を、筒内圧［ｉ］［筒内圧最新位置］に代入する（Ｓ２２）。Ａ／Ｄ変換周期は、例えば１０μｓとする。次に、ＴＤＣ検出部１５が、後述する図５に示すようにＴＤＣ検出処理を行う（Ｓ２３，図５参照）。ＴＤＣ検出処理が実行されると、変数ｉをインクリメントする（Ｓ２４）。
【００２８】
続いて、変数ｉが気筒数「４」より小さいか否かを判断し（Ｓ２５）、気筒数「４」より小さければ（ＹＥＳ）ステップＳ２２に移行する。一方、変数ｉが気筒数「４」以上であれば（ＮＯ）、筒内圧最新位置をインクリメントする（Ｓ２６）。そして、筒内圧最新位置が筒内圧記憶数よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２７）。
【００２９】
ここで、筒内圧記憶数は、例えばＣＰＳ信号の記憶期間を１５００００μｓとすると、（１５００００μｓ／１０μｓ＝１５０００）となる。記憶期間の１５００００μｓは、内燃機関５の最低回転数を８００「ｒｐｍ」として、クランク角７２０［°ＣＡ］に亘りＣＰＳ信号を記憶できるように定めている。
【００３０】
ステップＳ２７において、筒内圧最新位置が筒内圧記憶数よりも小さければ（ＹＥＳ）処理を終了し、筒内圧最新位置が筒内圧記憶数以上であれば（ＮＯ）筒内圧最新位置に「０」を代入して処理を終了する。つまり、筒内圧最新位置は「０〜１５０００」の範囲で変化する。
【００３１】
＜ＴＤＣ検出処理＞
図５に示すように、燃焼状態処理ＥＣＵ２のＴＤＣ検出部１５は、タイミング検出部に相当し、ＣＰＳ信号について微分値（筒内圧微分値）を演算する。そして、今回演算した筒内圧微分値［ｉ］を、筒内圧微分値前回［ｉ］に代入する（Ｓ３１）。次に、筒内圧［ｉ］［筒内圧最新位置］より筒内圧［ｉ］［筒内圧最新位置−１］を減じたものを、筒内圧微分値［ｉ］に代入する（Ｓ３２）。
【００３２】
それから、筒内圧［ｉ］［筒内圧最新位置］がＴＤＣ検出可能筒内圧より大きいか否かを判断する（Ｓ３３）。ＴＤＣ検出可能筒内圧は、例えば３［ＭＰａ］とする。ＴＤＣ検出可能筒内圧以下であれば（ＮＯ）、ピーク検出回数［ｉ］に「０」を代入し（Ｓ３４）処理を終了する。
【００３３】
一方、筒内圧［ｉ］［筒内圧最新位置］がＴＤＣ検出可能筒内圧より大きければ（Ｓ３３；ＹＥＳ）、筒内圧微分値［ｉ］が負数であり、且つ筒内圧微分値前回［ｉ］が正数か否かを判断する（Ｓ３５）。上記の条件が成立しなければ（ＮＯ）処理を終了する。上記の条件が成立すれば（ＹＥＳ）、筒内圧微分値の符号の極性が変化したことで筒内圧がピークレベルに達したこと、つまり上死点ＴＤＣを検出したことになる。そこで、その時点のピーク検出回数［ｉ］が「０」であることを確認すると（Ｓ３６；ＹＥＳ）、ＴＤＣの検出タイミングであるＴＤＣ時間位置［ｉ］に、筒内圧最新位置をデクリメントした値を代入する（Ｓ３７）。それから、ピーク検出回数［ｉ］をインクリメントして（Ｓ３８）ＴＤＣ検出済みのステータスにすると、処理を終了する。
【００３４】
＜筒内圧角度同期化処理＞
図６に示すように、燃焼状態処理ＥＣＵ２の筒内圧角度同期化部１８は、先ず変数ｋに「０」を代入すると（Ｓ４１）、筒内圧角度同期［気筒番号］［ｋ］を算出する（Ｓ４２）。筒内圧角度同期［気筒番号］［ｋ］は、以下のように算出される。
筒内圧［気筒番号］［ＴＤＣ時間位置［気筒番号］
−（クランク角時刻［ＴＤＣ角度位置［気筒番号］］
−クランク角時刻［ＴＤＣ角度位置［気筒番号］
−筒内圧角度同期ＴＤＣ前データ数＋ｋ］）／ＣＰＳ信号ＡＤ変換周期］
…（１）
【００３５】
ここで、（１）式の理解を容易にするため、各変数を説明する。
・筒内圧角度同期［気筒番号］［ｋ］：気筒毎のＮＥ間隔の筒内圧データ
・筒内圧［気筒番号］［筒内圧インデックス］＝気筒毎の１０μｓ間隔の筒内圧データ
・筒内圧インデックス＝０〜１４９９９
尚、ＴＤＣ角度位置［気筒番号］＝気筒毎のＴＤＣのクランク角であり、具体的には、
ＴＤＣ角度位置［０］＝  ９０［°ＣＡ］／ＮＥ間隔
ＴＤＣ角度位置［１］＝２７０［°ＣＡ］／ＮＥ間隔
ＴＤＣ角度位置［２］＝４５０［°ＣＡ］／ＮＥ間隔
ＴＤＣ角度位置［３］＝６３０［°ＣＡ］／ＮＥ間隔
となる（図１１参照）。
・筒内圧角度同期ＴＤＣ前データ数＝筒内圧角度同期ＴＤＣ前期間／ＮＥ間隔
・筒内圧角度同期ＴＤＣ前期間＝９０［°ＣＡ］
であり、筒内圧角度同期期間は１８０［°ＣＡ］である。
【００３６】
更に、各変数をより具体的に説明すると、以下のようになる。
・ＴＤＣ時間位置［気筒番号］：気筒毎のＴＤＣの筒内圧インデックス
・ＴＤＣのクランク角−筒内圧角度同期ＴＤＣ前データ数＋ｋ＝ｋのクランク角
・筒内圧角度同期ＴＤＣ前データ数：筒内圧角度同期のＴＤＣより前のデータ数（＝９）
・ｋ：筒内圧角度同期インデックス（＝０〜１７）
・クランク角時刻［ｋのクランク角］＝ｋのクランク角時刻
・クランク角時刻［ＴＤＣのクランク角］＝ＴＤＣのクランク角時刻
であるから、
・ＴＤＣのクランク角時刻−ｋのクランク角時刻＝ｋからＴＤＣまでの時間
となる。
【００３７】
更に、
・ｋからＴＤＣまでの時間／ＣＰＳ信号ＡＤ変換周期
＝ｋからＴＤＣまでの筒内圧データ数
・ＴＤＣの筒内圧インデックス−ｋからＴＤＣまでの筒内圧データ数
＝ｋに対応する筒内圧インデックス
となる。
【００３８】
つまり、上記（１）式は、
気筒毎のＮＥ間隔の筒内圧データ
＝筒内圧［気筒番号］［ｋに対応する筒内圧インデックス］
を示しており、時間同期で得られた筒内圧データを、角度同期で対応付けしていることになる。
【００３９】
次に、変数ｋをインクリメントすると（Ｓ４３）、変数ｋが、筒内圧角度同期データ数より「１」を減じた値より小さいか否かを判断する（Ｓ４４）。ここで、
筒内圧角度同期データ数＝筒内圧角度同期期間／ＮＥ間隔（＝１８）
である。変数ｋが上記値よりも小さければ（ＹＥＳ）ステップＳ４２に戻り、変数ｋが上記値以上であれば（ＮＯ）処理を終了する。
【００４０】
すなわち筒内圧角度同期化処理とは、燃焼状態処理ＥＣＵ２が１０μｓ間隔で取得した（時間同期）筒内圧のＡ／Ｄ変換値を、ＮＥ間隔である１０［°ＣＡ］に同期させて対応付ける（角度同期）処理である。例えば、ＴＤＣより９０［°ＣＡ］だけ前の筒内圧値は、両者の時間差をＮＥ間隔に対応する時刻（ＮＥ時刻，フリーラン時刻）から算出することで、時間同期で取得した筒内圧より求めたＴＤＣから、上記時間差分だけシフトした位置の値になる。また、この同期化処理は筒内圧角度同期期間に相当する、筒内圧と前記ＮＥ時刻とが揃ったタイミングで実行可能である。本実施形態の設定例では、ＮＥ時刻受信処理後，つまりＴＤＣの検出タイミングより９０［°ＣＡ］後のタイミングとなる。
【００４１】
＜燃焼状態検出処理＞
図７に示すように、燃焼状態処理ＥＣＵ２の燃焼状態検出部１６は、熱発生率ｄＱ（θ）を（２）式により算出する（Ｓ５１）。
ｄＱ（θ）＝｛１／（κ−１）｝・［κ・Ｐ（θｉ）・｛Ｖ（θｉ）−Ｖ（θｉ−１）｝
＋Ｖ（θｉ）・｛Ｐ（θｉ）−Ｐ（θｉ−１）｝］      …（２）
θ：クランク角
κ：筒内気体の比熱比
Ｐ（θ）：筒内圧
Ｖ（θ）：筒内容積
【００４２】
次に、熱発生量を算出する（Ｓ５２）。熱発生量は、熱発生率ｄＱ（θ）を燃焼開始（例えばＴＤＣの９０［°ＣＡ］前）から燃焼終了（例えばＴＤＣの９０［°ＣＡ］後）までの間に積算することで求める。それから、燃焼重心を算出する（Ｓ５３）。燃焼重心は、熱発生量が所定の比率に達した時点のクランク角である（この処理の詳細については。例えば特開２００８−６９７１３号公報を参照）。
【００４３】
＜噴射指令補正値算出処理＞
図８に示すように、燃焼状態処理ＥＣＵ２の噴射指令補正値算出部１９は、例えば目標燃焼重心を、燃焼エネルギーを最も運動エネルギーに変換できる位置（例えばＴＤＣ後の１５［°ＣＡ］）とした場合、
噴射指令補正値＝目標燃焼重心−燃焼重心
により噴射指令補正値を算出する（Ｓ６１）。それから、噴射指令補正値をエンジンＥＣＵ１に送信する（Ｓ６２）。
【００４４】
＜噴射指令補正値受信処理＞
図９に示すように、エンジンＥＣＵ１の噴射指令補正値受信部１２は、燃焼状態処理ＥＣＵ２より送信された噴射指令補正値を受信すると（Ｓ７１；ＹＥＳ）、受信した補正値をメモリ等に記憶して保存する（Ｓ７２）。
【００４５】
＜燃料噴射制御処理＞
図１０に示すように、エンジンＥＣＵ１の燃料噴射制御部１３は、燃料噴射要求があると（Ｓ８１；ＹＥＳ）、噴射指令値及び噴射指令補正値を読み出す（Ｓ８２，Ｓ８３）。そして、噴射指令値に噴射指令補正値を加算することで補正すると（Ｓ８４）、補正した噴射指令値に基づきアクチュエータ（インジェクタ７）を駆動する（Ｓ８５）。
【００４６】
図１２に示すように、例えばクランク角７０［°ＣＡ］〜１００［°ＣＡ］の範囲において、気筒番号「０」のＴＤＣは９０［°ＣＡ］であり、ＴＤＣを基準とする前後ＮＥ間隔１０［°ＣＡ］刻みの各タイミングを、
…→ＢＴＤＣ２０→ＢＴＤＣ１０→ＴＤＣ→ＡＴＤＣ１０→…
のように示している。
例えばＢＴＤＣ２０→ＢＴＤＣ１０間の経過時間は（４００−１００＝）３００μｓであり、ＢＴＤＣ１０→ＴＤＣ間の経過時間は（９００−４００＝）５００μｓである。
【００４７】
ＣＰＳ信号は、本実施形態では１０μｓ毎に取得されるので、実際にはより狭い時間間隔になるが、図示の都合上粗い間隔で示している。また、筒内圧（時間同期）がＮＥ間隔に一致するように示されているが、実際には、これらにずれが生じているのが通常である。
【００４８】
図１３は、筒内圧角度同期化処理における（１）式の説明に対応した演算の過程における各数値の変化を示している。その結果、
角度同期タイミング  筒内圧角度同期［気筒番号］［ｋ］
ＢＴＤＣ２０        筒内圧角度同期［０］［  ７］＝４．６［ＭＰａ］
ＢＴＤＣ１０        筒内圧角度同期［０］［  ８］＝４．８［ＭＰａ］
ＴＤＣ            筒内圧角度同期［０］［  ９］＝５．０［ＭＰａ］
ＡＴＤＣ１０        筒内圧角度同期［０］［１０］＝４．７［ＭＰａ］
ＢＴＤＣ２０        筒内圧角度同期［１］［  ７］＝４．６［ＭＰａ］
のように、燃焼状態処理ＥＣＵ２が１０μｓ毎に時間同期で取得した筒内圧について、ＮＥ間隔との対応付けである角度同期がとられていることが分かる。
【００４９】
以上のように本実施形態によれば、エンジンＥＣＵ１にはクランク角センサ９からのセンサ信号が入力され、燃焼状態処理ＥＣＵ２にはＣＰＳ８からのセンサ信号が入力される。そして、ＥＣＵ２の燃焼状態検出部１６が、ＣＰＳ８からの信号に基づいて燃焼室６内の燃焼状態を検出すると、その検出結果をエンジンＥＣＵ１に送信する。ＥＣＵ１の燃料噴射制御部１３は、クランク角センサ９からの信号と、燃焼状態処理ＥＣＵ２より送信された燃焼状態の検出結果とに基づいてインジェクタ７による燃料噴射制御を行う。このように構成すれば、燃焼室６内の燃焼状態の検出はＥＣＵ２が行い、燃料噴射制御はＥＣＵ１が行うので、処理機能を２つのＥＣＵに分散させることができるため、マイコン３には処理性能が低くて安価なマイコンを用いることができる。
【００５０】
そして、ＣＰＳ８が搭載されていない内燃機関に対してはＥＣＵ１のみで制御システムを構成できるので、ＥＣＵ１を共通化することが可能になる。したがって、ＣＰＳ８の有無に応じてＥＣＵを設計し分ける必要がなくなり、開発に要する手間やコストを削減できる。
【００５１】
また、ＥＣＵ２は、筒内圧検出部１４によりＣＰＳ８からの信号を一定時間毎に検出し、ＥＣＵ１よりクランク角センサ９からの信号であるクランク角及びそのクランク角を検出した時刻をクランク角時刻受信部１７を介して取得する。そして、ＴＤＣ検出部１５がＣＰＳ８からのＣＰＳ信号レベルがピークに達するタイミングであるＴＤＣを検出すると、筒内圧角度同期化部１８が、そのタイミングを基準としてＣＰＳ信号をクランク角に対応付けて処理する。
【００５２】
すなわち、ＥＣＵ２は、ＣＰＳ８からの信号を一定時間毎に時間同期で検出するが、ＥＣＵ１より内燃機関５のクランク角及びその検出時刻を取得できる。そして、内燃機関５がＴＤＣに達したタイミングはＣＰＳ信号の変化状態より検出でき、また、前記タイミングはクランク角に関連している。
したがって、ＥＣＵ２が、ＴＤＣの検出タイミングを基準に、ＣＰＳ８からの信号をクランク角に対応付けて処理すれば、時間同期で取得したＣＰＳ信号をクランク角に対応付けることができる（角度同期）。これにより、ＥＣＵ２は、燃焼室６内の燃焼状態をクランク角に同期させて取り扱うことが可能になる。
【００５３】
本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
気筒数は「４」に限らず、「３」以下又は「５」以上でも良い。
具体的に示した各数値は、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
ＥＣＵ１，２間の通信はＣＡＮに限ることなく、その他のプロトコルでも良い。
【符号の説明】
【００５４】
１  エンジンＥＣＵ、２  燃焼状態処理ＥＣＵ、５  内燃機関、６  燃焼室、８  ＣＰＳ、９  クランク角センサ、１３  燃料噴射制御部、１４  筒内圧検出部、１５  ＴＤＣ検出部、１６  燃焼状態検出部、１７  クランク角時刻受信部、１８  筒内圧角度同期化部。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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