特許 7186826 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-01

(45)【発行日】2022-12-09

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20221202BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 364A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021083588

(22)【出願日】2021-05-18

(65)【公開番号】P2022177383

(43)【公開日】2022-12-01

【審査請求日】2021-05-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002941

【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 建彦

(72)【発明者】

【氏名】松嶋 裕平

(72)【発明者】

【氏名】井上 純一

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 敏克

(72)【発明者】

【氏名】有田 圭一

(72)【発明者】

【氏名】加古 一代

【審査官】北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０２０２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６０２９７２６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開平１１－１５９３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１６５９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５１８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３３４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－００３７９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク角センサの出力信号に基づいて、クランク角度、及びクランク軸の単位角度の周期である角周期を検出する角度情報検出部と、
前記角周期に基づいて、クランク軸に捩れ振動が発生しているか否かを判定する捩れ振動判定部と、
前記角周期に基づいてクランク角加速度を算出する角度情報算出部と、
演算対象の各クランク角度において、前記クランク角加速度に基づいて、燃焼時の気筒内のガス圧により発生する燃焼時のガス圧トルクを算出するガス圧トルク演算部と、
前記燃焼時のガス圧トルクに基づいて内燃機関の燃焼状態を推定する燃焼状態推定部と、を備え、
前記燃焼状態推定部は、捩れ振動が発生したと判定された場合は、前記燃焼状態の推定を停止する内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記捩れ振動判定部は、前記角周期に対して周波数解析又はバンドパスフィルタ処理を行って、前記角周期に含まれる捩れ振動の周波数に対応する特定周波数の成分の強度を算出し、前記特定周波数の成分の強度に基づいて、捩れ振動の発生の有無を判定する請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記捩れ振動判定部は、前記特定周波数の成分の強度が、第１閾値よりも大きい場合は、捩れ振動が発生したと判定する請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記捩れ振動判定部は、前記特定周波数の成分の強度が、前記第１閾値以下であり、且つ前記第１閾値よりも小さい値に設定された第２閾値よりも大きい場合は、許容捩れ振動が発生したと判定し、
前記角度情報算出部は、前記許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、前記角周期に対して前記特定周波数の成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理を行い、特定周波数低減フィルタ後の前記角周期に基づいて、前記クランク角加速度を算出し、
前記燃焼状態推定部は、前記許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、前記燃焼状態の推定を実行する請求項３に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記角度情報算出部は、前記許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、前記特定周波数の成分の強度に基づいて、前記特定周波数低減フィルタ処理の特性を変化させる請求項４に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項6】

前記捩れ振動判定部は、前記特定周波数の成分の強度が、前記第２閾値以下である場合は、捩れ振動が発生していないと判定し、
前記角度情報算出部は、捩れ振動が発生していないと判定された場合は、前記特定周波数低減フィルタ処理を行わず、前記角周期に基づいて前記クランク角加速度を算出する請求項４又は５に記載の内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、内燃機関の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の燃費性能、エミッション性能を向上させるために、内燃機関の燃焼状態を計測し、その計測結果をフィードバックさせて制御する方法が有効である。そのためには、内燃機関の燃焼状態を正確に計測することが重要である。内燃機関の燃焼状態は筒内圧を計測することにより、正確に計測できることが広く知られている。筒内圧の計測方法では筒内圧センサ信号から直接測定する方法の他に、クランク角度信号などの内燃機関における各機構の情報からガス圧トルクを推定する方法がある。

【0003】

従来の技術としては、例えば特許文献１に記載されているように、クランク角度センサの出力信号から燃焼状態を推定する燃焼状態推定装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６０２９７２６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、クランク軸には捩れ振動が生じる場合がある。捩れ振動が生じると、検出したクランク角度情報には、燃焼による情報の他に、捩れ振動による成分が重畳する。クランク軸の捩れ振動は、クランク軸回りの捩れ振動系の共振周波数の成分が大きくなる。例えば、失火後の揺り戻し時に捩れ振動が発生すると、同じ燃焼状態であるにも関わらずクランク角周期が変動し、筒内圧及び燃焼状態の推定精度が低下してしまう。しかし、特許文献１では、捩れ振動による燃焼状態の推定精度の低下が考慮されておらず、捩れ振動により推定精度が低下した燃焼状態に基づいて誤って制御が行われる問題がある。

【0006】

そこで、本願は、クランク軸に捩れ振動が発生した場合に、捩れ振動による成分が重畳した角度情報に基づいて、燃焼状態の推定が行われることを抑制する内燃機関の制御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】

【0007】

本願に係る内燃機関の制御装置は、
クランク角センサの出力信号に基づいて、クランク角度、及びクランク軸の単位角度の周期である角周期を検出する角度情報検出部と、
前記角周期に基づいて、クランク軸に捩れ振動が発生しているか否かを判定する捩れ振動判定部と、
前記角周期に基づいてクランク角加速度を算出する角度情報算出部と、
前記演算対象の各クランク角度において、前記クランク角加速度に基づいて、燃焼時の気筒内のガス圧により発生する燃焼時のガス圧トルクを算出するガス圧トルク演算部と、
前記燃焼時のガス圧トルクに基づいて内燃機関の燃焼状態を推定する燃焼状態推定部と、を備え、
前記燃焼状態推定部は、捩れ振動が発生したと判定された場合は、前記燃焼状態の推定を停止するものである。

【発明の効果】

【0008】

本願に係る内燃機関の制御装置によれば、角周期に基づいて、クランク軸に捩れ振動が発生しているか否かを判定し、捩れ振動が発生したと判定された場合は、角周期に基づいて推定される燃焼状態の推定を停止するので、捩れ振動の成分により精度が悪化する燃焼状態が推定されることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る内燃機関および制御装置の概略構成図である。

【図2】実施の形態１に係る内燃機関および制御装置の概略構成図である。

【図3】実施の形態１に係る制御装置のブロック図である。

【図4】実施の形態１に係る制御装置のハードウェア構成図である。

【図5】実施の形態１に係る角度情報検出処理を説明するためのタイムチャートである。

【図6】実施の形態１に係る捩れ振動の有無における角周期の挙動を説明するためのタイムチャートである。

【図7】実施の形態１に係る捩れ振動の有無における角周期の周波数スペクトルを示す図である。

【図8】実施の形態１に係る角度情報算出処理を説明するためのタイムチャートである。

【図9】実施の形態１に係る未燃焼時データを説明する図である。

【図10】実施の形態１に係る未燃焼時の筒内圧と燃焼時の筒内圧とを説明する図である。

【図11】実施の形態１に係る制御装置の概略的な処理の手順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】

【0010】

１．実施の形態１
実施の形態１に係る内燃機関の制御装置５０（以下、単に制御装置５０と称す）について図面を参照して説明する。図１および図２は、本実施の形態に係る内燃機関１および制御装置５０の概略構成図であり、図３は、本実施の形態に係る制御装置５０のブロック図である。内燃機関１および制御装置５０は、車両に搭載され、内燃機関１は、車両（車輪）の駆動力源となる。

【0011】

１－１．内燃機関１の構成
まず、内燃機関１の構成について説明する。図１に示すように、内燃機関１は、空気と燃料の混合気を燃焼する気筒７を備えている。内燃機関１は、気筒７に空気を供給する吸気路２３と、気筒７で燃焼した排気ガスを排出する排気路１７とを備えている。内燃機関１は、ガソリンエンジンとされている。内燃機関１は、吸気路２３を開閉するスロットルバルブ４を備えている。スロットルバルブ４は、制御装置５０により制御される電気モータにより開閉駆動される電子制御式スロットルバルブとされている。スロットルバルブ４には、スロットルバルブ４の開度に応じた電気信号を出力するスロットル開度センサ１９が設けられている。

【0012】

スロットルバルブ４の上流側の吸気路２３には、吸気路２３に吸入される吸入空気量に応じた電気信号を出力するエアフローセンサ３が設けられている。内燃機関１は、排気ガス還流装置２０を備えている。排気ガス還流装置２０は、排気路１７から吸気マニホールド１２に排気ガスを還流するＥＧＲ流路２１と、ＥＧＲ流路２１を開閉するＥＧＲバルブ２２と、を有している。吸気マニホールド１２は、スロットルバルブ４の下流側の吸気路２３の部分である。ＥＧＲバルブ２２は、制御装置５０により制御される電気モータにより開閉駆動される電子制御式ＥＧＲバルブとされている。排気路１７には、排気路１７内の排気ガスの空燃比に応じた電気信号を出力する空燃比センサ１８を備えている。

【0013】

吸気マニホールド１２には、吸気マニホールド１２内の圧力に応じた電気信号を出力するマニホールド圧センサ８が設けられている。吸気マニホールド１２の下流側の部分には、燃料を噴射するインジェクタ１３が設けられている。なお、インジェクタ１３は、気筒７内に直接燃料を噴射するように設けられてもよい。内燃機関１には、大気圧に応じた電気信号を出力する大気圧センサ３３が設けられている。

【0014】

気筒７の頂部には、空気と燃料の混合気に点火する点火プラグと、点火プラグに点火エネルギーを供給する点火コイル１６と、が設けられている。また、気筒７の頂部には、吸気路２３から気筒７内に吸入される吸入空気量を調節する吸気バルブ１４と、シリンダ内から排気路１７に排出される排気ガス量を調節する排気バルブ１５と、が設けられている。吸気バルブ１４には、そのバルブ開閉タイミングを可変にする吸気可変バルブタイミング機構が設けられている。排気バルブ１５には、そのバルブ開閉タイミングを可変にする排気可変バルブタイミング機構が設けられている。可変バルブタイミング機構１４、１５は、電動アクチュエータを有している。

【0015】

図２に示すように、内燃機関１は、複数の気筒７（本例では３つ）を備えている。各気筒７内には、ピストン５が備えられている。各気筒７のピストン５は、コンロッド９およびクランク３２を介してクランク軸２に接続されている。クランク軸２は、ピストン５の往復運動によって回転駆動される。各気筒７で発生した燃焼ガス圧は、ピストン５の頂面を押圧し、コンロッド９およびクランク３２を介してクランク軸２を回転駆動する。クランク軸２は、車輪に駆動力を伝達する動力伝達機構に連結されている。動力伝達機構は、変速装置、ディファレンシャルギヤ等から構成される。なお、内燃機関１を備えた車両は、動力伝達機構内にモータージェネレータを備えたハイブリッド車であってもよい。

【0016】

内燃機関１は、クランク軸２と一体回転する信号板１０を備えている。信号板１０は、予め定められた複数のクランク角度に複数の歯を設けている。本実施の形態では、信号板１０は、１０度間隔で歯が並べられている。信号板１０の歯には、一部の歯が欠けた欠け歯部分が設けられている。内燃機関１は、エンジンブロック２４に固定され、信号板１０の歯を検出する第１クランク角センサ１１を備えている。

【0017】

内燃機関１は、クランク軸２とチェーン２８で連結されたカム軸２９を備えている。カム軸２９は、吸気バルブ１４および排気バルブ１５を開閉駆動する。クランク軸２が２回転する間に、カム軸２９は１回転する。内燃機関１は、カム軸２９と一体回転するカム用の信号板３１を備えている。カム用の信号板３１は、予め定められた複数のカム軸角度に複数の歯を設けている。内燃機関１は、エンジンブロック２４に固定され、カム用の信号板３１の歯を検出するカム角センサ３０を備えている。

【0018】

制御装置５０は、第１クランク角センサ１１およびカム角センサ３０の２種類の出力信号に基づいて、各ピストン５の上死点を基準としたクランク角度を検出すると共に、各気筒７の行程を判別する。なお、内燃機関１は、吸入行程、圧縮行程、燃焼行程、および排気行程の４行程機関とされている。

【0019】

内燃機関１は、クランク軸２と一体回転するフライホイール２７を備えている。フライホイール２７の外周部は、リングギア２５とされており、リングギア２５は、予め定められた複数のクランク角度に複数の歯を設けている。リングギア２５の歯は、周方向に等角度間隔で設けられている。本例では４度間隔で、９０個の歯が設けられている。リングギア２５の歯には欠け歯部分は設けられていない。内燃機関１は、エンジンブロック２４に固定され、リングギア２５の歯を検出する第２クランク角センサ６を備えている。第２クランク角センサ６は、リングギア２５の径方向外側に、リングギア２５と間隔を空けて対向配置されている。フライホイール２７のクランク軸２とは反対側は、動力伝達機構に連結されている。よって、内燃機関１の出力トルクは、フライホイール２７の部分を通って、車輪側に伝達される。

【0020】

第１クランク角センサ１１、カム角センサ３０、および第２クランク角センサ６は、クランク軸２の回転による、各センサと歯の距離の変化に応じた電気信号を出力する。各角センサ１１、３０、６の出力信号は、センサと歯の距離が近い場合と、遠い場合とで信号がオンオフする矩形波となる。各角センサ１１、３０、６には、例えば、電磁ピックアップ式のセンサが用いられる。

【0021】

フライホイール２７（リングギア２５）は、信号板１０の歯数よりも多い歯数を有しており、また、欠け歯部分もないため、高分解能の角度検出を期待できる。また、フライホイール２７は、信号板１０の質量よりも大きい質量を有しており、高周波振動が抑制されるため、高精度の角度検出を期待できる。

【0022】

１－２．制御装置５０の構成
次に、制御装置５０について説明する。
制御装置５０は、内燃機関１を制御対象とする制御装置である。図３に示すように、制御装置５０は、角度情報検出部５１、捩れ振動判定部５２、角度情報算出部５３、ガス圧トルク演算部５４、燃焼状態推定部５５、燃焼制御部５６、及び未燃焼時軸トルク学習部５７等の制御部を備えている。制御装置５０の各制御部５１から５７等は、制御装置５０が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置５０は、図４に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０にバス等の信号線を介して接続された記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、および演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３等を備えている。

【0023】

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、および各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。

【0024】

記憶装置９１として、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等の揮発性及び不揮発性の記憶装置が備えられている。入力回路９２は、各種のセンサ及びスイッチが接続され、これらセンサ及びスイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。

【0025】

そして、制御装置５０が備える各制御部５１から５７等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、および出力回路９３等の制御装置５０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部５１から５７等が用いる第１閾値、第２閾値、フィルタ係数、未燃焼時データ等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。また、各制御部５１から５７等が算出したクランク角度θｄ、角周期ΔＴｄ、特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆ、クランク角速度ωｄ、クランク角加速度αｄ、実軸トルクＴｃｒｋｄ、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎ、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎ等の各演算値および各検出値のデータは、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶される。

【0026】

本実施の形態では、入力回路９２には、第１クランク角センサ１１、カム角センサ３０、第２クランク角センサ６、エアフローセンサ３、スロットル開度センサ１９、マニホールド圧センサ８、大気圧センサ３３、空燃比センサ１８、およびアクセルポジションセンサ２６等が接続されている。出力回路９３には、スロットルバルブ４（電気モータ）、ＥＧＲバルブ２２（電気モータ）、インジェクタ１３、点火コイル１６、吸気可変バルブタイミング機構１４、及び排気可変バルブタイミング機構１５等が接続されている。なお、制御装置５０には、図示していない各種のセンサ、スイッチ、およびアクチュエータ等が接続されている。制御装置５０は、各種センサの出力信号に基づいて、吸入空気量、吸気マニホールド内の圧力、大気圧、空燃比、およびアクセル開度等の内燃機関１の運転状態を検出する。

【0027】

制御装置５０は、基本的な制御として、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、燃料噴射量、点火時期等を算出し、インジェクタ１３および点火コイル１６等を駆動制御する。制御装置５０は、アクセルポジションセンサ２６の出力信号等に基づいて、運転者が要求している内燃機関１の出力トルクを算出し、当該要求出力トルクを実現する吸入空気量となるように、スロットルバルブ４等を制御する。具体的には、制御装置５０は、目標スロットル開度を算出し、スロットル開度センサ１９の出力信号に基づき検出したスロットル開度が、目標スロットル開度に近づくように、スロットルバルブ４の電気モータを駆動制御する。また、制御装置５０は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、ＥＧＲバルブ２２の目標開度を算出し、ＥＧＲバルブ２２の電気モータを駆動制御する。制御装置５０は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、吸気バルブの目標開閉タイミング及び排気バルブの目標開閉タイミングを算出し、各目標開閉タイミングに基づいて、吸気及び排気可変バルブタイミング機構１４、１５を駆動制御する。

【0028】

１－２－１．角度情報検出部５１
角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号に基づいて、クランク角度θｄ、クランク軸の単位角度の周期である角周期ΔＴｄ（本例では、時間間隔ΔＴｄ）を検出する。

【0029】

本実施の形態では、図５に示すように、角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号に基づいてクランク角度θｄを検出すると共にクランク角度θｄを検出した検出時刻Ｔｄを検出する。そして、角度情報検出部５１は、検出したクランク角度θｄである検出角度θｄおよび検出時刻Ｔｄに基づいて、検出角度θｄの間の角度区間Ｓｄに対応する角度間隔Δθｄおよび時間間隔ΔＴｄを算出する。

【0030】

本実施の形態では、角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号（矩形波）の立下りエッジ（又は立上りエッジ）を検出した時のクランク角度θｄを判定するように構成されている。角度情報検出部５１は、基点角度（例えば、第１気筒♯１のピストン５の上死点である０度）に対応する立下りエッジである基点立下りエッジを判定し、基点立下りエッジを基点にカウントアップした立下りエッジの番号ｎ（以下、角度識別番号ｎと称す）に対応するクランク角度θｄを判定する。例えば、角度情報検出部５１は、基点立下りエッジを検出した時に、クランク角度θｄを基点角度（例えば、０度）に設定すると共に角度識別番号ｎを０に設定する。そして、角度情報検出部５１は、立下りエッジを検出する毎に、クランク角度θｄを、予め設定された角度間隔Δθｄ（本例では４度）ずつ増加させると共に角度識別番号ｎを１つずつ増加させる。或いは、角度情報検出部５１は、角度識別番号ｎとクランク角度θｄとの関係が予め設定された角度テーブルを用い、今回の角度識別番号ｎに対応するクランク角度θｄを読み出すように構成されてもよい。角度情報検出部５１は、クランク角度θｄ（検出角度θｄ）を角度識別番号ｎに対応付ける。角度識別番号ｎは、最大番号（本例では９０）の後、１に戻る。角度識別番号ｎ＝１の前回の角度識別番号ｎは９０になり、角度識別番号ｎ＝９０の次回の角度識別番号ｎは１になる。

【0031】

本実施の形態では、角度情報検出部５１は、後述する第１クランク角センサ１１およびカム角センサ３０に基づいて検出した参照クランク角度を参照して、第２クランク角センサ６の基点立下りエッジを判定する。例えば、角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の立下りエッジを検出した時の参照クランク角度が、基点角度に最も近い立下りエッジを、基点立下りエッジと判定する。

【0032】

また、角度情報検出部５１は、第１クランク角センサ１１およびカム角センサ３０に基づいて判別した各気筒７の行程を参照して、クランク角度θｄに対応する各気筒７の行程を判定する。

【0033】

角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号（矩形波）の立下りエッジを検出した時の検出時刻Ｔｄを検出し、検出時刻Ｔｄを角度識別番号ｎに対応付ける。具体的には、角度情報検出部５１は、演算処理装置９０が備えたタイマー機能を用いて、検出時刻Ｔｄを検出する。

【0034】

角度情報検出部５１は、図５に示すように、立下りエッジを検出した時に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する検出角度θｄ（ｎ）と、前回の角度識別番号（ｎ－１）に対応する検出角度θｄ（ｎ－１）との間の角度区間を、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する角度区間Ｓｄ（ｎ）に設定する。

【0035】

また、角度情報検出部５１は、式（１）に示すように、立下りエッジを検出した時に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する検出角度θｄ（ｎ）と、前回の角度識別番号（ｎ－１）に対応する検出角度θｄ（ｎ－１）との偏差を算出して、今回の角度識別番号（ｎ）（今回の角度区間Ｓｄ（ｎ））に対応する角度間隔Δθｄ（ｎ）に設定する。

【数1】

【0036】

本実施の形態では、リングギア２５の歯の角度間隔は、全て等しくされているので、角度情報検出部５１は、全ての角度識別番号ｎの角度間隔Δθｄを、予め設定された角度（本例では４度）に設定する。

【0037】

また、角度情報検出部５１は、式（２）に示すように、立下りエッジを検出した時に、今回の角度識別番号（ｎ）に対応する検出時刻Ｔｄ（ｎ）と、前回の角度識別番号（ｎ－１）に対応する検出時刻Ｔｄ（ｎ－１）との偏差を算出して、今回の角度識別番号（ｎ）（今回の角度区間Ｓｄ（ｎ））に対応する時間間隔ΔＴｄ（ｎ）に設定する。時間間隔ΔＴｄは、単位角度（本例では、４度）の周期である角周期である。

【数2】

【0038】

角度情報検出部５１は、第１クランク角センサ１１およびカム角センサ３０の２種類の出力信号に基づいて、第１気筒♯１のピストン５の上死点を基準とした参照クランク角度を検出すると共に、各気筒７の行程を判別する。

【0039】

＜高周波低減フィルタ処理＞
角度情報検出部５１は、角周期ΔＴｄ（時間間隔ΔＴｄ）に対して、歯の製造ばらつき等により生じた高周波成分を低減する高周波低減フィルタ処理を行う。高周波低減フィルタ処理には、例えば、有限インパルス応答（ＦＩＲ：Finite Impulse Response）フィルタが用いられる。

【0040】

例えば、ＦＩＲフィルタとして、式（３）に示す処理が行われる。

【数3】

ここで、ΔＴｄｆＨ（ｎ）は、高周波低減フィルタ後の角周期（時間間隔）であり、Ｎは、フィルタ次数であり、ｂｊは、フィルタ係数である。

【0041】

角度情報検出部５１は、未燃焼状態と燃焼状態との間で、同じフィルタ特性の高周波低減フィルタ処理を行う。本例では、未燃焼状態と燃焼状態との間で、フィルタ次数Ｎ及び各フィルタ係数が同じ値に設定されている。

【0042】

なお、角周期ΔＴｄに代えて、後述するクランク角速度ωｄ（ｎ）に対して、高周波低減フィルタ処理が行われてもよい。或いは、角周期ΔＴｄに対して高周波低減フィルタ処理が行われなくてもよい。

【0043】

なお、角度情報検出部５１は、高周波低減フィルタ処理に代えて、又は高周波低減フィルタ処理と共に、各角度識別番号ｎに対応して設定された補正係数Ｋｃ（ｎ）により、各角度識別番号ｎの角周期ΔＴｄ（ｎ）を補正するように構成されてもよい。補正係数Ｋｃ（ｎ）は、特許第６１６９２１４号に開示されている方法等により、角周期ΔＴｄ（ｎ）に基づいて学習されたり、製造時に適合により予め設定されたりする。

【0044】

角度情報検出部５１は、角度識別番号ｎ、クランク角度θｄ（ｎ）、高周波低減フィルタ前後の角周期ΔＴｄ（ｎ）、ΔＴｄｆＨ（ｎ）等の角度情報を、少なくとも後述する解析期間以上の期間分、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶する。以下では、高周波低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆＨ及び高周波低減フィルタ処理が行われていない角周期ΔＴｄを、特に区別せず、単に角周期ΔＴｄと称する。

【0045】

１－２－２．捩れ振動判定部５２
捩れ振動判定部５２は、角周期ΔＴｄに基づいて、クランク軸に捩れ振動が発生しているか否かを判定する。角周期ΔＴｄとして、高周波数成分を低減する高周波低減フィルタ前の角周期が用いられてもよいし、高周波低減フィルタ後の角周期が用いられてもよい。角周期ΔＴｄの逆数に相当するクランク角速度に基づいて、クランク軸に捩れ振動が発生しているか否かが判定されてもよい。

【0046】

クランク軸の捩れ振動は、クランク軸回りの捩れ振動系の共振周波数の成分が大きくなる。そこで、捩れ振動判定部５２は、角周期ΔＴｄに対して周波数解析を行って、角周期ΔＴｄに含まれる捩れ振動の周波数に対応する特定周波数ｆｓｐの成分の強度Ｉｓｐを算出し、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐに基づいて、捩れ振動の発生の有無を判定する。

【0047】

本実施の形態では、捩れ振動判定部５２は、解析期間に検出した複数の角周期ΔＴｄに対して、高速フーリエ変換を行って、各周波数成分の強度を算出する。そして、捩れ振動判定部５２は、算出した各周波数成分の強度から、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐを抽出し、出力する。捩れ振動の周波数は、通常、回転周波数よりも低くなるので、解析期間は、回転周期よりも長い期間に設定される。捩れ振動の周波数は、回転速度により変化するので、特定周波数ｆｓｐは、回転速度に基づいて設定される。

【0048】

なお、周波数解析の代わりに、特定周波数ｆｓｐを通過させるバンドパスフィルタ処理が用いられてもよい。捩れ振動判定部５２は、常時、周波数解析又はバンドパスフィルタ処理を行って、捩れ振動の発生の有無を判定してもよいし、捩れ振動が発生し易い特定の運転状態（例えば、失火直後）に、周波数解析又はバンドパスフィルタ処理を行って、捩れ振動の発生の有無を判定してもよい。この場合は、特定の運転状態以外では、捩れ振動が発生していないと判定される。

【0049】

図６に、捩れ振動が発生している場合と、発生していない場合の角周期ΔＴｄのタイムチャートを示す。本例は、３気筒エンジンの場合の例であり、燃焼周期は、２４０度の周期であり、捩れ振動周期は、４８０度の周期である。

【0050】

図７に、図６の周波数解析結果を示す。捩れ振動が発生していない場合は、２４０度の燃焼周波数ｆｂｒｎの成分が高くなっており、４８０度の捩れ振動の周波数に対応する特定周波数ｆｓｐの成分の強度Ｉｓｐは低くなっている。捩れ振動が発生している場合は、捩れ振動が発生していない場合よりも、４８０度の捩れ振動の周波数に対応する特定周波数ｆｓｐの成分の強度Ｉｓｐが増加している。この図から、捩れ振動の周波数に対応する特定周波数の成分の強度Ｉｓｐが大きくなると、捩れ振動が発生していると判定できることがわかる。

【0051】

図７に示すように、捩れ振動判定部５２は、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐが、第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合は、捩れ振動が発生したと判定する。角周期に含まれる捩れ振動成分が大きくなっている場合は、後述するように、角周期に対して捩れ振動成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理を行っても、燃焼時のガス圧トルクの推定精度が低下するので、後述するように、燃焼状態の推定が停止される。

【0052】

捩れ振動判定部５２は、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐが、第１閾値Ｔｈ１以下であり、且つ第１閾値Ｔｈ１よりも小さい値に設定された第２閾値Ｔｈ２よりも大きい場合は、許容捩れ振動が発生したと判定する。捩れ振動が発生しているが、角周期に含まれる捩れ振動成分が比較的に小さい場合は、後述するように、角周期に対して捩れ振動成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理を行えば、燃焼時のガス圧トルクの推定精度を向上できるので、後述するように、燃焼状態の推定が実行される。

【0053】

捩れ振動判定部５２は、特定周波数ｆｓｐの成分の強度Ｉｓｐが、第２閾値Ｔｈ２以下である場合は、捩れ振動が発生していないと判定する。この場合は、後述するように、角周期に対して特定周波数ｆｓｐの成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理が行われず、燃焼状態の推定が実行される。

【数4】

【0054】

第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２は、捩れ振動が発生していない場合の特定周波数の成分の強度Ｉｓｐｎｒｍに、それぞれ、第１係数Ｋ１及び第２係数Ｋ２が乗算されて設定される。

【数5】

【0055】

第１係数Ｋ１及び第２係数Ｋ２は、それぞれ、回転速度及び充填効率等の運転状態と各係数との関係が予め設定された係数設定マップデータを用いて設定されればよい。捩れ振動が発生していない場合の特定周波数の成分の強度Ｉｓｐｎｒｍは、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐに対してローパスフィルタ処理等の統計処理を行って算出されればよい。或いは、第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２は、それぞれ、回転速度及び充填効率等の運転状態と各閾値との関係が予め設定された閾値設定マップデータを用いて設定されてもよい。閾値設定マップデータは、捩れ振動が発生し易い特定の運転状態以外において、計算された特定周波数の成分の強度Ｉｓｐに基づいて更新されてもよい。

【0056】

周波数解析及び捩れ振動の有無の判定は、燃焼期間が終了した後、記憶装置９１に記憶された解析期間の角周期ΔＴｄに基づいて実行される。

【0057】

１－２－３．角度情報算出部５３
＜特定周波数低減フィルタ処理＞
角度情報算出部５３は、角周期ΔＴｄに基づいてクランク角加速度αｄを算出する。角度情報算出部５３は、許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、角周期ΔＴｄに対して特定周波数ｆｓｐの成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理を行う。

【0058】

特定周波数低減フィルタ処理として、特定周波数ｆｓｐの成分を減衰させ、燃焼により生じた周波数成分を通過させるハイパスフィルタ処理が用いられる。特定周波数低減フィルタ処理として、式（３）で示したＦＩＲフィルタが用いられるとよい。フィルタ係数及びフィルタ次数は、特定周波数ｆｓｐに合わせて設定される。特定周波数ｆｓｐは、回転速度に応じて変化させるので、フィルタ係数及びフィルタ次数は、回転速度に基づいて設定されるとよい。

【0059】

或いは、式（３）の高周波数の成分を減衰する高周波低減フィルタ処理と、特定周波数ｆｓｐの成分を減衰する特定周波数低減フィルタ処理とがまとめて行われてもよい。すなわち、高周波数の成分及び特定周波数ｆｓｐの成分を減衰し、燃焼により生じた周波数成分を通過させるバンドパスフィルタ処理が行われてもよい。この場合は、捩れ振動が発生していないと判定された場合は、高周波数の成分を減衰し、燃焼により生じた周波数成分を通過させるフィルタ係数及びフィルタ次数が設定され、許容捩れ振動が発生していると判定された場合は、高周波数の成分及び特定周波数ｆｓｐの成分を減衰し、燃焼により生じた周波数成分を通過させるフィルタ係数及びフィルタ次数が設定される。すなわち、捩れ振動の判定結果に基づいて、フィルタ係数及びフィルタ次数が切り換えられる。

【0060】

また、角度情報算出部５３は、許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐに基づいて、特定周波数低減フィルタ処理の特性を変化させる。特定周波数の成分の強度Ｉｓｐが大きくなるほど、特定周波数の成分の減衰率が大きくなるように、フィルタ係数及びフィルタ次数が変化されるとよい。

【0061】

一方、角度情報算出部５３は、捩れ振動が発生していないと判定された場合は、角周期ΔＴｄに対して特定周波数ｆｓｐの成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理を行わない。

【0062】

なお、角度情報算出部５３は、捩れ振動が発生していると判定された場合は、角周期ΔＴｄに対して特定周波数低減フィルタ処理を行ってもよいし、行わなくてもよい。

【0063】

＜クランク角速度及びクランク角加速度の算出＞
角度情報算出部５３は、角周期ΔＴｄに対して特定周波数低減フィルタ処理が行われている場合は、特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆに基づいて、クランク角度θｄの時間変化率であるクランク角速度ωｄ、及びクランク角速度ωｄの時間変化率であるクランク角加速度αｄを算出し、特定周波数低減フィルタ処理が行われていない場合は、特定周波数低減フィルタ処理が行われていない角周期ΔＴｄに基づいて、クランク角速度ωｄ及びクランク角加速度αｄを算出する。

【0064】

本実施の形態では、図８に示すように、角度情報算出部５３は、処理対象とする角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応する角度間隔Δθｄ（ｎ）及び特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆ（ｎ）（又は特定周波数低減フィルタ処理が行われていない角周期ΔＴｄ（ｎ））に基づいて、処理対象の角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応するクランク角速度ωｄ（ｎ）を算出する。具体的には、角度情報算出部５３は、次式に示すように、処理対象の角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応する補正後の角度間隔Δθｄｃ（ｎ）を特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆ（ｎ）（又は特定周波数低減フィルタ処理が行われていない角周期ΔＴｄ（ｎ））で除算して、クランク角速度ωｄ（ｎ）を算出する。

【数6】

【0065】

角度情報算出部５３は、次式に示すように、処理対象とする検出角度θｄ（ｎ）の直前１つの角度区間Ｓｄ（ｎ）に対応するクランク角速度ωｄ（ｎ）および特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆ（ｎ）（又は角周期ΔＴｄ（ｎ））、並びに処理対象の検出角度θｄ（ｎ）の直後１つの角度区間Ｓｄ（ｎ＋１）に対応するクランク角速度ωｄ（ｎ＋１）および特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆ（ｎ＋１）（又は角周期ΔＴｄ（ｎ＋１））に基づいて、処理対象の検出角度θｄ（ｎ）に対応するクランク角加速度αｄ（ｎ）を算出する。

【数7】

【0066】

角周期ΔＴｄに対する特定周波数低減フィルタ処理、クランク角速度ωｄ、及びクランク角加速度αｄの算出は、燃焼期間が終了し、捩れ振動の有無の判定が行われた後、記憶装置９１に記憶された対象期間の角周期ΔＴｄを用いてまとめて実行される。

【0067】

角度情報算出部５３は、対応する角度識別番号ｎ及びクランク角度θｄ等の角度情報と共に、特定周波数ｆｓｐの成分を低減する特定周波数低減フィルタ後の角周期ΔＴｄｆ（ｎ）、クランク角速度ωｄ（ｎ）、クランク角加速度αｄ（ｎ）等の角度情報を、少なくとも燃焼行程以上の期間分、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶する。

【0068】

１－２－４．ガス圧トルク演算部５４
ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、クランク角加速度αｄの検出値に基づいて、気筒内のガス圧によりクランク軸にかかるガス圧トルクを算出する。本実施の形態では、ガス圧トルク演算部５４は、捩れ振動が発生していないと判定された場合、及び許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、ガス圧トルクを算出し、捩れ振動が発生したと判定された場合は、ガス圧トルクを算出しない。

【0069】

本実施の形態では、ガス圧トルク演算部５４は、ガス圧トルクの内、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎを算出する。以下で、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎの算出について、詳細に説明する。

【0070】

＜実軸トルクＴｃｒｋｄの算出＞
ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、クランク角加速度の検出値αｄに基づいて、クランク軸にかかる実軸トルクＴｃｒｋｄを算出する。

【0071】

本実施の形態では、ガス圧トルク演算部５４は、次式に示すように、各クランク角度θｄにおいて、クランク角加速度αｄの検出値に、クランク軸系の慣性モーメントＩｃｒｋを乗算して、実軸トルクＴｃｒｋｄを算出する。

【数8】

【0072】

クランク軸系の慣性モーメントＩｃｒｋは、クランク軸２と一体回転する部材全体（例えば、クランク軸２、クランク３２、及びフライホイール２７等）の慣性モーメントであり、予め設定されている。

【0073】

＜未燃焼時の軸トルクの算出＞
ガス圧トルク演算部５４は、クランク角度θｄと未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔとの関係が設定された未燃焼時データを参照し、演算対象の各クランク角度θｄに対応する未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔを算出する。

【0074】

未燃焼時データは、少なくとも燃焼行程を含むクランク角度区間の各クランク角度θｄについて設定されている。未燃焼時データは、実験データに基づいて、予め設定され、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。本実施の形態では、未燃焼時データには、後述する未燃焼時軸トルク学習部５７により未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄに基づいて更新されたものが用いられる。

【0075】

未燃焼時データは、各気筒の燃焼行程に対応して設定されてもよい。例えば、未燃焼時データは、４行程間の各クランク角度θｄについて設定されてもよい。

【0076】

未燃焼時データは、少なくとも気筒内のガス圧及びピストンの往復慣性トルクに影響する運転状態ごとに設定されている。ガス圧トルク演算部５４は、現在の運転状態に対応する未燃焼時データを参照し、各クランク角度θｄに対応する未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔを算出する。

【0077】

本実施の形態では、未燃焼時データの設定に係る運転状態は、内燃機関の回転速度、気筒内の吸入気体量、温度、並びに吸気バルブ及び排気バルブの一方又は双方の開閉タイミングのいずれか１つ以上に設定されている。内燃機関の回転速度は、クランク角速度ωｄに対応する。気筒内の吸入気体量として、気筒内に吸入された空気及びＥＧＲガスの気体量、充填効率、又は吸気管内のガス圧（本例では、吸気マニホールド内の圧力）等が用いられる。温度として、気筒内に吸入されるガス温度、又は内燃機関の冷却水温又は油温等が用いられる。吸気バルブの開閉タイミングとして、吸気可変バルブタイミング機構１４による吸気バルブの開閉タイミングが用いられる。排気バルブの開閉タイミングとして、排気可変バルブタイミング機構１５による排気バルブの開閉タイミングが用いられる。

【0078】

例えば、未燃焼時データとして、運転状態ごとに、図９に示すような、クランク角度θｄと未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔとの関係が設定されたマップデータが、記憶装置９１に記憶されている。マップデータの代わりに多項式、ニューラルネットワーク等の近似関数が用いられてもよい。

【0079】

＜外部負荷トルクの算出＞
ガス圧トルク演算部５４は、上死点近傍のクランク角度θｄ＿ｔｄｃにおいて、クランク角加速度αｄの検出値に基づいて実軸トルクＴｃｒｋｄ＿ｔｄｃを算出する。ガス圧トルク演算部５４は、未燃焼時データを参照し、上死点近傍のクランク角度θｄ＿ｔｄｃに対応する未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔ＿ｔｄｃを算出する。ここで、上死点近傍は、例えば、上死点前１０度から上死点後１０度までの角度区間内である。例えば、上死点近傍のクランク角度θｄ＿ｔｄｃは、上死点のクランク角度に予め設定されている。

【0080】

ガス圧トルク演算部５４は、上死点近傍のクランク角度θｄ＿ｔｄｃにおける実軸トルクＴｃｒｋｄ＿ｔｄｃ及び未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔ＿ｔｄｃに基づいて、内燃機関の外部からクランク軸にかかるトルクである外部負荷トルクＴｌｏａｄを算出する。本実施の形態では、ガス圧トルク演算部５４は、次式に示すように、上死点近傍の未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔ＿ｔｄｃから、上死点近傍の実軸トルクＴｃｒｋｄ＿ｔｄｃを減算して、燃焼時の外部負荷トルクＴｌｏａｄを算出する。

【数9】

【0081】

燃焼行程の上死点近傍では燃焼気筒のガス圧トルクがほぼ０になるため、上死点近傍の未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔ＿ｔｄｃと、上死点近傍の燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄ＿ｔｄｃとに基づいて、少ない演算負荷で、外部負荷トルクＴｌｏａｄを算出することができる。

【0082】

＜燃焼によるガス圧トルクの増加分の算出＞
図１０に示すように、燃焼時の気筒内のガス圧は、未燃焼時の気筒内のガス圧よりも、燃焼による圧力上昇分だけ上昇する。燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄは、この燃焼の圧力上昇による軸トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎだけ、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔから増加する。この軸トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎは、未燃焼時の気筒内のガス圧から燃焼時の気筒内のガス圧まで上昇したガス圧上昇により生じた、ガス圧トルクの増加分であるため、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎと称す。

【0083】

ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、実軸トルクＴｃｒｋｄ、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔ、及び外部負荷トルクＴｌｏａｄに基づいて、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎを算出する。本実施の形態では、ガス圧トルク演算部５４は、次式に示すように、実軸トルクＴｃｒｋｄから、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔを減算し、外部負荷トルクＴｌｏａｄを加算して、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎを算出する。

【数10】

【0084】

以上のように、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎの算出には、燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄ及び未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔが用いられる。よって、特許文献１の式（１５）のように、クランク機構の物理モデル式が用いられていなので、モデル化誤差を低減することができる。また、特許文献１の式（１５）では、高周波の誤差成分が重畳している燃焼時の実軸トルクから、高周波の誤差成分が重畳していない未燃焼仮定の発生トルクが減算されているので、算出される燃焼時の気筒内の圧力には高周波の誤差成分が重畳する。一方、上記の構成によれば、燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄに含まれる高周波の誤差成分と、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔに含まれる高周波の誤差成分とを、互いに打ち消し合わせることができ、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎから高周波の誤差成分を低減させることができる。従って、クランク角加速度αｄの検出値に高周波の誤差成分が含まれ、クランク機構のモデル化が容易でない場合でも、燃焼状態に関連するパラメータの推定精度を向上させることができる。

【0085】

各クランク角度のガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎの算出は、燃焼期間が終了し、捩れ振動の有無の判定、クランク角加速度αｄの算出が行われた後、記憶装置９１に記憶された対象期間のクランク角加速度αｄ等を用いてまとめて実行される。

【0086】

ガス圧トルク演算部５４は、対応する角度識別番号ｎ及びクランク角度θｄ等の角度情報と共に、演算対象の各クランク角度θｄで算出した実軸トルクＴｃｒｋｄ、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔ、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎ等の各演算値を、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶する。

【0087】

１－２－５．燃焼状態推定部５５
燃焼状態推定部５５は、燃焼によるガス圧トルクに基づいて内燃機関の燃焼状態を推定する。本実施の形態では、燃焼状態推定部５５は、捩れ振動が発生していないと判定された場合、及び許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態を推定し、捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態の推定を停止する。この構成によれば、捩れ振動が発生し、角度情報に基づく燃焼状態の推定精度が低下する場合に、推定を停止し、精度が悪い燃焼状態が推定されることを防止できる。

【0088】

本実施の形態では、燃焼状態推定部５５は、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎに基づいて内燃機関の燃焼状態を推定する。燃焼状態推定部５５は、筒内圧演算部５５１、及び燃焼パラメータ演算部５５２を備えている。

【0089】

１－２－５－１．筒内圧演算部５５１
＜未燃焼時の気筒内のガス圧の算出＞
筒内圧演算部５５１は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、現在の筒内吸入気体量の状態（本例では、現在の吸気管内のガス圧Ｐｉｎ）に基づいて、未燃焼であると仮定した場合の未燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｍｏｔを算出する。

【0090】

本実施の形態では、筒内圧演算部５５１は、ポリトロープ変化を表す次式を用いて、未燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｍｏｔを算出する。

【数11】

【0091】

ここで、Ｎｐｌｙは、ポリトロープ指数であり、予め設定された値が用いられる。Ｖｃｙｌ０は、吸気弁の閉弁時の燃焼気筒のシリンダ容積であり、予め設定された値が用いられてもよいし、吸気可変バルブタイミング機構１４による吸気バルブの閉弁タイミングに応じて変化されてよい。Ｖｃｌｙ＿θは、クランク角度θｄにおける燃焼気筒のシリンダ容積である。Ｓｐは、ピストンの頂面の投影面積であり、ｒは、クランク長さであり、Ｌは、コンロッド長さである。なお、三角関数の演算に用いられるクランク角度θｄには、燃焼気筒の圧縮行程の上死点を０度に設定した角度が用いられる。

【0092】

＜燃焼時の気筒内のガス圧の算出＞
そして、筒内圧演算部５５１は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、未燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｍｏｔと、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎとに基づいて、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎを算出する。

【0093】

本実施の形態では、筒内圧演算部５５１は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎに基づいて、燃焼による気筒内のガス圧の増加分ΔＰｃｙｌ＿ｂｒｎを算出する。例えば、筒内圧演算部５５１は、次式を用いて、燃焼による気筒内のガス圧の増加分ΔＰｃｙｌ＿ｂｒｎを算出する。

【数12】

【0094】

そして、筒内圧演算部５５１は、次式に示すように、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、未燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｍｏｔと燃焼による気筒内のガス圧の増加分ΔＰｃｙｌ＿ｂｒｎとを加算して、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎを算出する。

【数13】

【0095】

各クランク角度θｄの燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎは、燃焼期間が終了し、ガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎが算出された後、記憶装置９１に記憶された対象期間のガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎ等に基づいて、まとめて演算される。

【0096】

筒内圧演算部５５１は、対応する角度識別番号ｎ及びクランク角度θｄ等の角度情報と共に、算出した燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎを、少なくとも推定クランク角度区間θｉｎｔ以上の期間分、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶する。

【0097】

１－２－５－２．燃焼パラメータ演算部５５２
燃焼パラメータ演算部５５２は、演算対象の各クランク角度θｄの燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎに基づいて、燃焼状態を表す燃焼パラメータを算出する。例えば、燃焼パラメータとして、熱発生率、質量燃焼割合ＭＦＢ、及び図示平均有効圧力ＩＭＥＰの少なくとも１つ以上が算出される。なお、他の種類の燃焼パラメータが算出されてもよい。

【0098】

本実施の形態では、燃焼パラメータ演算部５５２は、次式を用い、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、単位クランク角度当たりの熱発生率ｄＱ／ｄθｄを算出する。

【数14】

【0099】

ここで、κは、比熱比であり、Ｖｃｌｙ＿θは、各クランク角度θｄにおける燃焼気筒のシリンダ容積であり、式（１１）の第２式を用いて説明したように算出される。燃焼パラメータ演算部５５２は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、熱発生率ｄＱ／ｄθｄを算出する演算処理を行う。算出された各クランク角度の熱発生率ｄＱ／ｄθｄは、他の演算値と同様に、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶される。

【0100】

燃焼パラメータ演算部５５２は、次式を用い、熱発生率ｄＱ／ｄθｄを、演算対象の開始角度θ０から演算対象の各クランク角度θｄまで積分した区間積分値を、推定クランク角度区間θｉｎｔ全体に亘って熱発生率ｄＱ／ｄθｄを積分した全積分値Ｑ０で除算して、演算対象の各クランク角度θｄの質量燃焼割合ＭＦＢを算出する。燃焼パラメータ演算部５５２は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、質量燃焼割合ＭＦＢを算出する演算処理を行う。算出された各クランク角度θｄの質量燃焼割合ＭＦＢは、他の演算値と同様に、ＲＡＭ等の記憶装置９１に記憶される。

【数15】

【0101】

燃焼パラメータ演算部５５２は、各燃焼気筒について、次式を用い、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎを、燃焼気筒のシリンダ容積Ｖｃｌｙ＿θについて積分し、図示平均有効圧力ＩＭＥＰを算出する。

【数16】

【0102】

ここで、Ｖｃｙｌａｌｌは、行程容積であり、Ｖｃｙｌｓは、積分開始のシリンダ容積であり、Ｖｃｌｙｅは、積分終了のシリンダ容積である。積分を行う容積区間は、少なくとも推定クランク角度区間θｉｎｔに対応する容積区間に設定されてもよいし、４行程に対応する容積区間に設定されてよい。Ｖｃｌｙ＿θは、式（１１）の第２式に示すように、クランク角度θｄに基づいて算出される。燃焼パラメータ演算部５５２は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎの積分処理を行う。

【0103】

１－２－６．燃焼制御部５６
燃焼制御部５６は、推定された燃焼状態（本例では、燃焼パラメータ）に基づいて、少なくとも点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる燃焼制御を行う。本実施の形態では、燃焼制御部５６は、捩れ振動が発生していないと判定された場合、及び許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態に基づいて燃焼制御を行い、捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態が推定されていないので、燃焼状態に基づく燃焼制御を停止する。

【0104】

本実施の形態では、燃焼制御部５６は、質量燃焼割合ＭＦＢが０．５（５０％）になるクランク角度θｄ（燃焼中心角度と称す）を判定し、燃焼中心角度が予め設定された目標角度に近づくように、少なくとも点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる。例えば、燃焼制御部５６は、燃焼中心角度が目標角度よりも遅角側である場合は、点火時期を進角側に変化させる、又はＥＧＲバルブ２２の開度を減少させてＥＧＲ量を減少させる。なお、ＥＧＲ量を減少させれば、燃焼速度が急速になり、燃焼中心角度が進角側に変化する。一方、燃焼制御部５６は、燃焼中心角度が目標角度よりも進角側である場合は、点火時期を遅角側に変化させる、又はＥＧＲバルブ２２の開度を増加させてＥＧＲ量を増加させる。

【0105】

或いは、燃焼制御部５６は、熱発生率ｄＱ／ｄθｄが最大値になるクランク角度θｄを判定し、当該クランク角度θｄが予め設定された目標角度に近づくように、少なくとも点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させるように構成されてもよい。

【0106】

或いは、燃焼制御部５６は、図示平均有効圧力ＩＭＥＰが、運転状態毎に設定された目標値に近づくように、少なくとも点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させるように構成されてもよい。

【0107】

燃焼状態に関係する他の制御パラメータ（例えば、吸気バルブの開閉タイミング、排気バルブの開閉タイミング）が変化されてもよい

【0108】

１－２－７．未燃焼時軸トルク学習部５７
未燃焼時軸トルク学習部５７は、内燃機関の未燃焼状態において、各クランク角度θｄにおいて、クランク角加速度の検出値αｄに基づいて、燃焼時と同様に、実軸トルクＴｃｒｋｄを算出し、算出した未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄにより、未燃焼時データを更新する。本実施の形態では、未燃焼時軸トルク学習部５７は、捩れ振動が発生していないと判定された場合に、未燃焼時データの更新を実行し、許容捩れ振動及び捩れ振動が発生したと判定された場合は、未燃焼時データの更新を停止する。

【0109】

例えば、未燃焼時データを更新する未燃焼状態は、燃料カットが実施されている状態、又は未燃焼状態で内燃機関の外部からの駆動力（例えば、電動機の駆動力、車輪から伝達される駆動力）によって内燃機関が駆動されている状態である。

【0110】

本実施の形態では、未燃焼時軸トルク学習部５７は、記憶装置９１に記憶されている未燃焼時データを参照し、更新対象のクランク角度θｄに対応する未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋを読み出し、読み出した未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋが、更新対象のクランク角度θｄで演算された未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄに近づくように、記憶装置９１に記憶されている未燃焼時データに設定されている更新対象のクランク角度θｄの未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋを変化させる。

【0111】

実験データに基づいて予め設定され、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等に記憶されている初期の未燃焼時データからの変化分は、変化分の未燃焼時データとしてバックアップＲＡＭ等に記憶され、更新されるとよい。そして、予め設定された初期の未燃焼時データから読み出された値と、変化分の未燃焼時データから読み出された値との合計値が、最終的な未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋとして用いられるとよい。

【0112】

上述したように、本実施の形態では、未燃焼時データは、運転状態ごとに設定されるので、未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄが演算された運転状態に対応する未燃焼時データが更新される。なお、変化分の未燃焼時データは、初期の未燃焼時データと同様に、運転状態ごとに設定される。未燃焼時データ、又は変化分の未燃焼時データに、ニューラルネットワークが用いられる場合は、未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄ等が教師データに設定され、バックプロパゲーション等によりニューラルネットワークが学習される。

【0113】

更新に用いられる未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄには、行程周期よりも長い周期の成分を減衰させるハイパスフィルタ処理が行われてよい。このハイパスフィルタ処理により、未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄに含まれる外部負荷トルクＴｌｏａｄを低減することができ、外部負荷トルクＴｌｏａｄの変動により、更新された未燃焼時データが変動することを抑制できる。

【0114】

未燃焼時軸トルク学習部５７は、未燃焼状態の複数回の燃焼行程において各クランク角度θｄで演算された複数回の未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄに対して統計処理を行った値により、未燃焼時データに設定されている各クランク角度θｄの未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔを更新してもよい。統計処理値として、平均値、中央値などが用いられる。例えば、未燃焼時データに設定されている各クランク角度θｄの未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔが、各クランク角度θｄの統計処理値に置き換えられる、又は近づけられる。

【0115】

或いは、未燃焼時軸トルク学習部５７は、未燃焼状態の各クランク角度θｄで演算された未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄに対して、クランク角度θｄごとにローパスフィルタ処理を行った値により、未燃焼時データに設定されている各クランク角度θｄの未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔを更新する。各クランク角度θｄについて、個別に、フィルタ処理が行われ、フィルタ値が算出される。ローパスフィルタ処理には、例えば、上述した有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ、一次遅れフィルタ等が用いられる。未燃焼時データに設定されている各クランク角度θｄの未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔが、各クランク角度θｄのフィルタ値に置き換えられる、又は近づけられる。

【0116】

＜処理全体の概略フローチャート＞
本実施の形態に係る制御装置５０の概略的な処理の手順（内燃機関の制御方法）について、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。図１１のフローチャートの処理は、演算処理装置９０が記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行することにより、例えば、クランク角度θｄを検出する毎、又は燃焼期間が終了する毎に繰り返し実行される。

【0117】

ステップＳ０１で、上述したように、角度情報検出部５１は、第２クランク角センサ６の出力信号に基づいて、クランク角度θｄ、クランク軸の単位角度の周期である角周期ΔＴｄを検出する角度情報検出処理（角度情報検出ステップ）を実行する。

【0118】

ステップＳ０２で、制御装置５０は、内燃機関の燃焼状態であるか、内燃機関の未燃焼状態であるかを判定し、燃焼状態である場合は、ステップＳ０３に進み、未燃焼状態である場合は、ステップＳ０８に進む。ここで、燃焼状態及び燃焼時は、制御装置５０が、燃焼行程で燃料を燃焼させるように制御している状態及び時であり、未燃焼状態及び未燃焼時は、制御装置５０が、燃焼行程で燃料を燃焼させないように制御している状態及び時である。

【0119】

ステップＳ０３で、上述したように、捩れ振動判定部５２は、角周期ΔＴｄに基づいて、クランク軸に捩れ振動が発生しているか否かを判定する捩れ振動判定処理（捩れ振動判定ステップ）を実行する。本実施の形態では、捩れ振動判定部５２は、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐが、第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合は、捩れ振動が発生したと判定する。捩れ振動判定部５２は、特定周波数の成分の強度Ｉｓｐが、第１閾値Ｔｈ１以下であり、且つ第１閾値Ｔｈ１よりも小さい値に設定された第２閾値Ｔｈ２よりも大きい場合は、許容捩れ振動が発生したと判定する。捩れ振動判定部５２は、特定周波数ｆｓｐの成分の強度Ｉｓｐが、第２閾値Ｔｈ２以下である場合は、捩れ振動が発生していないと判定する。

【0120】

ステップＳ０４で、上述したように、角度情報算出部５３は、角周期ΔＴｄに基づいてクランク角加速度αｄを算出する角度情報算出処理（角度情報算出ステップ）を実行する。角度情報算出部５３は、許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、角周期ΔＴｄに対して特定周波数ｆｓｐの成分を低減する特定周波数低減フィルタ処理を行う。

【0121】

ステップＳ０５で、上述したように、ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、クランク角加速度αｄの検出値に基づいて、気筒内のガス圧によりクランク軸にかかるガス圧トルクを算出するガス圧トルク演算処理（ガス圧トルク演算ステップ）を実行する。本実施の形態では、ガス圧トルク演算部５４は、捩れ振動が発生していないと判定された場合、及び許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、ガス圧トルクを算出し、捩れ振動が発生したと判定された場合は、ガス圧トルクを算出しない。

【0122】

ステップＳ０６で、上述したように、燃焼状態推定部５５は、燃焼によるガス圧トルクに基づいて内燃機関の燃焼状態を推定する燃焼状態推定処理（燃焼状態推定ステップ）を実行する。本実施の形態では、燃焼状態推定部５５は、捩れ振動が発生していないと判定された場合、及び許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態を推定し、捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態の推定を停止する。

【0123】

ステップＳ０７で、上述したように、燃焼制御部５６は、推定された燃焼状態に基づいて、少なくとも点火時期及びＥＧＲ量の一方又は双方を変化させる燃焼制御処理（燃焼制御ステップ）を実行する。本実施の形態では、燃焼制御部５６は、捩れ振動が発生していないと判定された場合、及び許容捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態に基づいて燃焼制御を行い、捩れ振動が発生したと判定された場合は、燃焼状態が推定されていないので、燃焼状態に基づく燃焼制御を停止する。

【0124】

一方、内燃機関の未燃焼状態である場合は、ステップＳ０８で、上述したように、未燃焼時軸トルク学習部５７は、内燃機関の未燃焼状態において、各クランク角度θｄにおいて、クランク角加速度の検出値αｄに基づいて、燃焼時と同様に、実軸トルクＴｃｒｋｄを算出し、算出した未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄにより、未燃焼時データを更新する未燃焼時軸トルク学習処理（未燃焼時軸トルク学習ステップ）を実行する。本実施の形態では、未燃焼時軸トルク学習部５７は、捩れ振動が発生していないと判定された場合に、未燃焼時データの更新を実行し、許容捩れ振動及び捩れ振動が発生したと判定された場合は、未燃焼時データの更新を停止する。

【0125】

〔その他の実施の形態〕
本願のその他の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する各実施の形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施の形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0126】

（１）上記の実施の形態１においては、第２クランク角センサ６の出力信号に基づいて、クランク角度θｄ、クランク角速度ωｄ、及びクランク角加速度αｄが検出される場合を例に説明した。しかし、第１クランク角センサ１１の出力信号に基づいて、クランク角度θｄ、クランク角速度ωｄ、及びクランク角加速度αｄが検出されてもよい。

【0127】

（２）上記の実施の形態１においては、気筒数が３つの３気筒エンジンが用いられる場合を例に説明した。しかし、任意の気筒数（例えば、１気筒、２気筒、４気筒、６気筒）のエンジンが用いられてもよい。

【0128】

（３）上記の実施の形態１においては、内燃機関１は、ガソリンエンジンとされている場合を例として説明した。しかし、本願の実施の形態はこれに限定されない。すなわち、内燃機関１は、ディーゼルエンジン、ＨＣＣＩ燃焼（Homogeneous-Charge Compression Ignition Combustion）を行うエンジン等の各種の内燃機関とされてもよい。この場合は、演算対象の設定に用いられる点火時期の代わりに、着火時期の予測値が用いられるとよい。

【0129】

（４）上記の実施の形態１では、制御装置５０は、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎ等に基づいて、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎを算出し、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎに基づいて、熱発生率及び質量燃焼割合ＭＦＢの一方又は双方の燃焼パラメータを算出し、内燃機関の燃焼状態を推定する場合を例に説明した。しかし、制御装置５０は、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎ及び燃焼パラメータを算出することなく、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎの挙動（例えば、燃焼行程の積算値、燃焼行程のピーク値、ピーク値のクランク角度等）に基づいて、燃焼状態を推定してもよい。或いは、制御装置５０は、燃焼パラメータを算出することなく、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎの挙動（例えば、燃焼行程の積算値、燃焼行程のピーク値、ピーク値のクランク角度等）に基づいて、燃焼状態を推定してもよい。

【0130】

（５）上記の実施の形態１においては、制御装置５０は、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎに基づいて、熱発生率及び質量燃焼割合を算出し、燃焼制御を行うように構成されている場合を例に説明した。しかし、制御装置５０は、燃焼によるガス圧トルクの増加分ΔＴｇａｓ＿ｂｒｎ、燃焼時の気筒内のガス圧Ｐｃｙｌ＿ｂｒｎ、又は熱発生率に基づいて、燃焼気筒の失火検出等の他の制御を行うように構成されてもよい。

【0131】

（６）上記の実施の形態１においては、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔが、未燃焼時データを参照して算出される場合を例に説明した。しかし、未燃焼時データが、燃料カットの実行領域等、特定の運転状態にのみ設定されている場合は、特定の運転状態の未燃焼時データに加えて、クランク機構の物理モデル式を用いて算出した発生トルクに基づいて、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔが算出されてもよい。

【0132】

具体的には、ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、クランク角度θｄと、特定の運転状態における未燃焼時の軸トルクとの関係が設定された特定未燃焼時データを参照し、演算対象の各クランク角度θｄに対応する特定運転状態の未燃焼時の軸トルクを算出する。そして、ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、クランク機構の物理モデル式を用い、特定の運転状態であり、且つ、未燃焼であると仮定した場合における、気筒内のガス圧及びピストンの往復運動により生じるトルクである特定運転状態の未燃焼仮定の発生トルクを算出する。

【0133】

ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、クランク機構の物理モデル式を用い、現在の運転状態において未燃焼であると仮定した場合における、気筒内のガス圧及びピストンの往復運動により生じるトルクである現在運転状態の未燃焼仮定の発生トルクを算出する。ガス圧トルク演算部５４は、演算対象の各クランク角度θｄにおいて、特定運転状態の未燃焼時の軸トルク、及び特定運転状態の未燃焼仮定の発生トルクに基づいて、現在運転状態の未燃焼仮定の発生トルクを補正して、未燃焼時の軸トルクＴｃｒｋ＿ｍｏｔを算出する。クランク機構の物理モデル式には、特許文献１の式（１５）の右辺の分子の第２項及び第３項と同様の式が用いられればよい。

【0134】

未燃焼時軸トルク学習部５７は、内燃機関の未燃焼状態であり、特定の運転状態において、各クランク角度θｄにおいて演算された未燃焼時の実軸トルクＴｃｒｋｄにより、特定未燃焼時データを更新する。

【0135】

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

【符号の説明】

【0136】

１ 内燃機関、２ クランク軸、５ ピストン、６ 第２クランク角センサ（クランク角センサ）、７ 気筒、９ コンロッド、３２ クランク、５０ 内燃機関の制御装置、５１ 角度情報検出部、５２ 捩れ振動判定部、５３ 角度情報算出部、５４ ガス圧トルク演算部、５５ 燃焼状態推定部、５６ 燃焼制御部、５７ 未燃焼時軸トルク学習部、
Ｉｓｐ 特定周波数の成分の強度、ｆｓｐ 特定周波数、αｄ クランク角加速度、θｄ クランク角度、ωｄ クランク角速度、Ｔｈ１ 第１閾値、Ｔｈ２ 第２閾値、ΔＴｄ 角周期、ΔＴｄｆ 特定周波数低減フィルタ後の角周期

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】