JP2001271699A - Control device for direct injection type internal combustion engine - Google Patents

Control device for direct injection type internal combustion engine

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JP2001271699A
JP2001271699A JP2000091606A JP2000091606A JP2001271699A JP 2001271699 A JP2001271699 A JP 2001271699A JP 2000091606 A JP2000091606 A JP 2000091606A JP 2000091606 A JP2000091606 A JP 2000091606A JP 2001271699 A JP2001271699 A JP 2001271699A
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Japan
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smoldering
internal combustion
combustion engine
fuel
fuel injection
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Application number
JP2000091606A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsunori Yamada
達範 山田
Yasushi Sakakura
靖 坂倉
Takahiro Suzuki
隆博 鈴木
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D41/1408Dithering techniques

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a direct injection type internal combustion engine, capable of suppressing lowing of operation performance of the direct injection type internal combustion engine due to generation of misfire by detecting smoking dirt at a stage before leading to misfire and suppressing advancing of the smoking faint damage at the stage. SOLUTION: This direct injection type internal combustion engine control device 1 calculated a discharge current integrated value Ii, using discharge current (secondary current i2) at the generation of spark discharge detected by detecting resistance 19 connected serially with an ignition plug 17. When smoking faint damage prior to running into misfire is detected based on a discharge current integrate value Ii, a combustion form, ignition timing, fuel injection timing and fuel injection quantity are changed, so as to eliminate smoking dirt. Therefore, since cleaning of the ignition plug 17 can be execute prior to the running into misfire and generation of misfire can be suppressed, the direct injection type internal combustion engine can be operated in a smooth and stable state and generation of tonic matter in exhaust gas can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、点火プラグのくす
ぶり汚損を検出する機能を備え、その検出結果に基づい
て、燃料を気筒内に直接噴射する直噴型内燃機関の運転
条件を制御する直噴型内燃機関の制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a function of detecting smoldering contamination of a spark plug and, based on the detection result, directly controls an operating condition of a direct injection type internal combustion engine in which fuel is directly injected into a cylinder. The present invention relates to a control device for an injection type internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関は、空気と燃料とからなる混合
気を、気筒に装着された点火プラグの火花放電によって
燃焼させている。図4に示すように、通常の点火プラグ
17は、筒状の取付金具17dと、その取付金具17d
の内側に先端部が突出するように保持された絶縁体17
cと、その絶縁体17cの内側に先端部が突出するよう
に保持された中心電極17aと、一端が取付金具17d
に固着されると共に他端が中心電極17aに対し火花放
電ギャップgを隔てて対向する接地電極17bと、によ
り構成されている。この種の点火プラグ17では、中心
電極17aと接地電極17bとの電極間(図4に模式的
に電圧計Vを記して示した部分)の絶縁抵抗が十分大き
くなるように構成されている。
2. Description of the Related Art An internal combustion engine burns a mixture of air and fuel by spark discharge of a spark plug mounted on a cylinder. As shown in FIG. 4, a normal spark plug 17 has a cylindrical mounting member 17d and its mounting member 17d.
Insulator 17 held so that its tip protrudes inside
c, a center electrode 17a held so that a tip part protrudes inside the insulator 17c, and one end is a mounting bracket 17d.
And a ground electrode 17b whose other end is opposed to the center electrode 17a via a spark discharge gap g. This type of spark plug 17 is configured so that the insulation resistance between the center electrode 17a and the ground electrode 17b (the portion schematically indicated by a voltmeter V in FIG. 4) is sufficiently large.

【0003】一方、内燃機関においては、燃料噴射ノズ
ルを気筒内に臨ませて配設した燃料噴射弁から、圧縮行
程中に燃料を直接噴射して、点火プラグの火花放電ギャ
ップ近傍に濃混合気を、その周囲に希薄混合気を層状に
形成させて混合気を燃焼させる、所謂成層燃焼を行う直
噴型内燃機関が知られている。この直噴型内燃機関は、
全体の平均空燃比がかなり薄い場合でも混合気への着火
が可能であるため、燃費に優れる利点がある。しかし、
この直噴型内燃機関では、火花放電ギャップ近傍に濃混
合気が誘導される訳だが、混合気は濃くなる程燃料(液
体燃料)が十分に霧化されにくい性質を有するために、
液体状態の燃料が点火プラグの絶縁体表面に付着し易
く、その付着した燃料が完全燃焼することなくカーボン
となって絶縁体表面に付着する、所謂“くすぶり(くす
ぶり汚損)”を生じ易い問題がある。そして、このくす
ぶり汚損が進行すると、点火プラグの電極間の絶縁抵抗
が低下し、点火コイルからの点火用高電圧がカーボン付
着物を通じてリーク電流(漏洩電流)として流れ、火花
放電ギャップにて飛火せずに失火を招いてしまう。
[0003] On the other hand, in an internal combustion engine, fuel is directly injected during a compression stroke from a fuel injection valve arranged with a fuel injection nozzle facing the inside of a cylinder, and a rich air-fuel mixture is generated near a spark discharge gap of a spark plug. There is known a direct injection type internal combustion engine which performs a so-called stratified combustion in which a lean air-fuel mixture is formed in a layered shape around the air-fuel mixture to burn the air-fuel mixture. This direct injection type internal combustion engine
Even when the overall average air-fuel ratio is quite thin, ignition of the air-fuel mixture is possible, which has the advantage of excellent fuel economy. But,
In this direct injection type internal combustion engine, a rich mixture is induced near the spark discharge gap. However, the richer the mixture, the more difficult it is to atomize the fuel (liquid fuel).
Fuel in a liquid state easily adheres to the insulator surface of the ignition plug, and the attached fuel becomes carbon without completely burning and adheres to the insulator surface, so-called "smoldering (smoldering contamination)" tends to occur. is there. Then, as the smoldering contamination proceeds, the insulation resistance between the electrodes of the ignition plug decreases, and a high voltage for ignition from the ignition coil flows as a leak current (leakage current) through the carbon deposits, and the spark discharges at the spark discharge gap. Without causing a misfire.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、点火プラグの
くすぶり汚損を検出する手法として、例えば特開平11
−13620号公報や特開平11−336649号公報
に記載されたものが提案されている。これら公報技術
は、点火プラグの火花放電によって混合気が燃焼したと
きに発生するイオンをイオン電流として検出する技術を
利用してなるものである。詳細にいうと、点火プラグの
くすぶり汚損により流れるリーク電流がイオン電流の検
出時に重畳する点、さらにはくすぶり汚損の程度に応じ
てリーク電流値が変化する点を考慮し、イオン電流検出
回路により検出される電流の挙動(詳細には、イオン電
流収束後の電流の挙動)をモニタすることで、くすぶり
汚損の状態を検出している。
A technique for detecting smoldering of a spark plug is disclosed in, for example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 13620 and JP-A-11-336649 have been proposed. These publication techniques use a technique of detecting, as an ion current, ions generated when the air-fuel mixture burns due to spark discharge of an ignition plug. More specifically, the ion current detection circuit detects the leakage current flowing due to smoldering contamination of the spark plug when the ionic current is detected, and furthermore, the leakage current value changes depending on the degree of smoldering contamination. By monitoring the behavior of the current (specifically, the behavior of the current after the convergence of the ion current), the state of smoldering contamination is detected.

【0005】ところで、図4を援用して示すように、絶
縁体17c表面におけるカーボンCの付着状態が点火プ
ラグ17の電極間が短絡する前の段階にある場合には、
くすぶり汚損がみられるものの電極間の絶縁抵抗は問題
ない程度の大きさに保たれている。但し、この状態で点
火コイルから点火用高電圧が点火プラグ17に印加され
ると、火花放電ギャップgにて火花放電が起こらずに、
カーボンCを通じて電流が流れ、カーボンCの端部と取
付金具17d内壁面との間で飛火する、所謂“奥飛び”
が発生することがある。この奥飛びでは、火炎核近傍に
混合気が存在すれば着火は可能なものの、奥飛び位置が
混合気に晒されにくい位置であることから、火花放電ギ
ャップgでの火花放電と比較して燃焼効率は低下する傾
向にある。
[0005] As shown in FIG. 4, when the state of carbon C on the surface of the insulator 17 c is in a stage before a short circuit occurs between the electrodes of the ignition plug 17,
Despite smoldering contamination, the insulation resistance between the electrodes is maintained at a level that does not cause any problem. However, when a high voltage for ignition is applied from the ignition coil to the ignition plug 17 in this state, spark discharge does not occur in the spark discharge gap g,
An electric current flows through the carbon C, and a spark flares between the end of the carbon C and the inner wall surface of the mounting bracket 17d, so-called "back jump".
May occur. In this depth jump, ignition is possible if there is an air-fuel mixture near the flame nucleus, but since the depth jump position is a position that is difficult to be exposed to the air-fuel mixture, combustion is compared with spark discharge in the spark discharge gap g. Efficiency tends to decrease.

【0006】ここで、上述の公報技術では、点火プラグ
のくすぶり汚損の進行度合を検出してはいるものの、そ
の検出はリーク電流に基づいて行われている。一般に、
このリーク電流は、点火プラグの電極間が短絡する程度
にまでくすぶり汚損が進行し、電極間の絶縁抵抗が低下
したときに流れるものである。そのことから、上述の公
報技術では点火プラグの電極が短絡する程度にまでくす
ぶり汚損が進行し、かなり高い確率で失火し得る状態に
までなって初めてくすぶり汚損を検出することができる
ものであって、点火プラグの電極間が短絡するよりも前
の段階でくすぶり汚損を、即ち奥飛びが発生し得る状態
にあるようなくすぶり汚損を検出することができなかっ
た。
Here, in the above-mentioned publication technology, although the degree of progress of smoldering contamination of the ignition plug is detected, the detection is performed based on a leak current. In general,
This leakage current flows when smoldering contamination progresses to such an extent that the electrodes of the ignition plug are short-circuited, and the insulation resistance between the electrodes is reduced. Therefore, in the above-mentioned publication technology, smoldering contamination proceeds to such an extent that the electrode of the ignition plug is short-circuited, and smoldering contamination can be detected only when a misfire can be caused at a considerably high probability. However, smoldering contamination, that is, smoldering contamination could not be detected at a stage prior to the short circuit between the electrodes of the ignition plug, that is, in such a state that a back jump could occur.

【0007】そのために、点火プラグでのくすぶり汚損
を検出し、点火プラグのくすぶり汚損の進行を抑制すべ
く内燃機関(直噴型内燃機関)の運転条件の制御を行う
際に、上述の公報技術を用いたのでは、かなり高い確率
で失火し得る状態になってからくすぶり汚損の進行の抑
制を開始することになる。しかし、かなり高い確率で失
火し得る状態になってからくすぶり汚損の進行の抑制を
始めたのでは、くすぶり汚損による内燃機関運転中の失
火の発生を十分に抑えることができず、内燃機関の運転
性能が低下すると共に、未燃焼ガスの排出を招き環境に
影響を与える虞がある。
[0007] For this purpose, when detecting the smoldering contamination of the spark plug and controlling the operating conditions of the internal combustion engine (direct injection type internal combustion engine) in order to suppress the progress of the smoldering contamination of the spark plug, the above-mentioned publication is disclosed. With the use of, the suppression of the progress of smoldering is started after a state in which misfire can be caused with a considerably high probability. However, starting to suppress the progress of smoldering fouling after a state where misfiring can occur with a fairly high probability, the occurrence of misfiring during operation of the internal combustion engine due to smoldering fouling cannot be sufficiently suppressed. The performance may be degraded, and unburned gas may be emitted to affect the environment.

【0008】そこで、本発明は、直噴型の内燃機関が失
火に至る前の段階にくすぶり汚損を検出すると共に、そ
の段階にてくすぶり汚損の進行の抑制を図ることによ
り、失火の発生による直噴型内燃機関の運転性能の低下
を抑制可能な直噴型内燃機関の制御装置を提供すること
を目的とする。
Therefore, the present invention detects smoldering contamination at a stage before the direct injection type internal combustion engine reaches a misfire, and suppresses the progress of the smoldering contamination at that stage, so that the direct injection caused by the misfire occurs. It is an object of the present invention to provide a control device for a direct injection internal combustion engine that can suppress a decrease in operating performance of the injection internal combustion engine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1に記載の直噴型内燃機関の制御装
置は、燃料を気筒内に直接噴射する直噴型の内燃機関に
装着された点火プラグに点火用高電圧を印加したとき
に、該点火プラグの電極間に流れる放電電流を検出する
放電電流検出手段と、放電電流に基づいて点火プラグの
くすぶり汚損の有無を判定するくすぶり汚損判定手段
と、該くすぶり汚損判定手段にてくすぶり汚損が有りと
判定されたときに、少なくとも気筒内に噴射する燃料の
噴射時期を変化させて、点火プラグのくすぶり汚損の進
行を抑制するくすぶり汚損抑制手段と、を有することを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for a direct injection type internal combustion engine which is mounted on a direct injection type internal combustion engine which directly injects fuel into a cylinder. A discharge current detecting means for detecting a discharge current flowing between the electrodes of the spark plug when a high voltage for ignition is applied to the spark plug, and a smolder for determining the presence or absence of smoldering of the spark plug based on the discharge current. Smoldering contamination means, and when the smoldering contamination judgment means determines that smoldering contamination is present, at least changes the injection timing of fuel injected into the cylinder to suppress the progress of smoldering contamination of the ignition plug. And suppression means.

【0010】直噴型の内燃機関の気筒に装着される点火
プラグでは、点火コイルにより発生した点火用高電圧が
印加されて火花放電が発生した際に、点火プラグの電極
間に放電電流(二次電流)が流れる。ところで、点火プ
ラグにて発生する火花放電には、正規の火花放電ギャッ
プにて火花放電する(以下、「正常放電」という)場合
と、絶縁体表面に付着したカーボンを通じて火花放電す
る、所謂“奥飛び”の場合とが考えられる。ここで、奥
飛び時は、その放電経路として絶縁体表面に付着した比
較的抵抗の大きなカーボンを通過する。そのために、奥
飛び時に点火プラグの電極間を流れる放電電流は、正常
放電時に電極間を流れる放電電流とは電流値が異なる値
を示す。それより、火花放電時の放電電流を検出するこ
とで点火プラグにて正常放電が発生したか奥飛びが発生
したかを検出することができる。
[0010] In a spark plug mounted on a cylinder of a direct injection type internal combustion engine, when a high voltage for ignition generated by an ignition coil is applied and a spark discharge occurs, a discharge current (secondary current) is generated between electrodes of the spark plug. Next current) flows. By the way, the spark discharge generated by the spark plug includes a spark discharge at a regular spark discharge gap (hereinafter, referred to as “normal discharge”) and a spark discharge through carbon attached to an insulator surface, that is, a so-called “rear discharge”. "Jump". Here, at the time of back jumping, carbon having relatively high resistance attached to the surface of the insulator passes through as a discharge path. For this reason, the discharge current flowing between the electrodes of the ignition plug at the time of the back jump has a different value from the discharge current flowing between the electrodes during the normal discharge. By detecting the discharge current at the time of spark discharge, it is possible to detect whether a normal discharge has occurred in the spark plug or a back jump has occurred.

【0011】ところで、上記奥飛びは、点火プラグの電
極間がカーボンの付着によって短絡される前の段階に発
生するものである。それにより、奥飛びの発生を検出す
ることは、点火プラグの電極間がカーボンの付着によっ
て短絡される前の段階にて、くすぶり汚損を検出するこ
とを意味する。
By the way, the above-mentioned back jump occurs at a stage before the electrodes of the ignition plug are short-circuited by the adhesion of carbon. Accordingly, detecting the occurrence of back jump means detecting smoldering contamination at a stage before the electrodes of the ignition plug are short-circuited due to the adhesion of carbon.

【0012】そこで、本発明では、放電電流検出手段が
点火プラグの電極間の放電電流を検出し、さらにくすぶ
り汚損判定手段がその放電電流に基づき、正常放電が発
生したか奥飛びが発生したかを検出することによって、
くすぶり汚損が発生しているか否かを検出している。そ
の結果、点火プラグの電極間が短絡する程度にまでくす
ぶりが進行して失火が多発する前の段階にて、くすぶり
汚損の発生を検出することができるのである。
Therefore, in the present invention, the discharge current detecting means detects the discharge current between the electrodes of the ignition plug, and the smoldering stain determining means determines whether a normal discharge has occurred or a jump has occurred based on the discharge current. By detecting
It detects whether smoldering contamination has occurred. As a result, it is possible to detect the occurrence of smoldering contamination at a stage before smoldering progresses to such an extent that the electrodes of the ignition plug are short-circuited and misfiring frequently occurs.

【0013】そして、本発明では、放電電流に基づき点
火プラグのくすぶり汚損が有りと判定されたときには、
くすぶり汚損抑制手段にて少なくとも燃料噴射時期を変
化させることにより、くすぶり汚損の進行の抑制を図る
のである。つまり、燃料噴射時期は、混合気(燃料)の
燃焼状態に大きく影響していることから、くすぶり汚損
の進行が抑制される燃焼状態となるように、くすぶり汚
損抑制手段が燃料噴射時期を制御するのである。
According to the present invention, when it is determined based on the discharge current that there is smoldering of the spark plug,
The progress of smoldering contamination is suppressed by changing at least the fuel injection timing by the smoldering contamination suppression means. That is, since the fuel injection timing has a large effect on the combustion state of the air-fuel mixture (fuel), the smoldering pollution control means controls the fuel injection timing so as to be in a combustion state in which the progress of smoldering pollution is suppressed. It is.

【0014】燃料噴射時期を変化させるにあたっては、
例えば、燃料噴射時期を進角させることで、気筒内で燃
料が攪拌される時間を十分に確保して、燃料の霧化を促
進させて、燃料を完全燃焼させることにより、液体状態
の燃料から生成されるカーボンの発生を抑えることがで
きる。
In changing the fuel injection timing,
For example, by advancing the fuel injection timing, sufficient time for stirring the fuel in the cylinder is ensured, the atomization of the fuel is promoted, and the fuel is completely burned. Generation of generated carbon can be suppressed.

【0015】あるいは、各燃焼サイクル毎に図示平均有
効圧力を算出すると共に、燃料噴射時期を一定量進角さ
せることによる図示平均有効圧力の変化量を算出して、
図示平均有効圧力が大きくなるように燃料噴射時期を変
化させてもよい。つまり、燃料噴射時期を進角させた後
の燃焼サイクルにおける図示平均有効圧力が、進角させ
る前の燃焼サイクルにおける図示平均有効圧力よりも大
きくなる場合には、次の燃焼サイクルにおいて設定する
燃料噴射時期をさらに進角させるのである。また、反対
に燃料噴射時期を進角させた後の図示平均有効圧力が、
進角させる前の燃焼サイクルにおける図示平均有効圧力
以下となる場合には、次の燃焼サイクルにおいて設定す
る燃料噴射時期を遅角させるのである。このように、図
示平均有効圧力を大きくするように燃料噴射時期を制御
することは、混合気の燃焼状態を良好にすることにな
り、燃料が完全燃焼されてカーボンの発生を抑制するこ
とにつながる。
Alternatively, an indicated average effective pressure is calculated for each combustion cycle, and a change amount of the indicated average effective pressure by advancing the fuel injection timing by a fixed amount is calculated.
The fuel injection timing may be changed so that the indicated average effective pressure increases. In other words, if the indicated average effective pressure in the combustion cycle after the fuel injection timing is advanced becomes larger than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the advance, the fuel injection set in the next combustion cycle Advance the timing further. Conversely, the indicated mean effective pressure after advancing the fuel injection timing is:
When the pressure becomes equal to or less than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the advance, the fuel injection timing set in the next combustion cycle is retarded. As described above, controlling the fuel injection timing so as to increase the indicated average effective pressure improves the combustion state of the air-fuel mixture and leads to complete combustion of the fuel and suppression of carbon generation. .

【0016】なお、くすぶり汚損抑制手段により燃料噴
射時期を制御し燃料の完全燃焼を図ることは、点火プラ
グの自己清浄作用を有効に発揮させることにつながるの
で、やがては点火プラグの自己清浄作用によりカーボン
は焼き切られることになり、くすぶり汚損は解消される
方向に進むことになる。
Controlling the fuel injection timing by the smoldering pollution control means to achieve complete combustion of the fuel leads to effectively exerting the self-cleaning action of the spark plug. The carbon will be burned off, and the smoldering fouling will be eliminated.

【0017】したがって、本発明(請求項1)によれ
ば、くすぶり汚損を奥飛びが発生し得る段階で早期に検
出すると共に、くすぶり汚損の進行抑制の処理(少なく
とも燃料噴射時期を制御する処理のこと)を早期に開始
することで、くすぶり汚損による失火の発生を抑え、内
燃機関の運転性能を低下させることなく、かつ未燃焼ガ
スの排出を抑えることが可能な直噴型内燃機関の制御装
置を提供することができる。
Therefore, according to the present invention (claim 1), smoldering contamination is detected at an early stage at a stage where a deep jump can occur, and processing for suppressing the progress of smoldering contamination (at least for processing for controlling the fuel injection timing). ), A control device for a direct-injection internal combustion engine capable of suppressing the occurrence of misfires due to smoldering fouling and reducing the emission of unburned gas without lowering the operating performance of the internal combustion engine Can be provided.

【0018】なお、点火プラグの電極間に流れる放電電
流を検出する方法としては、例えば、点火コイルの二次
コイルと点火プラグとで形成される放電電流経路上に、
放電電流を検出するための検出抵抗を直列に設けて、こ
の検出抵抗の両端電圧と検出抵抗の抵抗値から放電電流
の電流値を検出(算出)する方法がある。
As a method of detecting the discharge current flowing between the electrodes of the ignition plug, for example, a discharge current path formed by a secondary coil of the ignition coil and the ignition plug is
There is a method in which a detection resistor for detecting a discharge current is provided in series, and a current value of the discharge current is detected (calculated) from a voltage between both ends of the detection resistor and a resistance value of the detection resistor.

【0019】さらに、くすぶり汚損判定手段にて、放電
電流に基づいてくすぶり汚損の有無を判定するにあたっ
ては、以下の幾つかの手法が考えられる。まず、請求項
5に記載のように、点火プラグの電極間にて火花放電期
間中に流れる放電電流を積分し、その放電電流の積分値
と所定の積分判定基準値との比較結果を用いて、くすぶ
り汚損の有無を判定する手法が挙げられる。具体的に例
示すると、1燃焼サイクル毎に火花放電発生期間中に流
れる放電電流を積分し、この放電電流積分値が正常放電
と奥飛びとを識別するための所定の積分判定基準値より
も大きいか否かを判定し、積分値が積分判定基準値以下
であるときに奥飛びが発生したとして、くすぶり汚損有
りと判定する手法がある。また、1燃焼サイクル毎に算
出される放電電流積分値と上記積分判定基準値とを比較
して正常放電か奥飛びかを検出すると共にこの検出結果
を記憶しておき、現在の燃焼サイクルの検出結果から遡
って所定個数分(例えば100回分の燃焼サイクル)の
累積検出結果において、奥飛びが検出された燃焼サイク
ルの割合が所定割合(しきい値)より大きいか否かを判
定して、大きいと判定されたときにくすぶり汚損有りと
判定する手法もある。なお、上記放電電流積分値を用い
て正常放電と奥飛びとを識別する処理を行うにあたって
は、上述のように1燃焼サイクルに1回の割合で実行し
てもよく、あるいは、数回の燃焼サイクルに1回の割合
で実行するようにしてもよい。
Further, when the smoldering contamination determining means determines the presence or absence of smoldering contamination based on the discharge current, the following several methods can be considered. First, as set forth in claim 5, a discharge current flowing between spark plug electrodes during a spark discharge period is integrated, and a comparison result between the integrated value of the discharge current and a predetermined integration determination reference value is used. And a method of determining the presence or absence of smoldering contamination. Specifically, for example, the discharge current flowing during the spark discharge generation period is integrated for each combustion cycle, and the integrated discharge current value is larger than a predetermined integration determination reference value for discriminating a normal discharge from a deep discharge. There is a method of judging whether or not there is smoldering contamination when the integrated value is equal to or less than the integration judgment reference value, and it is determined that the back jump has occurred. Further, the discharge current integral value calculated for each combustion cycle is compared with the integral judgment reference value to detect whether the discharge is normal or deep, and the detection result is stored to detect the current combustion cycle. It is determined whether or not the ratio of the number of combustion cycles in which back jumps have been detected is greater than a predetermined ratio (threshold) in the cumulative detection results for a predetermined number (for example, 100 combustion cycles) retroactively from the result. There is also a method of determining that there is smoldering contamination when it is determined that the smoldering stain is present. When performing the process of discriminating between the normal discharge and the deep discharge using the discharge current integral value, the process may be performed once in one combustion cycle as described above, or may be performed several times in one combustion cycle. It may be executed once per cycle.

【0020】また、別のくすぶり汚損の有無を判定する
手法としては、請求項6に記載のように、点火プラグの
電極間にて火花放電期間中に流れる放電電流の電流値が
予め定められた検出基準値以上となる電流検出時間を算
出し、この電流検出時間と所定の検出時間判定基準値と
の比較結果を用いて、くすぶり汚損の有無を判定する手
法が挙げられる。具体的に例示すると、1燃焼サイクル
毎に火花放電発生期間中に流れる放電電流が予め定めら
れた検出基準値以上となる電流検出時間を算出し、この
電流検出時間が正常放電と奥飛びとを識別するための所
定の検出時間判定基準値よりも大きいか否かを判定し、
電流検出時間が検出時間判定基準値以下であるときに奥
飛びが発生したとして、くすぶり汚損有りと判定する手
法がある。あるいは、1燃焼サイクル毎に上記電流検出
時間と上記検出時間判定基準値とを比較して正常放電か
奥飛びかを検出すると共にこの検出結果を記憶してお
き、現在の燃焼サイクルの検出結果から溯って所定個数
分(例えば100回分の燃焼サイクル)の累積検出結果
において、奥飛びが検出された燃焼サイクルの割合が所
定割合(しきい値)より大きいか否かを判定して、大き
いと判定されたときにくすぶり汚損有りと判定すること
もできる。なお、上記電流検出時間を用いて正常放電と
奥飛びとを識別するにあたっては、上述のように1燃焼
サイクルに1回の割合で実行してもよく、あるいは、数
回の燃焼サイクルに1回の割合で実行するようにしても
良い。
As another method of determining the presence or absence of smoldering contamination, the value of the discharge current flowing during the spark discharge period between the electrodes of the ignition plug is determined in advance. There is a method of calculating a current detection time that is equal to or longer than a detection reference value, and determining the presence or absence of smoldering contamination by using a comparison result between the current detection time and a predetermined detection time determination reference value. More specifically, for each combustion cycle, a current detection time during which a discharge current flowing during a spark discharge generation period is equal to or greater than a predetermined detection reference value is calculated, and this current detection time is used to determine a normal discharge and a deep jump. Determine whether it is greater than a predetermined detection time determination reference value for identification,
When the current detection time is equal to or shorter than the detection time determination reference value, there is a method of determining that smoldering contamination is present, assuming that a back jump has occurred. Alternatively, the current detection time is compared with the detection time determination reference value for each combustion cycle to detect whether the discharge is normal or deep, and the detection result is stored. In retrospect, it is determined whether or not the ratio of the number of combustion cycles in which depth jump is detected is greater than a predetermined ratio (threshold) in a cumulative number of detection results for a predetermined number (for example, 100 combustion cycles). When it is done, it can be determined that there is smoldering contamination. In order to discriminate between normal discharge and depth jump using the current detection time, it may be executed once in one combustion cycle as described above, or once in several combustion cycles. May be executed.

【0021】このように、請求項5または請求項6に記
載の手法を用いた内燃機関の制御装置によれば、放電電
流に万が一ノイズが重畳した等の場合にも、奥飛びの発
生を精度良く検出することができる。その結果、点火プ
ラグの電極間がカーボンの付着によって短絡されるより
も前の段階にて、精度良くくすぶり汚損の検出を行うこ
とができるのである。
As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine using the method according to the fifth or sixth aspect, even if noise is superimposed on the discharge current, the occurrence of back jumping can be accurately determined. It can be detected well. As a result, it is possible to accurately detect smoldering contamination at a stage before the electrodes of the ignition plug are short-circuited due to the adhesion of carbon.

【0022】ところで、点火プラグのくすぶり汚損の進
行を抑制するくすぶり汚損抑制手段においては、燃料噴
射時期を制御する処理に加えて、請求項2に記載のよう
に、放電電流に基づき点火プラグのくすぶり汚損が有り
と判定されたときに、点火プラグの火花放電による内燃
機関の点火時期を変化させるようにするとよい。
The smoldering contamination suppressing means for suppressing the progress of the smoldering contamination of the spark plug includes a process for controlling the fuel injection timing and a smoldering contamination of the ignition plug based on the discharge current. When it is determined that there is contamination, the ignition timing of the internal combustion engine due to spark discharge of the spark plug may be changed.

【0023】つまり、点火時期は、混合気(燃料)の燃
焼状態に大きく影響することから、放電電流に基づき点
火プラグのくすぶり汚損が有りと判定されたときに、点
火時期を変化させることにより、燃料を完全燃焼させて
カーボンの発生を抑え、くすぶりの進行を抑制するので
ある。そして、点火時期を変化させて燃料の完全燃焼を
図ることで、点火プラグの自己清浄作用を有効に発揮さ
せ、やがてカーボンは点火プラグの自己清浄作用により
焼き切られることになる。
That is, since the ignition timing greatly affects the combustion state of the air-fuel mixture (fuel), the ignition timing is changed when it is determined that the smoldering of the ignition plug is present based on the discharge current. The fuel is completely burned to suppress the generation of carbon, thereby suppressing the progress of smoldering. Then, by changing the ignition timing to achieve complete combustion of the fuel, the self-cleaning action of the spark plug is effectively exhibited, and the carbon is eventually burned off by the self-cleaning action of the spark plug.

【0024】なお、点火時期を変化させるにあたって
は、例えば各燃焼サイクル毎に図示平均有効圧力を算出
して、点火時期を一定量進角させることによる図示平均
有効圧力の変化量を算出して、図示平均有効圧力が大き
くなるように点火時期を変化させるとよい。詳細に説明
すると、点火時期を進角させた後の燃焼サイクルにおけ
る図示平均有効圧力が、進角させる前の燃焼サイクルに
おける図示平均有効圧力よりも大きくなる場合には、次
の燃焼サイクルにおける点火時期をさらに進角させるの
である。また、反対に、点火時期を進角させた後の燃焼
サイクルにおける図示平均有効圧力が、進角させる前の
燃焼サイクルにおける図示平均有効圧力以下となる場合
には、次の燃焼サイクルにおける点火時期を遅角させる
のである。このように、図示平均平均有効圧力を大きく
するように点火時期を制御することは、混合気の燃焼状
態を良好にすることにつながり、燃料を完全燃焼させて
カーボンの発生を抑えることができる。
In changing the ignition timing, for example, an indicated average effective pressure is calculated for each combustion cycle, and a change amount of the indicated average effective pressure by advancing the ignition timing by a predetermined amount is calculated. It is preferable to change the ignition timing so that the indicated average effective pressure increases. More specifically, when the indicated average effective pressure in the combustion cycle after the ignition timing is advanced becomes larger than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the ignition timing is advanced, the ignition timing in the next combustion cycle is increased. Is further advanced. Conversely, if the indicated average effective pressure in the combustion cycle after the ignition timing is advanced is equal to or less than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the ignition timing is advanced, the ignition timing in the next combustion cycle is decreased. It is retarded. As described above, controlling the ignition timing so as to increase the indicated average average effective pressure leads to improving the combustion state of the air-fuel mixture, thereby completely burning the fuel and suppressing the generation of carbon.

【0025】また、点火プラグのくすぶり汚損の進行を
抑制するくすぶり汚損抑制手段においては、請求項3に
記載のように、くすぶり汚損が有りと判定されたとき
に、内燃機関の燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼に変化
させるよう内燃機関を制御するとよい。
In the smoldering contamination suppressing means for suppressing the progress of smoldering contamination of the spark plug, the combustion mode of the internal combustion engine is changed to the stratified charge combustion when it is determined that the smoldering contamination is present. The internal combustion engine should be controlled so as to change the combustion mode to homogeneous combustion.

【0026】ここで、成層燃焼は、例えば、1燃焼サイ
クルにおける圧縮行程の後半時に燃料を気筒内に直接噴
射し、点火プラグの火花放電ギャップ近傍に濃混合気
を、その周囲に希薄混合気を層状に形成させて混合気を
燃焼させる燃焼を行う燃焼形態である。一方、均質燃焼
は、例えば、1燃焼サイクルにおける吸気行程時に気筒
内に燃料を直接噴射し、気筒内全体に燃料を略均質に攪
拌させて燃焼を行う燃焼形態である。このため、成層燃
焼と均質燃焼との切り換えは、燃料噴射時期を圧縮行程
と吸気行程との行程別に変化させることで実行できる。
なお、請求項1に記載の燃料噴射時期を変化させる制御
については、複数の行程(吸気行程、圧縮行程)にわた
り燃料噴射時期を変化させて燃焼形態を変化させること
はもとより、燃焼形態は変化させることなく、同一行程
の期間内において燃料噴射時期を一定量変化させるもの
も含まれることはいうまでもない。
Here, in the stratified combustion, for example, fuel is directly injected into the cylinder in the latter half of the compression stroke in one combustion cycle, and a rich mixture is provided near the spark discharge gap of the spark plug, and a lean mixture is provided therearound. This is a combustion mode in which combustion is performed in which a mixture is burned by forming a layer. On the other hand, the homogeneous combustion is, for example, a combustion mode in which fuel is directly injected into a cylinder during an intake stroke in one combustion cycle, and the fuel is agitated substantially uniformly throughout the cylinder to perform combustion. Therefore, switching between stratified combustion and homogeneous combustion can be performed by changing the fuel injection timing for each of the compression stroke and the intake stroke.
In the control for changing the fuel injection timing according to the first aspect, the combustion mode is changed in addition to changing the combustion mode by changing the fuel injection timing over a plurality of strokes (an intake stroke and a compression stroke). It goes without saying that the fuel injection timing may be changed by a certain amount during the same stroke.

【0027】そして、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼
に変化させて、気筒内での燃料の攪拌を十分に行い燃料
の霧化を促進させることにより、燃料を完全燃焼させて
カーボンの発生を抑え、くすぶりの進行を抑制するので
ある。そして、燃焼形態を変化させて燃料の完全燃焼を
図ることで、点火プラグの自己清浄作用を有効に発揮さ
せ、やがてカーボンは点火プラグの自己清浄作用により
焼き切られることになる。
Then, by changing the combustion mode from stratified combustion to homogeneous combustion, the fuel is sufficiently agitated in the cylinder and the atomization of the fuel is promoted, so that the fuel is completely burned and the generation of carbon is suppressed. It suppresses the progress of smoldering. By changing the combustion mode to achieve complete combustion of the fuel, the self-cleaning action of the spark plug is effectively exhibited, and the carbon is eventually burned off by the self-cleaning action of the spark plug.

【0028】さらに、点火プラグのくすぶり汚損の進行
を抑制するくすぶり汚損抑制手段においては、燃料噴射
時期を制御する処理に加えて、請求項4に記載のよう
に、放電電流に基づき点火プラグのくすぶり汚損が有り
と判定されたときに、前記気筒内に噴射する燃料噴射量
を変化させるようにするとよい。
Further, in the smoldering contamination suppressing means for suppressing the progress of the smoldering contamination of the spark plug, in addition to the processing for controlling the fuel injection timing, the smoldering contamination of the ignition plug is determined based on the discharge current. When it is determined that there is contamination, the amount of fuel injected into the cylinder may be changed.

【0029】つまり、燃料噴射量(燃料供給量)は、混
合気の空燃比を決定する要素の一つであり、混合気(燃
料)の燃焼状態に大きく影響することから、放電電流に
基づき点火プラグのくすぶり汚損が有りと判定されたと
きに、燃料噴射量(空燃比)を変化させることにより、
余剰な液体状態の燃料が点火プラグに付着することを抑
え、くすぶり汚損の進行を抑制するのである。具体的に
は、燃料噴射量を減少させて空燃比を高く(燃料を希薄
化)することにより、余剰な液体状態の燃料を少なくし
てくすぶり汚損の進行を抑制するのである。そして、燃
料噴射量を変化させて余剰な液体状態の燃料の点火プラ
グへの付着を抑え、もって燃料の完全燃焼を図ること
で、点火プラグの自己清浄作用を有効に発揮させ、やが
ては点火プラグの自己清浄作用によりカーボンは焼き切
られることになる。
That is, the fuel injection amount (fuel supply amount) is one of the factors that determine the air-fuel ratio of the air-fuel mixture and greatly affects the combustion state of the air-fuel mixture (fuel). When it is determined that there is smoldering contamination of the plug, by changing the fuel injection amount (air-fuel ratio),
This suppresses excess fuel in the liquid state from adhering to the ignition plug, thereby suppressing the progress of smoldering contamination. Specifically, by increasing the fuel injection amount to increase the air-fuel ratio (lean the fuel), excess fuel in the liquid state is reduced to suppress the progress of smoldering contamination. The fuel injection amount is changed to suppress the excess liquid fuel from adhering to the spark plug, thereby achieving complete combustion of the fuel, thereby effectively exhibiting the self-cleaning action of the spark plug. Carbon is burned off by the self-cleaning action of the carbon.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面と
ともに説明する。まず、図1は、燃料を気筒内に直接噴
射する直噴型内燃機関に備えられた実施例の直噴型内燃
機関の制御装置の概略構成を表す構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a control device for a direct injection internal combustion engine of an embodiment provided in a direct injection internal combustion engine that directly injects fuel into a cylinder.

【0031】図1に示すように、実施例の直噴型内燃機
関制御装置1は、直噴型内燃機関の運転状態に基づいて
各部の制御量を算出し、制御量に応じた指令信号を各部
に出力することで直噴型内燃機関を総合的に制御するた
めのマイクロコンピュータからなる電子制御装置(EC
U)21と、ECU21からの指令信号に基づいて液体
状態の燃料を気筒内に供給する燃料制御部25と、EC
U21からの指令信号に基づいて混合気に着火するため
の火花放電を発生する点火制御部31と、を備えてい
る。
As shown in FIG. 1, a direct injection type internal combustion engine control apparatus 1 of the embodiment calculates control amounts of respective parts based on an operation state of a direct injection type internal combustion engine, and outputs a command signal corresponding to the control amount. An electronic control unit (EC) consisting of a microcomputer for comprehensively controlling the direct injection type internal combustion engine by outputting to each part
U) 21, a fuel controller 25 for supplying fuel in a liquid state into the cylinder based on a command signal from the ECU 21,
An ignition control unit 31 that generates a spark discharge for igniting the air-fuel mixture based on a command signal from U21.

【0032】なお、燃料制御部25および点火制御部3
1は、複数の気筒を備えた内燃機関では各気筒ごとに備
えてられているが、図1では図面を見易くするために、
1気筒分のみを記している。そして、点火制御部31
は、電源装置23と接続された一次巻線L1と二次巻線
L2とからなる点火コイル13と、内燃機関の気筒に設
けられるとともに、二次巻線L2と直列接続されて中心
電極17aと接地電極17bとの間(火花放電ギャップ
g)に火花放電を発生する点火プラグ17と、二次巻線
L2および点火プラグ17にて形成される放電電流経路
に直列接続される検出抵抗19と、ECU21から入力
される指令信号(IG信号)に基づいて点火コイル13
の一次巻線L1への通電・遮断を制御し、二次巻線L2
に点火用高電圧を発生させる点火コイル制御部33と、
を備えている。
The fuel control unit 25 and the ignition control unit 3
1 is provided for each cylinder in an internal combustion engine having a plurality of cylinders, but in FIG.
Only one cylinder is shown. Then, the ignition control unit 31
The ignition coil 13 composed of the primary winding L1 and the secondary winding L2 connected to the power supply device 23, and the center electrode 17a provided in the cylinder of the internal combustion engine and connected in series with the secondary winding L2 A spark plug 17 for generating a spark discharge between the ground electrode 17b (spark discharge gap g), a detection resistor 19 connected in series to a discharge current path formed by the secondary winding L2 and the spark plug 17, Based on a command signal (IG signal) input from the ECU 21, the ignition coil 13
Control of energization / cutoff to the primary winding L1 and the secondary winding L2
An ignition coil control unit 33 for generating an ignition high voltage;
It has.

【0033】このうち、点火コイル制御部33は、EC
U21が出力するIG信号が入力されており、例えば、
IG信号がローレベル(一般にグランド電位)であると
きには一次巻線L1に電流(一次電流i1)を流さず、
IG信号がハイレベル(例えば、定電圧電源からの供給
電圧5[v])であるときには一次巻線L1に電流(一
次電流i1)を流すように、一次巻線L1への通電・遮
断を行う。なお、点火コイル制御部33は、例えば、一
次電流i1の通電・遮断を行う半導体素子からなるスイ
ッチング素子(例えば、パワートランジスタなど)など
を用いて構成することができる。
Of these, the ignition coil control unit 33
The IG signal output from U21 is input, for example,
When the IG signal is at a low level (generally, ground potential), no current (primary current i1) flows through the primary winding L1,
When the IG signal is at a high level (for example, a supply voltage of 5 [v] from a constant voltage power supply), power is supplied to and cut off from the primary winding L1 so that a current (primary current i1) flows through the primary winding L1. . In addition, the ignition coil control unit 33 can be configured using, for example, a switching element (for example, a power transistor or the like) made of a semiconductor element for supplying and cutting off the primary current i1.

【0034】このため、ECU21から出力されるIG
信号がハイレベルとなり一次巻線L1に一次電流i1が
流れている時に、IG信号がローレベルになると、点火
コイル制御部33が一次巻線L1への一次電流i1の通
電を停止(遮断)することになる。すると、点火コイル
13に蓄積されている磁束密度が急激に変化して、点火
コイル13の二次巻線L2に誘導起電力である点火用高
電圧が発生し、この点火用高電圧が点火プラグ17に印
加されることで、点火プラグ17の電極17a−17b
間に火花放電が発生する。
Therefore, the IG output from the ECU 21
When the IG signal goes low while the signal goes high and the primary current i1 flows through the primary winding L1, the ignition coil controller 33 stops (cuts off) the supply of the primary current i1 to the primary winding L1. Will be. Then, the magnetic flux density stored in the ignition coil 13 changes abruptly, and a high voltage for ignition, which is an induced electromotive force, is generated in the secondary winding L2 of the ignition coil 13, and the high voltage for ignition is applied to the ignition plug. 17, the electrodes 17a-17b of the spark plug 17
A spark discharge occurs in between.

【0035】そして、火花放電の発生に伴い、点火プラ
グ17、二次巻線L2および検出抵抗19からなる放電
電流経路に放電電流(二次電流i2)が流れることにな
り、検出抵抗19の両端には、検出抵抗19の抵抗値と
二次電流i2の電流値により決定される電圧値である検
出電圧Vrが発生する。ここで、検出抵抗19の抵抗値
は固定値であることから、検出電圧Vrは二次電流i2
に比例した値を示す。そして、検出抵抗19の両端に発
生する検出電圧Vrは、ECU21に入力されている。
With the occurrence of the spark discharge, a discharge current (secondary current i2) flows through a discharge current path including the ignition plug 17, the secondary winding L2 and the detection resistor 19, and both ends of the detection resistor 19 are provided. Generates a detection voltage Vr which is a voltage value determined by the resistance value of the detection resistor 19 and the current value of the secondary current i2. Here, since the resistance value of the detection resistor 19 is a fixed value, the detection voltage Vr is the secondary current i2
Shows a value proportional to. The detection voltage Vr generated at both ends of the detection resistor 19 is input to the ECU 21.

【0036】なお、検出抵抗19の抵抗値としては、1
[Ω]以上10[KΩ]以下の値となるようにするとよ
い。このような抵抗値とすることで、ノイズの影響を受
けない大きさの電位差を検出抵抗19の両端に発生する
ことができる。ここで、くすぶり汚損により放電電流
(二次電流)i2がどのように変化するかを確認するた
め、火花放電の形態の違い((a)正常放電、(b)点
火プラグの電極間が短絡される前の段階にあるくすぶり
汚損時)による二次電流i2の変化を測定した結果を以
下に示す。
The resistance value of the detection resistor 19 is 1
It is preferable that the value be not less than [Ω] and not more than 10 [KΩ]. With such a resistance value, a potential difference of a magnitude that is not affected by noise can be generated at both ends of the detection resistor 19. Here, in order to confirm how the discharge current (secondary current) i2 changes due to smoldering contamination, differences in the form of spark discharge ((a) normal discharge, (b) the electrodes of the spark plug are short-circuited. The results of measuring the change in the secondary current i2 due to smoldering contamination at the stage before the smoldering contamination) are shown below.

【0037】なお、(a)の正常放電とは、点火プラグ
の中心電極を内側に保持してなる絶縁体表面にカーボン
がほとんど付着していない状態で、正規の火花放電ギャ
ップにて発生する火花放電のことを表す。また、(b)
のくすぶり汚損時とは、図4を援用して示すように、絶
縁体17c表面における中心電極17a側の先端部か
ら、絶縁体17cと接地電極17bが固着された取付金
具17d内壁面との接触点a(実際には金属製の板パッ
キンを介して接触している)までの略中間位置までカー
ボンCが付着している状態で、カーボンCの端部と取付
金具17d内壁面との間で発生する火花放電、即ち奥飛
びのことを表す。
The normal discharge of (a) means a spark generated in a regular spark discharge gap in a state where carbon is scarcely attached to the surface of the insulator holding the center electrode of the spark plug inside. Indicates discharge. (B)
As shown with reference to FIG. 4, contact with the inner surface of the mounting bracket 17d to which the insulator 17c and the ground electrode 17b are fixed is performed from the tip of the surface of the insulator 17c on the side of the center electrode 17a. In a state where the carbon C is adhered to a substantially intermediate position up to a point a (actually, contact is made via a metal plate packing), the carbon C is attached between the end of the carbon C and the inner wall surface of the mounting bracket 17d. It represents the spark discharge that occurs, that is, the deep jump.

【0038】そして、測定結果として、図1に示す回路
図におけるIG信号、点火プラグ17の中心電極17a
の電位Vp、検出抵抗19における二次巻線L2との接
続端の電位Vr(二次電流i2)の各状態を表すタイム
チャートを図5に示す。なお、図5において、(a)、
(b)は、上述したように(a)正常放電、(b)点火
プラグの電極間が短絡される前の段階にあるくすぶり汚
損時、のそれぞれの測定結果を表している。また、図5
において、電位Vpを放電電圧波形と称して、電位Vr
を放電電流(二次電流i2)波形と称して表す。
As a result of the measurement, the IG signal in the circuit diagram shown in FIG.
FIG. 5 is a time chart showing each state of the potential Vp of the detection resistor 19 and the potential Vr (secondary current i2) at the connection end of the detection resistor 19 with the secondary winding L2. In FIG. 5, (a),
(B) shows the measurement results of (a) normal discharge and (b) smoldering contamination at a stage before the electrodes of the ignition plug are short-circuited, as described above. FIG.
, The potential Vp is referred to as a discharge voltage waveform, and the potential Vr
Is referred to as a discharge current (secondary current i2) waveform.

【0039】まず、図5(a)において、時刻t1で
は、IG信号をローからハイレベルに切り換え、点火コ
イル13の一次巻線L1に一次電流i1を流す。その
後、予め設定された通電時間が経過した時刻t2にて、
IG信号をハイからローレベルに切り換え、点火コイル
13の一次巻線L1への一次電流i1の通電を遮断す
る。すると、二次巻線L2に点火用高電圧が誘起され、
点火プラグ17の中心電極17aに負の点火用高電圧が
印加されて、中心電極17aの電位Vpが急峻に低下し
てピーク値を示し、点火プラグ17の電極17a−17
b間に火花放電が発生すると共に、放電電流(二次電流
i2)が流れ始める。
First, in FIG. 5A, at time t1, the IG signal is switched from low to high, and a primary current i1 flows through the primary winding L1 of the ignition coil 13. Thereafter, at time t2 when a preset energizing time has elapsed,
The IG signal is switched from the high level to the low level, and the supply of the primary current i1 to the primary winding L1 of the ignition coil 13 is cut off. Then, a high voltage for ignition is induced in the secondary winding L2,
When a negative high voltage for ignition is applied to the center electrode 17a of the spark plug 17, the potential Vp of the center electrode 17a drops sharply and shows a peak value, and the electrodes 17a-17
A spark discharge occurs between b and a discharge current (secondary current i2) starts flowing.

【0040】そして、火花放電発生直後における放電電
圧(Vp)のグランドレベル(0〔v〕)に対する電位
差は、ピーク値から電位差VL となるまで急激に減少
し、その後この電位差は徐々に大きくなる方向に変化す
る。このとき、放電電流(二次電流i2)は徐々に値が
減少していき、時刻t3となったときに0〔A〕となり
火花放電が終了する。
The potential difference of the discharge voltage (Vp) with respect to the ground level (0 [v]) immediately after the occurrence of the spark discharge rapidly decreases from the peak value to the potential difference VL, and thereafter the potential difference gradually increases. Change in direction. At this time, the value of the discharge current (secondary current i2) gradually decreases and becomes 0 [A] at time t3, and the spark discharge ends.

【0041】次に、図5(b)において、時刻t1から
時刻t2までの推移は、図5(a)と同様である。そし
て、火花放電発生直後における放電電圧(電位Vp)の
グランドレベル(0〔V〕)に対する電位差は、ピーク
値から電位差VL となるまで急激に減少し、その後この
電位差は徐々に小さくなる方向に変化する。ここで、図
5(b)における電位差VL の値は、図5(a)におけ
る電位差VL の値よりも大きくなっている。このとき、
放電電流(二次電流i2)は徐々に値が減少していき、
時刻t3よりも早い時刻t4となったときに、0〔A〕
となり火花放電が終了する。
Next, in FIG. 5B, the transition from time t1 to time t2 is the same as in FIG. 5A. Then, the potential difference of the discharge voltage (potential Vp) with respect to the ground level (0 [V]) immediately after the occurrence of the spark discharge rapidly decreases from the peak value to the potential difference VL, and thereafter, the potential difference gradually decreases. Change. Here, the value of the potential difference VL in FIG. 5B is larger than the value of the potential difference VL in FIG. At this time,
The value of the discharge current (secondary current i2) gradually decreases,
At time t4 earlier than time t3, 0 [A]
The spark discharge ends.

【0042】これらのことから、火花放電の継続時間に
関して比較すると、(a)正常放電の方が、(b)点火
プラグの電極間が短絡される前の段階にあるくすぶり汚
損時よりも長くなることが判る。また、図5上での放電
電流(二次電流i2)の波形から算出される面積、即ち
放電電流の積分値に関して比較すると、(a)正常放電
の方が、(b)点火プラグの電極間が短絡される前の段
階にあるくすぶり汚損時よりも大きくなることが判る。
From these facts, when comparing the duration of the spark discharge, (a) the normal discharge is longer than (b) the smoldering contamination at the stage before the electrodes of the spark plug are short-circuited. You can see that. Also, comparing the area calculated from the waveform of the discharge current (secondary current i2) in FIG. 5, that is, the integral value of the discharge current, it can be seen that (a) the normal discharge is (b) It can be seen that is larger than that at the time of smoldering contamination at the stage before the short circuit.

【0043】よって、火花放電の継続時間、あるいは放
電電流の積分値を用いることにより、そのときに発生し
た火花放電が正常放電であるか、奥飛びであるかを判定
することができる。そして、奥飛びが検出できることに
より、点火プラグ17の電極間がカーボンの付着によっ
て短絡される前のくすぶり汚損が検出可能となる。な
お、放電電流に基づきくすぶり汚損の有無を判定する処
理については、ECU21にて実行されており、その具
体的な処理内容については後述する。
Thus, by using the duration of the spark discharge or the integrated value of the discharge current, it is possible to determine whether the spark discharge generated at that time is a normal discharge or a deep discharge. Then, since the depth jump can be detected, it is possible to detect smoldering contamination before the electrodes of the ignition plug 17 are short-circuited due to the adhesion of carbon. The processing for determining the presence or absence of smoldering contamination based on the discharge current is executed by the ECU 21, and the specific processing content will be described later.

【0044】次に、燃料制御部25は、例えば、内燃機
関の気筒に設けられて、混合気を生成するための燃料を
気筒内に直接噴射する燃料噴射弁として備えらえる。そ
して、燃料制御部25は、ECU21が出力する燃料指
令信号が入力されており、例えば、燃料指令信号がロー
レベル(一般にグランド電位)であるときには燃料の噴
射を行わず、燃料指令信号がハイレベル(例えば、定電
圧電源からの供給電圧5[v])であるときには、燃料
を噴射するように動作する。なお、燃料制御部25は、
燃料を噴射する際には、単位時間あたりの燃料噴射量が
一定量となるように構成されており、燃料指令信号がハ
イレベルである時間が長いほど、気筒内に供給される燃
料噴射量が多くなる。
Next, the fuel control section 25 is provided in, for example, a cylinder of the internal combustion engine and provided as a fuel injection valve for directly injecting fuel for generating an air-fuel mixture into the cylinder. The fuel control unit 25 receives the fuel command signal output from the ECU 21. For example, when the fuel command signal is at a low level (generally at ground potential), the fuel control unit 25 does not perform fuel injection, and the fuel command signal is at a high level. When the supply voltage is, for example, 5 [v] from the constant voltage power supply, the operation is performed to inject fuel. Note that the fuel control unit 25
When injecting fuel, the fuel injection amount per unit time is configured to be a constant amount, and the longer the fuel command signal is at a high level, the longer the fuel injection amount supplied to the cylinder is More.

【0045】したがって、燃料制御部25は、ECU2
1が燃料指令信号をハイレベルに変化させると燃料の供
給を開始し、ECU21が燃料指令信号をローレベルに
変化させると燃料の供給を停止するように動作する。そ
して、燃料指令信号がローレベルからハイレベルに変化
する時期が内燃機関の燃料噴射時期であり、燃料指令信
号のハイレベル継続時間が燃料噴射量に比例した長さと
なる。
Therefore, the fuel control unit 25 is controlled by the ECU 2
When the ECU 1 changes the fuel command signal to a high level, the fuel supply is started, and when the ECU 21 changes the fuel command signal to a low level, the fuel supply is stopped. The timing at which the fuel command signal changes from low level to high level is the fuel injection timing of the internal combustion engine, and the duration of the high level of the fuel command signal is proportional to the fuel injection amount.

【0046】次に、ECU21の内部で実行される処理
について説明する。なお、ECU21は、内燃機関の火
花放電発生時期、燃料噴射量、アイドル回転速度等を総
合的に制御するためのものであり、以下に説明するくす
ぶり汚損抑制処理の他に、点火時期で点火プラグに火花
放電を発生させるための点火制御処理や、燃料噴射時期
で燃料を気筒内に噴射するための燃料制御処理や、内燃
機関の吸入空気量(吸気管圧力),回転速度,スロット
ル開度,冷却水温,吸気温等、機関各部の運転状態を検
出する運転状態検出処理等を行っている。
Next, the processing executed inside the ECU 21 will be described. The ECU 21 is for comprehensively controlling the spark discharge timing, the fuel injection amount, the idling speed, and the like of the internal combustion engine. In addition to the smoldering contamination suppression processing described below, Control processing for generating spark discharge in the engine, fuel control processing for injecting fuel into the cylinder at the fuel injection timing, intake air amount (intake pipe pressure) of the internal combustion engine, rotation speed, throttle opening, An operation state detection process for detecting an operation state of each part of the engine such as a cooling water temperature and an intake air temperature is performed.

【0047】まず、点火制御処理で実行される処理につ
いて説明する。なお、点火制御処理は、内燃機関が始動
した後、例えば、内燃機関の回転角度(クランク角)を
検出するクランク角センサからの信号に基づき、内燃機
関が、吸気,圧縮,燃焼,排気を行う1燃焼サイクルに
1回の割合で実行される。
First, the processing executed in the ignition control processing will be described. In the ignition control process, after the internal combustion engine is started, the internal combustion engine performs intake, compression, combustion, and exhaust based on, for example, a signal from a crank angle sensor that detects a rotation angle (crank angle) of the internal combustion engine. It is executed once in one combustion cycle.

【0048】そして、内燃機関が始動されて点火制御処
理が開始されると、まず、第2くすぶり検出フラグEb
の状態を判定する。なお、第2くすぶり検出フラグEb
は、点火時期を、くすぶり汚損を解消するために設定す
るか否かを示す指標である。そして、第2くすぶり検出
フラグEbは、後述するくすぶり汚損抑制処理において
状態が設定されており、「くすぶり汚損が有りと判定さ
れ、かつ、燃料噴射時期が制限範囲内ではないと判定さ
れる」とセット状態に設定され、「くすぶり汚損無しと
判定される」とリセット状態に設定される。
When the internal combustion engine is started and the ignition control process is started, first, the second smoldering detection flag Eb
Is determined. The second smoldering detection flag Eb
Is an index indicating whether or not the ignition timing is set to eliminate smoldering contamination. The state of the second smoldering detection flag Eb is set in the smoldering contamination suppression process described later, and it is determined that "smoldering contamination is determined to be present and the fuel injection timing is not within the limit range". It is set to a set state, and is set to a reset state when "it is determined that there is no smoldering stain".

【0049】このとき、第2くすぶり検出フラグEbが
リセット状態であれば、別途実行される運転状態検出処
理にて検出された内燃機関の運転状態を読込み、読み込
んだ運転状態に基づいてマップあるいは計算式を用い
て、内燃機関の運転状態に適した点火時期を算出し、今
回の燃焼サイクルにおける点火時期として設定する。な
お、点火時期を算出するためのマップあるいは計算式
は、例えば、内燃機関のエンジン回転速度やエンジン負
荷などの運転状態をパラメータとして、内燃機関の運転
状態に応じた点火時期を算出するように構成するとよ
い。
At this time, if the second smoldering detection flag Eb is in the reset state, the operation state of the internal combustion engine detected in the operation state detection processing executed separately is read, and a map or calculation is performed based on the read operation state. An ignition timing suitable for the operating state of the internal combustion engine is calculated using the equation, and set as the ignition timing in the current combustion cycle. The map or the calculation formula for calculating the ignition timing is configured to calculate the ignition timing according to the operation state of the internal combustion engine using the operation state such as the engine rotation speed or the engine load of the internal combustion engine as a parameter. Good to do.

【0050】また、第2くすぶり検出フラグEbがセッ
ト状態であれば、本点火制御処理では、点火時期の更新
は行わず、後述するくすぶり汚損抑制処理によって設定
される点火時期を用いて以下の処理を行う。続いて、最
終的に設定されている点火時期を基準として、この点火
時期よりも所定時間だけ早い時刻でIG信号をハイレベ
ルに変化させて点火コイル制御部33を動作させ、一次
巻線L1への一次電流i1の通電を開始する。ここで、
所定時間とは、火花放電前の一次電流通電時間のことで
あり、着火性の劣る運転条件においても確実に混合気へ
着火できる高い点火用高電圧による火花放電を発生させ
るために、一次電流通電時間には、点火コイルに十分な
磁束を蓄積できる時間が予め設定されている。これによ
り、火花放電が発生してから終了するまでの火花放電継
続時間も十分長くなり、例えば、低負荷低回転などの着
火性の劣る運転状態においても、火炎核の成長を助けて
混合気を確実に燃焼させることができるようになる。
When the second smoldering detection flag Eb is in the set state, the ignition timing is not updated in the present ignition control processing, and the following processing is performed using the ignition timing set by the smoldering contamination suppression processing described later. I do. Subsequently, the ignition coil control unit 33 is operated by changing the IG signal to a high level at a time earlier than the ignition timing by a predetermined time with reference to the finally set ignition timing, and the primary winding L1 Of the primary current i1 is started. here,
The predetermined time is a primary current energizing time before spark discharge.In order to generate a spark discharge due to a high ignition high voltage that can reliably ignite the air-fuel mixture even under an operation condition with poor ignition performance, the primary current energization is performed. The time is set in advance so that a sufficient magnetic flux can be accumulated in the ignition coil. As a result, the duration of the spark discharge from the occurrence of the spark discharge to the end thereof is sufficiently long. Combustion can be ensured.

【0051】そのあと、点火制御処理は、IG信号をハ
イレベルに変化させてから一次電流通電時間が経過した
点火時期にて、IG信号をローレベルに変化させて点火
コイル制御部33を動作させることで一次電流i1を急
激に遮断し、誘導起電力である点火用高電圧を二次巻線
L2に発生させて、点火プラグ17に火花放電を発生さ
せる。
Thereafter, in the ignition control processing, the ignition coil control unit 33 is operated by changing the IG signal to low level at the ignition timing after the primary current supply time has elapsed since the IG signal was changed to high level. As a result, the primary current i1 is rapidly cut off, a high voltage for ignition, which is an induced electromotive force, is generated in the secondary winding L2, and spark discharge is generated in the spark plug 17.

【0052】よって、点火制御処理は、内燃機関の状態
に応じて設定された点火時期で火花放電が発生するよう
にIG信号を制御することで、内燃機関の運転状態に適
した点火時期に点火プラグ17の電極間に火花放電を発
生させて、混合気を燃焼させるように処理を行う。
Therefore, the ignition control process controls the IG signal so that spark discharge occurs at the ignition timing set in accordance with the state of the internal combustion engine, thereby igniting the ignition timing suitable for the operation state of the internal combustion engine. A process is performed to generate a spark discharge between the electrodes of the plug 17 and burn the air-fuel mixture.

【0053】次に、燃料制御処理で実行される処理につ
いて説明する。なお、燃料制御処理は、内燃機関が始動
した後、例えば、内燃機関の回転角度(クランク角)を
検出するクランク角センサからの信号に基づき、内燃機
関が、吸気,圧縮,燃焼,排気を行う1燃焼サイクルに
1回の割合で実行される。
Next, the processing executed in the fuel control processing will be described. In the fuel control process, after the internal combustion engine is started, for example, the internal combustion engine performs intake, compression, combustion, and exhaust based on a signal from a crank angle sensor that detects a rotation angle (crank angle) of the internal combustion engine. It is executed once in one combustion cycle.

【0054】そして、内燃機関が始動されて燃料制御処
理が開始されると、まず、第4くすぶり検出フラグEd
の状態を判定する。なお、第4くすぶり検出フラグEd
は、燃焼形態を、成層燃焼および均質燃焼のいずれに設
定するかを示す指標である。そして、第4くすぶり検出
フラグEdは、後述するくすぶり汚損抑制処理において
状態が設定されており、「くすぶり汚損無しと判定され
る」とリセット状態に設定され、「くすぶり汚損が有り
と判定され、かつ、燃料噴射時期,点火時期および燃料
噴射量がそれぞれ制限範囲内でないと判定される」とセ
ット状態に設定される。
When the internal combustion engine is started and the fuel control process is started, first, the fourth smoldering detection flag Ed is set.
Is determined. The fourth smoldering detection flag Ed
Is an index indicating whether the combustion mode is set to stratified combustion or homogeneous combustion. Then, the state of the fourth smoldering detection flag Ed is set in a smoldering stain suppression process described later, and is set to a reset state when “it is determined that there is no smoldering stain”, and “the smoldering stain is determined to be present, and It is determined that the fuel injection timing, the ignition timing, and the fuel injection amount are not within the respective limit ranges. "

【0055】このとき、第4くすぶり検出フラグEdが
セット状態であれば、均質燃焼を行うため、別途実行さ
れる運転状態検出処理にて検出された内燃機関の運転状
態を読込み、読み込んだ運転状態に基づいてマップある
いは計算式を用いて、吸気行程の範囲内で、内燃機関の
運転状態に適した燃料噴射時期を算出し、今回の燃焼サ
イクルにおける燃料噴射時期として設定する。なお、燃
料噴射時期を算出するためのマップあるいは計算式は、
例えば、内燃機関におけるエンジン回転速度やエンジン
負荷などの運転状態をパラメータとして、内燃機関の運
転状態に適した燃料噴射時期を算出するものを使用する
とよい。
At this time, if the fourth smoldering detection flag Ed is in the set state, the operating state of the internal combustion engine detected by the separately executed operating state detection processing is read in order to perform homogeneous combustion, and the read operating state is read. The fuel injection timing suitable for the operating state of the internal combustion engine is calculated within the range of the intake stroke using a map or a calculation formula based on the above, and is set as the fuel injection timing in the current combustion cycle. The map or formula for calculating the fuel injection timing is as follows:
For example, it is preferable to use one that calculates a fuel injection timing suitable for the operating state of the internal combustion engine using the operating state of the internal combustion engine, such as the engine rotation speed and the engine load, as a parameter.

【0056】また、第4くすぶり検出フラグEdがリセ
ット状態である場合には、第1くすぶり検出フラグEa
の状態を判定する。なお、第1くすぶり検出フラグEa
は、燃料噴射時期を、くすぶり汚損の進行を抑制するた
めに設定するか否かを示す指標である。そして、第1く
すぶり検出フラグEaは、後述するくすぶり汚損抑制処
理において状態が設定されており、くすぶり汚損有りと
判定されるとセット状態に設定され、くすぶり汚損無し
と判定されるとリセット状態に設定される。
When the fourth smoldering detection flag Ed is in the reset state, the first smoldering detection flag Ea
Is determined. The first smoldering detection flag Ea
Is an index indicating whether or not the fuel injection timing is set to suppress the progress of smoldering contamination. The state of the first smoldering detection flag Ea is set in a smoldering stain suppression process described later, and is set to a set state when it is determined that there is smoldering soiling, and is set to a reset state when it is determined that there is no smoldering soiling. Is done.

【0057】そして、第4くすぶり検出フラグEdがリ
セット状態であり、かつ、第1くすぶり検出フラグEa
がリセット状態であれば、成層燃焼を行うため、別途実
行される運転状態検出処理にて検出された内燃機関の運
転状態を読込み、読み込んだ運転状態に基づいてマップ
あるいは計算式を用いて、圧縮行程の範囲内で、内燃機
関の運転状態に適した燃料噴射時期を算出し、今回の燃
焼サイクルにおける燃料噴射時期として設定する。な
お、燃料噴射時期を算出するためのマップあるいは計算
式は、例えば、内燃機関のエンジン回転速度やエンジン
負荷などの運転状態をパラメータとして、内燃機関の運
転状態に適した燃料噴射時期を算出するものを使用する
とよい。
Then, the fourth smoldering detection flag Ed is in the reset state, and the first smoldering detection flag Ea
If is in the reset state, in order to perform stratified combustion, the operation state of the internal combustion engine detected in the operation state detection process executed separately is read, and compression is performed using a map or a calculation formula based on the read operation state. The fuel injection timing suitable for the operating state of the internal combustion engine is calculated within the range of the stroke, and set as the fuel injection timing in the current combustion cycle. The map or calculation formula for calculating the fuel injection timing is, for example, one that calculates the fuel injection timing suitable for the operation state of the internal combustion engine using the operation state such as the engine rotation speed and the engine load of the internal combustion engine as a parameter. It is better to use

【0058】さらに、第4くすぶり検出フラグEdがリ
セット状態であり、かつ、第1くすぶり検出フラグEa
がセット状態であれば、成層燃焼を行うものの、本燃料
制御処理では燃料噴射時期の更新は行わず、後述するく
すぶり汚損抑制処理によって圧縮行程の範囲内で設定さ
れる燃料噴射時期を用いて、以下の処理を行う。
Further, the fourth smoldering detection flag Ed is in the reset state, and the first smoldering detection flag Ea
If is set, stratified combustion is performed, but the fuel injection timing is not updated in the present fuel control process, and the fuel injection timing set within the compression stroke by the smoldering fouling suppression process described below is used. The following processing is performed.

【0059】燃料制御処理におけるここまでの処理で
は、第1くすぶり検出フラグEaおよび第4くすぶり検
出フラグEdの状態に応じて、燃焼形態および燃料噴射
時期を設定している。そして、燃料制御処理における次
の処理では、第4くすぶり検出フラグEdおよび第3く
すぶり検出フラグEcの状態を判定する。なお、第3く
すぶり検出フラグEcは、燃料噴射量を、くすぶり汚損
の進行を抑制するために設定するか否かを示す指標であ
る。そして、第3くすぶり検出フラグEcは、後述する
くすぶり汚損抑制処理において状態が設定されており、
「くすぶり汚損が有りと判定され、かつ、燃料噴射時期
および点火時期がそれぞれ制限範囲内ではないと判定さ
れる」とセット状態に設定され、「くすぶり汚損無しと
判定される」とリセット状態に設定される。
In the processing up to this point in the fuel control processing, the combustion mode and the fuel injection timing are set according to the state of the first smoldering detection flag Ea and the fourth smoldering detection flag Ed. Then, in the next process of the fuel control process, the states of the fourth smoldering detection flag Ed and the third smoldering detection flag Ec are determined. The third smoldering detection flag Ec is an index indicating whether or not the fuel injection amount is set to suppress the progress of smoldering contamination. The state of the third smoldering detection flag Ec is set in a smoldering contamination suppression process described later.
Set to "set to determine that smoldering contamination is present and to determine that fuel injection timing and ignition timing are not within the respective limit ranges", and set to reset state to "determined to have no smoldering contamination". Is done.

【0060】このとき、「第4くすぶり検出フラグEd
がセット状態である時」、あるいは、「第4くすぶり検
出フラグEdがリセット状態であり、かつ、第3くすぶ
り検出フラグEcがリセット状態である時」、のいずれ
かの場合には、別途実行される運転状態検出処理にて検
出された内燃機関の運転状態を読込み、読み込んだ運転
状態に基づいてマップあるいは計算式を用いて、内燃機
関の運転状態に適した燃料噴射量を算出し、今回の燃焼
サイクルにおける燃料噴射量として設定する。なお、燃
料噴射量を算出するためのマップあるいは計算式は、例
えば、内燃機関のエンジン回転速度やエンジン負荷など
の運転状態をパラメータとして、内燃機関の運転状態に
適した燃料噴射量を算出するものを使用するとよい。
At this time, the "fourth smoldering detection flag Ed"
Is in the set state "or" when the fourth smoldering detection flag Ed is in the reset state and the third smoldering detection flag Ec is in the reset state ". The operating state of the internal combustion engine detected in the operating state detection process is read, and a fuel injection amount suitable for the operating state of the internal combustion engine is calculated based on the read operating state using a map or a calculation formula. It is set as the fuel injection amount in the combustion cycle. The map or the calculation formula for calculating the fuel injection amount is, for example, one that calculates the fuel injection amount suitable for the operation state of the internal combustion engine using the operation state such as the engine rotation speed and the engine load of the internal combustion engine as a parameter. It is better to use

【0061】また、「第4くすぶり検出フラグEdがリ
セット状態であり、かつ、第3くすぶり検出フラグEc
がセット状態である時」の場合には、燃料制御処理で
は、燃料噴射量の更新は行わず、後述するくすぶり汚損
抑制処理によって設定される燃料噴射量を用いて以下の
処理を行う。
Also, "the fourth smoldering detection flag Ed is in the reset state, and the third smoldering detection flag Ec
Is in the set state ", the fuel control process does not update the fuel injection amount, but performs the following process using the fuel injection amount set by the smoldering contamination suppression process described later.

【0062】燃料制御処理において、燃料噴射時期を設
定してからここまでに実行される処理では、第3くすぶ
り検出フラグEcおよび第4くすぶり検出フラグEdの
状態に応じて、燃料噴射量を設定している。このあと、
上述した処理によって最終的に設定されている燃料噴射
時期となると、燃料指令信号をハイレベルに変化させて
燃料制御部25を動作させることにより、内燃機関の気
筒内への燃料の噴射を開始する。そして、燃料指令信号
をハイレベルに変化させてから、最終的に設定されてい
る燃料噴射量の燃料を供給するのに要する時間(換言す
れば、燃料指令信号ハイレベル継続時間)が経過する
と、燃料指令信号をローレベルに変化させて燃料制御部
25の動作を停止させ、燃料の噴射を停止させる。
In the fuel control processing, the fuel injection amount is set in accordance with the state of the third smoldering detection flag Ec and the state of the fourth smoldering detection flag Ed in the processing executed up to the time after the fuel injection timing is set. ing. after this,
When the fuel injection timing finally set by the above-described processing is reached, the fuel command signal is changed to a high level to operate the fuel control unit 25, thereby starting the injection of fuel into the cylinder of the internal combustion engine. . After the fuel command signal is changed to the high level, the time required to supply the fuel of the finally set fuel injection amount (in other words, the fuel command signal high level continuation time) elapses. The operation of the fuel control unit 25 is stopped by changing the fuel command signal to a low level, and fuel injection is stopped.

【0063】よって、燃料制御処理は、内燃機関の運転
状態に応じて設定された燃料噴射時期に、内燃機関の運
転状態に応じて設定された燃料噴射量の燃料を気筒内に
噴射するように燃料指令信号を制御することで、燃料制
御部25を動作させて燃料を気筒内に噴射し、内燃機関
の運転状態に適した燃焼形態の混合気を生成するように
処理を行う。
Therefore, the fuel control process is designed to inject fuel into the cylinder at a fuel injection amount set according to the operating state of the internal combustion engine at a fuel injection timing set according to the operating state of the internal combustion engine. By controlling the fuel command signal, the fuel control unit 25 is operated to inject fuel into the cylinder, and processing is performed so as to generate a mixture in a combustion mode suitable for the operating state of the internal combustion engine.

【0064】続いて、ECU21の内部で実行される奥
飛び判定処理を、図2に示すフローチャートに沿って説
明する。なお、奥飛び判定処理は、例えば、内燃機関の
回転角度(クランク角)を検出するクランク角センサか
らの信号に基づき、内燃機関が、吸気,圧縮,燃焼,排
気を行う1燃焼サイクルに1回の割合で起動されて処理
を実行する。
Next, a description will be given, with reference to the flowchart shown in FIG. The back jump determination process is performed, for example, once in one combustion cycle in which the internal combustion engine performs intake, compression, combustion, and exhaust based on a signal from a crank angle sensor that detects a rotation angle (crank angle) of the internal combustion engine. Is activated at the rate of

【0065】そして、奥飛び判定処理が、点火タイミン
グを迎えると同時に起動されると、まずS210(Sは
ステップを表す)では、火花放電発生時に検出抵抗19
にて検出される放電電流の電流値を積分して放電電流積
分値Iiを算出する。このとき、放電電流積分値Iiの
算出方法としては、一定時間毎あるいは一定クランク角
毎に放電電流の電流値を積算する方法を用いている。な
お、算出方法としては、例えば、放電電流の大きさに比
例した電流値の電流をコンデンサに通電し、蓄積された
電荷量を放電電流積分値として算出する方法などを用い
ても良い。
When the back jump determination process is started at the same time as the ignition timing is reached, first, in step S210 (S represents a step), the detection resistor 19 is activated when a spark discharge occurs.
The discharge current integrated value Ii is calculated by integrating the current value of the discharge current detected at. At this time, as a method of calculating the discharge current integrated value Ii, a method of integrating the current value of the discharge current at regular intervals or at constant crank angles is used. As a calculation method, for example, a method may be used in which a current having a current value proportional to the magnitude of the discharge current is supplied to the capacitor, and the accumulated charge amount is calculated as a discharge current integral value.

【0066】続くS220では、S210で算出した放
電電流積分値Iiが、電流積分平均値Ibに判定係数K
を乗じた値よりも小さいか否かを判定しており、肯定判
定されるとS230に移行し、否定判定されるとS24
0に移行する。ここで、電流積分平均値Ibは、火花放
電が点火プラグの火花放電ギャップgで発生したとき
(正常放電時)に放電電流経路に流れる放電電流積分値
の平均値である。なお、電流積分平均値Ibは、後述す
るS240で更新されており、内燃機関の経時変化に応
じて値が更新される。
At S220, the discharge current integral Ii calculated at S210 is added to the current integral average Ib by the determination coefficient K.
It is determined whether the value is smaller than the value obtained by multiplying by S. If the determination is affirmative, the process proceeds to S230. If the determination is negative, S24 is determined.
Move to 0. Here, the current integral average value Ib is an average value of the discharge current integral values flowing in the discharge current path when the spark discharge occurs in the spark discharge gap g of the spark plug (during normal discharge). The current integration average value Ib has been updated in S240 described later, and the value is updated in accordance with the temporal change of the internal combustion engine.

【0067】また、カーボンが付着することにより発生
する奥飛び時の放電電流は、その放電電流経路として絶
縁体表面に付着した比較的抵抗の大きなカーボンを通過
するため、正常放電時に比べて、奥飛び時における放電
電流経路の抵抗値は大きくなる。このため、奥飛び時に
点火プラグの電極間を流れる放電電流は、正常放電時に
点火プラグの電極間を流れる放電電流よりも小さい電流
値を示すことになる。よって、判定係数Kには、正常放
電時の放電電流積分値を1とした場合に、正常放電時の
放電電流積分値と奥飛び時の放電電流積分値との境界と
なる値(例えば0.7)が予め設定されている。
Further, the discharge current generated when carbon is deposited at the depth jump is passed through carbon having a relatively high resistance attached to the surface of the insulator as a discharge current path. The resistance value of the discharge current path during the jump increases. For this reason, the discharge current flowing between the electrodes of the spark plug at the time of the deep jump has a smaller current value than the discharge current flowing between the electrodes of the spark plug during the normal discharge. Therefore, assuming that the integral value of the discharge current during normal discharge is 1, the determination coefficient K is a value that is the boundary between the integral value of the discharge current during normal discharge and the integral value of the discharge current at the depth (for example, 0. 7) is set in advance.

【0068】従って、S220では、S210で算出し
た放電電流積分値Iiが、電流積分平均値Ibに判定係
数Kを乗じた値よりも小さいか否かを判定することによ
り、奥飛びの発生を検出している。そして、S220で
肯定判定されてS230に移行すると、S230では、
このときの燃焼サイクルにおける火花放電を奥飛びであ
ると判定する。
Therefore, in S220, it is determined whether or not the discharge current integrated value Ii calculated in S210 is smaller than a value obtained by multiplying the current integrated average value Ib by the determination coefficient K, thereby detecting the occurrence of back jump. are doing. Then, when an affirmative determination is made in S220 and the process proceeds to S230, in S230,
It is determined that the spark discharge in the combustion cycle at this time is a deep jump.

【0069】また、S220で否定判定されてS240
に移行すると、S240では、このときの燃焼サイクル
における火花放電を正常放電であると判定し、また、電
流積分平均値Ibの更新を行う。ここで、S240での
電流積分平均値Ibの更新は、例えば、移動平均による
算出方法を用いて、現在の燃焼サイクルにおけるS21
0で算出された放電電流積分値Iiから遡って、正常放
電と判定された最新の過去複数回分(例えば10回分)
の放電電流積分値Iiにおける平均値を、電流積分平均
値Ibに代入することで行う。これにより、正常放電と
判定された最新の放電電流積分値Iiを電流積分平均値
Ibに反映させることができ、内燃機関の経時変化によ
る放電電流の変化に応じて、電流積分平均値Ibを更新
することができる。なお、放電電流積分値Iiの平均値
の算出は、移動平均による方法に限ることはなく、指数
平均による方法を用いても良い。
Further, the negative determination is made in S220 and S240
In S240, it is determined that the spark discharge in the combustion cycle at this time is a normal discharge, and the current integrated average value Ib is updated. Here, the current integration average value Ib in S240 is updated, for example, by using a calculation method based on a moving average, in S21 in the current combustion cycle.
Backward from the discharge current integrated value Ii calculated at 0, the latest past multiple times determined as normal discharge (for example, 10 times)
This is performed by substituting the average value of the discharge current integrated value Ii for the current integrated average value Ib. As a result, the latest discharge current integral value Ii determined to be normal discharge can be reflected on the current integral average value Ib, and the current integral average value Ib is updated according to a change in the discharge current due to the aging of the internal combustion engine. can do. Note that the calculation of the average value of the discharge current integrated value Ii is not limited to the method using the moving average, but may use the method using the exponential average.

【0070】そして、S230あるいはS240の処理
が実行されると、本奥飛び判定処理を終了する。なお、
電流積分平均値Ibは、S240で更新された際に、例
えば、不揮発性の記憶素子(メモリ)に常に記憶されて
おり、内燃機関が始動された直後に実行される初回の奥
飛び判定処理では、前回の運転時の最後に記憶された電
流積分平均値Ibをメモリから読み出して、初回のS2
20での判定処理に用いる。
When the processing of S230 or S240 is executed, the deep jump determination processing ends. In addition,
The current integrated average value Ib is always stored in, for example, a non-volatile storage element (memory) when updated in S240, and is used in the first back jump determination process executed immediately after the internal combustion engine is started. , The last stored current integrated average value Ib during the previous operation is read from the memory,
20 is used for the determination processing.

【0071】また、正常放電と判定された最新の過去複
数回分の放電電流積分値Iiについても、S240にお
いて、例えば、不揮発性の記憶素子(メモリ)に常に記
憶されている。そして、内燃機関の始動後、数回分の奥
飛び判定処理においては、前回の運転時において最後に
記憶された複数回分の放電電流積分値Iiをメモリから
読み出して、電流積分平均値Ibの更新処理に利用して
いる。つまり、内燃機関の始動後、数回分の奥飛び判定
処理については、前回運転時の放電電流積分値Iiと、
今回運転時の放電電流積分値Iiとを含めて平均を算出
して、電流積分平均値Ibを更新するのである。このよ
うにして、前回の運転時において記憶された放電電流積
分値Iiを用いて電流積分平均値Ibを更新すること
で、電流積分平均値Ibは、内燃機関の経時変化による
放電電流の変化に応じて更新されることになる。
In step S240, for example, a nonvolatile storage element (memory) always stores the latest discharge current integrated values Ii for the past multiple times determined as normal discharge. After the internal combustion engine is started, in the back jump determination process for several times, the discharge current integrated value Ii for a plurality of times stored last in the previous operation is read from the memory, and the current integrated average value Ib is updated. We use for. That is, after the start of the internal combustion engine, for the back jump determination process for several times, the discharge current integral value Ii of the previous operation and
The average is calculated including the discharge current integral value Ii during the current operation, and the current integral average value Ib is updated. In this way, by updating the current integrated average value Ib using the discharge current integrated value Ii stored during the previous operation, the current integrated average value Ib is changed with the change of the discharge current due to the aging of the internal combustion engine. Will be updated accordingly.

【0072】そして、奥飛び判定処理による火花放電の
判定結果は、例えば、奥飛び発生頻度Fを算出するため
に、ECU21にて別途実行される奥飛び発生頻度算出
処理などに利用される。この奥飛び発生頻度算出処理
は、内燃機関の始動後、所定時間(例えば、冷却水の温
度が50℃を超えるまでの時間)が経過すると処理を開
始し、最新の過去複数回分(例えば、100回分)の全
燃焼サイクルにおける奥飛びの発生割合(%)を、奥飛
び発生頻度Fとして算出している。
The result of the spark discharge determination by the depth jump determination process is used in, for example, a depth jump frequency calculation process separately executed by the ECU 21 to calculate the depth jump frequency F. The depth jump occurrence frequency calculation process starts when a predetermined time (for example, a time until the temperature of the cooling water exceeds 50 ° C.) elapses after the start of the internal combustion engine, and the latest multiple past times (for example, 100 times). The ratio (%) of occurrence of back jump in the entire combustion cycle of each batch is calculated as the back jump occurrence frequency F.

【0073】次に、ECU21の内部で実行されるくす
ぶり汚損抑制処理を、図3に示すフローチャートに沿っ
て説明する。なお、くすぶり汚損抑制処理は、内燃機関
が始動した後、所定時間(例えば、冷却水の温度が50
℃を超えるまでの時間)が経過すると処理を開始する。
また、本くすぶり汚損抑制処理において状態を設定する
くすぶり検出フラグEa,Eb,Ec,Edについて
は、内燃機関が始動された直後に、すべてリセット状態
に設定されて初期化されている。
Next, the smoldering contamination suppression processing executed inside the ECU 21 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. It should be noted that the smoldering fouling suppression processing is performed for a predetermined time (for example, when the temperature of the cooling water is 50 ° C.) after the internal combustion engine starts.
(Time until the temperature exceeds ° C.) elapses.
In addition, all the smoldering detection flags Ea, Eb, Ec, and Ed for setting the state in the smoldering contamination suppression processing are set to a reset state and initialized immediately after the internal combustion engine is started.

【0074】そして、くすぶり汚損抑制処理が開始され
ると、まずS310(Sはステップを表す)では、別途
実行される運転状態検出処理で検出された内燃機関の運
転状態に基づき、運転状態をパラメータとするマップあ
るいは計算式を用いて、奥飛び発生頻度Fが、内燃機関
を安定した状態で運転できる範囲を逸脱したか否かを判
別するためのくすぶり判定基準値Aを読み出す。なお、
このマップあるいは計算式は、例えば、予め実施した測
定結果に基づいて設定し、内燃機関の運転状態をパラメ
ータとして、内燃機関の運転状態に応じたくすぶり判定
基準値Aを算出するものを使用すると良い。
When the smoldering pollution control process is started, first, in S310 (S represents a step), the operating condition is set to a parameter based on the operating condition of the internal combustion engine detected in the operating condition detecting process executed separately. A smoldering judgment reference value A for judging whether or not the back jump occurrence frequency F has deviated from a range in which the internal combustion engine can be operated in a stable state is read using a map or a calculation formula. In addition,
This map or calculation formula may be set, for example, based on a measurement result performed in advance, and may be one that uses the operating state of the internal combustion engine as a parameter to calculate a smoldering determination reference value A according to the operating state of the internal combustion engine. .

【0075】次のS320では、運転中の内燃機関にお
ける奥飛び発生頻度Fが、S310で読み出したくすぶ
り判定基準値Aよりも大きいか否かを判断しており、肯
定判定されるとS340に移行し、否定判定されるとS
330に移行する。つまり、S320では、奥飛び発生
頻度Fに基づいて、くすぶり汚損の状態が内燃機関を安
定した状態で運転できない状態であるか否かを判定して
いる。換言すれば、S320では、くすぶり汚損の進行
を抑制するための処理を行うか否かを判定している。な
お、奥飛び発生頻度Fは、前述した奥飛び発生頻度算出
処理にて算出され、運転中の内燃機関における最新の奥
飛び発生割合(%)を表している。
In the next S320, it is determined whether or not the back jump frequency F in the operating internal combustion engine is greater than the smoldering determination reference value A read in S310. If the determination is affirmative, the process proceeds to S340. And if a negative determination is made, S
Move to 330. That is, in S320, it is determined whether or not the state of smoldering contamination is a state in which the internal combustion engine cannot be operated in a stable state based on the rearward jump occurrence frequency F. In other words, in S320, it is determined whether or not to perform a process for suppressing the progress of smoldering contamination. The back jump occurrence frequency F is calculated by the above-described back jump occurrence frequency calculation process, and represents the latest back jump occurrence ratio (%) in the operating internal combustion engine.

【0076】そして、S320で否定判定されてS33
0に移行すると、S330では、すべてのくすぶり検出
フラグEa,Eb,Ec,Edをリセット状態に設定す
る。このように各くすぶり検出フラグをリセット状態に
設定することにより、前述した点火制御処理および燃料
制御処理によって、くすぶり汚損が発生していない通常
運転時における内燃機関の運転状態に適した燃焼形態、
点火時期、燃料噴射時期および燃料噴射量が設定され
る。そしてS330での処理が行われると、S310に
移行する。
Then, a negative determination is made in S320 and S33
After shifting to 0, in S330, all the smoldering detection flags Ea, Eb, Ec, Ed are set to the reset state. By setting each smoldering detection flag to the reset state in this way, by the above-described ignition control processing and fuel control processing, a combustion mode suitable for the operating state of the internal combustion engine during normal operation in which smoldering contamination has not occurred,
The ignition timing, fuel injection timing, and fuel injection amount are set. When the processing in S330 is performed, the process proceeds to S310.

【0077】また、S320で肯定判定されてS340
に移行すると、S340では、この時点で設定されてい
る燃料噴射時期が、内燃機関を安定した状態で運転でき
るよう予め定められた制限範囲内であるか否かを判断し
ており、肯定判定されるとS350に移行し、否定判定
されるとS360に移行する。なお、この時の燃料噴射
時期は、前回の燃焼サイクルにおける燃料噴射時期に相
当する。
Further, affirmative determination is made in S320 and S340.
In S340, it is determined whether the fuel injection timing set at this time is within a predetermined limit range so that the internal combustion engine can be operated in a stable state, and the determination is affirmative. Then, the process proceeds to S350, and if a negative determination is made, the process proceeds to S360. Note that the fuel injection timing at this time corresponds to the fuel injection timing in the previous combustion cycle.

【0078】そして、S340で肯定判定されてS35
0に移行すると、S350では第1くすぶり検出フラグ
Eaをセット状態に設定する。このように第1くすぶり
検出フラグEaをセット状態に設定することにより、前
述した燃料制御処理において燃料噴射時期を設定するの
ではなく、本くすぶり汚損抑制処理にて、燃料噴射時期
を設定することになる。
Then, an affirmative determination is made in S340 and S35
After shifting to 0, in S350, the first smoldering detection flag Ea is set to the set state. By setting the first smoldering detection flag Ea to the set state in this way, the fuel injection timing is set in the smoldering contamination suppression process instead of setting the fuel injection timing in the above-described fuel control process. Become.

【0079】さらに、S350では、くすぶり汚損の進
行が抑制されるように燃料噴射時期を一定量変化させ
る。このとき、燃料噴射時期を一定量変化させるにあた
っては、例えば、燃料噴射時期を進角させるとよい。つ
まり、燃料噴射時期を進角させることで、気筒内で圧縮
行程において供給される燃料が撹拌する時間を十分に確
保して燃料の霧化を促進させて、燃料を完全燃焼させる
ことにより、液体状態の燃料から生成されるカーボンの
発生を抑えることができる。
Further, in S350, the fuel injection timing is changed by a certain amount so as to suppress the progress of smoldering contamination. At this time, in changing the fuel injection timing by a certain amount, for example, the fuel injection timing may be advanced. That is, by advancing the fuel injection timing, a sufficient time is provided for stirring the fuel supplied in the compression stroke in the cylinder to promote atomization of the fuel and complete combustion of the fuel, thereby increasing the The generation of carbon generated from the fuel in the state can be suppressed.

【0080】あるいは、各燃焼サイクルごとに図示平均
有効圧力を算出して、燃料噴射時期を一定量進角させる
ことによる図示平均有効圧力の変化量を算出して、図示
平均有効圧力が大きくなるように燃料噴射時期を変化さ
せても良い。つまり、例えば、燃料噴射時期を進角させ
た後の図示平均有効圧力が、進角させる前の燃焼サイク
ルにおける図示平均有効圧力よりも大きくなる場合に
は、次の燃焼サイクルにおいて設定する燃料噴射時期を
さらに進角させるのである。また、反対に、燃料噴射時
期を進角させた後の燃焼サイクルにおける図示平均有効
圧力が、進角させる前の燃焼サイクルにおける図示平均
有効圧力以下となる場合には、次の燃焼サイクルにおい
て設定する燃料噴射時期を遅角させるのである。
Alternatively, the indicated mean effective pressure is calculated for each combustion cycle, and the amount of change of the indicated mean effective pressure by advancing the fuel injection timing by a fixed amount is calculated so that the indicated mean effective pressure becomes large. Alternatively, the fuel injection timing may be changed. That is, for example, when the indicated average effective pressure after the fuel injection timing is advanced becomes larger than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the advance, the fuel injection timing set in the next combustion cycle Is further advanced. On the other hand, if the indicated average effective pressure in the combustion cycle after the fuel injection timing is advanced is equal to or less than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the advance, the fuel pressure is set in the next combustion cycle. That is, the fuel injection timing is retarded.

【0081】そして、実際に図示平均有効圧力を用いて
燃料噴射時期を変化させる際には、前回および前々回の
燃焼サイクルにおけるそれぞれの図示平均有効圧力を比
較して、前回の図示平均有効圧力が大きくなる場合に
は、前回の燃料噴射時期を基準として、前々回から前回
にかけて燃料噴射時期を変化させた方向と同じ方向に変
化させた燃料噴射時期を、今回の燃料噴射時期として設
定するのである。反対に、前回の図示平均有効圧力が前
々回の図示平均有効圧力以下である場合には、前回の燃
料噴射時期を基準として、前々回から前回にかけて燃料
噴射時期を変化させた方向の反対方向に変化させた燃料
噴射時期を、今回の燃料噴射時期として設定するのであ
る。
When the fuel injection timing is actually changed using the indicated mean effective pressure, the indicated mean effective pressure in the previous combustion cycle and the previous indicated mean effective pressure in the combustion cycle before the previous combustion cycle are compared. In such a case, the fuel injection timing that is changed in the same direction as the direction in which the fuel injection timing was changed from the previous fuel injection timing to the previous fuel injection timing from the previous fuel injection timing is set as the current fuel injection timing. Conversely, if the previous indicated mean effective pressure is less than or equal to the previous indicated mean effective pressure, the fuel injection timing is changed in the direction opposite to the direction in which the fuel injection timing was changed from the previous two times to the previous time based on the previous fuel injection timing. The set fuel injection timing is set as the current fuel injection timing.

【0082】このように、図示平均有効圧力を大きくす
るように燃料噴射時期を制御することは、混合気の燃焼
状態を良好にすることになるため、燃料が完全燃焼され
てカーボンの発生を抑制することができる。このように
燃料噴射時期を変化させて燃料を完全燃焼させることに
より、点火プラグのくすぶり汚損の進行を抑制して、や
がては、点火プラグの自己清浄作用によって絶縁体表面
に付着したカーボンを焼き切り、清浄化させることが可
能となる。
As described above, controlling the fuel injection timing so as to increase the indicated average effective pressure improves the combustion state of the air-fuel mixture, so that the fuel is completely burned and the generation of carbon is suppressed. can do. By changing the fuel injection timing in this way to completely burn the fuel, the progress of smoldering pollution of the ignition plug is suppressed, and eventually, the carbon attached to the insulator surface by the self-cleaning action of the ignition plug is burned off, It can be cleaned.

【0083】そして、S350の処理が行われると、S
310に移行する。また、S340で否定判定される
と、S360に移行し、S360では、この時点で設定
されている点火時期が、内燃機関を安定した状態で運転
できるよう定められた制限範囲内であるか否かを判断し
ており、肯定判定されるとS370に移行し、否定判定
されるとS380に移行する。なお、この時の点火時期
は、前回の燃焼サイクルにおける点火時期に相当する。
When the process of S350 is performed, S
The process proceeds to 310. When a negative determination is made in S340, the process shifts to S360, and in S360, whether the ignition timing set at this time is within a limit range determined so that the internal combustion engine can be operated in a stable state. When the determination is affirmative, the process proceeds to S370, and when the determination is negative, the process proceeds to S380. The ignition timing at this time corresponds to the ignition timing in the previous combustion cycle.

【0084】そして、S360で肯定判定されてS37
0に移行すると、S370では第2くすぶり検出フラグ
Ebをセット状態に設定する。このように第2くすぶり
検出フラグEbをセット状態に設定することにより、前
述した点火制御処理において点火時期を設定するのでは
なく、本くすぶり汚損抑制処理にて、点火時期を設定す
ることになる。
Then, an affirmative decision is made in S360 and S37
After shifting to 0, in S370, the second smoldering detection flag Eb is set to the set state. By setting the second smoldering detection flag Eb to the set state in this way, the ignition timing is set in the smoldering contamination suppression processing, instead of setting the ignition timing in the above-described ignition control processing.

【0085】さらに、S370では、くすぶり汚損の進
行が抑制されるように点火時期を一定量変化させる。こ
のとき、点火時期を一定量変化させるにあたっては、例
えば、点火時期を遅角させるとよい。つまり、点火時期
を遅角させることで、気筒内で燃料が撹拌する時間を十
分に確保して燃料の霧化を促進させて、燃料を完全燃焼
させることにより、液体状態の燃料から生成されるカー
ボンの発生を抑えることができる。
Further, in S370, the ignition timing is changed by a certain amount so as to suppress the progress of smoldering contamination. At this time, in changing the ignition timing by a certain amount, for example, the ignition timing may be retarded. In other words, by retarding the ignition timing, a sufficient time for the fuel to be stirred in the cylinder is ensured, the atomization of the fuel is promoted, and the fuel is completely burned, so that the fuel is generated from the liquid fuel. Generation of carbon can be suppressed.

【0086】あるいは、各燃焼サイクルごとに図示平均
有効圧力を算出して、点火時期を一定量進角させること
による図示平均有効圧力の変化量を算出して、図示平均
有効圧力が大きくなるように点火時期を変化させても良
い。つまり、例えば、点火時期を進角させた後の燃焼サ
イクルにおける図示平均有効圧力が、進角させる前の燃
焼サイクルにおける図示平均有効圧力よりも大きくなる
場合には、次の燃焼サイクルにおいて設定する点火時期
をさらに進角させるのである。また、反対に、点火時期
を進角させた後の燃焼サイクルにおける図示平均有効圧
力が、進角させる前の燃焼サイクルにおける図示平均有
効圧力以下となる場合には、次の燃焼サイクルにおいて
設定する点火時期を遅角させるのである。
Alternatively, the indicated mean effective pressure is calculated for each combustion cycle, and the amount of change in the indicated mean effective pressure by advancing the ignition timing by a fixed amount is calculated so that the indicated mean effective pressure is increased. The ignition timing may be changed. That is, for example, when the indicated average effective pressure in the combustion cycle after the ignition timing is advanced becomes larger than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the ignition timing is advanced, the ignition set in the next combustion cycle is set. Advance the timing further. Conversely, if the indicated average effective pressure in the combustion cycle after the ignition timing is advanced is equal to or less than the indicated average effective pressure in the combustion cycle before the ignition timing is advanced, the ignition set in the next combustion cycle is set. The timing is retarded.

【0087】そして、実際に図示平均有効圧力を用いて
点火時期を変化させる際には、前回および前々回の燃焼
サイクルにおけるそれぞれの図示平均有効圧力を比較し
て、前回の図示平均有効圧力が大きくなる場合には、前
回の点火時期を基準として、前々回から前回にかけて点
火時期を変化させた方向と同じ方向に変化させた点火時
期を、今回の点火時期として設定するのである。反対
に、前回の図示平均有効圧力が前々回の図示平均有効圧
力以下である場合には、前回の点火時期を基準として、
前々回から前回にかけて点火時期を変化させた方向の反
対方向に変化させた点火時期を、今回の点火時期として
設定するのである。
When the ignition timing is actually changed using the indicated mean effective pressure, the indicated mean effective pressure in the last time becomes larger by comparing the indicated mean effective pressures in the previous combustion cycle and the last two combustion cycles. In this case, based on the previous ignition timing, the ignition timing changed in the same direction as the direction in which the ignition timing was changed from the previous two times to the previous time is set as the current ignition timing. Conversely, if the previous indicated mean effective pressure is less than or equal to the last indicated mean effective pressure two times before, based on the previous ignition timing,
The ignition timing changed in the direction opposite to the direction in which the ignition timing was changed from the last two times to the previous time is set as the current ignition timing.

【0088】このように、図示平均有効圧力を大きくす
るように点火時期を制御することは、混合気の燃焼状態
を良好にすることになるため、燃料が完全燃焼されてカ
ーボンの発生を抑制することができる。このように点火
時期を変化させて燃料を完全燃焼させることにより、点
火プラグのくすぶり汚損の進行を抑制して、やがては点
火プラグの自己清浄作用によって絶縁体表面に付着した
カーボンを焼き切り、清浄化させることが可能となる。
As described above, controlling the ignition timing so as to increase the indicated average effective pressure improves the combustion state of the air-fuel mixture, so that the fuel is completely burned and the generation of carbon is suppressed. be able to. By changing the ignition timing and completely burning the fuel, the progress of smoldering of the spark plug is suppressed, and the carbon attached to the surface of the insulator is eventually burned off by the self-cleaning action of the spark plug, thereby purifying the fuel. It is possible to do.

【0089】そして、S370の処理が行われるとS3
10に移行する。また、S360で否定判定されると、
S380に移行し、S380では、この時点で設定され
ている燃料噴射量が、内燃機関を安定した状態で運転で
きるよう定められた制限範囲内であるか否かを判断して
おり、肯定判定されるとS390に移行し、否定判定さ
れるとS400に移行する。なお、この時の燃料噴射量
は、前回の燃焼サイクルにおける燃料噴射量に相当す
る。
When the process of S370 is performed, S3
Move to 10. If a negative determination is made in S360,
The process proceeds to S380, in which it is determined whether the fuel injection amount set at this time is within a limit range determined so that the internal combustion engine can be operated in a stable state, and an affirmative determination is made. Then, the flow shifts to S390, and if a negative determination is made, the flow shifts to S400. Note that the fuel injection amount at this time corresponds to the fuel injection amount in the previous combustion cycle.

【0090】そして、S380で肯定判定されてS39
0に移行すると、S390では、第3くすぶり検出フラ
グEcをセット状態に設定する。このように第3くすぶ
り検出フラグEcをセット状態に設定することにより、
前述した燃料制御処理において燃料噴射量を設定するの
ではなく、本くすぶり汚損抑制処理にて、燃料噴射量を
設定することになる。
Then, an affirmative determination is made in S380 and S39
After shifting to 0, in S390, the third smoldering detection flag Ec is set to the set state. By setting the third smoldering detection flag Ec to the set state in this manner,
Instead of setting the fuel injection amount in the above-described fuel control process, the fuel injection amount is set in the smoldering pollution control process.

【0091】さらに、S390では、くすぶり汚損の進
行が抑制されるように燃料噴射量を一定量変化させる。
このとき、燃料噴射量を変化させるにあたっては、例え
ば、燃料噴射量を減少させると良い。つまり、燃料噴射
量を減少させることにより、点火プラグの電極近傍の空
燃比を高く(燃料を希薄化)して余剰な液体状態の燃料
を減少させ、液体状態の燃料から生成されるカーボンの
発生を抑えることができる。また、燃料噴射量を減少さ
せることにより、点火プラグのくすぶり汚損の進行を抑
制して、やがては点火プラグの自己清浄作用によって絶
縁体表面に付着したカーボンを焼き切り、清浄化させる
ことが可能となる。
Further, in S390, the fuel injection amount is changed by a certain amount so as to suppress the progress of smoldering contamination.
At this time, when changing the fuel injection amount, for example, the fuel injection amount may be reduced. That is, by reducing the fuel injection amount, the air-fuel ratio in the vicinity of the electrode of the ignition plug is increased (the fuel is diluted) to reduce the excess liquid-state fuel, thereby generating carbon generated from the liquid-state fuel. Can be suppressed. In addition, by reducing the fuel injection amount, it is possible to suppress the progress of smoldering contamination of the ignition plug, and eventually to burn off and clean the carbon adhered to the insulator surface by the self-cleaning action of the ignition plug. .

【0092】そして、S390の処理が行われるとS3
10に移行する。また、S380で否定判定されると、
S400に移行し、S400では、第4くすぶり検出フ
ラグEdをセット状態に設定する。このように第4くす
ぶり検出フラグEdをセット状態に設定することによ
り、前述した燃料制御処理において設定される混合気の
燃焼形態を、成層燃焼ではなく均質燃焼に変更してい
る。
When the processing of S390 is performed, S3
Move to 10. If a negative determination is made in S380,
The flow shifts to S400, where the fourth smoldering detection flag Ed is set to a set state. By setting the fourth smoldering detection flag Ed to the set state in this manner, the combustion mode of the air-fuel mixture set in the above-described fuel control processing is changed to the homogeneous combustion instead of the stratified combustion.

【0093】そして、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼
に変化させることで、気筒内での燃料の撹拌を十分に行
い燃料の霧化を促進させて、燃料を完全燃焼させること
により、液体状態の燃料から生成されるカーボンの発生
を抑えることができる。そして、S400の処理が行わ
れると、本くすぶり汚損抑制処理は終了する。
Then, by changing the combustion mode from stratified combustion to homogeneous combustion, the fuel in the cylinder is sufficiently agitated to promote atomization of the fuel, and the fuel is completely burned. The generation of carbon generated from fuel can be suppressed. Then, when the process of S400 is performed, the smoldering and contamination control process ends.

【0094】以上説明したように、本くすぶり汚損抑制
処理は、くすぶり汚損無しと判定される(S320で否
定判定される)と、すべてのくすぶり検出フラグをリセ
ットして(S330)、点火制御処理および燃料制御処
理において、内燃機関の運転状態に基づいて、燃焼形
態、点火時期、燃料噴射時期および燃料噴射量がそれぞ
れ設定されるように処理を行う。このため、くすぶり汚
損が無いと判定された場合には、通常運転時における内
燃機関の運転状態に適した燃焼形態、点火時期、燃料噴
射時期および燃料噴射量(空燃比)で、内燃機関を運転
する事ができる。
As described above, in the smoldering contamination suppression processing, when it is determined that there is no smoldering contamination (No in S320), all the smoldering detection flags are reset (S330), and the ignition control processing and In the fuel control process, a process is performed such that a combustion mode, an ignition timing, a fuel injection timing, and a fuel injection amount are respectively set based on an operation state of the internal combustion engine. For this reason, when it is determined that there is no smoldering contamination, the internal combustion engine is operated with the combustion mode, ignition timing, fuel injection timing, and fuel injection amount (air-fuel ratio) suitable for the operating state of the internal combustion engine during normal operation. You can do it.

【0095】また、くすぶり汚損有りと判定される(S
320で肯定判定される)と、まずは、第1くすぶり検
出フラグEaをセット状態に設定して(S350)、燃
料制御処理ではなく、本くすぶり汚損抑制処理において
燃料噴射時期を設定する処理を行う。そして、本くすぶ
り汚損抑制処理では、燃料制御処理において最後に設定
された(即ち、くすぶり汚損有りと判定される直前に設
定されていた)燃料噴射時期を初期値として、くすぶり
汚損の進行を抑制するように燃料噴射時期を一定量変化
させている。また、一度くすぶり汚損が検出されると、
くすぶり汚損が解消されるまでS320で肯定判定され
るため、くすぶり汚損抑制処理による燃料噴射時期の更
新が一度開始されると、くすぶり汚損無しと判定される
までの間、燃料噴射時期は、繰り返し一定量ずつ変化し
ていくことになる。このため、燃料噴射時期の変化(制
御)により、内燃機関の運転条件は点火プラグの自己清
浄作用がより発揮され易い状態となっていき、くすぶり
汚損の進行を抑制しつつ、くすぶり汚損の解消をより効
果的に行うことが可能になる。
Further, it is determined that smoldering contamination is present (S
If the determination is affirmative at 320), first, the first smoldering detection flag Ea is set to a set state (S350), and a process of setting the fuel injection timing in the smoldering contamination suppression process is performed instead of the fuel control process. In the smoldering contamination suppression process, the progress of smoldering contamination is suppressed using the fuel injection timing set last in the fuel control process (that is, the fuel injection timing set immediately before it is determined that there is smoldering contamination) as an initial value. Thus, the fuel injection timing is changed by a fixed amount. Also, once smoldering contamination is detected,
Since the affirmative determination is made in S320 until the smoldering contamination is eliminated, once the update of the fuel injection timing by the smoldering contamination suppression process is started, the fuel injection timing is repeatedly constant until it is determined that there is no smoldering contamination. It will change by the amount. Therefore, due to the change (control) of the fuel injection timing, the operating condition of the internal combustion engine becomes a state in which the self-cleaning action of the ignition plug is more easily exerted, and the progress of the smoldering contamination is suppressed while the smoldering contamination is eliminated. It can be performed more effectively.

【0096】ただし、燃料噴射時期を無制限に変化させ
た場合、内燃機関を安定して運転することができなくな
る虞がある。このため、燃料噴射時期が、内燃機関を安
定した状態で運転できる制限範囲内であることを、S3
40で判定した上で、燃料噴射時期を一定量変化させる
ようにしている。
However, if the fuel injection timing is changed without any restriction, there is a possibility that the internal combustion engine cannot be operated stably. Therefore, it is determined in S3 that the fuel injection timing is within the limit range in which the internal combustion engine can be operated in a stable state.
After the determination at 40, the fuel injection timing is changed by a certain amount.

【0097】そして、燃料噴射時期を繰り返し変化させ
た結果、燃料噴射時期が制限範囲内では無くなった場合
には、続いて、第2くすぶり検出フラグEbをセット状
態に設定して(S370)、点火制御処理ではなく、本
くすぶり汚損抑制処理において点火時期を設定する処理
を行う。
If the fuel injection timing is repeatedly changed and the fuel injection timing is no longer within the limit range, the second smoldering detection flag Eb is subsequently set to a set state (S370), and the ignition is started. Instead of the control process, a process for setting the ignition timing is performed in the smoldering pollution control process.

【0098】このとき、本くすぶり汚損抑制処理では、
点火制御処理において最後に設定された点火時期を初期
値として、くすぶり汚損の進行が抑制するように点火時
期を一定量変化させている。また、一度くすぶり汚損が
検出されると、くすぶり汚損が解消されるまでS320
で肯定判定されるため、くすぶり汚損抑制処理による点
火時期の更新が一度開始されると、くすぶり汚損無しと
判定されるまでの間、点火時期は、繰り返し一定量ずつ
変化していくことになる。このため、点火時期の変化
(制御)により、内燃機関の運転条件は、点火プラグの
自己清浄作用がより発揮され易い状態となっていき、く
すぶり汚損の進行を抑制しつつ、くすぶり汚損の解消を
より効果的に行うことが可能になる。
At this time, in the present smoldering stain suppression processing,
With the ignition timing set last in the ignition control process as an initial value, the ignition timing is changed by a certain amount so as to suppress the progress of smoldering contamination. Further, once the smoldering contamination is detected, S320 is performed until the smoldering contamination is eliminated.
Thus, once the update of the ignition timing by the smoldering contamination suppression process is started, the ignition timing repeatedly changes by a constant amount until it is determined that there is no smoldering contamination. Due to the change (control) of the ignition timing, the operating condition of the internal combustion engine becomes a state in which the self-cleaning action of the ignition plug is more easily exerted, and the progress of the smoldering contamination is suppressed while the smoldering contamination is eliminated. It can be performed more effectively.

【0099】ただし、点火時期を無制限に変化させた場
合、ノッキングの発生などにより、内燃機関を安定して
運転することができなくなる虞などがある。このため、
点火時期が、内燃機関を安定した状態で運転できる制限
範囲内であることを、S360で判定した上で、点火時
期を一定量変化させるようにしている。
However, when the ignition timing is changed without any restriction, there is a possibility that the internal combustion engine cannot be operated stably due to occurrence of knocking or the like. For this reason,
After it is determined in S360 that the ignition timing is within the limit range in which the internal combustion engine can be operated in a stable state, the ignition timing is changed by a certain amount.

【0100】そして、点火時期を繰り返し変化させた結
果、点火時期が制限範囲内では無くなった場合には、続
いて、第3くすぶり検出フラグEcをセット状態に設定
して(S390)、燃料制御処理ではなく、本くすぶり
汚損抑制処理において燃料噴射量を設定する処理を行
う。
If the ignition timing is not within the limit range as a result of repeatedly changing the ignition timing, the third smoldering detection flag Ec is subsequently set to a set state (S390), and the fuel control process is started. Instead, a process for setting the fuel injection amount is performed in the smoldering contamination suppression process.

【0101】このとき、本くすぶり汚損抑制処理では、
燃料制御処理において最後に設定された燃料噴射量を初
期値として、くすぶり汚損が解消するように燃料噴射量
を一定量変化させている。また、一度くすぶり汚損が検
出されると、くすぶり汚損が解消されるまでS320で
肯定判定されるため、くすぶり汚損抑制処理による燃料
噴射量の更新が一度開始されると、くすぶり汚損無しと
判定されるまでの間、燃料噴射量は、繰り返し一定量ず
つ変化していくことになる。このため、燃料噴射量の変
化(制御)により、内燃機関の運転条件は点火プラグの
自己清浄作用がより発揮され易い状態となっていき、く
すぶり汚損の進行を抑制しつつ、くすぶり汚損の解消を
より効果的に行うことが可能になる。
At this time, in the present smoldering stain suppression processing,
With the fuel injection amount set last in the fuel control process as an initial value, the fuel injection amount is changed by a fixed amount so as to eliminate smoldering contamination. In addition, once smoldering contamination is detected, an affirmative determination is made in S320 until the smoldering contamination is eliminated, so that once updating of the fuel injection amount by the smoldering contamination suppression process is started, it is determined that there is no smoldering contamination. In the meantime, the fuel injection amount repeatedly changes by a constant amount. Therefore, due to the change (control) of the fuel injection amount, the operating conditions of the internal combustion engine are in a state where the self-cleaning action of the ignition plug is more easily exerted, and the progress of the smoldering contamination is suppressed while the smoldering contamination is eliminated. It can be performed more effectively.

【0102】ただし、燃料噴射量を無制限に変化させた
場合、燃料が過度に希薄になり失火が発生するなどによ
り、内燃機関を安定して運転することができなくなる虞
などがある。このため、燃料噴射量が、内燃機関を安定
した状態で運転できる制限範囲内であることを、S38
0で判定した上で、一定量変化させるようにしている。
However, if the fuel injection amount is changed without limit, there is a possibility that the internal combustion engine cannot be operated stably because the fuel becomes excessively lean and a misfire occurs. Therefore, it is determined in S38 that the fuel injection amount is within the limit range in which the internal combustion engine can be operated in a stable state.
After a determination of 0, the amount is changed by a certain amount.

【0103】そして、燃料噴射量を繰り返し変化させた
結果、燃料噴射量が制限範囲内では無くなった場合に
は、続いて、第4くすぶり検出フラグEdをセット状態
に設定して(S400)、前述した燃料制御処理におい
て設定される混合気の燃焼形態を、成層燃焼ではなく均
質燃焼に変更している。そして、くすぶり汚損抑制処理
は終了する。
If the fuel injection amount is not within the limit range as a result of repeatedly changing the fuel injection amount, subsequently, the fourth smoldering detection flag Ed is set to a set state (S400). The combustion mode of the air-fuel mixture set in the fuel control process described above is changed to homogeneous combustion instead of stratified combustion. Then, the smoldering stain suppression processing ends.

【0104】また、くすぶり汚損有りと判定(S320
で肯定判定)されて、くすぶり汚損抑制処理において、
燃料噴射時期、点火時期および燃料噴射量を更新してい
る間(S340からS380の処理を実行中)に、くす
ぶり汚損無しと判定される(S320で否定判定され
る)と、すべてのくすぶり検出フラグEa,Eb,E
c,Edをリセット状態に設定する(S330)。これ
により、点火制御処理および燃料制御処理において、燃
焼形態、点火時期、燃料噴射時期および燃料噴射量がそ
れぞれ設定され、通常運転時における内燃機関の運転状
態に適した制御を行うようにする。
Also, it is determined that there is smoldering contamination (S320).
In the smoldering contamination control process.
While the fuel injection timing, the ignition timing, and the fuel injection amount are being updated (while the processing from S340 to S380 is being executed), if it is determined that there is no smoldering contamination (No in S320), all the smoldering detection flags are set. Ea, Eb, E
c and Ed are set to the reset state (S330). Thus, in the ignition control process and the fuel control process, the combustion mode, the ignition timing, the fuel injection timing, and the fuel injection amount are respectively set, and control appropriate for the operating state of the internal combustion engine during normal operation is performed.

【0105】そして、くすぶり汚損抑制処理は、終了す
る前に、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼に変更するた
めの第4くすぶり検出フラグEdをセット状態に設定し
ている。よって、くすぶり汚損抑制処理の終了後、燃料
制御処理が、燃焼形態を成層燃焼から均質燃焼に変化さ
せて内燃機関の運転を行うため、気筒内での燃料の撹拌
を十分に行い燃料の霧化を促進させて、燃料を完全燃焼
させることにより、液体状態の燃料から生成されるカー
ボンの発生を抑えることができる。そして、均質燃焼で
運転を継続することでくすぶり汚損が解消されると、E
CU21内で別途実行される燃焼形態変更処理によっ
て、第4くすぶり検出フラグEdがリセット状態に設定
されて、燃焼形態が再び成層燃焼に変更される。これに
伴い、くすぶり汚損抑制処理も再び開始される。
Before the end of the smoldering pollution control process, the fourth smoldering detection flag Ed for changing the combustion mode from stratified combustion to homogeneous combustion is set to a set state. Therefore, after the end of the smoldering fouling suppression processing, the fuel control processing changes the combustion mode from stratified combustion to homogeneous combustion to operate the internal combustion engine, so that the fuel is sufficiently agitated in the cylinder and atomized. And complete combustion of the fuel, it is possible to suppress the generation of carbon generated from the fuel in the liquid state. When the smoldering contamination is eliminated by continuing the operation with the homogeneous combustion, E
The fourth smoldering detection flag Ed is set to the reset state by the combustion mode changing process separately executed in the CU 21, and the combustion mode is changed to the stratified combustion again. Along with this, the smoldering stain suppression processing is started again.

【0106】以上説明したように、本実施例の内燃機関
用制御装置では、火花放電発生時の放電電流に基づいて
失火に至る前にくすぶり汚損を検出し、くすぶり汚損を
検出すると、燃焼形態、点火時期、燃料噴射時期および
燃料噴射量をくすぶり汚損の進行を抑制するように変化
させて内燃機関を制御している。
As described above, the control device for an internal combustion engine according to the present embodiment detects smoldering contamination before reaching misfire based on the discharge current at the time of occurrence of spark discharge. The internal combustion engine is controlled by changing the ignition timing, the fuel injection timing, and the fuel injection amount so as to suppress the progress of smoldering contamination.

【0107】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、本実施例にお
ける奥飛び判定処理では、放電電流の電流値の積分値を
用いて奥飛び検出を行っているが、火花放電発生期間中
の放電電流の電流値が予め定められた検出基準値以上と
なる電流検出時間を算出し、この電流検出時間を火花放
電継続時間とみなして、火花放電継続時間に基づいて奥
飛び検出を行うようにしても良い。つまり、電流検出時
間が、正常放電と奥飛びとを判別するための検出時間判
定基準値よりも小さくなるときに、奥飛びが発生してい
ると判定するのである。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments.
Various embodiments can be adopted. For example, in the deep jump determination process in the present embodiment, the deep jump detection is performed using the integrated value of the current value of the discharge current. However, the current value of the discharge current during the spark discharge generation period is a predetermined detection criterion. A current detection time that is equal to or longer than the value may be calculated, and the current detection time may be regarded as the spark discharge duration, and the back jump may be detected based on the spark discharge duration. That is, when the current detection time becomes smaller than the detection time determination reference value for determining normal discharge and back jump, it is determined that back jump has occurred.

【0108】ここで、電流検出時間を用いた奥飛び判定
処理を図7に示す。そして、図7に示す奥飛び判定処理
が、点火タイミングを迎えると同時に起動されると、ま
ずS610(Sはステップを表す)では、電位Vrおよ
び検出抵抗19により検出された放電電流Iが、予め設
定された検出基準電流値Ith以上であるか否かを判断
しており、肯定判定されるとS620に移行し、否定判
定されると同ステップを繰り返し実行することで待機す
る。
FIG. 7 shows a back jump determination process using the current detection time. Then, when the deep jump determination process shown in FIG. 7 is started at the same time as the ignition timing, at S610 (S represents a step), the potential Vr and the discharge current I detected by the detection resistor 19 are set in advance. It is determined whether or not the current value is equal to or greater than the set detection reference current value Ith. If the determination is affirmative, the process proceeds to S620, and if the determination is negative, the same steps are repeatedly executed to wait.

【0109】そして、検出された放電電流Iが検出基準
電流値Ith以上の値となると、S610にて肯定判定
されてS620に移行し、S620では、この時の時刻
を記憶して、放電電流の電流検出時間Tの積算を開始す
る。続くS630では、放電電流Iが検出基準電流値I
thよりも小さいか否かを判断しており、肯定判定され
るとS640に移行し、否定判定されると同ステップを
繰り返し実行することにより待機する。
When the detected discharge current I becomes equal to or greater than the detection reference current value Ith, the affirmative determination is made in S610 and the process proceeds to S620. In S620, the time at this time is stored, and The integration of the current detection time T is started. In the following S630, the discharge current I becomes the detection reference current value I.
It is determined whether it is smaller than th. If the determination is affirmative, the process proceeds to S640, and if the determination is negative, the process is repeatedly executed to wait.

【0110】そして、放電電流Iが検出基準電流値It
hよりも小さくなり、S630にて肯定判定されると、
S640に移行し、S640では、この時点の時刻から
S620で記憶した時刻を差し引くことにより、放電電
流の電流検出時間Tを算出し、検出時間の積算を終了す
る。
The discharge current I is equal to the detection reference current value It.
h, and if a positive determination is made in S630,
The process proceeds to S640, in which the time stored in S620 is subtracted from the current time to calculate the current detection time T of the discharge current, and the integration of the detection time ends.

【0111】続くS650では、S640にて算出した
放電電流の電流検出時間Tが、正常放電と奥飛びとを識
別するために予め設定された検出時間判定基準値Tth
以上であるか否かを判断しており、肯定判定されるとS
660に移行し、否定判定されるとS670に移行す
る。
At S650, the current detection time T of the discharge current calculated at S640 is equal to the detection time determination reference value Tth set in advance for distinguishing between normal discharge and skipping.
It is determined whether or not the above is true.
The flow shifts to 660, and if a negative determination is made, the flow shifts to S670.

【0112】そして、S650で肯定判定されてS66
0に移行すると、S660では、この時の燃焼サイクル
における火花放電を正常放電であると判定する。また、
S650で否定判定されてS670に移行すると、S6
70では、この時の燃焼サイクルにおける火花放電を奥
飛びであると判定する。
Then, an affirmative decision is made in S650 and S66
After shifting to 0, it is determined in S660 that the spark discharge in the combustion cycle at this time is a normal discharge. Also,
When a negative determination is made in S650 and the process proceeds to S670, S6
At 70, it is determined that the spark discharge in the combustion cycle at this time is a deep jump.

【0113】そして、S660あるいはS670の処理
が実行されると、本奥飛び判定処理は終了する。このよ
うにして、図7に示す奥飛び判定処理は、電流検出時間
を用いて、正常放電あるいは奥飛びを判定している。そ
して、図7に示す奥飛び判定処理による火花放電の判定
結果は、上述の実施例(図2に示す奥飛び判定処理)と
同様に、奥飛び発生頻度算出処理などの処理に用いられ
る。
When the processing of S660 or S670 is performed, the deep jump determination processing ends. In this way, in the back jump determination process shown in FIG. 7, normal discharge or back jump is determined using the current detection time. Then, the result of the spark discharge determination by the deep jump determination process shown in FIG. 7 is used in processes such as the deep jump occurrence frequency calculation process, as in the above-described embodiment (the deep jump determination process shown in FIG. 2).

【0114】また、図2に示す奥飛び判定処理において
使用される判定係数Kは、予め定められた固定値ではな
く、内燃機関の運転状態に基づいて、マップあるいは計
算式を用いて内燃機関の運転状態に応じた値を設定する
ようにしてもよい。これにより、内燃機関の運転状態に
適した判定係数Kで、正常放電と奥飛び放電とをより精
度良く識別することができる。
The determination coefficient K used in the back jump determination processing shown in FIG. 2 is not a predetermined fixed value, but a map or a calculation formula based on the operating state of the internal combustion engine. A value corresponding to the operating state may be set. As a result, the normal discharge and the in-depth discharge can be distinguished more accurately with the determination coefficient K suitable for the operating state of the internal combustion engine.

【0115】さらに、奥飛び判定処理は、1燃焼サイク
ルに1回の割合で実行するのではなく、数回の燃焼サイ
クルに1回の割合で実行するようにしても良い。これに
より、ECUの処理負荷の上昇を抑えることができる。
そして、くすぶり汚損抑制処理において使用される点火
時期の制限範囲、燃料噴射時期の制限範囲および燃料噴
射量の制限範囲は、予め定められた固定値ではなく、内
燃機関の運転状態に基づいて、マップあるいは計算式を
用いて内燃機関の運転状態に応じた制限範囲を設定する
ようにしてもよい。これにより、内燃機関の運転状態に
適した制限範囲で、点火時期、燃料噴射時期および燃料
噴射量を設定することができる。
Further, the depth jump determination process may be executed once every several combustion cycles, instead of once every combustion cycle. As a result, an increase in the processing load on the ECU can be suppressed.
The restriction range of the ignition timing, the restriction range of the fuel injection timing, and the restriction range of the fuel injection amount used in the smoldering fouling suppression processing are not predetermined fixed values, but are determined based on the operating state of the internal combustion engine. Alternatively, the restriction range according to the operating state of the internal combustion engine may be set using a calculation formula. Thus, the ignition timing, the fuel injection timing, and the fuel injection amount can be set within a limit range suitable for the operating state of the internal combustion engine.

【0116】また、上記実施例では、くすぶり汚損を検
出した際に、1燃焼サイクルにおいて変化させる内燃機
関の制御量の順序は、燃料噴射時期、点火時期、燃料噴
射量の順であるが、変化させる制御量は順序に限ること
はなく、例えば、点火時期を最初に変化させて、続いて
燃料噴射時期、燃料噴射量という順に変化させてもよ
い。また、1種類の制御量を変化させることで、くすぶ
り汚損の進行の抑制が可能な内燃機関については、1種
類の制御量のみを変化させるように制御装置を構成して
も良い。
In the above embodiment, when the smoldering contamination is detected, the order of the control amount of the internal combustion engine to be changed in one combustion cycle is the order of the fuel injection timing, the ignition timing, and the fuel injection amount. The control amounts to be controlled are not limited to the order. For example, the ignition timing may be changed first, and then the fuel injection timing and the fuel injection amount may be changed in this order. Further, for an internal combustion engine that can suppress the progress of smoldering contamination by changing one type of control amount, the control device may be configured to change only one type of control amount.

【0117】このように、1燃焼サイクルにおいて変化
させる制御量を1種類にすることで、1燃焼サイクルあ
たりに実行する処理を減少させることができ、くすぶり
汚損の進行を抑制するための処理によるECUの処理負
荷の上昇を最小限に抑制することができる。
As described above, by using only one type of control amount to be changed in one combustion cycle, the number of processes to be executed per combustion cycle can be reduced, and the ECU performs processing for suppressing the progress of smoldering contamination. Can be minimized.

【0118】ここで、くすぶり汚損を検出した際に、燃
料噴射時期と燃焼形態を変化させるよう構成された第2
実施例の内燃機関制御装置におけるくすぶり汚損抑制処
理のフローチャートを図6に示す。なお、第2実施例の
内燃機関制御装置では、点火制御処理は第2くすぶり検
出フラグEbの状態によらず、常に点火時期を更新して
おり、また、燃料制御処理は、第3くすぶり検出フラグ
Ecの状態によらず、常に燃料噴射量を更新している。
そして、第2実施例の内燃機関制御装置は、くすぶり汚
損抑制処理、点火制御処理および燃料制御処理以外につ
いては、前述の実施例(以下、第1実施例という)と同
様に構成されている。
Here, the second fuel injection timing and the combustion mode are changed when smoldering contamination is detected.
FIG. 6 shows a flowchart of the smoldering pollution control process in the internal combustion engine control device of the embodiment. In the internal combustion engine control device of the second embodiment, the ignition control process always updates the ignition timing irrespective of the state of the second smoldering detection flag Eb, and the fuel control process includes the third smoldering detection flag. Regardless of the state of Ec, the fuel injection amount is constantly updated.
The internal combustion engine control device of the second embodiment has the same configuration as that of the above-described embodiment (hereinafter, referred to as the first embodiment) except for the smoldering pollution control process, the ignition control process, and the fuel control process.

【0119】そして、図6に示す第2実施例のくすぶり
汚損抑制処理は、図3に示す第1実施例のくすぶり汚損
抑制処理におけるS360からS390までのステップ
を省略して構成されており、S340で否定判定される
とS400に移行する。また、第2実施例のS330で
の処理では、4個のくすぶり検出フラグではなく、2個
のくすぶり検出フラグEa,Edの状態をリセット状態
に設定している点が、第1実施例と異なっている。そし
て、第2実施例におけるS330以外のステップでの処
理内容は、第1実施例と同様である。
The smoldering contamination suppressing process of the second embodiment shown in FIG. 6 is configured by omitting the steps from S360 to S390 in the smoldering contamination suppressing process of the first embodiment shown in FIG. If a negative determination is made in step S400, the process proceeds to S400. Further, the processing in S330 of the second embodiment differs from the first embodiment in that the states of the two smoldering detection flags Ea and Ed are set to the reset state instead of the four smoldering detection flags. ing. The processing contents in steps other than S330 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment.

【0120】このように、くすぶり汚損を検出した際に
変化させる制御量を削減することにより、第2実施例の
内燃機関制御装置は、第1実施例の内燃機関制御装置に
比べて、ECUでの処理内容を簡略化することができ
る。さらに、上記実施例では、くすぶり汚損を検出した
際に同一の燃焼サイクルにおいて変化させる内燃機関の
制御量としては、点火時期、燃料噴射時期および燃料噴
射量のうちいずれか1種類の制御量を順に変化させるよ
うにしているが、同一の燃焼サイクルにおいて複数の制
御量を同時に変化させるようにしてもよい。例えば、同
一燃焼サイクルにおいて、点火時期および燃料噴射時期
をそれぞれくすぶり汚損の進行を抑制するように変化さ
せるのである。このように制御量を変化させることによ
り、より効果的にくすぶり汚損の進行を抑制することが
可能になる。
As described above, by reducing the amount of control to be changed when smoldering contamination is detected, the internal combustion engine control device of the second embodiment is smaller in ECU than the internal combustion engine control device of the first embodiment. Can be simplified. Further, in the above embodiment, as the control amount of the internal combustion engine to be changed in the same combustion cycle when smoldering contamination is detected, any one of the ignition timing, the fuel injection timing and the fuel injection amount is sequentially controlled. Although it is changed, a plurality of control amounts may be changed simultaneously in the same combustion cycle. For example, in the same combustion cycle, the ignition timing and the fuel injection timing are changed so as to suppress the progress of smoldering contamination. By changing the control amount in this way, it becomes possible to more effectively suppress the progress of smoldering contamination.

【0121】さらに、複数の気筒を備える内燃機関につ
いては、各気筒ごとに独立してくすぶり汚損の進行を抑
制するための処理を実行するようにしても良い。これに
より、くすぶり汚損が発生した気筒については、確実に
くすぶり汚損の進行を抑制するようにしつつ、くすぶり
汚損が発生していない気筒については、通常運転時に適
した制御量で混合気を燃焼させることができる。
Further, for an internal combustion engine having a plurality of cylinders, a process for suppressing the progress of smoldering may be executed independently for each cylinder. Thus, for a cylinder in which smoldering contamination has occurred, the mixture is combusted with a control amount suitable for normal operation while a cylinder in which smoldering contamination has not occurred while ensuring that the progress of smoldering contamination is suppressed. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の内燃機関用制御装置の概略構成を表
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of a control device for an internal combustion engine according to an embodiment.

【図2】 ECU21で実行される奥飛び判定処理のフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart of a back jump determination process executed by an ECU 21.

【図3】 第1実施例のECU21で実行されるくすぶ
り汚損抑制処理のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a smoldering pollution control process executed by the ECU 21 of the first embodiment.

【図4】 カーボンが付着した状態の点火プラグを表す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a spark plug with carbon attached.

【図5】 (a)正常放電、(b)点火プラグの電極間
が短絡される前の段階にあるくすぶり汚損時、のそれぞ
れの場合における各部の状態を表すタイムチャートであ
る。
FIG. 5 is a time chart showing the state of each part in each case of (a) normal discharge, and (b) smoldering contamination at a stage before the electrodes of the ignition plug are short-circuited.

【図6】 第2実施例のECU21で実行されるくすぶ
り汚損抑制処理のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a smoldering pollution control process executed by an ECU 21 according to a second embodiment.

【図7】 電流検出時間を用いた奥飛び判定処理のフロ
ーチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a back jump determination process using a current detection time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…直噴型内燃機関制御装置、13…点火コイル、17
…点火プラグ、17a…中心電極、17b…接地電極、
17c…絶縁体、17d…取付金具、19…検出抵抗、
25…燃料制御部、31…点火制御部、33…点火コイ
ル制御部、C…カーボン、a…接触点、g…火花放電ギ
ャップ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Direct injection type internal combustion engine control device, 13 ... Ignition coil, 17
... Spark plug, 17a ... Center electrode, 17b ... Ground electrode,
17c: insulator, 17d: mounting bracket, 19: detection resistor,
25: fuel control unit, 31: ignition control unit, 33: ignition coil control unit, C: carbon, a: contact point, g: spark discharge gap.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/22 335 F02D 41/22 335A 43/00 301 43/00 301B 301H 301J F02P 5/15 F02P 15/00 F 15/00 5/15 L 17/12 17/00 E (72)発明者 鈴木 隆博 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Fターム(参考) 3G019 AA08 AA09 AB01 BA01 CA01 DA01 DA02 DB04 DB07 GA00 3G022 AA07 CA00 DA01 DA02 EA00 FA02 FA03 FA06 GA01 GA05 3G084 AA04 BA13 BA15 BA17 DA28 EA11 EB08 EB22 FA00 FA02 FA10 FA11 FA20 FA33 FA38 3G301 HA01 HA04 HA16 JA23 LA00 LB04 MA13 MA18 MA19 NA08 NC02 NC08 PA07Z PA10Z PA11Z PC02Z PE00Z PE01Z PE03Z PE08Z PF16Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 41/22 335 F02D 41/22 335A 43/00 301 43/00 301B 301H 301J F02P 5/15 F02P 15 / 00 F 15/00 5/15 L 17/12 17/00 E (72) Inventor Takahiro Suzuki 14-18 Takatsuji-cho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term (reference) 3G019 AA08 AA09 AB01 BA01 CA01 DA01 DA02 DB04 DB07 GA00 3G022 AA07 CA00 DA01 DA02 EA00 FA02 FA03 FA06 GA01 GA05 3G084 AA04 BA13 BA15 BA17 DA28 EA11 EB08 EB22 FA00 FA02 FA10 FA11 FA20 FA33 FA38 3G301 HA01 HA04 HA16 JA23 LA02 MA18 NC08 PA11Z PC02Z PE00Z PE01Z PE03Z PE08Z PF16Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料を気筒内に直接噴射する直噴型の内
燃機関に装着された点火プラグに点火用高電圧を印加し
たときに、該点火プラグの電極間に流れる放電電流を検
出する放電電流検出手段と、 前記放電電流に基づいて、前記点火プラグのくすぶり汚
損の有無を判定するくすぶり汚損判定手段と、 該くすぶり汚損判定手段にてくすぶり汚損が有りと判定
されたときに、少なくとも前記気筒内に噴射する燃料の
噴射時期を変化させて、前記点火プラグのくすぶり汚損
の進行を抑制するくすぶり汚損抑制手段と、を有するこ
と、を特徴とする直噴型内燃機関の制御装置。
1. A discharge detecting a discharge current flowing between electrodes of a spark plug when a high voltage for ignition is applied to a spark plug mounted on a direct injection type internal combustion engine for directly injecting fuel into a cylinder. Current detection means, smoldering soil determination means for determining the presence or absence of smoldering soiling of the ignition plug based on the discharge current, at least the cylinder when the smoldering soiling determination means determines smoldering soiling. A smoldering fouling suppression means for changing the injection timing of fuel injected into the inside of the engine to suppress the progress of the smoldering fouling of the spark plug.
【請求項2】 前記くすぶり汚損抑制手段は、くすぶり
汚損が有りと判定されたときに、前記点火プラグの火花
放電による内燃機関の点火時期を変化させること、を特
徴とする請求項1に記載の直噴型内燃機関の制御装置。
2. The smoldering pollution control means according to claim 1, wherein when it is determined that there is smoldering pollution, the ignition timing of the internal combustion engine by spark discharge of the spark plug is changed. Control device for direct injection type internal combustion engine.
【請求項3】 前記くすぶり汚損抑制手段は、くすぶり
汚損が有りと判定されたときに、内燃機関の燃焼形態を
成層燃焼から均質燃焼に変化させること、を特徴とする
請求項1または請求項2に記載の直噴型内燃機関の制御
装置。
3. The smoldering fouling suppression means changes the combustion mode of the internal combustion engine from stratified combustion to homogeneous combustion when it is determined that smoldering fouling is present. 3. The control device for a direct injection internal combustion engine according to 1.).
【請求項4】 前記くすぶり汚損抑制手段は、くすぶり
汚損が有りと判定されたときに、前記気筒内に噴射する
燃料噴射量を変化させること、を特徴とする請求項1か
ら請求項3のいずれかに記載の直噴型内燃機関の制御装
置。
4. The smoldering fouling suppression means changes the fuel injection amount injected into the cylinder when it is determined that there is smoldering fouling. A control device for a direct-injection internal combustion engine according to any of the first to third aspects.
【請求項5】 前記くすぶり汚損判定手段は、前記点火
プラグの電極間にて火花放電期間中に流れる放電電流を
積分し、該放電電流の積分値と所定の積分判定基準値と
の比較結果を用いて、前記点火プラグのくすぶり汚損の
有無を判定すること、を特徴とする請求項1から請求項
4のいずれかに記載の直噴型内燃機関の制御装置。
5. The smoldering soil determination means integrates a discharge current flowing between the electrodes of the spark plug during a spark discharge period, and calculates a comparison result between the integrated value of the discharge current and a predetermined integration determination reference value. The control device for a direct injection type internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the presence or absence of smoldering contamination of the ignition plug is determined.
【請求項6】 前記くすぶり汚損判定手段は、前記点火
プラグの電極間にて火花放電期間中に流れる放電電流の
電流値が予め定められた検出基準値以上となる電流検出
時間を算出し、該電流検出時間と所定の検出時間判定基
準値との比較結果を用いて、前記点火プラグのくすぶり
汚損の有無を判定すること、を特徴とする請求項1から
請求項4のいずれかに記載の直噴型内燃機関の制御装
置。
6. The smoldering stain determining means calculates a current detection time during which a current value of a discharge current flowing between the electrodes of the spark plug during a spark discharge period is equal to or longer than a predetermined detection reference value. 5. The method according to claim 1, wherein the presence or absence of smoldering of the spark plug is determined using a comparison result between the current detection time and a predetermined detection time determination reference value. 6. Control device for injection type internal combustion engine.
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