本发明涉及一种均质压燃发动机燃烧相位的检测装置及其检测方法，它包括：一转速传感器，其采集发动机的飞轮的转速信号；一凸轮轴位置传感器，其采集发动机的凸轮轴相位；一加速度传感器，其采集发动机的振动信号；一电荷放大器，其将采集到的发动机振动信号由电荷信号转换为电压信号；一数据采集设备，其对输入的发动机的飞轮转速信号、凸轮轴相位和振动信号进行模数转换；一上位机，其根据经模数转换后的发动机的飞轮转速信号、凸轮轴相位和振动信号的数字信号，标定出发动机的燃烧分析窗口和燃烧特征频率带；一燃烧分析控制单元，其根据燃烧分析窗口来采集发动机的振动信号，再滤波得到燃烧特征频率带段内的发动机振动信号，之后计算出发动机的燃烧相位。本发明成本低，适合量产，并能够将燃烧相位准确检测出来，可以广泛应用在内燃机燃烧领域。