JP2008291831A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の燃料性状、ＥＧＲを適用した内燃機関の燃焼状態、空燃比制御を適用した内燃機関の燃焼状態を制度良く検出可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関のシリンダ内の混合気が燃焼することにより生ずるイオンの量に応じたイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、検出したイオン電流を点火毎の波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段とを備え、波形パターンの認識結果に基づいて燃料の燃料性状を検出し、又は、ＥＧＲを適用した内燃機関の燃焼状態を検出し、又は、空燃比制御を適用した内燃機関の燃焼状態を検出するようにした。
【選択図】図４

Description

この発明は、混合気の燃焼によりシリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流に基づいて内燃機関を制御するようにした内燃機関の制御装置に関するものである。

内燃機関であるガソリン内燃機関には、吸気ポートに燃料供給用電磁弁であるインジェクタが配置され、吸気弁に向且つて燃料としてのガソリンの噴射を行い、ガソリンと空気との混合気を形成する吸気ポート噴射という方式を適用しているものがある。この吸気ポート噴射方式の場合には、噴射された燃料の多くは直接気化して、混合気燃料として燃焼室に吸入されるが、噴射された燃料の一部は、一旦、吸気弁や吸気ポート壁面に付着した後に気化して次の吸気行程等に於いてシリンダに吸入される。その結果、燃料性状特性が異なる燃料、即ち燃料の気化率が異なる燃料を吸気ポート噴射した場合、同じ燃料噴射量であっても、用いた燃料の気化率に依存してシリンダに吸入される混合気に含まれる燃料量が異なることになる。故に、同じ運転状態に於いて同じ燃料噴射量が供給されても、燃料性状に依存して燃焼に寄与する燃料量が異なることになる。

燃料性状を特徴付ける一つの特性が、燃料の気化率である。市販されているガソリンは、季節によって燃料性状が変更されたり、メーカによって燃料性状が異なったりする。図２は、燃料性状による気化率の特性を説明する説明図である。図２に示すように、一般に、同じ温度に於いて比較した場合に気化率が低い燃料を標準燃料と区別して重質燃料と呼ぶ。ただ、両燃料とも燃料温度が例えば２００℃以上のような高温であれば気化率は１００％となり差異はない。しかし、両燃料とも燃料温度が所定の温度よりも低くなると気化率が低くなる傾向にあり、所定の温度よりも低い温度の場合には、同じ燃料温度の気化率を比較すると重質燃料の方が標準燃料よりも気化率が低い。

吸気ポート噴射方式のガソリン内燃機関に於いて、ガソリン内燃機関及び吸気ポート近傍の温度が低い運転状態に於いて重質燃料を使用した場合は、標準燃料を使用した場合と比較すると、重質燃料は気化率が低いために、インジェクタで供給した燃料噴射量のうち、吸気弁や吸気ポート壁面に付着する燃料量が多くなり、シリンダへ吸入される燃料量、即ち燃焼に寄与する燃料量は少なくなる。即ち、内燃機関及び吸気ポート近傍の温度が低い運転状態に於いて重質燃料を使用した場合は、標準燃料を使用した場合と比較すると、空燃比が希薄（リーン）となり、燃焼が悪化する。

この燃焼悪化のために、重質燃料を用いた内燃機関の冷機始動時には、内燃機関回転数の上昇不足（以下、「ヘジ」と称す）が発生したり、最悪の場合にはエンストが発生したりする不具合が生じる。又、始動以降完全暖機までのアイドル運転時、即ち暖機アイドル運転時には、アイドル回転数変動が生じる不具合が起こる場合がある。又、内燃機関が完全暖機運転状態になるまでの暖機運転状態に於いて、急発進等のために急激な加速運転を行うと加速時の内燃機関回転数の上昇不足（以下、「加速ヘジ」と称す）という不具合が起こる場合がある。

そこで、内燃機関の冷機始動時や暖機運転時に、気化率の低い重質燃料を用いた場合でも始動時のヘジやエンスト、不快なアイドル回転数変動が生じないように、冷機始動時や暖機運転時の燃料噴射量が多くなるように内燃機関制御パラメータを設定する方法がある。即ち、インジェクタで供給する燃料噴射量を多くすることにより、燃焼に寄与する燃料量を増加して空燃比を濃厚（リッチ）にし、重質燃料を用いた場合の燃焼の悪化を防止している。

しかし、上述したような重質燃料を用いた場合に発生する不具合が防止できる燃料噴射量を設定すると、気化率が標準的な標準燃料を使用した場合には、重質燃料を使用した場合に比較してシリンダに吸入される混合気に含まれる燃料量が多くなりすぎ、ヘジやエンスト、不快なアイドル回転数変動は生じないものの、未燃炭化水素（ＨＣ）排出量が増加し、排ガスが悪化するという問題が生じる。

そこで、内燃機関のシリンダ内で混合気が燃焼することによって発生するイオンを、点火プラグを用いてイオン電流として検出して内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定し、判定した燃料性状に応じた燃料量を供給する制御を行う技術が開示されており、冷間ファーストアイドル時に於いて重質燃料を使用した場合に、気化率の悪さのために空燃比がリーンとなり内燃機関回転数が低下し、燃焼が悪化した際に生じるイオン電流の出力が低下することを検出して内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定している。即ち、空燃比フィードバック制御が実行されない時に、特に冷間ファーストアイドル時に、内燃機関のシリンダ内に発生したイオンに基づくイオン電流のピーク値が基準値以下となる頻度を計数して、計数されたその回数に基づき空燃比を検出し、燃焼状態に応じた燃料噴射量に補正する方法である（例えば、特許文献１参照）。

一方、ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation：排気ガス還流システム)を適用した内燃機
関に於いて、イオン電流の検出値から燃焼のばらつき度合いを示すパラメータである燃焼ラフネス値を算出し、この燃焼ラフネス値が目標燃焼ラフネス値に一致するようにＥＧＲによる排気ガス還流量をフィードバック制御するようにした従来の装置がある（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

又、空燃比制御を採用した内燃機関に於いて、内燃機関のシリンダ内の混合気が燃焼することにより生ずるイオンを点火プラグを用いてイオン電流として検出し、複数のイオン電流の持続時間から算出されるリーン限界検出のための持続時間の変動を示すパラメータと判定値を比較し、その比較の結果、パラメータが判定値を超えている場合にリーン限界を検出し、空燃比をフィードバック制御する方法が開示されている（例えば、特許文献４参照）。

更に、空燃比制御を採用した内燃機関に於いて、イオン電流検出手段の出力信号からイオン電流の発生タイミングを発生タイミング判定手段により判定し、その判定結果に基づいて内燃機関の燃料噴射量を操作することによって内燃機関の運転状態を安定運転限界付近に制御する技術が従来提案されている。即ち、燃料噴射量をリーンにするに従って、混合気の燃焼時の火炎伝播速度が長くなり、更に、安定運転限界領域では、火炎伝播速度不良により未燃混合気が排気行程に於いても燃焼する後燃えが発生するが、イオン電流は混合気の燃焼によって発生するので、その後燃えにより、排気行程中に於いてもイオン電流が発生する。そこで、この従来提案されている技術では、イオン電流が排気行程中に発生したか否かを判定し、イオン電流が排気行程中に発生する状態を内燃機関の安定運転限界として燃料噴射量等を制御するようにしたものである（例えば、特許文献５参照）。

特開平１１−３３６６５０号公報 特開平６−２４９０４８号公報 特開平６−１９３５１４号公報 特開平６−３４４９１号公報 特開平１１−３２４８８１号公報

特許文献１に開示された従来の技術では、内燃機関に気化率の低い重質燃料を用いた場合にシリンダ内に発生したイオン電流のピーク値が基準値以下である頻度を計数し、計数されたその回数に基づき空燃比を検出し、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定するものであるが、内燃機関に重質燃焼を用いた場合に発生するイオン電流のピーク値は、標準的な気化率をもつ標準燃料を用いた場合に発生するイオン電流のピーク値と比較して、必ずしもピーク値が低下しない場合がある。又、イオン電流のピーク値が基準値以下である頻度も、標準燃料を用いた場合に比較して必ずしも差異がない場合がある。その結果、イオン電流のピーク値を検出して内燃機関に用いた燃料の燃料性状検出の精度が必ずしも良くなく、従って、空燃比フィードバック制御が実行されないとき、特に冷間ファーストアイドルのときに於ける適切な内燃機関の制御が困難であるという課題があった。

又、特許文献２及び特許文献３に開示された従来の技術では、内燃機関の運転条件やサイクル毎の運転状態によって、イオン電流が変動するため、イオン電流の検出値から算出した燃焼ラフネス値には、内燃機関の運転条件や運転状態によるイオン電流の変動の影響がそのまま内在し、燃焼ラフネス値の算出精度が悪く、混合気の燃焼状態を精度よく検出することができず、ＥＧＲを適用した場合の内燃機関の燃焼状態の悪化、排ガスの悪化、更には燃費向上効果の劣化が起こるという課題があった。

更に、特許文献４に開示された従来の技術では、内燃機関の運転条件やサイクル毎の運転状態によって、イオン電流が変動するため、イオン電流の検出値から算出したイオン電流の持続時間の変動を示すパラメータには、内燃機関の運転条件や運転状態によるイオン電流の変動の影響がそのまま内在し、パラメータの算出精度が悪く、混合気の燃焼状態を精度よく検出することができず、又、特許文献５に開示された従来の技術では、内燃機関の燃焼状態が安定運転限界に達したが否かの判定を、イオン電流が排気行程中に発生したか否かの判定のみによって行っており、内燃機関の燃焼状態を判定すると燃焼状態を表す情報が少なく、内燃機関の安定運転限界の検出精度が劣化するという問題があった。従って、これらの従来の技術では、内燃機関の運転条件やサイクル毎の運転状態によってイオン電流の検出値やイオン電流の発生が変動するために、イオン電流の持続時間の変動を示すパラメータの算出精度が悪くて混合気の燃焼状態を精度よく検出することができなかったり、排気行程中に限定したイオン電流の発生の有無のみによる内燃機関の安定運転限界の検出精度が悪くなったりして、空燃比をリーンにする燃料制御、即ち、リーン空燃比制御を適用した場合の内燃機関の燃焼状態の悪化、排ガスの悪化、更には燃費向上効果の劣化が起こるという課題があった。

この発明は、従来の装置に於ける前述のような不具合を解消するもので、内燃機関に於ける燃料の燃焼状態を高精度に検出して精度の高い制御を行なうことができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としたものである。

又、この発明は、内燃機関に於ける燃料の燃焼状態を高精度に検出して燃料性状を精度良く検出し、例えば空燃比フィードバック制御が実行されないとき、特に冷間ファーストアイドルのときに於ける適切な内燃機関の制御を行なうことができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としたものである。

更に、この発明は、ＥＧＲを適用した内燃機関に於ける燃料の燃焼状態を高精度に検出し、ＥＧＲ適用による燃焼状態悪化、排ガス悪化、燃費向上効果の劣化の不具合を防止することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としたものである。

又、この発明は、空燃比制御を適用した内燃機関に於ける燃料の燃焼状態を高精度に検出し、空燃比制御を適用した内燃機関の燃焼状態の悪化、排ガスの悪化、更には燃費向上効果の劣化の不具合を防止することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的と
したものである。

この発明による内燃機関の制御装置は、内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて前記混合気の燃料性状を判定する燃料性状判定手段とを備えたことを特徴とするものである。

又、この発明による内燃機関の制御装置は、排気ガス還流システムを適用した内燃機関の制御装置であって、内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段とを備えたことを特徴とするものである。

更に、この発明による内燃機関の制御装置は、空燃比制御を適用した内燃機関の制御装置であって、内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて空燃比制御の適用による前記混合気の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段とを備えたことを特徴とするものである。

この発明による内燃機関の制御装置によれば、内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて前記混合気の燃料性状を判定する燃料性状判定手段とを備えているので、内燃機関のシリンダ内の混合気が燃焼することにより生ずるイオンの量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流を点火毎の波形パターンとして認識し、認識したイオン電流波形パターンから内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定するので、精度良く燃料性状を判定することができ、又、判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御することにより、重質燃料を用いた場合に生じるドラビリ悪化の不具合を防止し、かつ標準燃料を用いた場合に生じる排ガスの悪化を防止することができる。

又、この発明による内燃機関の制御装置によれば、排気ガス還流システムを適用した内燃機関の制御装置であって、内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段とを備えているので、内燃機関のシリンダ内の混合気が燃焼することにより生ずるイオンの量に応じたイオン電流を検出し、この検出したイオン電流を点火毎のイオン電流波形パターンとして認識し、そのイオン電流波形パターンの認識結果から排気ガス還流システムを適用した内燃機関に於ける混合気の燃焼状態を精度良く判定することができ、その判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を制御することにより、
精度よく内燃機関の燃費を向上させ、排ガス悪化の抑制を実現することができる。

更に、この発明による内燃機関の制御装置によれば、空燃比制御を適用した内燃機関の制御装置であって、内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて空燃比制御の適用による前記混合気の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段とを備えているので、内燃機関のシリンダ内の混合気が燃焼することにより生ずるイオンの量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火ごとの波形パターンとして認識し、イオン電流波形パターン認識結果から空燃比制御を適用した内燃機関に於ける混合気の燃焼状態を精度良く判定することができ、判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上、排ガス悪化抑制を実現することができる。

実施の形態１〜６は、この発明に係る内燃機関の制御装置を、燃料の燃焼状態から燃料性状を判定し、その判定結果に基づいて、空燃比フィードバック制御が実行されないとき、特に冷間ファーストアイドルのときに於ける内燃機関の制御に適用した場合の実施の形態を示す。

実施の形態７〜１２は、この発明に係る内燃機関の制御装置を、ＥＧＲを適用した内燃機関に於ける燃料の燃焼状態を検出し、その検出結果に基づいて、ＥＧＲを適用した内燃機関の制御に用いた場合の実施の形態を示す。

実施の形態１３〜１８は、この発明に係る内燃機関の制御装置を、空燃比制御を適用した内燃機関に於ける燃料の燃焼状態を検出し、その検出結果に基づいて、空燃比制御を適用した内燃機関の制御に用いた場合の実施の形態を示す。

以下、先ず、この発明に係る内燃機関の制御装置を、燃料の燃焼状態から燃料性状を判定するようにした実施の形態１〜６について説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置の構成図である。この実施の形態１による内燃機関の制御装置が適用される内燃機関は、図１に示すように、内燃機関本体６、内燃機関本体６の吸気ポートに接続された吸気管５、排気ポートに接続された排気管９を備える。吸気管５には、吸気通路及びサージタンク４を介してエアクリーナ１が接続されている。吸気通路には、エアフローセンサ２及びスロットルバルブ３が配設されている。

エアクリーナ１は、吸気通路に吸入される空気に含まれるダストを取り除くフィルターを有している。エアフローセンサ２は、例えば、熱線式エアフローセンサであり、吸入空気質量流量に応じた電圧信号を発生する。スロットルバルブ３は、図示しないアクセルペダルに連動し、吸入空気量を調整する。スロットルバルブ３の近くには、例えばポテンショメータを内蔵し、スロットルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度センサ１３、スロットルバルブ３が全閉であることを検出するアイドルスイッチ１４が配設されている。

又、内燃機関は、クランク角センサ１１、カム角センサ１２を備える。クランク角センサ１１は、内燃機関６のクランク軸が一定回転する毎にパルス信号を出力する。例えば、
クランク角センサ１１はクランク回転角１０°ＣＡ毎に回転角検出用のパルスを出力する。尚、クランク角センサ１１はクランク回転角（以下、クランク角度ＡＴＤＣと称する）「０．５°」ＣＡ毎に回転角検出用のパルスを出力するものであってもよい。カム角センサ１２は、内燃機関６のカムシャフトが一定回転する毎にパルス信号を出力する。カム角センサ１２は、気筒毎に異なる信号を出力するので、クランク角センサ１１の信号と組み合わせて各気筒の行程に対するクランク角度を特定する。

又、内燃機関はインジェクタ７を備える。インジェクタ７は、吸気管５の気筒毎の吸気ポート上流に設けられ、内燃機関コントロールユニット（Engine Control Unit、以下、
ＥＣＵと称す）２１の信号に応じて開弁し、各気筒の吸気ポートへ加圧燃料を噴射する。噴射された燃料と吸気管５内を流れる空気とからなる混合気は、シリンダ２４へ導入され、点火プラグ２３で着火される。燃焼した混合気、即ち排ガスは、排気管９へと排出され、排気管９に配置された三元触媒を内蔵した触媒コンバータ８で、排ガス中の炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）の３成分を同時に浄化される。又、触媒コンバータ８の上流には空燃比センサ１０が設けられ、排ガス中に含まれる酸素濃度から空燃比をリニアに検出する。

更に、内燃機関は、車室内等に装着されたＥＣＵ２１を備える。ＥＣＵ２１は、燃料噴射制御、点火時期制御等を実行するマイクロコンピュータシステムであり、入出力インターフェース１９、中央演算処理装置１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８、駆動回路２０から構成されている。ＥＣＵ２１は、イオン電流を検出するイオン電流検出手段、検出されたイオン電流を点火毎のイオン電流波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段及び認識されたイオン電流波形パターンから燃料の燃料性状を判定する燃料性状判定手段を有する。

ＥＣＵ２１のイオン電流検出手段、イオン電流波形パターン認識手段及び燃料性状判定手段は、ＲＯＭ１７に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムの命令に従って中央演算処理装置１６がデータを処理することにより実行される。ＥＣＵ２１の入力側には各種センサやスイッチ類が接続されており、各種センサ出力は入出力インターフェース１９を介しＡ／Ｄ変換してＥＣＵ２１へ取り込まれる。その入力信号に基づいて演算処理を実行する。その演算結果に基づいて各種アクチュエータ用制御信号を出力し、インジェクタ７や点火プラグ２３等の各種アクチュエータを制御する。

点火時期制御は、クランク角センサ１１から得られる内燃機関の内燃機関回転数及びその他のセンサからの信号により、内燃機関の運転状態を総合的に判定し、最適な点火時期を決定し、駆動回路２０を介して図示しない点火信号で点火プラグ２３を制御駆動する。イオン電流検出手段としてのイオン電流検出回路２２は、シリンダ２４で混合気が燃焼する際に発生するイオンに基づくイオン電流を検出する。尚、このイオン電流検出回路２２については、後述する。

次に、燃料噴射制御について図３を用いて説明する。図３は、ＥＣＵ２１に於いて燃料噴射量を制御する燃料噴射制御のシーケンス図である。図１及び図３に於いて、ＥＣＵ２１は、エアフローセンサ２の出力をＡ／Ｄ変換して読み込み、クランク角センサ１１からの信号区間に於ける吸気量を積算して一吸気行程あたりの吸入空気量Ａ／Ｎ０を算出する。エアフローセンサ２により検出した吸入空気は、サージタンク４に一旦充填されるためにシリンダ２４に吸入される時には応答遅れが生じる。故に、それを補正するために、吸入空気量Ａ／Ｎ０に１次フィルターを施し、シリンダ２４に吸入される吸入空気量Ａ／Ｎを演算する。こうして演算した吸入空気量Ａ／Ｎを用いて、運転状態に応じて適切な空燃比となるように基本燃料噴射量ＴＢを算出する。

又、始動時には、低温度に起因する燃料の気化率の低下や、内燃機関の摺動部分の潤滑オイルの粘度の増加等による摩擦トルクの増加を補うために燃料噴射量を増量する。そのために基本燃料噴射量ＴＢは、始動直後増量補正ｃｓｔで補正される。始動直後増量補正ｃｓｔは一般的に水温センサ１５で検出された内燃機関冷却水温が低いほど燃料量が増量される設定となっている。尚、運転状態に応じてその他各種の燃料量補正を実施しているが、ここでは詳細な説明は省略する。それら各種の燃料量補正をまとめて各種補正ｃｅｔｃと表す。

又、始動時以外では、運転状態、センサやアクチュエータの動作状態の変化に起因して運転状態に応じた目標空燃比と実空燃比に違いが発生するので、空燃比センサ１０で検出した実空燃比ＡＦ０が運転状態に応じた目標空燃比Ａｆｔｇｔに制御されるように補正するための空燃比フィードバック補正量ｃｆｂが追加されている。

このようにして得られた補正量を用いて、基本燃料噴射量ＴＢを補正して、有効燃料噴射量Ｔａを算出する。又、インジェクタ７の開弁遅れ時間を補正する無効燃料噴射量ＴＤを加算し、実燃料噴射量ＴＩを算出する。そして、実燃料噴射量ＴＩに応じて、駆動回路２０を介してインジェクタ７を駆動する。

内燃機関には、シリンダ２４で混合気が燃焼する際に発生するイオンを検出する為のイオン電流検出回路２２が設けられている。イオンは混合気の燃焼状態に応じて発生し、イオン電流検出回路２２に設けられた図示していない電圧バイアス回路から点火プラグ２３にバイアス電圧をかけることによりシリンダ２４内に発生したイオンが点火プラグ２３とシリンダ２４により捕捉され、イオン電流検出回路２２にて図示しない検出用抵抗を介してイオン電流値を示す電圧として検出できる。検出したイオン電流値を示す電圧は、ＥＣＵ２１の入出力インターフェース１９を介してＡ／Ｄ変換され、イオン電流としてＥＣＵ２１に検出される。

以上のような構成によれば、内燃機関の所定の運転状態に於いて、シリンダ２４内の混合気が燃焼することにより発生するイオンをイオン電流出力として検出できる。ＥＣＵ２１では、クランク角センサ１１の示すクランク角度毎のイオン電流波形として検出でき、検出したイオン電流波形により、内燃機関に用いられた燃料の燃料性状を判定することが可能となる。

次に、検出したイオン電流波形から燃料性状を判定する方法について説明する。図４は、始動時やアイドル運転時の場合に、クランク角センサ１１にて検出した、例えば、クランク角度ＡＴＤＣ（以下、単に、クランク角度と称する）０°ＣＡ毎にＡ／Ｄ変換したイオン電流波形と、イオン電流波形ＣＲＩの発生判定区間、イオン電流波形ＴＩＩの発生判定区間、及びイオン電流波形ＡＢＩの発生判定区間を説明する説明図である。図４に於いて、クランク角度０°ＣＡは、内燃機関の燃焼の上死点を表し、クランク角度０°ＣＡから「１８０°」ＣＡまでが燃焼行程である。クランク角度１８０°ＣＡから３６０°ＣＡまでが排気行程である。クランク角度０°ＣＡ以前は、圧縮行程であり、多くの場合は圧縮行程の終わりに点火プラグ２３により点火される。点火の後、点火放電の終了後、点火プラグ２３にはバイアス電圧が加えられ、イオン電流は、次に点火を開始するまでの間、検出することができる。

イオン電流は、シリンダ２４内の混合気が燃焼する際に発生するイオンを点火プラグで捕捉することにより電流として検出できる。イオン電流検出回路２２で検出できるイオン電流は、検出するクランク角度、即ち検出区間によって３つのイオン電流波形として分類できる。即ち、図４に示す区間１と区間２と区間３とからなる３つの区間に於ける混合気の燃焼状態に依存してイオンが発生するため、これらの３つの区間に於けるイオン電流波
形は、夫々の区間に於ける混合気の燃焼状態を表している。

イオン電流値及びイオン電流波形は、イオンの発生状態（発生量や発生速度）によって決まる。燃焼が良い燃焼状態では、イオンの発生量が多く、イオン電流値は大きくなる。又、燃焼が良い燃焼状態では、イオンの発生速度が速く、イオン電流波形はピークを持つ波形となる。他方、燃焼が悪い燃焼状態では、イオンの発生量が少なく、イオン電流値は小さくなったり、検出できなくなったりする。又、燃焼が悪い燃焼状態では、イオンの発生速度が遅く、イオン電流波形は、ピークを持たない波形となる。

区間１、区間２、区間３の３つの区間では、燃焼によるイオンの発生の仕方が異なり、そのイオン電流値及びイオン電流波形は、混合気の燃焼状態の特徴を表している。区間１に発生するイオンは、混合気を点火した直後の化学反応により発生するイオンである。以下、この区間１のイオン電流をＣＲＩ（Chemical Reaction Ion Current；化学反応イオ
ン電流）と称し、その波形をＣＲＩ波形と称する。

又、図４に示した区間２に発生するイオンは、混合気の爆発的な燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇による熱電離反応により発生するイオンであり、以下、この区間２のイオン電流をＴＩＩ（Thermal Ionization Ion Current；熱電離イオン電流）と称し、その波形をＴＩＩ波形と称する。

又、図４に示した区間３に発生するイオンは、燃焼行程前半にて燃え残った混合気及び可燃ガス等が後燃えすることにより発生するイオンであり、以下、この区間３のイオン電流をＡＢＩ（After Burned Ion Current；後燃えイオン電流）と称し、その波形をＡＢＩ波形と称する。

即ち、点火毎に検出したイオン電流波形は、区間を３分割すると、夫々の区間１〜３に現れる、前述したＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形に分類できる。夫々のイオン電流波形は、夫々の区間の燃焼状態を表す。即ち、良い燃焼の場合には、イオン電流値が大きくなったり、イオン電流波形がピークを持ったりする。又、悪い燃焼の場合には、イオン電流値が小さくなったり、イオン電流が検出できなくなったり、イオン電流波形がピークを持たな且つたりする。故に、夫々の区間１〜３に於けるイオン電流波形の波形パターンを認識することにより、夫々の区間１〜３の燃焼状態を分類することができる。

点火毎に検出したイオン電流波形は、点火毎の混合気の燃焼状態を表しているので、連続する３つの区間によりＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形に分類して検出し、それら３つのイオン電流波形の波形パターンを認識することにより、パターン認識した認識結果に従って点火毎の燃焼状態を分類することができる。

次に、点火毎に検出したイオン電流波形をＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形の波形パターンに認識する方法について説明する。燃料性状は、前述の図２に示したような気化率の違いによって分類することができるので、図２に示した燃料性状を持つ燃料を内燃機関に用いた時の点火毎のイオン電流波形の一例を図５〜図８に示す。燃料性状の異なる２つ燃料として、図２に示した標準燃料と重質燃料を用いた。内燃機関に標準燃料を用いた場合の始動時に於いて、１点火目から１２点火目までの点火毎のイオン電流波形を示したのが図５と図６である。又、内燃機関に重質燃料を用いた場合の始動時に於いて、１点火目から１２点火目までの点火毎のイオン電流波形を示したのが図７と図８である。

図５〜図８の点火毎のイオン電流波形を３つの区間で分割した波形パターンとして認識
すると、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形及びＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形に分類できることが判る。又、３つのイオン電流波形は、夫々の区間に於いて、イオン電流波形が検出できる場合とイオン電流波形が検出できない場合に分類できることが判る。ここで図５〜８に関して説明すると、夫々の波形図に於いて矢印にて示す３つの区間は、図４に示した区間１〜３に対応するもので、点火毎のイオン電流波形に於いて左から順に、区間１、区間２、区間３であり、区間１、２、３の夫々にて検出されたイオン電流波形が、夫々ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形である。

又、イオン電流波形が検出できる場合のＣＲＩとＴＩＩの波形パターンを分類すると、ピークがある場合とピークはない場合に分類できることが判る。又、イオン電流波形が検出できる場合のＡＢＩの波形パターンを分類すると、区間３に於けるＡＢＩの最大値が比較的大きな値になる場合と比較的小さな値となる場合に分類できることが判る。

そこで、図５〜図８に示されたＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を○、△、×の３つの波形パターン認識結果に分類するパターン認識を適用する。ＣＲＩ波形を波形パターン○、△、×の３つの認識結果に分類する波形パターン認識条件を、図１１の「イオン電流波形（ＣＲＩ）認識結果の分類」の表１に示し、ＴＩＩ波形を波形パターン○、△、×の３つの認識結果に分類する波形パターン認識条件を、図１１の「イオン電流波形（ＴＩＩ）認識結果の分類」の表２に示し、ＡＢＩ波形を波形パターン○、△、×の３つの認識結果に分類する波形パターン認識条件を、図１１の「イオン電流波形（ＡＢＩ）認識結果の分類」の表３に示す。尚、ここでは、検出方法の説明を簡単にするために、波形パターン認識条件は定性的な表現としている。

図１１に示す表１、表２、表３の波形パターン認識条件を適用して、図５と図６の１点火目から１２点火目の点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を○、△、×の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を、図１２の表４の「試行Ｈ１」の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列に示す。同様に、図７と図８の１点火目から１２点火目の点火毎の電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩを○、△、×の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を図１２の表５の「試行Ｊ１」の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列に示す。この結果から明らかなように、図５〜図８に示すイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩは、○、△、×の波形パターン認識結果で分類できることが判る。

点火毎の任意のイオン電流波形は、連続した３つの区間である区間１と区間２と区間３で分割したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形に分類できることは明らかである。又、図１１に示す表１、表２、表３の波形パターン認識条件も、任意のイオン電流波形が○、△、×の波形パターンに分類できることは明らかである。しかしながら、イオン電流波形の波形パターンには、図５〜図８に示した波形パターン以外にも比較的良く発生する波形パターンが幾つかあるので、その例を図９と図１０に示す。図９と図１０には、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の順番にパターン認識した波形パターン認識結果が、例えば「例１：○○×」というように記載してある。

図９と図１０に示した波形パターン認識結果は、図１１の表１、表２、表３の波形パターン認識条件を適用すると図９と図１０に記載した通りであることは明らかであるが、２、３の例について説明を加える。例４、例５、例８、例９に於けるイオン電流波形ＣＲＩは、区間１に於いて複数個のピークが現れているが、少なくとも１つ以上のピークが現れているので「○」とパターン認識できる。例５に於けるＴＩＩ波形は、区間２に於いて複数個のピークが現れているが、少なくとも１つ以上のピークが現れているので「○」とパターン認識できる。例９に於けるＴＩＩ波形は、区間２に於いてイオン電流値が現れているが、その値は小さく、且つＣＲＩ波形を検出する区間１から値が減衰し、区間２では増加していないので、ＴＩＩ波形が現れたとは考えずに「×」とパターン認識している。例１０、例１１に於けるＡＢＩ波形は、区間３に於いてイオン電流が現れているとパターン認識できるが、「発生したイオン電流波形の最大値が比較的大きな値である」と「発生したイオン電流波形の最大値が比較的小さな値である」の違いの一例である。

上述の例では、任意のイオン電流波形を連続した３つの区間である区間１と区間２と区間３で分割したイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩに分類し、３つの夫々のイオン電流波形を○、△、×の波形パターンに分類し、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の順番にパターン認識した○、△、×の波形パターン認識結果を組み合わせた、たとえば、図９の「例１：○○×」というような波形パターン認識結果を得る方法について述べたが、検出した信号をコンピュータによって実現する、いわゆるパターン認識と称する認識処理を適用して、波形パターン認識結果を得る方法もある。その方法の一例について説明する。

先ず、例えばクランク角度０．５°ＣＡ毎にサンプルした区間１から区間３までの夫々の区間で検出されたＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターンを入力する。次に入力したパターン、即ちＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形の夫々について、「ピークを持つ」「イオン電流値を持つ」「イオン電流値がない（所定値よりも値が小さい）」というイオン電流波形の標準パターンを定義しておき、夫々のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形と標準パターンとの比較を行う。その比較結果が、波形パターン認識結果である。このようなパターン認識結果を得るひとつの方法は、パターン間の距離を定義し、その距離が最小となる標準パターンが入力したイオン電流波形のパターン認識結果とする方法である。波形パターン間の距離は、イオン電流波形、又はイオン電流の標準パターンをクランク角度０．５°ＣＡ毎のイオン電流値を並べたベクトルで表現すると、その２つのベクトルに対して、例えばユークリッド距離やハミング距離やレーベンシュタイン距離等を適用することができる。

このようなパターン認識結果は、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形について夫々の波形が、「ピークを持つ」即ち「○」、或いは「イオン電流値を持つ」即ち「△」、或いは「イオン電流値がない（所定値よりも値が小さい）」即ち「×」であるという比較結果と夫々の距離が波形パターン認識結果となる。上述では、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形について述べたが、ＡＢＩ波形については、「イオン電流値が比較的大きな値を持つ」「イオン電流値が比較的小さな値を持つ」「イオン電流値がない（所定値よりも値が小さい）」というイオン電流波形の標準パターンを定義しておき、ＡＢＩ波形と標準パターンとの比較を行う。その結果、パターン認識結果は、ＡＢＩ波形について「イオン電流値が比較的大きな値を持つ」即ち「○」、或いは「イオン電流値が比較的小さな値を持つ」即ち「△」、或いは「イオン電流値がない（所定値よりも値が小さい）」即ち「×」という比較結果と距離が波形パターン認識結果となる。

上述の一例では、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の夫々に対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得る方法について述べたが、連続した３つのＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形全体に対して、上述の定義の「○」「△」「×」を組み合わせたイオン電流波形の標準パターン（２７種類となる）をあらかじめ定義しておき、それらの標準パターンに対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得ることもできる。

次に、点火毎に検出した３つのＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の波形パターン認識結果より、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定する方法について説明する。図５〜図８に示したように、点火毎に検出した任意のイオン電流波形は、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を○、△、×波形パターン認識結果により分類できるので、夫々１回の「試行Ｈ１」「試行Ｊ１」以外の各５試行、計１０試行について、内燃機関に標準燃料を適用した場合と重質燃料を適用した場合の始動時に於ける１点火目から１２点火目までの点火毎のイオン電流波形を分類した。ここでは、夫々５試行の点火毎のイオン電流波形は、図５〜図８と同様であるので、その分類結果のみを、図１３〜図１６の表６〜表１５に示す。

即ち、図１３は、「イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果」の表６〜表８を示し、図１４は、「イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果」の表９〜表１０を示し、図１５は、「イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果」の表１１〜表１３を示し、図１６は、「イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果」の表１４〜表１５を示す。前述の図１２に示す標準燃料を用いた場合の表４以外の５試行は、図１３〜図１４の表６〜表１０に示す「試行Ｈ２」〜「試行Ｈ６」までである。又、前述の図１２に示す重質燃料を用いた場合の表５以外の５試行は、図１５〜図１６の表１１〜表１５の「試行Ｊ２」から「試行Ｊ６」までである。

次に、図１２〜図１６に示す表４〜表１５の点火毎（表４〜表１５では「点火サイクル」と表記、「点火毎」と「点火サイクル」は同義を表す）の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果を、図１７の「イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の組合せ名と組合せ条件」の表１６に示す４つの組み合わせに分類する。３つのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と波形パターン認識結果○、△、×の組み合わせは、２７通りの組み合わせがあるが、表１６に示した組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの分類は、２７通りの任意の組み合わせが分類できることは明らかである。

そして、図１２の表４の１点火目から１２点火目の点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と○、△、×の波形パターン認識結果の組み合わせに、図１７の表１６の組み合わせ条件を適用して４つの組み合わせ名Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで分類した結果を、図１２〜図１６の表４から表１５の「名」の列に示す。

又、始動時の１点火目から１２点火目までのイオン電流波形を図１７に示す表１６の組み合わせ条件を適用して４つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで分類した結果に対して、夫々の試行の場合に於いて、１点火目から１２点火目まで順番に組み合わせ名：Ａが現れた回数を表４〜表１５の「Ａ」の列に記入した。同様に、１点火目から１２点火目まで順番に組み合わせ名：Ｂが現れた回数を「Ｂ」の列に記入した。同様に、１点火目から１２点火目まで順番に組み合わせ名：Ｃが現れた回数を「Ｃ」の列に記入した。同様に、１点火目から１２点火目まで順番に組み合わせ名：Ｄが現れた回数を「Ｄ」の列に記入した。

次に、図１２〜図１６の表４〜表１５の結果を用いて、点火毎に検出した３つのＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の波形パターン認識結果より、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定する方法について具体的に説明する。図１２の表４と図１３、図１４の表６〜表１０は、内燃機関に標準燃料を用いた始動時の結果であり、図１２の表５と図１５、図１６の表１１〜１５は内燃機関に重質燃料を用いた始動時の結果である。

図１２〜図１６の表４乃至表１５に於いて「点火毎のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩと○、△、×の波形パターン認識結果の組み合わせ」について１２点火目までの出現回数の特徴を整理すると図１８の「３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴」の表１７のようになる。即ち、始動時の点火毎に検出した１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、表１７の特徴１Ｈを満足する、或いは特徴２Ｈを満足する、或いは特徴１Ｈを満足し、且つ特徴２Ｈを満足すると判定した場合に、内燃機関に用いられた燃料は標準燃料であると判定できる。又、始動時の点火毎に検出した１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、表１７の特徴１Ｊを満足する、或いは特徴２Ｊを満足する、或いは特徴１Ｊを満足し、且つ特徴２Ｊを満足すると判定した場合に、内燃機関に用いられた燃料は重質燃料であると判定できる。

上述の例では、内燃機関に用いた燃料性状を判定する方法に用いた３つのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の夫々に「○」「△」「×」の波形パターン認識結果を組み合わせた波形パターン認識結果を用いているので、前述したような、検出した信号をコンピュータによって実現する、いわゆるパターン認識と称する認識処理を適用して、波形パターン認識結果を得る方法で得られたＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の夫々に対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）に対しても、まったく同様に適用して、内燃機関に用いた燃料性状を判定することができる。

又、連続した３つのＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形全体に対して、上述の定義の「○」「△」「×」を組み合わせたイオン電流波形の標準パターン（２７種類となる）をあらかじめ定義しておき、それらの標準パターンに対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得る方法で得られた波形パターン認識結果に対しても、表１７に示した燃料性状判定条件を適用して、内燃機関に用いた燃料性状を判定することかできるのは言うまでもない。

ところで、内燃機関に標準燃料を用いた場合に特徴１Ｈを満足するのは、以下のような理由がある。特徴１Ｈは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形にピークが発生している燃焼状態であり、区間１と区間２のクランク角度に於いて混合気の燃焼状態が良いことを表している。標準燃料を用いると燃焼状態がよくなるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ａの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関に重質燃料を用いた場合に特徴１Ｊを満足するのは、以下のような理由がある。特徴１Ｊは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形のみにピークが発生している燃焼状態であり、区間２の混合気の燃焼状態が比較的悪いことを表している。重質燃料を用いると、例えば標準燃料より燃焼状態が比較的悪くなるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ｂの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

尚、以上の説明では、具体的な例としての説明のために、点火回数や出現回数を特定の数値としているが、点火回数は気化率の異なる重質燃料や標準燃料を用いた場合には夫々の燃焼状態の特徴が現れる点火回数を用いることは言うまでもない。又、出現回数についても、図１８の表１７に示したような特定の数値を用いるだけでなく、判定に用いる点火回数を変更（増加、又は減量）して判定に用いる点火回数に対する百分率で判定しても全く同じ判定結果が得られる。

又、以上の説明では、始動時という運転状態の場合を例としているが、暖機時や暖機アイドル運転時や暖機加速時にも気化率の異なる重質燃料や標準燃料を用いた場合に燃焼状態の特徴が現れるので、夫々の運転状態毎に、特徴１Ｈや特徴１Ｊのような判定条件を適用することにより、上述と全く同じ判定結果が得られることは言うまでもない。

以下にＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施される上述した燃料性状判定の動作について、フローチャートを用いて詳細に説明する。図１９〜図２２のイオン電流波形パターン判定ルーチンによって点火毎のイオン電流をＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形毎に「○」「△」「×」の波形パターン認識を行う。そして図２６の燃料性状判定ルーチンによってイオン電流波形の波形パターン認識結果から、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定を行う。

先ず、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンについて、図１９〜図２２のイオン電流波形パターン判定ルーチンを表したフローチャートを用いて説明する。

図１１に於いて、ステップＳ１０１では、アイドル時にセットされるアイドルフラグがセット（ｘｉｄｌｅ＝１）されていること、且つ、内燃機関冷却水温が所定温度以下（ｘｗｔが所定温度以下）であること、つまり冷間ファーストアイドルであることを確認する。ここでは、標準燃料と重質燃料を用いた時の燃焼状態の特徴が現れる運転状態の一つとして冷間ファーストアイドル時の運転状態を一例として説明する。

冷間ファーストアイドル時以外でも、暖機時や暖機アイドル運転時や暖機加速時にも気化率の異なる重質燃料や標準燃料を用いた場合に燃焼状態の特徴が現れるので、ステップＳ１０１と同様の運転判定条件により前述の冷間ファーストアイドル時以外の運転条件を判定して、以下に述べるような燃料性状判定をすることができることを補足説明しておく。そして、ステップＳ１０１で、冷間ファーストアイドル時以外と判定した時は、ノード１５１から図２２のリターンに進み、本ルーチンを終了する。

次に、ステップＳ１０２で、ステップＳ１０１で冷間ファーストアイドルであると判定したので、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を検出する。ここで、（ｉ）は、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に順番に検出したイオン電流であることを表す。（ｉ）は、現在波形パターンを判定しているイオン電流を検出している気筒の所定のクランク角度を０°ＣＡとしてクランク角度０．５°ＣＡ毎に増加して、内燃機関のクランク角度を表す。

イオン電流を検出している気筒に関しては、クランク角度７２０°ＣＡまで増加し、クランク角度７２０°ＣＡになると、（ｉ）は再びクランク角度０°ＣＡとなって、このような動作が内燃機関２回転毎に繰り返される。又、前述のクランク角度０°ＣＡとする所定のクランク角度とは、イオン電流を検出している気筒の点火時期のタイミングよりも手前のクランク角度である。点火時期はイオン電流を検出している気筒の点火毎に最適な運転状態となるようにＥＣＵ２１の機能によって変更されるので、前述のクランク角度０°ＣＡとする所定のクランク角度は、設定されうる最も早いタイミングの点火時期よりも充分早いタイミングに設定されている。

次に、ステップＳ１０３に進み、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）を検出する。ｄＩｉｏｎ（ｉ）は、ステップＳ１０２で検出したイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）とクランク角度０．５°ＣＡ前に検出したイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ−１）との差分を演算した値、即ち、ｄＩｉｏｎ（ｉ）−Ｉｉｏｎ（ｉ−１）を代入する。但し、ｉ＝１の場合のみはＩｉｏｎ（ｉ−１）＝Ｉｉｏｎ（ｉ）として演算することとする。このイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は、後述する図２３と図２４のイオン電流ピーク判定ルーチンで用いるもので、検出したイオン電流波形のピーク判定に使用するものである。

次に、ステップＳ１０４に進み、現在のクランク角度が区間１にあることを判定する。即ち、イオン電流がイオン電流波形ＣＲＩであるか否かを判定するステップである。イオン電流は、点火終了後に検出ができるので、区間１は、点火毎に変化する点火時期より所定のクランク角度ｄＣｒｋ０経過したクランク角度から始める。区間の開始するクランク角度は、以降の連続する区間２も区間３も同様に計測している燃焼の点火時期を基準として決まる。即ち、現在のクランク角度が区間１にあることは、現角度（ｉ）が（ｄＣｒｋ０＋点火時期）以上、（ｄＣｒｋ１＋点火時期）未満であることにより判定する。ここで、（ｄＣｒｋ１＋点火時期）は区間２が開始するクランク角度である。現在のクランク角度が区間１にないと判定したときは、Ｎに進みノード１５２を経てステップＳ１１３の区間２判定に進む。現在のクランク角度が区間１にあると判定したときは、Ｙに進みステップＳ１０５に進む。

次に、ステップＳ１０５では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンが「×」であるかを判定する。イオン電流波形ＣＲＩの波形パターンが「×」であることは、図１１の表１に示すように「イオン電流が発生していない」ことが判定条件であるが、定常的なノイズが重畳する可能性を考慮して比較的小さく「０」に近い所定値Ｉｊｂｋ１未満の場合に「×」であると判定する。即ち、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ１未満の場合には、Ｎに進みステップＳ１０６に進む。イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ１以上の場合には、Ｙに進みステップＳ１０８に進む。

次に、ステップＳ１０６では、区間１のクランク角度に入ってから一度も波形パターン認識の判定をしていないことをチェックする。区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターン認識結果はＲｊｋ１（ｎｓ）に記憶するが、イオン電流波形の波形パターン認識を行っている点火回数ｎｓに於いてイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合は、Ｒｊｋ１（ｎｓ）＝０としておく。Ｒｊｋ１（ｎｓ）＝０となっていることにより、点火回数ｎｓに於いてはまだイオン電流波形の波形パターン認識を行っていないことがチェックできる。尚、点火回数ｎｓは初期値１から始まり、後述するステップＳ１３５にてイオン電流波形の波形パターン認識が完了する毎に更新していく。ステップＳ１０６では、Ｒｊｋ１（ｎｓ）＝０でない場合は、Ｎに進みノード１５２を経て図２０のステップＳ１１３へ進み、区間１での波形パターン認識処理を終了する。Ｒｊｋ１（ｎｓ）＝０である場合は、Ｙに進みステップＳ１０７に進む。

次に、ステップＳ１０７では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンは「×」であり、且つ点火回数ｎｓに於いて区間１のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合であるので、区間１の判定結果をＲｊｋ１（ｎｓ）＝１に設定し、Ｎに進みノード１５２を経て図２０のステップＳ１１３へ進み、区間１での波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１０５で区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンが「×」でないと判定した場合はステップＳ１０８に進んでいるので、ステップＳ１０８では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定してないことをチェックする。区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定していないことは、区間１の波形パターン認識結果Ｒｊｋ１（ｎｓ）に記録されており、Ｒｊｋ１（ｎｓ）が３でないことにより判定できる。区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」判定であることは、図１１の表１に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことである。

この判定方法は後述するステップＳ１１０、即ち図２３と図２４のイオン電流ピーク判定ルーチンで具体的に説明する。ステップＳ１０８でＲｊｋ１（ｎｓ）が３であると判定した場合は、Ｎに進む。即ち、一度でも区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定すれば、現在検出している点火回数ｎｓのイオン電流波形は「○」判定であり、「△」判定や再び「○」判定をする必要はないので、Ｎに進み図２０のノード１５２を経てステップＳ１１３に進む。ステップＳ１０８でＲｊｋ１（ｎｓ）が３でないと判定した場合は、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形は「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、Ｙに進みステップＳ１０９へ進む。

次に、ステップＳ１０９では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオ
ン電流波形ＣＲＩの波形パターンは「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、区間１の判定結果Ｒｊｋ１（ｎｓ）に２を設定してステップＳ１１０に進む。

次に、ステップＳ１１０では、図２３と図２４のイオン電流値ピーク判定ルーチンへ進み、現在のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）に於いてイオン電流波形のピークの有無を判定し、イオン電流波形にピークがあると判定した場合には、Ｒｊｍｋ（ｉ）に１を設定する。イオン電流波形にピークがないと判定した場合には、Ｒｊｍｋ（ｉ）に０を設定する。図２３と図２４のイオン電流値ピーク判定ルーチンの動作については後述する。ステップＳ１１０の処理の後、ステップＳ１１１に進む。

次に、ステップＳ１１１では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンが「○」であるか否かを判定する。波形パターン認識結果が「○」であると判定するのは、図１１の表１に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことであるので、ステップＳ１１０での判定結果Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１の場合である。故に、Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１である場合には、Ｙへ進みステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１１でＲｊｍｋ（ｉ）が１でないと判定した場合は、イオン電流波形にピークが無かったので、Ｎへ進みノード１５２を経てステップＳ１１３へ進み、区間１での波形パターン認識処理を終了する。即ち、Ｎへ進んだ場合は、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンは、「×」判定でなく、且つ「○」判定でないので、ステップＳ１０９で設定した区間１が「△」判定結果Ｒｊｋ１（ｎｓ）を２に保持し、確定する。そして、区間１での波形パターン認識処理を終了する。

ステップＳ１１２では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定でもなく、「○」判定であることが明らかになったので、区間１の判定結果Ｒｊｋ１（ｎｓ）に３を設定して、ノード１５２を経て図２０のステップＳ１１３に進み、区間１での波形パターン認識処理を終了する。

次に、図２０に示すステップＳ１１３から始まる区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＣＲＩの波形パターンの波形パターン認識処理について説明する。図１１の表１のイオン電流波形ＣＲＩの波形パターン認識条件と表２のイオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識条件を比較して明らかなように、波形パターン認識条件は同一であるので、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理についての説明は、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理の説明とほぼ同じである。

ステップＳ１１３では、現在のクランク角度が区間２にあることを判定する。即ち、イオン電流がイオン電流波形ＴＩＩであるか否かを判定するステップである。現在のクランク角度が区間２にあることは、現角度（ｉ）が（ｄＣｒｋ１＋点火時期）以上、（ｄＣｒｋ２＋点火時期）未満であることにより判定する。ここで、（ｄＣｒｋ２＋点火時期）は区間３が開始するクランク角度である。現在のクランク角度が区間２にないと判定したときは、Ｎに進みノード１５３を経て図２１のステップＳ１２２の区間３判定に進む。現在のクランク角度が区間２にあると判定したときは、Ｙに進みステップＳ１１４に進む。

次に、ステップＳ１１４では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンが「×」であるかを判定する。イオン電流波形ＴＩＩの波形パターンが「×」であることは、図１１の表２に示すように「イオン電流が発生していない」ことが判定条件であるが、定常的なノイズが重畳する可能性を考慮して比較的小さく「０」に近い所定値Ｉｊｂｋ２未満の場合に「×」であると判定する。即ち、イオン
電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ２未満の場合には、Ｎに進みステップＳ１１５に進む。イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ２以上の場合には、Ｙに進みステップＳ１１７に進む。

次に、ステップＳ１１５では、区間２のクランク角度に入ってから一度も波形パターン認識の判定をしていないことをチェックする。区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識結果はＲｊｋ２（ｎｓ）に記憶するが、イオン電流波形の波形パターン認識を行っている点火回数ｎｓに於いてイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合は、Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０としておく。Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０となっていることにより、点火回数ｎｓに於いてはまだイオン電流波形の波形パターン認識を行っていないことがチェックできる。ステップＳ１１５では、Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０でない場合は、Ｎに進みノード１５３を経てステップＳ１２２へ進み、区間２での波形パターン認識処理を終了する。Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０である場合は、Ｙに進みステップＳ１１６に進む。

次に、ステップＳ１１６では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンは「×」であり、且つ点火回数ｎｓに於いて区間２のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合であるので、区間２の判定結果をＲｊｋ２（ｎｓ）＝１に設定し、Ｎに進みノード１５３を経て図２１のステップＳ１２２へ進み、区間２での波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１１４で区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンが「×」でないと判定した場合はステップＳ１１７に進んでいるので、ステップＳ１１７では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定してないことをチェックする。区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定していないことは、区間２の波形パターン認識結果Ｒｊｋ２（ｎｓ）に記録されており、Ｒｊｋ２（ｎｓ）が３でないことにより判定できる。区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」判定であることは、図１１の表２に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことである。

この判定方法は後述するステップＳ１１９、即ち図２３と図２４のイオン電流値ピーク判定ルーチンで具体的に説明する。ステップＳ１１４でＲｊｋ２（ｎｓ）＝３であると判定した場合は、Ｎに進む。即ち、一度でも区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定すれば、現在検出している点火回数ｎｓのイオン電流波形は「○」判定であり、「△」判定や再び「○」判定をする必要はないので、Ｎに進みノード１５３を経てステップＳ１２２に進む。ステップＳ１１４でＲｊｋ２（ｎｓ）が３でないと判定した場合は、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形は「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、Ｙに進みステップＳ１１８へ進む。

ステップＳ１１８では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンは「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、区間２の判定結果をＲｊｋ２（ｎｓ）＝２を設定してステップＳ１１９に進む。

ステップＳ１１９では、図２３と図２４のイオン電流値ピーク判定ルーチンへ進み、現在のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）に於いてイオン電流波形のピークの有無を判定し、イオン電流波形にピークがあると判定した場合には、Ｒｊｍｋ（ｉ）に１を設定する。イオン電流波形にピークがないと判定した場合には、Ｒｊｍｋ（ｉ）に０を設定する。ステップＳ１１９の処理の後、ステップＳ１２０に進む。

次に、ステップＳ１２０では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオ
ン電流波形ＴＩＩの波形パターンが「○」であるか否かを判定する。波形パターン認識結果が「○」であると判定するのは、図１１の表２に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことであるので、ステップＳ１１９での判定結果Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１の場合である。故に、Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１である場合には、Ｙへ進みステップＳ１２１に進む。ステップＳ１２０でＲｊｍｋ（ｉ）が１でないと判定した場合は、イオン電流波形にピークが無かったので、Ｎへ進みノード１５３を経てステップＳ１２２へ進み、区間２での波形パターン認識処理を終了する。即ち、Ｎへ進んだ場合は、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンは、「×」判定でなく、且つ「○」判定でないので、ステップＳ１１８で設定した区間２が「△」判定結果Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２を保持し、確定する。そして、区間２での波形パターン認識処理を終了する。

ステップＳ１２１では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定でもなく、「○」判定であることが明らかになったので、区間２の判定結果をＲｊｋ２（ｎｓ）＝３を設定して、ノード１５３を経て図２１のステップＳ１２２に進み、区間２での波形パターン認識処理を終了する。

次に、図２１に於いて、ステップＳ１２２から始まる区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンの波形パターン認識処理について説明する。表３のイオン電流波形ＡＢＩの波形パターン認識条件から明らかなように、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形の最大値を判定する必要がある。

ステップＳ１２２では、現在のクランク角度が区間３にあることを判定する。即ち、イオン電流がイオン電流波形ＡＢＩであるか否かを判定するステップである。現在のクランク角度が区間３にあることは、現角度（ｉ）が（ｄＣｒｋ２＋点火時期）以上、（ｄＣｒｋ３＋点火時期）以下であることにより判定する。ここで、（ｄＣｒｋ３＋点火時期）は区間３が終了するクランク角度である。現在のクランク角度が区間３にないと判定した場合はＮに進み、ノード１５５からリターンに進み、イオン電流波形パターン判定ルーチンを終了する。即ち、ステップＳ１０１の運転条件は成立しているものの、区間１から区間３までののクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識は終了しているので、点火回数ｎｓでのイオン電流波形の波形パターン認識処理を終了する。現在のクランク角度が区間３にあると判定したときは、Ｙに進みステップＳ１２３に進む。

次に、ステップＳ１２３では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンが「×」であるかを判定する。イオン電流波形ＡＢＩの波形パターンが「×」であることは、表３に示すように「イオン電流が発生していない」ことが判定条件であるが、定常的なノイズが重畳する可能性を考慮して比較的小さく「０」に近い所定値Ｉｊｂｋ３未満の場合に「×」であると判定する。即ち、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ３未満の場合、Ｎに進みステップＳ１２４に進む。イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ３以上の場合、Ｙに進みステップＳ１２６に進む。

次に、ステップＳ１２４では、区間３のクランク角度に入ってから一度も波形パターン認識の判定をしていないことをチェックする。区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＡＢＩの波形パターン認識結果はＲｊｋ３（ｎｓ）に記憶するが、イオン電流波形の波形パターン認識を行っている点火回数ｎｓに於いてイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合は、Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０としておく。Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０となっていることにより、点火回数ｎｓに於いてはまだイオン電流波形の波形パターン認識を行っていないことがチェックできる。ステップＳ１２４でＲｊｋ３（ｎｓ）＝０である場合は、Ｙに進みステップＳ１２５に進む。Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０でない場合は、区間３に入ってからこれまでのクランク角度に於いてイオン電流波形ＡＢＩが「×」であるか、少なくとも「△」であるかを判定した場合であるので、新たにイオン電流ＡＢＩの波形パターン認識を行う必要はないので、Ｎに進みステップＳ１２９の区間３終了判定へ進み、区間３での波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１２５では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンは「×」であり、且つ点火回数ｎｓに於いて区間３のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合であるので、区間３の判定結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝１に設定し、ノード１５４を経てステップＳ１２９へ進み、区間３での波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１２３で区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンが「×」でないと判定した場合はステップＳ１２６に進んでいるので、ステップＳ１２６では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形が「△」か或いは「○」であることを判定し、記憶する。図１１の表３に示すように、イオン電流波形ＡＢＩが「△」か「○」であることを判定するには、区間３が終了したクランク角度までのイオン電流波形ＡＢＩの最大値を判定する必要がある。区間３が終了するまでのクランク角度では、現在のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がこれまでの点火回数ｎｓに於ける最大値であるか否かを判定し、記憶しておく必要がある。即ち、これまでの点火回数ｎｓに於けるイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）の最大値はＩｍｋ３に記憶しておくので、ステップＳ１２６では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）とＩｍｋ３との大きさを比較する。

ここで、図示していないが点火回数ｎｓに於いてｉ＝１である場合には、Ｉｍｋ３にはイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）が計測しうる最小の値よりも小さい値を予め設定している。故に、点火回数ｎｓに於いて初めて区間３のクランク角度にあると判定した場合は、Ｉｉｏｎ（ｉ）は必ず最大値と判定される。故に、ステップＳ１２６に於いて、Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｍｋ３より小さいと判定した場合には、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を最大値として記憶しないようにＮに進みステップＳ１２８へ進む。ステップＳ１２６に於いて、Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｍｋ３以上と判定した場合には、Ｙに進みステップＳ１２７に於いてＩｍｋ３にこれまでの点火回数ｎｓに於けるイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）の最大値を記憶する。

ステップＳ１２７では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）の値が、これまでの点火回数ｎｓに於けるイオン電流の最大値であるので、Ｉｍｋ３＝Ｉｉｏｎ（ｉ）としてＩｍｋ３にこれまでの点火回数ｎｓ於けるイオン電流の最大値を記憶してステップＳ１２８に進む。

ステップＳ１２８では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンは「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、これまでの区間３の判定結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝２を設定してノード１５４を介して図２２のステップＳ１２９に進む。

図２２に於いて、ステップＳ１２９では、現在のクランク角度（ｉ）が区間３の最終値（ｄＣｒｋ３＋点火時期）であるかを判定する。図１１の表３に示すイオン電流波形ＡＢＩの場合の波形パターン認識条件から、イオン電流波形ＡＢＩの波形パターン認識結果が「△」か「○」であることは、区間３に於けるイオン電流の最大値により判定するのでクランク角度（ｉ）が区間３の最終値（ｄＣｒｋ３＋点火時期）であるタイミングに於いて判定する必要がある。故に、現在のクランク角度（ｉ）が区間３の最終値（ｄＣｒｋ３＋点火時期）でないタイミングの場合には、Ｎへ進みリターンへ進み、区間３での波形パターン認識処理を終了する。現在のクランク角度（ｉ）が区間３の最終値（ｄＣｒｋ３＋点火時期）であるタイミングの場合には、Ｙに進みＳ１３０に進み、イオン電流波形ＡＢＩの波形パターン認識結果が「×」であるか、「△」か「○」であるかを判定する。

次に、ステップＳ１３０では、先ず、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する。区間３での判定結果は、一度もＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」でないと判定されな且つたときのみ、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」である、即ちＡＢＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ３（ｎｓ）＝１となっているので、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」である結果を保持して、区間３での波形のパターン認識処理を終了する。即ち、ステップＳ１３０に於いて、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ３（ｎｓ）＝１であると判定した場合には、Ｎへ進み、区間１から区間３までのイオン電流波形の波形パターンを認識するためにステップＳ１３４へ進む。ステップＳ１３０に於いて、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ３（ｎｓ）が１でないと判定した場合には、Ｙへ進み、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」か「○」であることを判定するためにステップＳ１３１に進む。

次に、ステップＳ１３１では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」か「○」であることを判定する。図１１の表３に示した「発生したイオン電流波形の最大値が比較的大きな値」又は、「発生したイオン電流波形の最大値が比較的小さな値」判定するために判定値Ｉｊｓｋ３を導入する。即ち、ステップＳ１３１では言うまでもなくＡＢＩ波形の波形パターン認識結果は「×」ではなく、区間３に於けるＡＢＩ波形の最大値Ｉｍｋ３がＩｊｓｋ３以上であれば、ＡＢＩ波形は「○」であると判定でき、ＡＢＩ波形の最大値Ｉｍｋ３がＩｊｓｋ３未満であれば、ＡＢＩ波形は「△」であると判定できる。即ち、ステップＳ１３１に於いて、Ｉｊｓｋ３がＩｍｋ３を超える場合は、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩの波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定であることが明らかになったので、Ｙへ進み、ステップＳ１３２で区間３の判定結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝２に設定する。又、Ｉｊｓｋ３がＩｍｋ３以下の場合は、ＡＢＩの波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定でもなく、「○」判定であることが明らかになったので、Ｎへ進み、ステップＳ１３３で区間３の判定結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝３に設定する。

上述したように、ステップＳ１３２では、ステップＳ１３１にてイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンは「△」であると判定されたので、区間３の判定結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝２に設定する。そして、ステップＳ１３４へ進む。

又、上述したように、ステップＳ１３３では、ステップＳ１３１にてイオン電流波形ＡＢＩの波形パターンは「○」であると判定されたので、区間３の判定結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝３に設定する。そして、ステップＳ１３４へ進む。

ステップＳ１３４では、点火回数ｎｓに於いて、区間１から区間３までのイオン電流波形の波形パターン認識が完了したので、点火回数ｎｓに於ける、イオン電流波形ＣＲＩとイオン電流波形ＴＩＩとイオン電流波形ＡＢＩについての波形パターン認識結果「×」「△」「○」の組み合わせ名を判定する。判定方法は、図２５のフローチャートに従って、詳細に説明する。後述する判定方法により、組み合わせ：ＡかＢかＣかＤかを判定した後、ステップＳ１３５へ進む。

最後に、ステップＳ１３５では、点火回数ｎｓを更新するために、ｎｓにｎｓ＋１を設定する。そして、リターンへと進み、点火回数ｎｓでのイオン電流波形パターン判定を終了する。即ち、ステップＳ１３５を経過した以降は、点火回数ｎｓでのイオン電流波形パターン判定は完了している。

次に、図１９〜図２２のフローチャートの説明では、イオン電流値ピーク判定ルーチンとイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンの処理について説明を保留していたので、
以下に説明する。先ず、図２３と図２４に従って、イオン電流値ピーク判定ルーチンの動作について説明する。

先ず、「イオン電流波形がピークを持つ状態」を定義する。今、イオン電流値は、内燃機関のクランク角度０°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に計測されている。イオン電流値の増減は、クランク角度（ｉ）とクランク角度（ｉ−１）の差分で判断することができる。イオン電流値の増減は、図１９のステップＳ１０３にて演算されているイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）に記憶されている。そこで、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）とその経緯を用いて「イオン電流波形がピークを持つ状態」を定義する。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合が「イオン電流波形がピークを持つ状態」と定義する。

次に、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は増加も減少もしない「増減なし」の場合も存在する。この状態が発生した場合でも、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−２）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」となり、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合も「イオン電流波形がピークを持つ状態」と定義する。

しかし、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がゆっくりと変化する場合には、クランク角度で幾つかの期間連続して「増減なし」となる場合もある。例えば、「増減なし」であるクランク角度が２回続いた場合には、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−３）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−２）が「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合が該当する。この場合も、「イオン電流波形がピークを持つ状態」であると言えるので、「イオン電流波形がピークを持つ状態」の定義に追加する。

しかしながら、あまりにもイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」である状態が続くと「イオン電流波形がピークを持つ状態」とは言えないので、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」である状態が続く回数に制限を設けて判定する必要がある。その所定回数をＫｃｊｄｉｍ回とする。即ち、「イオン電流がピークを持つ状態」とは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｋｃｊｄｉｍ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合に「イオン電流波形がピークを持つ状態」と定義する。

即ち、ピーク１として、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合、ピーク２として、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｋｃｊｄｉｍ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合、クランク角度（ｉ）に於いて「イオン電流波形がピークを持つ状態」があったと判定する。

上記の定義に従ったイオン電流値ピーク判定を、図２３と図２４のフローチャートに従って具体的に説明する。先ず、ステップＳ２０１にて、イオン電流値の「増減なし」を判定する。イオン電流は増減していないにも関わらず、ノイズ等の影響により、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減、即ち「０」でなく正負の値を示す場合がある。そこで、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｍよりも大きく、Ｉｊｐよりも小さい場合は、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増減なし」として判定することにする。即ち、ステップＳ２０１に於いて、ｄＩｉｏｎ（ｉ）がＩｊｐを超える、又はＩｍｊがｄＩｉｏｎ（ｉ）を超えるか否かを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｍよりも大きく、Ｉｊｐよりも小さい場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２０２へ進む。又、判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｐよりも大きく、又はＩｊｍよりも小さい場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２０３へ進む。

次にステップＳ２０２では、ステップＳ２０１にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増減なし」として判定されたので、イオン電流増減なしをＲｊｄｉ（ｉ）＝０として記憶する。そして、ステップＳ２０６へ進む。

次にステップＳ２０３にて、イオン電流値の「増加」を判定する。即ち、ステップＳ２０３に於いて、ｄＩｉｏｎ（ｉ）がＩｊｐより大きいか否かを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）がＩｊｐ以上の場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２０４へ進む。又、判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｐよりも小さい場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２０５へ進む。

次にステップＳ２０４では、ステップＳ２０３にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増加」したと判定されたので、イオン電流増加をＲｊｄｉ（ｉ）＝１として記憶する。そして、ステップＳ２０６へ進む。

次にステップＳ２０５では、ステップＳ２０３にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増加」しな且つた」と判定された、即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「減少」したと判定されたので、イオン電流減少をＲｊｄｉ（ｉ）＝１として記憶する。そして、ステップＳ２０６へ進む。

次にステップＳ２０６以降のステップでは、イオン電流の増減に応じて「イオン電流値がピークを持つ状態」を判定する。先ず上述した「ピーク１」の場合を判定する。即ち、ステップＳ２０６に於いて、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１且つＲｊｄｉ（ｉ）＝１であるか否かを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合には、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１且つＲｊｄｉ（ｉ）＝１が成立するので、Ｙへ進み、ステップＳ２０７へ進む。又、判定の結果、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１且つＲｊｄｉ（ｉ）＝１が成立しな且つた場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２０９へ進む。

次にステップＳ２０７では、ステップＳ２０６にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」して「イオン電流値がピークを持つ状態」と判定したので、イオン電流ピーク有りという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝１として記憶する。そして、ステップＳ２０８へ進む。

次にステップＳ２０８では、上述した「ピーク２」の場合を判定するために、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった回数を計数するための増加中カウンタＣｊｄｉをリセットする。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｘ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｘ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）までのＸ個が「増減なし」となっていないので、Ｃｊｄｉ＝０を設定する。尚、この増加中カウンタＣｊｄｉの使い方は、後述する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したので、ノード１６１を経由してリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次にステップＳ２０９以降のステップでは、上述した「ピーク２」の場合を判定する。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｋｃｊｄｉｍ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合か否かを判定する。先ず、ステップＳ２０９に於いては、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０且つＲｊｄｉ（ｉ）＝−１であるか否かを判定する。これは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」の状態からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した状態であり、上述した「ピーク２」の場合が完了する状態に該当している。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」となった場合には、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０且つＲｊｄｉ（ｉ）＝−１が成立するので、Ｙへ進み、ステップＳ２１０へ進む。又、判定の結果、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０且つＲｊｄｉ（ｉ）＝−１が成立しな且つた場合には、Ｎへ進み、ノード１６２を経由してステップＳ２１４へ進む。

次にステップＳ２１０では、上述した「ピーク２」の場合が完了する状態に該当しているか否かを判定する。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｋｃｊｄｉｍ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個未満までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合に該当するイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」の状態からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した状態か否かを判定する。

後述する増加中カウンタＣｊｄｉには、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」の状態が継続した回数が記憶されている。即ち、ステップＳ２１０では、ＫｃｊｄｉｍがＣｊｄｉ以上、且つＣｊｄｉが正であるか否かを判定する。判定の結果、ＫｃｊｄｉｍがＣｊｄｉ以上、且つＣｊｄｉが正のときには、Ｙへ進み、ステップＳ２１１へ進む。又、判定の結果、ＫｃｊｄｉｍがＣｊｄｉ未満又はＣｊｄｉが零又は負のときには、Ｎへ進み、ステップＳ２１３へ進む。

次にステップＳ２１１では、ステップＳ２１０にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個未満までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」して「イオン電流値がピークを持つ状態」と判定したので、イオン電流ピーク有りという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝１として記憶する。そして、ステップＳ２１２へ進む。

次にステップＳ２１２では、上述した「ピーク２」の場合を判定するために、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった回数を計数するための増加中カウンタＣｊｄｉをリセットする。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｘ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｘ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）までのＸ個が「増減なし」という状態に該当していないので、Ｃｊｄｉ＝０を設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したので、ノード１６１を経由してリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次にステップＳ２１３では、ステップＳ２１０にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以上までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した状態であるか、或いはイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｘ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｘ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以上までが「増減なし」となった状態に該当せずにイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した状態であるかのいずれかであるので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」と判定したので、イオン電流ピーク無しという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝０として記憶する。それからステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定は終了しているので、ステップＳ２１４以降のステップでは、上述した「ピーク２」の場合が始まる状態であるイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった状態であるか、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」となった状態であるかを判定する。

図２３のノード１６１を経て図２４のステップＳ２１４に進み、先ず、ステップＳ２１４では、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった状態か否かを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった場合には、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１且つＲｊｄｉ（ｉ）＝０が成立するので、Ｙへ進み、ステップＳ２１５へ進む。又、判定の結果、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１且つＲｊｄｉ（ｉ）＝０が成立しな且つた場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２１７へ進む。

次にステップＳ２１５では、上述した「ピーク２」の場合を判定するために、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった回数を計数するための増加中カウンタＣｊｄｉをセットする。即ち、上述した「ピーク２」の場合が始まる状態であるイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった状態であるので、Ｃｊｄｉ＝１を設定する。そして、ステップＳ２１６へ進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態である」場合の判定は終了しているので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」。故にステップＳ２１６では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝０として記憶する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次にステップＳ２１７では、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」となった状態であるかを判定する。判定の結果、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０且つＲｊｄｉ（ｉ）＝０が成立した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２１８へ進む。又、判定の結果、Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０且つＲｊｄｉ（ｉ）＝０が成立しな且つた場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２２５へ進む。

増加中カウンタＣｊｄｉには、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」の状態が継続した回数が記憶されているので、増加中カウンタＣｊｄｉ＝０であれば、上述した「ピーク２」の場合に該当するイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」の状態でないことが判る。ステップＳ２２２にて後述するが、増加中カウンタＣｊｄｉは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個よりも大きくなった場合にも増加中カウンタＣｊｄｉ＝０となるように設定しているので、上述した「ピーク２」の場合に該当するイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」の状態でないことになる。

故にステップＳ２１８では、上述した「ピーク２」の場合に該当してイオン電流差分ｄ
Ｉｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」となった状態であるか否かを判定するために、増加中カウンタＣｊｄｉ＝０であるか否かを判定する。即ち、判定の結果、Ｃｊｄｉ＝０が成立した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２１９へ進む。又、判定の結果、Ｃｊｄｉ＝０が成立しな且つた場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態である」場合の判定は終了しているので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」。故にステップＳ２１９では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝０として記憶する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次にステップＳ２２０では、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）まで「増減なし」の状態が継続した回数がＫｃｊｄｉｍ回よりも多くなったか否かを判定する。即ち、判定の結果、ＣｊｄｉがＫｃｊｄｉｍより大きいときには、Ｙへ進み、ステップＳ２２１へ進む。又、判定の結果、ＣｊｄｉがＫｃｊｄｉｍ以下のときには、Ｎへ進み、ステップＳ２２３へ進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態である」場合の判定は終了しているので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」。故にステップＳ２２１では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝０として記憶する。そして、ステップＳ２２２へ進む。

増加中カウンタＣｊｄｉは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個よりも大きくなった場合にも増加中カウンタＣｊｄｉ＝０となるように設定して「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」という判定結果を表すようにしている。故に、ステップＳ２２２では、増減中カウンタＣｊｄｉ＝０を設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

ステップＳ２０９までのステップで上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態である」場合の判定は終了しているので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」。故にステップＳ２２３では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝０として記憶する。そして、ステップＳ２２４へ進む。

増加中カウンタＣｊｄｉは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」の状態が継続した回数が記憶されているので、今回のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」の状態なった結果を加算して次回のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ＋１）を計測したタイミングに於いて増加中カウンタＣｊｄｉがイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」の状態が継続した回数を表すように設定する必要がある。故に、ステップＳ２２４では、増加中カウンタＣｊｄｉをインクリメントするために、増減中カウンタＣｊｄｉ＝Ｃｊｄｉ＋１を設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

ステップＳ２０９までのステップで上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態である」場合の判定は終了しているので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」。故にステップＳ２２５では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態をＲｊｍｋ（ｉ）＝０として記憶する。そして、ステップＳ２２６へ進む。

ステップＳ２１７までのステップに於いて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）までの経緯が、上述した「ピーク１」か「ピーク２」の状態に該当する一部であるイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）の経緯にあてはまらないことが判る。故にステップＳ２２６では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ＋１）を計測したタイミングに於いてイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）とｄＩｉｏｎ（ｉ＋１）が連続して「増減なし」の状態になったとしても「イオン電流値がピークを持つ状態」ではないので、増減中カウンタＣｊｄｉ＝０を設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

以上で、図２３と図２４に従ったイオン電流値ピーク判定ルーチンの動作について説明した。次に、図２５に従って、図１９〜図２２のフローチャートの説明で説明を保留したイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンの処理について説明する。

図２５のイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンでは、図１９〜図２２のイオン電流波形パターン判定ルーチンに於いて点火回数ｎｓ毎に判定したイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果「○」「△」「×」の組み合わせが、表１６に定義した組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれの組み合わせ条件に一致するかを判定する。

図２５に於いて、先ずステップＳ５０１では、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であるか否かを判定する。即ち、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ１（ｎｓ）＝３である場合には波形パターン認識結果は「○」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５０２へ進む。ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ１（ｎｓ）＝３でない場合には波形パターン認識結果は「○」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５０５へ進む。

ステップＳ５０２では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であるか否かを判定する。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ２（ｎｓ）＝３である場合には波形パターン認識結果は「○」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５０３へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ２（ｎｓ）＝３でない場合には波形パターン認識結果は「○」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５０４へ進む。

ステップＳ５０３に到達した場合は、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であり、且つイオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識結果が「○」である場合である。この組み合わせの場合は、表１６に定義した組み合わせ名：Ａの条件に一致する。故に、点火回数ｎｓのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせは、組み合わせ名：Ａであるので、Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝１を記憶する。そして、リターンへ進み、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを終了する。

ステップＳ５０４に到達した場合は、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であり、且つＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「△」か「×」である場合である。この組み合わせの場合は、図１７の表１６に定義した組み合わせ名：Ｂの条件に一致する。故に、点火回数ｎｓのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせは、組み合わせ名：Ｂであるので、Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２を記憶する。そして、リターンへ進み、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを終了する。

ステップＳ５０５では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であるか否かを判定する。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ３（ｎｓ）＝３である場合には波形パターン認識結果は「○」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５０６へ進む。イオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識結果がＲｊｋ２（ｎｓ）＝３でない場合には波形パターン認識結果は「○」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５０７へ進む。

ステップＳ５０６に到達した場合は、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であるが、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「○」である場合はステップＳ５０１で除かれている。この組み合わせの場合は、図１７の表１６に定義した組み合わせ名：Ｃの条件に一致する。故に、点火回数ｎｓのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせは、組み合わせ名：Ｃであるので、Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３を記憶する。そして、リターンへ進み、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを終了する。

ステップＳ５０７に到達した場合は、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「○」であると、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「○」である場合を除く、すべての場合である。この組み合わせの場合は、図１７の表１６に定義した組み合わせ名：Ｄの条件に一致する。故に、点火回数ｎｓのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせは、組み合わせ名：Ｄであるので、Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝４を記憶する。そして、リターンへ進み、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを終了する。

以上で、図１９〜図２２のイオン電流波形パターン判定ルーチンによって点火毎のイオン電流をＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形毎に「○」、「△」、「×」の波形パターン認識方法の説明が終了した。次に、図２６の燃料性状判定ルーチンによってイオン電流波形の波形パターン認識結果から、内燃機関に用いた燃料の燃料性状判定の説明を行う。

図２６の燃料性状判定ルーチンは、点火回数毎に実行される。この説明では、標準燃料と重質燃料を用いた時の燃焼状態の特徴が現れる運転状態の一つとして冷間ファーストアイドル時の運転状態を一例として説明しているので、ステップＳ３０１では、アイドル時にセットされるアイドルフラグがセット（ｘｉｄｌｅ＝１）されていること、且つ、内燃機関冷却水温が所定温度以下（ｘｗｔが所定温度以下）であること、つまり冷間ファーストアイドルであることを確認する。冷間ファーストアイドル時以外でも、暖機時や暖機アイドル運転時や暖機加速時にも気化率の異なる重質燃料や標準燃料を用いた場合に燃焼状態の特徴が現れるので、ステップＳ３０１と同様の運転判定条件により前述の運転条件を判定して、以下に述べるような燃料性状判定をすることができることをあらためて補足説明しておく。そして、ステップＳ３０１で、冷間ファーストアイドル時以外と判定した時は、Ｎへ進み、リターンに進み、本ルーチンを終了する。ステップＳ３０１で、冷間ファーストアイドル時であると判定した場合は、Ｙへ進み、ステップＳ３０２へ進む。

ステップＳ３０１で冷間ファーストアイドルであると判定した場合には、ステップＳ３０２で、図１８の表１７で述べたイオン電流波形の波形パターン認識結果出現回数を判定することができる点火回数Ｋｊｆｐｎ回であるか否かを判定する。Ｋｊｆｐｎ回は、表１７のような出現回数を計数できる点火回数なので例えば１２点火回数である。このように、Ｋｊｆｐｎ回は、燃料性状を判定する特徴に応じて決定する。そして、点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ３０３の出現回数計数ルーチンに進む。

ステップＳ３０３では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数を計数する。計数方法は、図２７の出現回数計数ルーチンのフローチャート従って、詳細に説明する。出現回数を計数した後、ステップＳ３０４へ進む。

ステップＳ３０４では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ夫々の出現回数から、図１８の表１７に述べた内燃機関に用いた燃料の特徴に一致するか否かにより燃料性状を判定する。燃料性状の判定方法は、後述の図２８、図２９の燃料性状特徴判定ルーチンのフローチャートに従って、詳細に説明する。ステップＳ３０４にて、燃料性状の判定を完了することにより、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施された燃料性状判定の動作が全て完了する。即ち、リターンへ進み、燃料性状判定の動作が終了する。

さて、図２６の燃料性状判定ルーチンのフローチャートの説明では、図２７のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチンと図２８、図２９の燃料性状特徴判定ルーチンの処理について説明を保留していたので、以下に説明する。
先ず、図２７に従って、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチンの動作について説明する。

図２７に於いて、ステップＳ４０１では、出現回数Ｋｊｆｐｎ回までの点火回数を計数するための点火回数カウンタＣｒｐをリセットする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐ＝１を設定する。そして、ステップＳ４０２へ進む。

次に、ステップＳ４０２からステップＳ４０８では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（Ｃｒｐ）の出現回数を計数する。先ず、ステップＳ４０２では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ａであるか否かを確認する。即ち、Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝１であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０３で組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメントする。Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝１でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ４０４以降に於いて他の組み合わせ名：Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数を計数する。

次に、ステップＳ４０３では、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａ＝Ｃｊｐｒａ＋１として、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメントする。そして、ステップＳ４０９へ進む。

次に、ステップＳ４０４では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｂであるか否かを確認する。即ち、Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝２であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０５で組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメントする。Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝２でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ４０６以降に於いて他の組み合わせ名：Ｃ、Ｄの出現回数を計数する。

次に、ステップＳ４０５では、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂ＝Ｃｊｐｒｂ＋１として、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメントす
る。そして、ステップＳ４０９へ進む。

次に、ステップＳ４０６では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｃであるか否かを確認する。即ち、Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝３であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０７で組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメントする。Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝３でなければＲｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝４であるので、Ｎへ進み、ステップＳ４０８で組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメントする。

次に、ステップＳ４０７では、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃ＝Ｃｊｐｒｃ＋１として、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメントする。そして、ステップＳ４０９へ進む。

次に、ステップＳ４０８では、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄ＝Ｃｊｐｒｄ＋１として、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメントする。そして、ステップＳ４０９へ進む。

次に、ステップＳ４０９では、ステップＳ４０２からステップＳ４０８で、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（Ｃｒｐ）の出現回数を計数し終えているので、点火回数カウンタＣｒｐをインクリメントする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐをＣｒｐ＝Ｃｒｐ＋１とする。

次に、ステップＳ４１０では、出現回数の計数が終了したか否かを判定する。即ち、出現回数を計数する点火回数は、Ｋｊｆｐｎ回であるので、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多いか否かを判定する。点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回以下の場合は、まだ出現回数の計数が終了していないのでＮへ進み、ステップＳ４０２へ進み、出現回数の計数を繰り返す。又、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多い場合は、出現回数の計数が終了しているのでＹへ進み、ステップＳ４１１へ進む。

ステップＳ４１１では、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数を記憶する。即ち、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ａである出現回数Ｒｎｊｐｒａ＝Ｃｊｐｒａとする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｂである出現回数Ｒｎｊｐｒｂ＝Ｃｊｐｒｂとする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｃである出現回数Ｒｎｊｐｒｃ＝Ｃｊｐｒｃとする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｄである出現回数Ｒｎｊｐｒｄ＝Ｃｊｐｒｄとする。そして、ステップＳ４１２へ進む。

次にステップＳ４１２では、図２７の出現回数計数ルーチンを再び実行する際に、出現回数が０から計数されるようにリセットしておく。即ち、出現回数カウンタＣｊｐｒａ＝０、Ｃｊｐｒｂ＝０、Ｃｊｐｒｃ＝０、Ｃｊｐｒｄ＝０としておく。そして、リターンに進み、出現回数計数ルーチンを終了する。以上の動作によりＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数の計数を完了した。

次に、図２８、図２９に従って、図２６フローチャートの説明で説明を保留した燃料性状特徴判定ルーチンの処理について説明する。

内燃機関に使用した燃料の燃料性状の特徴による燃料性状判定は、図１８の表１７の３
つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定できる。ここでは、図１８の表１７に記載の特徴２Ｈと特徴２Ｊを用いて判定する例１と、表１７に記載の特徴２Ｈと特徴２Ｊと特徴１Ｈと特徴１Ｊを用いて判定する例２を夫々図２８のフローチャートと図２９のフローチャートに従って説明する。

先ず、図１８の表１７に記載の特徴２Ｈと特徴２Ｊを用いて判定する例１を図２８の燃料性状判定ルーチン（例１）に従って説明する。表１７の特徴２Ｈと特徴２Ｊは、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数のみの特徴に着目した燃料性状判定方法である。図２８に於いて、ステップＳ６０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０３へ進む。

次に、ステップＳ６０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下であり、表１７の特徴２Ｈを満足しているので、内燃機関に用いた燃料は標準燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

次に、ステップＳ６０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、表１７の特徴２Ｊを満足しているので、内燃機関に用いた燃料は重質燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例１）を終了する。以上の動作により、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定が完了した。

図１８の表１７に記載の特徴２Ｈと特徴２Ｊと特徴１Ｈと特徴１Ｊを用いて判定する例２を図２９の燃料性状判定ルーチン（例２）に従って説明する。表１７の特徴２Ｈと特徴２Ｊは、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数に着目した特徴であり、表１７の特徴１Ｈと特徴１Ｊは、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数に着目した特徴である。揮発性の異なる燃料性状をもつ燃料は、標準燃料や重質燃料の他にも使用される場合もある。故に、図１８の表１７の特徴１Ｈと特徴２Ｈの両方を満足した場合は、内燃機関に用いた燃料は標準燃料であると判定する。特徴２Ｈは満足するが、特徴１Ｈを満足しない場合には、内燃機関に用いた燃料は標準燃料に近い燃料であると判定する。表１７の特徴１Ｊと特徴２Ｊの両方を満足した場合は、内燃機関に用いた燃料は重質燃料であると判定する。特徴２Ｊは満足するが、特徴１Ｊを満足しない場合には、内燃機関に用いた燃料は重質燃料に近い燃料であると判定する。

先ずステップＳ７０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０５へ進む。

次に、ステップＳ７０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が７回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０４へ進む。

次に、ステップＳ７０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上であり、図１８の表１７の特徴２Ｈと特徴１Ｈの両方を満足しているので、内燃機関に用いた燃料は標準燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

次に、ステップＳ７０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以下であり、表１７の特徴２Ｈは満足しているが特徴１Ｈは満足していないので、内燃機関に用いた燃料は標準燃料に近い燃料であると判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

次に、ステップＳ７０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が４回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが４回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが４回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０７へ進む。

次に、ステップＳ７０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが４回以下であり、図１８の表１７の特徴２Ｊと特徴１Ｊの両方を満足しているので、内燃機関に用いた燃料は重質燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

次に、ステップＳ７０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが５回以上であり、表１７の特徴２Ｊは満足しているが特徴１Ｊは満足していないので、内燃機関に用いた燃料は重質燃料に近い燃料であると判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例２）を終了する。以上の動作により、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定が完了した。

以上のように、実施の形態１による内燃機関の制御装置では、揮発性の異なる燃料を用いた内燃機関に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、揮発性の違いに依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、上記イオン電流波形パターン認識結果に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

又、実施の形態１による内燃機関の制御装置では、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の点火回数の上記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。そして判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御することにより、重質燃料を用いた場合に生じるドラビリ悪化の不具合を防止し、且つ標準燃料を用いた場合に生じる排ガスの悪化をも防止する。

実施の形態２．
この発明に係わる実施の形態２による内燃機関の制御装置は、実施の形態１による内燃機関の制御装置とＥＣＵ２１が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。又、この発明に係わる実施の形態２による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１と記憶されているプログラムが異なるので、そのプログラムの違いについてのみ説明する。

この発明に係る実施の形態２による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１では、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果に於いて発生した所定のイオン電流波形パターンの出現回数の計数を複数回行い、その複数回の出現回数の計数結果に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定する。そのため、所定の運転条件を満足している連続した点火回数ｎｓに於いて点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎にイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数する必要がある。その点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎のイオン電流波形パターンの出現回数を複数回計数し、夫々の出現回数の計数から得られた、同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の複数回の計数結果に関して平均化してイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を求める。このようにして、複数回の出現回数の計数結果に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定する。

上述の点火回数Ｋｊｆｐｎ回の夫々の出現回数の計数で得られた同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果とは、例えば、図１７の表１６に示したイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数であり、夫々の組み合わせの出現回数を複数回の計数結果により平均化することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数を得ることができる。上述の平均化するための計数の回数をＫｊｆｐｎｔ回とする。以下に、フローチャートに基づいて上述の動作を具体的に説明する。

実施の形態２によるプログラムは、実施の形態１によるプログラムと燃料性状判定の手順が異なっている。尚、図１９〜図２２のフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、又はそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンは全く同様であるので説明は省略する。実施の形態１と実施の形態２との異なる手順のルーチンは、実施の形態１に於いて点火回数毎に実行される図２６の燃料性状判定ルーチンの手順に対する図３０に示す実施の形態２に於ける第２燃料性状判定ルーチンの手順である。次にその実施の形態２に於ける第２燃料性状判定ルーチンの手順について説明する。

図３０に於いて、第２燃料性状判定ルーチンは、点火回数毎に実行される。この説明では、標準燃料と重質燃料を用いた時の燃焼状態の特徴が現れる運転状態の一つとして暖機アイドル時の運転状態を一例として説明する。ステップＳ８０１では、アイドル時にセットされるアイドルフラグがセット（ｘｉｄｌｅ＝１）されていること、且つ、内燃機関冷却水温が所定温度以上且つ所定温度以下（ｘｗｔが第１温度以上且つ第２温度以下）であること、即ち暖機アイドル時であることを確認する。暖機アイドル運転時以外でも、冷間ファーストアイドル時や暖機時や暖機加速時にも気化率の異なる重質燃料や標準燃料を用いた場合に燃焼状態の特徴が現れるので、夫々の運手条件に対応してステップＳ８０１と同様の運転判定条件を適用して前述の夫々の運転条件を判定して、以下に述べるような燃料性状判定をすることが可能なことを補足説明しておく。

ステップＳ８０１で、暖機アイドル時以外と判定した時は、Ｎへ進み、リターンに進み、本ルーチンを終了する。ステップＳ８０１で、暖機アイドル時であると判定した場合は、Ｙへ進み、ステップＳ８０２へ進む。

ステップＳ８０１で暖機アイドル時であると判定した場合には、ステップＳ８０２で、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔをｎｓ÷Ｋｊｆｐｎの商の整数部として求める。これは、上述したイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数の計数が、点火回数ｎｓ回数に於いて計数が完了している計数回数ｎｔである。Ｋｊｆｐｎｔ回のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数したとすると、点火回数ｎｓは、ｎｓ＝Ｋｊｆｐｎｔ×Ｋｊｆｐｎであり
、よって、ｎｓ＝ｎｔ×Ｋｊｐｎである。即ち、点火回数ｎｓの場合に計測が完了している計数回数ｎｔは、ｎｓをＫｊｆｐｎで除算した商の整数部で求めることができる。そして、ステップＳ８０３へ進む。

次に、ステップＳ８０３では、点火回数ｎｓから点火回数Ｋｊｆｐｎ毎に図１８の表１７で述べたイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数するための燃料性状判定用点火回数ｎｓｊを、ｎｓをＫｊｆｐｎで除算して得た剰余数に１を加算することにより求める。Ｋｊｆｐｎ回は、表１７のような出現回数を計数できる点火回数なので例えば１２点火回数である。この場合、燃料性状判定用点火回数ｎｓｊは、１から１２までとなり、ｎｓｊが１２になる毎、即ち、点火回数がＫｊｆｐｎ回毎に、燃料性状を判定するためにイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数することができる。そして次にステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０４では、燃料性状判定用点火回数ｎｓｊが、燃料性状を判定するためにイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数がＫｊｆｐｎ回に達したか否かを判定する。即ち、燃料性状判定用点火回数ｎｓｊがＫｊｆｐｎ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。燃料性状判定用点火回数ｎｓｊが、Ｋｊｆｐｎ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ８０５の第２出現回数計数ルーチンに進む。

ステップＳ８０５では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数を計数する。計数方法は、図３１の第２出現回数計数ルーチンのフローチャート従って、詳細に説明する。出現回数を計数した後、ステップＳ８０６へ進む。

ステップＳ８０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔが、夫々の波形パターン認識結果の出現回数を平均化するための出現回数の計数回数Ｋｊｆｐｎｔ回に達したか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔがＫｊｆｐｎｔ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔが、Ｋｊｆｐｎｔ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ８０７の出現回数平均化ルーチンに進む。

ステップＳ８０７では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数をＫｊｆｐｎｔ回計測し、夫々の出現回数の計数で得られた、同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を出現回数のＫｊｆｐｎｔ回の計数結果に関して平均化したイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を求める。即ち、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの平均出現回数を算出する。算出方法は、図３４の出現回数平均化ルーチンのフローチャート従って、詳細に説明する。平均出現回数を算出した後、ステップＳ８０８へ進む。

ステップＳ８０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数をＫｊｆｐｎｔ回計数した結果に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの平均出現回数から、図１８の表１７に述べた内燃機関に用いた燃料の特徴に一致するか否かにより燃料性状を判定する。燃料性状の判定方法は、図３２、図３３の第２燃料性状特徴判定ルーチンのフローチャート従って、詳細に説明する。ステップＳ８０８にて、燃料性状の判定を完了することにより、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施された燃料性状判定の動作が全て完了する。即ち、リターンへ進み、燃料性状判定の動作が終了する。

次に、図３１のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの第２出現回数計数ルーチンと図３４のイオン電流波形の波形パターン認識結果の平均出現回数を算出する出現回数平均化ルーチンと図２４や図２５の第２燃料性状特徴判定ルーチンの処理について説明する。先ず、図３１に従って、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの第２出現回数計数ルーチンの動作について説明する。

図３１に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの第２出現回数計数ルーチンのステップＳ９０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔ回に於いて、燃料性状判定用点火回数ｎｓｊが１回からＫｊｆｐｎ回までの点火回数を計数するための点火回数カウンタＣｒｐをリセットする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐに１を設定する。そして、ステップＳ９０２へ進む。

ステップＳ９０２からステップＳ９０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔ回に於ける点火回数Ｃｒｐ回目のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）の出現回数を計数する。これまでのＲｊｐｒ（ｘ）の定義により、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔ回に於ける点火回数Ｃｒｐ回目はｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐであるので、点火回数Ｃｒｐ回目のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ結果は、Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）に格納されている。

ステップＳ９０２では、点火回数Ｃｒｐ回目のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ａであるか否かを確認する。即ち、Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝１であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０３で組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメントする。Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝１でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ９０４に進む。

次にステップＳ９０３では、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａ＝Ｃｊｐｒａ＋１として、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメントする。そして、ステップＳ９０９へ進む。

次にステップＳ９０４では、点火回数Ｃｒｐ回目のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｂであるか否かを確認する。即ち、Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝２であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０５で組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメントする。Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝２でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ９０６へ進む。

次にステップＳ９０５では、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂ＝Ｃｊｐｒｂ＋１として、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメントする。そして、ステップＳ９０９へ進む。

次にステップＳ９０６では、点火回数Ｃｒｐ回目のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｃであるか否かを確認する。即ち、Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝３であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０７で組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメントする。Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝３でなければＲｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝４であるので、Ｎへ進み、ステップＳ９０８で組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメントする。

次にステップＳ９０７では、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃ＝Ｃｊｐｒｃ＋１として、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメントする。そして、ステップＳ９０９へ進む。

次にステップＳ９０８では、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄ＝Ｃｊｐｒｄ＋１として、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメントする。そして、ステップＳ９０９へ進む。

次にステップＳ９０９では、ステップＳ９０２からステップＳ９０８で、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔ回に於ける点火回数Ｃｒｐ回目のイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）の出現回数を計数し終えているので、点火回数カウンタＣｒｐをインクリメントする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐをＣｒｐ＝Ｃｒｐ＋１とする。

次に、ステップＳ９１０では、出現回数の計数が終了したか否かを判定する。即ち、出現回数の計数回数ｎｔ回に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数する点火回数は、Ｋｊｆｐｎ回であるので、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多いか否かを判定する。点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回以下の場合は、まだ出現回数の計数が終了していないのでＮへ進み、ステップＳ９０２へ進み、出現回数の計数を繰り返す。又、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多い場合は、出現回数の計数が終了しているのでＹへ進み、ステップＳ９１１へ進む。

ステップＳ９１１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔ回に於けるイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数を記憶する。即ち、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ａである出現回数Ｒｎｊｐｒａ（ｎｔ）＝Ｃｊｐｒａとする。又、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｂである出現回数Ｒｎｊｐｒｂ（ｎｔ）＝Ｃｊｐｒｂとする。又、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｃである出現回数Ｒｎｊｐｒｃ（ｎｔ）＝Ｃｊｐｒｃとする。又、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｄである出現回数Ｒｎｊｐｒｄ（ｎｔ）＝Ｃｊｐｒｄとする。そして、ステップＳ９１２へ進む。

次にステップＳ９１２では、図３１の第２出現回数計数ルーチンを再び実行する際に、出現回数が０から計数されるようにリセットしておく。即ち、出現回数カウンタＣｊｐｒａ＝０、Ｃｊｐｒｂ＝０、Ｃｊｐｒｃ＝０、Ｃｊｐｒｄ＝０としておく。そして、リターンに進み、出現回数計数ルーチンを終了する。

以上の動作によりイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数回数ｎｔ回に於けるイオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数の計数を完了した。

次に、図３４に従って、出現回数平均化ルーチンの処理について説明する。図３４のＫｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの平均出現回数を算出する出現回数平均化ルーチンのステップＳ１００１では、出現回数の計数回数カウンタＣｎｔをリセットする。即ち、計数回数カウンタＣｎｔ＝１とする。そして、ステップＳ１００２へ進む。

ステップＳ１００２では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の
波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数を積算する積算値をリセットする。夫々の出現回数の積算値を積算回数、即ち出現回数の計数回数Ｋｊｆｐｎｔ回で除することにより平均化できる。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数を積算する積算値ＳＲｎｊｐｒａ＝０とする。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数を積算する積算値ＳＲｎｊｐｒｂ＝０とする。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数を積算する積算値ＳＲｎｊｐｒｃ＝０とする。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数を積算する積算値ＳＲｎｊｐｒｄ＝０とする。そして、ステップＳ１００３へ進む。

ステップＳ１００３では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数を積算する。即ち出現回数の計数回数Ｃｎｔ回めの夫々の出現回数を夫々の積算値に積算する。即ち、計数回数Ｃｎｔ回めのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａ（Ｃｎｔ）を積算値ＳＲｎｊｐｒａに積算するために、ＳＲｎｊｐｒａ＝ＳＲｎｊｐｒａ＋Ｒｎｊｐｒａ（Ｃｎｔ）とする。計数回数Ｃｎｔ回めのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂ（Ｃｎｔ）を積算値ＳＲｎｊｐｒｂに積算するために、ＳＲｎｊｐｒｂ＝ＳＲｎｊｐｒｂ＋Ｒｎｊｐｒｂ（Ｃｎｔ）とする。計数回数Ｃｎｔ回めのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃ（Ｃｎｔ）を積算値ＳＲｎｊｐｒｃに積算するために、ＳＲｎｊｐｒｃ＝ＳＲｎｊｐｒｃ＋Ｒｎｊｐｒｃ（Ｃｎｔ）とする。計数回数Ｃｎｔ回めのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄ（Ｃｎｔ）を積算値ＳＲｎｊｐｒｄに積算するために、ＳＲｎｊｐｒｄ＝ＳＲｎｊｐｒｄ＋Ｒｎｊｐｒｄ（Ｃｎｔ）とする。そして、ステップＳ１００５へ進む。

ステップＳ１００４では、積算値を積算するためのカウンタとして用いる計測回数カウンタＣｎｔをインクリメントする。即ち、計測回数カウンタＣｎｔ＝Ｃｎｔ＋１とする。そして、ステップＳ１００５に進む。

ステップＳ１００５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数を積算が終了したか否かを判定する。計数回数カウンタＣｎｔが出現回数の計数回数Ｋｊｆｐｎｔよりか大きい場合には、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現回数の積算が終了しているので、Ｙへ進み、ステップＳ１００６へ進み平均化処理を行う。計数回数カウンタＣｎｔが出現回数の計数回数Ｋｊｆｐｎｔよりか小さい場合には、出現回数の積算を継続するために、Ｎへ進み、ステップＳ１００３へ進み、出現回数の積算を継続する。

ステップＳ１００６では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の出現回数の積算値を出現回数の計数回数Ｋｊｆｐｎｔ回で除することにより平均化する。即ち、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａをＡＶＲｎａｊｐｒａ＝ＳＲｎｊｐｒａ÷Ｋｊｆｐｎｔとする。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂをＡＶＲｎａｊｐｒｂ＝ＳＲｎｊｐｒｂ÷Ｋｊｆｐｎｔとする。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｃをＡＶＲｎａｊｐｒｃ＝ＳＲｎｊｐｒｃ÷Ｋｊｆｐｎｔとする。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｄをＡＶＲｎａｊｐｒｄ＝ＳＲｎｊｐｒｄ÷Ｋｊｆｐｎｔとする。そして、ステップＳ１００７へ進む。

ステップＳ１００７では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数に於けるイオン電流波形の
波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の平均出現回数を整数化する。例えば、表１７の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴は整数であるので、判定を簡易化するために、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの夫々の平均出現回数を整数化する。そして、リターンへ進み、本ルーチンの処理を終了する。

次に、図３２、図３３に従って、図３０のフローチャートの説明で説明を保留した第２燃料性状特徴判定ルーチンの処理について説明する。先ず、図１８の表１７に記載の特徴２Ｈと特徴２Ｊを用いて判定する例３を図３２の燃料性状判定ルーチン（例３）に従って説明する。表１７の特徴２Ｈと特徴２Ｊは、イオン電流形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数のみの特徴に着目した燃料性状判定方法である。図３２に於いて、ステップＳ１１０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０３へ進む。

次にステップＳ１１０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂが５回以下であり、表１７の特徴２Ｈを満足しているので、内燃機関に用いた燃料は標準燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例３）を終了する。

次にステップＳ１１０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂが６回以上であり、図１８の表１７に於ける特徴２Ｊを満足しているので、内燃機関に用いた燃料は重質燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例３）を終了する。以上の動作により、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定が完了した。

次に、図１８の表１７に記載の特徴２Ｈと特徴２Ｊと特徴１Ｈと特徴１Ｊを用いて判定する例３を図３３の燃料性状判定ルーチン（例４）に従って説明する。表１７の特徴２Ｈと特徴２Ｊは、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数に着目した特徴であり、表１７の特徴１Ｈと特徴１Ｊは、イオン電流波形ＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数に着目した特徴である。揮発性の異なる燃料性状をもつ燃料は、標準燃料や重質燃料の他にも使用される場合もある。故に、表１７の特徴１Ｈと特徴２Ｈの両方を満足した場合は、内燃機関に用いた燃料は標準燃料であると判定する。特徴２Ｈは満足するが、特徴１Ｈを満足しない場合には、内燃機関に用いた燃料は標準燃料に近い燃料であると判定する。表１７の特徴１Ｊと特徴２Ｊの両方を満足した場合は、内燃機関に用いた燃料は重質燃料であると判定する。特徴２Ｊは満足するが、特徴１Ｊを満足しない場合には、内燃機関に用いた燃料は重質燃料に近い燃料であると判定する。

図３３に於いて、ステップＳ１２０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒｂが５回を超える場合、Ｎへ進み、ステップＳ１２０５へ進む。

次に、ステップＳ１２０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ
名：Ａの平均出現回数が７回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが７回未満ならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０４へ進む。

次に、ステップＳ１２０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが７回以上であり、表１７の特徴２Ｈと特徴１Ｈの両方を満足しているので、内燃機関に用いた燃料は標準燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例４）を終了する。

次に、ステップＳ１２０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが６回以下であり、表１７の特徴２Ｈは満足しているが特徴１Ｈは満足していないので、内燃機関に用いた燃料は標準燃料に近い燃料であると判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例４）を終了する。

次に、ステップＳ１２０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が４回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが４回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが４回を超えるならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０７へ進む。

次に、ステップＳ１２０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが４回以下であり、表１７の特徴２Ｊと特徴１Ｊの両方を満足しているので、内燃機関に用いた燃料は重質燃料と判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例４）を終了する。

次に、ステップＳ１２０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎａｊｐｒａが５回以上であり、表１７の特徴２Ｊは満足しているが特徴１Ｊは満足していないので、内燃機関に用いた燃料は重質燃料に近い燃料であると判定する。そして、リターンへ進み、燃料性状特徴判定ルーチン（例４）を終了する。以上の動作により、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定が完了した。

このように、実施の形態２による内燃機関の制御装置では、揮発性の異なる燃料を用いた内燃機関に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、揮発性の違いに依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の点火回数のイオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、更に所定の点火回数のイオン電流波形パターン認識結果を複数回計測し、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を平均化して出現回数の計数結果の計測精度が更に向上している。

そしてその所定のイオン電流波形パターン認識結果の平均出現回数に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を更に精度良く判定することができる。従って、判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御することにより、重質燃料を用いた場合に生じるドラビリ悪化の不具合を防止し、且つ標準燃料を用いた場合に生じる排ガスの悪化をも防止する。

実施の形態３．
この発明に係わる実施の形態３による内燃機関の制御装置は、実施の形態１による内燃機関の制御装置とＥＣＵ２１が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。この発明に係わる実施の形態３による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１と記憶されているプログラムが異なるので、プログラムの違いについてのみ説明する。

この発明に係る実施の形態３による内燃機関の制御装置では、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果に於いて、発生した特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定する。

特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果とは、例えば図３５の表１８に示したイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴であり、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃが特定の点火順序に発生した結果に基づいてより正確に内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定することができる。以下に、フローチャートに基づいて上述の動作を具体的に説明する。

実施の形態３に於けるプログラムは、実施の形態１に於けるプログラムと燃料性状判定の動作に関してだけ異なる。図１９〜図２２のフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンは全く同じであるので説明は省略する。そして異なるのは、実施の形態１に於いて点火回数毎に実行される図２６の燃料性状判定ルーチンの動作であるので、対応する実施の形態３に於ける図３６の第３燃料性状判定ルーチンについて説明する。

図３６の第３燃料性状判定ルーチンは、点火回数毎に実行される。この説明では、標準燃料と重質燃料を用いた時の燃焼状態の特徴が現れる運転状態の一つとして冷間ファーストアイドル時の運転状態を一例として説明している。

図３６に於いて、ステップＳ１３０１では、アイドル時にセットされるアイドルフラグがセット（ｘｉｄｌｅ＝１）されていること、且つ、内燃機関冷却水温が所定温度以下（ｘｗｔが所定温度以下）であること、つまり冷間ファーストアイドルであることを確認する。冷間ファーストアイドル時以外でも、暖機時や暖機アイドル運転時や暖機加速時にも、気化率の異なる重質燃料や標準燃料を用いた場合に燃焼状態の特徴が現れるので、ステップＳ１３０１と同様の運転条件判定により前述の運転条件を判定して、以下に述べるような燃料性状判定をすることができることを補足説明しておく。そして、ステップＳ１３０１で、冷間ファーストアイドル時以外と判定した時は、Ｎへ進み、リターンに進み、本ルーチンを終了する。ステップＳ１３０１で、冷間ファーストアイドル時であると判定した場合は、Ｙへ進み、ステップＳ１３０２へ進む。

ステップＳ１３０２では、ステップＳ１３０１で冷間ファーストアイドルであると判定した場合であり、図３５の表１８で述べたイオン電流波形の波形パターン認識結果出現回数を判定することができる点火回数Ｋｊｆｐｎ回であるか否かを判定する。Ｋｊｆｐｎ回は、表１８のような出現回数を計数できる点火回数なので例えば１０点火回数である。以下の説明では、特徴３Ｈ、特徴４Ｈ、特徴５Ｈ、特徴４Ｊ、特徴５Ｊの全ての特徴に一致するか否かを判定することにより、燃料性状を判定しているが、例えば、特徴３Ｈのみに一致するか否かを判定することにより、燃料性状を判定する場合には、Ｋｊｆｐｎ回は７点火回数でも良い。このように、Ｋｊｆｐｎ回は、燃料性状を判定する特徴に応じて決定する。そして、点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１３０３の出現回数計数ルーチンに進む。

ステップＳ１３０３では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回までの各点火回数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出現結果から、表１８に述べた内燃機関に用いた燃料の特徴に一致するか否かにより燃料性状を判定する。燃料性状の判定方法は、図３７、図３８の第３燃料性状特徴判定ルーチンのフローチャート従って、詳細に説明する。ステップＳ１３０３にて、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定を完了することにより、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施された燃料性状判定の動作が全て完了する。即ち、リターンへ進み、燃料性状判定動作が終了する。

図３６のフローチャートの説明では、図３７と図３８の第３燃料性状特徴判定ルーチンの処理について説明を保留していたので、以下に説明する。第３燃料性状特徴判定ルーチンに進んだ時には、Ｋｊｆｐｎ点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果がＲｊｐｒ（ｎｓ）に格納されている。そこで、表１８に示した特徴に一致するか否かを判定して、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定する。

図３７に於いて、ステップＳ１４０１からステップＳ１４０４では、図３５の表１８の特徴３Ｈと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４０１では、点火回数が３点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（３）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであるか否かを判定する。即ち、３点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（３）＝１であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０２へ進む。３点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（３）＝１でな且つた場合には、特徴３Ｈとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０６へ進む。

次に、ステップＳ１４０２では、点火回数が４点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（４）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであるか否かを判定する。即ち、４点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（４）＝１であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０３へ進む。４点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（４）＝１でな且つた場合には、特徴３Ｈとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０６へ進む。

次に、ステップＳ１４０３では、点火回数が６点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（６）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであるか否かを判定する。即ち、６点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（６）＝１であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０４へ進む。６点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（６）＝１でな且つた場合には、特徴３Ｈとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０６へ進む。

次に、ステップＳ１４０４では、点火回数が７点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（７）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであるか否かを判定する。即ち、７点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（７）＝１であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであったので、これまでの判定結果から特徴３Ｈに一致しており、内燃機関に用いた燃料は標準燃料であると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ１４０５へ進む。７点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（７）＝１でな且つた場合には、特徴３Ｈとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０６へ進む。

ステップＳ１４０６とステップＳ１４０７では、図３５の表１８の特徴４Ｈと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４０６では、点火回数が５点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（５）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、５点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（５）＝２であ
った場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０７へ進む。５点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（５）＝２でな且つた場合には、特徴４Ｈとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０８へ進む。

次に、ステップＳ１４０７では、点火回数が９点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（９）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、９点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（９）＝２であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、９点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（９）＝２でな且つた場合には、特徴４Ｈとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０８へ進む。

ステップＳ１４０８からステップＳ１４１１では、表１８の特徴５Ｈと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４０８では、特徴５Ｈとの一致性を確認するための点火回数に該当する判定用カウンタＣｔｍｐをリセットする。即ち、判定用カウンタＣｔｍｐ＝１とする。そして、ステップＳ１４０９へ進む。

次に、ステップＳ１４０９では、点火回数が１点火目から１０点火目までの波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（Ｃｔｍｐ）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃでないことを判定する。ここで、後述するように、ステップＳ１４０９に進んで来た場合には、判定用カウンタＣｔｍｐは１から１０まで順次インクリメントされている。即ち、Ｃｔｍｐ点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（Ｃｔｍｐ）が３でない場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃでな且つたので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１０へ進む。Ｃｔｍｐ点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（Ｃｔｍｐ）が３であった場合には、点火回数が１点火目から１０点火目までのいずれかで波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであったので、特徴５Ｈとは一致しない。故に、Ｎに進み、ノード１７２を経由してステップＳ１４１２へ進む。

次に、ステップＳ１４１０では、判定用カウンタＣｔｍｐをインクリメントする。即ち、Ｃｔｍｐ＝Ｃｔｍｐ＋１を設定する。そして、ステップＳ１４１１へ進む。ステップＳ１４１１では、１点火目から１０点火目までの波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（Ｃｔｍｐ）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃでな且つたか否かを確認する。即ち、判定用カウンタＣｔｍｐはステップＳ１４１１まで進んで来た場合に、Ｃｔｍｐ＝１１までインクリメントされるのは、Ｒｊｐｒ（１）からＲｊｐｒ（１０）までのすべてが３でない場合のみである。

Ｃｔｍｐが１０を超える場合、即ち、Ｃｔｍｐ＝１１である場合には、Ｒｊｐｒ（１）からＲｊｐｒ（１０）までのすべてが３でなく、１点火目から１０点火目までの波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（Ｃｔｍｐ）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃではな且つたので特徴５Ｈに一致しており、内燃機関に用いた燃料は標準燃料であると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ１４０５へ進む。Ｃｔｍｐが１０以下の場合は、まだ１０点火目までの波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（Ｃｔｍｐ）が３でないことを確認していないので、Ｎへ進み、ステップＳ１４０９に進む。

そして、ステップＳ１４０５は、図３５の表１８に示した特徴３Ｈ、特徴４Ｈ、特徴５Ｈのいずれかの場合に該当するので、それまでの判定結果により、内燃機関に用いた燃料は標準燃料であると判定する。そして、ノード１７１を経由して図３８のリターンへ進み、第３燃料性状特徴判定ルーチンを終了する。

次に、図３８に於いて、ステップＳ１４１２からステップＳ１４１５では、図３５の表１８の特徴４Ｊと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４１２では、点火回数が４点
火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（４）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、４点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（４）が２であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１３へ進む。４点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（４）が２でな且つた場合には、特徴４Ｊとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１３では、点火回数が５点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（５）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、５点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（５）が２であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１４へ進む。５点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（５）が２でな且つた場合には、特徴４Ｊとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１４では、点火回数が６点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（６）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、６点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（６）が２であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１５へ進む。６点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（６）が２でな且つた場合には、特徴４Ｊとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１５では、点火回数が７点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（７）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、７点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（７）が２であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、これまでの判定結果から特徴４Ｊに一致しており、内燃機関に用いた燃料は重質燃料であると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ１４１６へ進む。７点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（７）が２でな且つた場合には、特徴４Ｊとは一致しないので、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１７とステップＳ１４１８では、図３５の表１８の特徴５Ｊと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４１７では、点火回数が８点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（８）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであるか否かを判定する。即ち、８点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（８）が３であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであったので、この判定結果から特徴５Ｊに一致しており、内燃機関に用いた燃料は重質燃料であると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ１４１６へ進む。８点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（８）が３でな且つた場合には、特徴５Ｊのもう一つの特徴と一致するか否かを判定するために、Ｎに進み、ステップＳ１４１８へ進む。

次に、ステップＳ１４１８では、表１８の特徴５Ｊのもう一つの特徴と一致するか否かを判定する。即ち、点火回数が９点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（９）がイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであるか否かを判定する。即ち、９点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（９）が３であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであったので、この判定結果から特徴５Ｊに一致しており、内燃機関に用いた燃料は重質燃料であると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ１４１６へ進む。９点火目の波形パターンの認識結果Ｒｊｐｒ（９）が３でな且つた場合には、表１８に示した特徴３Ｈ、特徴４Ｈ、特徴５Ｈ、特徴４Ｊ、特徴５Ｊのいずれの特徴にも一致しないので標準燃料及び重質燃料以外の燃料であると判定し、Ｎへ進み、ステップＳ１４１９へ進む。

ステップＳ１４１６では、表１８に示した特徴４Ｊ、特徴５Ｊのいずれかの場合に該当するので、それまでの判定結果により、内燃機関に用いた燃料は重質燃料であると判定する。そして、リターンへ進み、第３燃料性状特徴判定ルーチンを終了する。

ステップＳ１４１９では、図３５の表１８に示した特徴３Ｈ、特徴４Ｈ、特徴５Ｈ、特徴４Ｊ、特徴５Ｊのいずれの特徴にも一致しないので、標準燃料及び重質燃料以外の燃料であると判定する。そして、リターンへ進み、第３燃料性状特徴判定ルーチンを終了する。以上の動作により、内燃機関に用いた燃料の燃料性状の判定が完了した。

このように、実施の形態３による内燃機関の制御装置では、揮発性の異なる燃料を用いた内燃機関に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、揮発性の違いに依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、その点火毎のイオン電流波形パターン認識結果に於いて発生した特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定しているので、内燃機関に用いた燃料の燃料性状をより正確に精度良く判定することができる。

又、燃料性状判定に用いる特徴によっては、より少ない点火回数のイオン電流波形の波形パターン認識結果により燃料性状を判定することができ、より早いタイミングでの燃料性状を判定することができる。そして判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御することにより、重質燃料を用いた場合に生じるドラビリ悪化の不具合を防止し、且つ標準燃料を用いた場合に生じる排ガスの悪化をも防止する。

実施の形態４．
この発明に係る実施の形態４による内燃機関の制御装置は、実施の形態１による内燃機関の制御装置とＥＣＵ２１が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。この発明に係る実施の形態４による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１と記憶されているプログラムが異なるので、プログラムの違いについてだけ説明する。

この発明に係る実施の形態４による内燃機関の制御装置では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数のイオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定するのであるが、所定の運転条件に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

ＥＣＵ２１で実行される実施の形態４の動作は、上述のイオン電流波形の波形パターン認識条件が、ＥＣＵ２１に於いて検出された運転条件に応じて変更される動作以外は、実施の形態１と同様であるので、以下には、実施の形態１と比較して異なる動作を具体的に説明する。

イオン電流波形の波形パターン認識条件を変更するため用いる運転条件、及びその検出について説明する。イオンの発生量に応じてイオン電流値が決まり、イオンの発生の仕方によりイオン電流波形が決まるので、イオンの発生量やイオンの発生の仕方に影響を与える運転条件を考慮することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができる。イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の燃料量であり、イオンの発生の仕方に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の点火時期であ
る。そこで、点火毎の燃料量や点火毎の点火時期等の制御パラメータはＥＣＵ２１にて演算され、燃料制御や点火時期制御に用いられているので、例えば上述の図２６の燃料性状判定ルーチンと同じタイミングに検出することができる。即ち、例えば上述の図２６が実行される点火回数毎に検出する。

そして、実施の形態１で説明したように、イオン電流波形の波形パターン認識は、図１９〜図２２のフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンに於いて行われている。図１９〜図２２のイオン電流波形パターン判定ルーチンでは、波形パターン認識を「○」「△」「×」に分類している。

具体的には、図１９〜図２２のフローチャートに於いて、イオン電流波形ＣＲＩの波形パターンが「×」であると認識するのは、ステップＳ１０５の「×判定」のステップである。同様に、イオン電流波形ＴＩＩの波形パターンが「×」であると認識するのは、ステップＳ１１４の「×判定」のステップである。同様に、イオン電流波形ＡＢＩの波形パターンが「×」であると認識するのは、ステップＳ１２３の「×判定」のステップである。更に、イオン電流波形ＡＢＩの波形パターンが「△」或いは「○」であると認識するのは、ステップＳ１３１の「△判定」のステップである。

これらのステップに於いて、イオン電流波形の波形パターン認識結果が「○」「△」「×」と決定されるのは、検出したイオン電流値の大きさに依存している。即ち、ステップＳ１０５の「×判定」のステップでは、イオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ１よりも小さいことにより「×」と認識される。又、ステップＳ１１４の「×判定」のステップでは、イオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ２よりも小さいことにより「×」と認識される。又、ステップＳ１２３の「×判定」のステップでは、イオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ３よりも小さいことにより「×」と認識される。

又、ステップＳ１３１の「△判定」のステップでは、区間３に於けるイオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）の最大値Ｉｍｋ３がＩｊｓｋ３よりも小さいことにより「△」と認識され、区間３に於けるイオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）の最大値Ｉｍｋ３がＩｊｓｋ３以上であることにより「○」と認識される。更に、ステップＳ１１０やステップＳ１１９で実行される図２３と図２４のイオン電流値ピーク判定ルーチンでは、ステップＳ２０１の「イオン電流値増減判定」のステップでのイオン電流値差分の大きさをＩｊｐ及びＩｊｍとの大きさを比較して「イオン電流値の増減」を判定している。

以上述べたＩｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、Ｉｊｓｋ３、Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさに依存して、イオン電流波形の波形パターン認識結果は影響を受ける。具体的には、Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、Ｉｊｓｋ３が大きくなると「×」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる。又、Ｉｊｐ、Ｉｊｍが大きくなると「増減なし」と判
定するイオン電流値差分が比較的多くなる。

又、Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、Ｉｊｓｋ３、Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさは同じだがイオン電流値が大きくなると、「△」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる。又更に、Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさは同じだがイオン電流値が大きくなると、「増加」或いは「減少」と判定するイオン電流値差分が比較的多くなる。そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので同じ燃料性状の燃料であっても燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、イオン電流値は極端に大きくなったり、極端に小さくなったりする場合がある。

このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる場合には、上述のＩｊ
ｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、Ｉｊｓｋ３、Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさを異なる運転条件に応じて変更することにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

そこで、実施の形態４に於いては、上述した点火回数毎の燃料量に応じて、点火回数毎に、例えば図１８の燃料性状判定ルーチンのフローチャートで用いられる上述のＩｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、Ｉｊｓｋ３、Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさを変更するようにしている。このように運転条件、即ち、例えば燃料量の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に用いた燃料性状の検出精度を向上することができる。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の燃料量に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更する具体例を説明したが、イオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火時期や内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度や燃料混合気の空燃比の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の燃料量と同様に、点火時期や内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度や燃料混合気の空燃比に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に用いた燃料性状の検出精度を向上することができる。

又、実施の形態１で説明したように、イオン電流波形の波形パターン認識を行う区間１、区間２、区間３は、図９１〜図２２のフローチャートで説明したように点火時期を基準に分割している。これは点火時期がイオン電流の発生するタイミングに影響を与えるからであるが、点火時期は、イオンの発生の仕方にも影響を与える。故に、点火回数毎の点火時期に応じて区間１、区間２、区間３を分割するクランク角度を変更することにより、イオン電流の発生するタイミングやイオン電流の発生の仕方に与える影響を排除することができる。

具体的には、図１９〜図２２のフローチャートに於いて、イオン電流波形ＣＲＩの波形パターン認識を行う区間１は、ステップＳ１０４で点火時期を基準にｄＣｒｋ０とｄＣｒｋ１をオフセット加算することにより決まる。又、イオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識を行う区間２は、ステップＳ１１３で点火時期を基準にｄＣｒｋ１とｄＣｒｋ２をオフセット加算することにより決まる。又、イオン電流波形ＡＢＩの波形パターン認識を行う区間３は、ステップＳ１２２で点火時期を基準にｄＣｒｋ２とｄＣｒｋ３をオフセット加算することにより決まる。

上述したように、イオン電流波形ＴＩＩは、混合気の爆発的な燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇による熱電離反応により発生するイオンであるので、点火時期が変化すると、点火時期に応じて変化する燃焼による圧力上昇と内燃機関のピストン上昇による圧力変化の組み合わせにより、混合気の燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇のタイミングが点火時期に応じて変化する。その結果、熱電離反応により発生するイオンの発生の仕方が異なり、例えば、イオン電流波形ＴＩＩのピークが発生するタイミングが点火時期の影響を受ける場合がある。

更に、図９と図１０に示した種種のイオン電流波形の例４、例５、例８、例９のようにイオン電流波形ＣＲＩやイオン電流波形ＴＩＩのピークが複数個発生する場合には、イオン電流波形ＴＩＩのピークの有無、即ち、波形パターン認識結果が「△」であるか「○」であるかという判定結果に影響を与える場合がある。故に、点火時期に応じてイオン電流波形のピークの有無の判定結果が異なる場合には、ｄＣｒｋ０、ｄＣｒｋ１、ｄＣｒｋ２
、ｄＣｒｋ３の値を点火時期に応じて変更することにより、点火時期、即ち運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

そこで、実施の形態４に於いては、上述した点火回数毎の点火時期に応じて、点火回数毎に、例えば図２６の燃料性状判定ルーチンのフローチャートで用いられる上述のｄＣｒｋ０、ｄＣｒｋ１、ｄＣｒｋ２、ｄＣｒｋ３の値を変更するようにしている。このように運転条件、即ち、例えば点火時期の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に用いた燃料性状の検出精度を向上することができる。

尚、上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の点火時期に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更する具体例を説明したが、区間１や区間２や区間３の分割するクランク角度の違いによるイオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火毎の燃料量や内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度や燃料混合気の空燃比の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の点火時期と同様に、内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度や燃料混合気の空燃比に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に用いた燃料性状の検出精度を向上することができる。

実施の形態５．
この発明に係る実施の形態５による内燃機関の制御装置は、実施の形態１による内燃機関の制御装置とＥＣＵ２１が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。この発明に係る実施の形態５による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１と記憶されているプログラムが異なるので、プログラムの違いについてのみ説明する。

この発明に係る実施の形態５による内燃機関の制御装置では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数のイオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定するのであるが、所定の運転条件に応じて内燃機関に用いた燃料の燃料性状判定条件を変更することにより、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

ＥＣＵ２１で実行される実施の形態５の動作は、上述の燃料性状判定条件が、ＥＣＵ２１に於いて検出された運転条件に応じて変更される動作以外は、実施の形態１と同様であるので、以下には、実施の形態１と比較して異なる動作を具体的に説明する。

イオン電流波形の波形パターン認識条件を変更するため用いる運転条件、及びその検出について説明する。イオンの発生量に応じてイオン電流値が決まり、イオンの発生の仕方によりイオン電流波形が決まるので、イオンの発生量に影響を与える運転条件を考慮することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができる。イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の燃料量である。そこで、点火毎の燃料量等の制御パラメータはＥＣＵ２１にて演算され、燃料制御に用いられているので、例えば上述の図１８の燃料性状判定ルーチンと同じタイミングに検出することができる。即ち、点火毎の燃料量等の制御パラメータは、例えば上述の図２６の燃料性状判定ルーチンが実行される点火回数毎に検出する。

そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので同じ燃料性状の燃料であっても
燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、イオン電流値は極端に大きくなったり、極端に小さくなったりする場合がある。例えば、揮発性の低い（悪い）重質燃料を用いた運転であっても、燃料量が極端に多い運転条件である燃焼サイクルに於いては、熱電離反応によるイオンの発生量が多くなり、イオン電流値が大きくなる場合がある。

このような場合には、イオン電流波形ＴＩＩのイオン電流値の大きさは、通常の燃料量である場合に比較して、図１９〜図２２のフローチャートに於けるステップＳ１１４の「×判定」のステップの「×」判定のＩｊｂｋ２よりも大きくなって、「△」判定になる場合がある。又、イオン電流波形ＴＩＩのイオン電流値のピーク値判定結果は、通常の燃料量である場合に比較して、図２３と図２４のイオン電流値ピーク判定ルーチンに於けるステップＳ２０１の「イオン電流値増減判定」のステップでのイオン電流値差分の大きさ判定値Ｉｊｐ及びＩｊｍよりも大きくなってピークがある判定となり、「○」判定となる場合がある。

このように、揮発性の低い（悪い）重質燃料を用いた運転であっても、通常の燃料量である場合にはイオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識結果が「△」判定である波形パターン認識結果が、燃料量が極端に多い運転条件である燃焼サイクルに於いては、イオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識結果が「○」判定である波形パターン認識結果となる場合がある。

又、揮発性が標準的である標準燃料を用いた運転であっても、燃料量が極端に少ない運転条件である燃焼サイクルに於いては、化学反応によるイオンの発生量が少なくなり、イオン電流値が小さくなる場合がある。そのような場合には、イオン電流波形ＣＲＩのイオン電流値の大きさは、通常の燃料量である場合に比較して、図１９〜図２２のフローチャートに於けるステップＳ１０５の「×判定」のステップの「×」判定のＩｊｂｋ１よりも小さくなって、「×」判定になる場合がある。又、イオン電流波形ＣＲＩのイオン電流値のピーク値判定結果は、通常の燃料量である場合に比較して、図２３と図２４のイオン電流ピーク判定ルーチンに於けるステップＳ２０１の「イオン電流値増減判定」のステップでのイオン電流値差分の大きさ判定値Ｉｊｐ及びＩｊｍよりも小さくなってピークがない判定となり、「△」判定となる場合がある。

このように、揮発性が標準的である標準燃料を用いた運転であっても、通常の燃料量である場合にはイオン電流波形ＣＲＩの波形パターン認識結果が「○」判定である波形パターン認識結果が、燃料量が極端に少ない運転条件である燃焼サイクルに於いては、イオン電流波形ＣＲＩの波形パターン認識結果が「△」判定や「×」判定である波形パターン認識結果となる場合がある。

上述のように、燃焼サイクル、即ち点火回数毎の燃料量に依存して、イオン電流波形の波形パターン認識結果は影響を受ける。具体的には、燃料量が極端に多くなった場合には、イオン電流ＴＩＩの波形パターン認識結果が「○」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる場合がある。又、燃料量が極端に少なくなった場合には、イオン電流ＣＲＩの波形パターン認識結果が「△」や「×」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる場合がある。そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので同じ燃料性状の燃料であっても燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、イオン電流波形ＴＩＩの波形パターン認識結果が「○」である出現回数が増加したり、イオン電流ＣＲＩの波形パターン認識結果が「△」や「×」である出現回数が増加したりする場合がある。

このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる場合には、表１７の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に示した出現回数を異なる運転条件に応じて変更することにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認
識結果を得ることができ、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

又、このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる点火サイクルの判定結果は、出現回数として計数しないようにすることにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

そこで、実施の形態５による内燃機関の制御装置では、上述した点火回数毎の燃料量に応じて、点火回数毎に、例えば図１８の表１７の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に示した出現回数を異なる運転条件に応じて変更するようにしている。又、上述した点火回数毎の燃料量に応じて、点火回数毎のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数しないようにしている。このように運転条件、即ち、例えば燃料量に応じて、内燃機関に用いた燃料の燃料性状判定条件を変更することにより、点火回数毎の燃料量が極端に多且つたり少な且つたりする影響を排除して、内燃機関に用いた燃料性状の検出精度を更に向上することができる。

尚、上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の燃料量に応じて内燃機関に用いた燃料の燃料性状判定条件を変更する具体例を説明したが、イオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火時期や内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度や燃料混合気の空燃比の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の燃料量と同様に、点火時期や内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度や燃料混合気の空燃比に応じて内燃機関に用いた燃料の燃料性状判定条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除して、内燃機関に用いた燃料性状の検出精度を向上することができる。

実施の形態６．
この発明に係る実施の形態６による内燃機関の制御装置は、実施の形態１による内燃機関の制御装置とＥＣＵ２１が異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。この発明に係る実施の形態６による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置のＥＣＵ２１と記憶されているプログラムが異なるので、プログラムの違いについてだけ説明する。以下、この発明に係る実施の形態６について、図面を参照して説明する。実施の形態６の構成は図１とほぼ同一であるので、ここでは実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。

この発明に係る実施の形態６による内燃機関の制御装置では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数のイオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定するのであるが、過去の燃料性状判定に於ける燃料性状判定結果に基づいて今回の燃料性状判定結果を変更することにより、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

実施の形態１では、冷間ファーストアイドル時にイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に基づいて内燃機関に用いた燃料性状を判定する制御装置に付いて述べた。その燃料性状判定は、今回始動した場合の冷間ファーストアイドル時に判定した燃料性状判定結果のみに従って決定していた。ところが、内燃機関に用いる燃料は、図示しない燃料タンクに貯蔵されているのであるが、その燃料タンクに新たな給油がなされない場合には、同じ燃料性状である燃料が内燃機関に用いられることになる。故に、燃料タンクに新たな給油がなされない場合には、冷間ファーストアイドル時である運
転条件が成立した場合に判定した燃料性状判定結果は、同じ判定結果になる。

故に、図示しない燃料タンクに新たな給油がなされない場合に判定した燃料性状判定結果が、過去に判定した燃料性状判定結果と異なる場合には、複数回同じ判定結果となった燃料性状判定結果が正確な判定結果である。即ち、燃料タンクに新たな給油がなされない場合に於ける今回の冷間ファーストアイドル時の燃料性状判定結果が、燃料タンクに新たな給油がなされない場合に於ける過去複数回の冷間ファーストアイドル時の燃料性状判定結果と異なる場合には、過去複数回の冷間ファーストアイドル時の燃料性状判定結果に変更することにより、より正確に燃料性状を判定することができる。即ち、過去の燃料性状判定に於ける燃料性状判定結果に基づいて今回の燃料性状判定結果を変更することにより、内燃機関に用いた燃料の燃料性状を精度良く判定することができる。

実施の形態６による内燃機関の制御装置の動作について具体的に説明する。図１には図示しない燃料タンクには燃料タンクの給油口の開閉の有無を検出するセンサや燃料タンク内の燃料量の増減を検出するセンサ等が装着されており、燃料タンクに新たに燃料が給油されたか否かを検出することができる。燃料タンクに新たに燃料が給油されたか否かを検出した結果は、ＥＣＵ２１に所定の電気信号により入力されている。

又、ＥＣＵ２１では、内燃機関が始動され、冷間ファーストアイドル時の内燃機関に用いられた燃料の燃料性状が、実施の形態１と同様の動作により判定される。そして、実施の形態６に於いては、燃料性状判定結果は、始動される毎に順次、ＥＣＵ２１に内蔵された記憶装置に記憶される。燃料タンクに新たに燃料が供給されていない場合に於ける所定回数の燃料性状判定結果が記憶されるまでは、燃料性状判定結果は、今回の始動時に判定された内燃機関に用いられた燃料の燃料性状判定結果であるとして、判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御する。前述の燃料性状判定結果を記憶する所定回数は、例えば５回であり、５回連続して判定された以降の燃料性状判定結果は、燃料タンクに新たに燃料が供給されていない場合に於いては、燃料の燃料性状は変化していないので、過去に連続して５回判定された燃料性状判定結果と同一である。

しかしながら、イオン電流に予期しないノイズが重畳する等してイオン電流波形が過去に５回連続して判定された燃料性状判定結果とならないイオン電流波形になってしまった場合には、燃料タンクに新たに燃料が供給されていない場合にも関わらず、過去に５回連続して判定された燃料性状判定結果と同一にならない場合がある。このような燃料性状判定結果が得られた場合には、今回の始動時に判定された内燃機関に用いられた燃料の燃料性状判定結果ではなく、過去に５回又は５回以上連続して判定された燃料性状判定結果であるとして、判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御する。このように、今回の燃料性状判定結果を、燃料タンクに新たに燃料が供給されていない場合に於ける所定回数の燃料性状判定結果に変更することにより、より正確な燃料性状判定を行うことができる。

又、燃料タンクに新たに燃料が供給されていない場合に、今回の燃料性状判定結果が、過去に５回又は５回以上連続して判定された燃料性状判定結果とは異なる判定結果であるが、今回までの所定回数、例えば５回連続して同一の燃料性状判定結果に判定された場合には、燃料性状判定結果は、今回の始動時に判定された内燃機関に用いられた燃料の燃料性状判定結果であるとして、判定した燃料性状に応じて内燃機関を制御するようにすることにより、より正確な燃料性状判定を行うこともできる。

次に、この発明に係る内燃機関の制御装置を、ＥＧＲを適用した内燃機関の制御に用いた場合の実施の形態７〜１２について説明する。

実施の形態７．
先ず、この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。図３９は、この発明の実施の形態７による内燃機関の制御装置を、自動車用内燃機関に適用した場合を示す構成図である。図３９に於いて、ＥＧＲ（排ガス再循環）は、排気管９と吸気管５との間をＥＧＲ管２６ａ及び２６ｂにより接続することにより行われる。ＥＧＲ管２６ａ及び２６ｂの中間部分にはＥＧＲバルブ２５が装着されており、排気管９から吸気管５に流入する排ガスの流量が、ＥＧＲバルブ２５のＥＧＲ開度Ｖｅｇｒに応じて調量される。

一方、自動車の車室内等に装着されたＥＣＵ２１は、燃料噴射制御、点火時期制御、ＥＧＲ流量制御等を実行するマイクロコンピュータシステムであり、入出力インターフェース１９、中央演算処理装置１６、ＲＯＭ１７、ＲＡＭ１８、駆動回路２０ａ及び２０ｂから構成されている。ＥＣＵ２１の入力側には、各種センサやスイッチ類が接続されており、各種センサの出力は、インターフェースを介しＡ／Ｄ変換されてＥＣＵ２１へ取り込まれる。ＥＣＵ２１は、その入力信号に基づいて演算処理を実行し、その演算結果に基づいて各種アクチュエータ用制御信号を出力し、インジェクタ７や点火プラグ２３等の各種アクチュエータを制御する。

次に、燃料噴射制御について説明する。ＥＣＵ２１は、エアフローセンサ２の出力をＡ／Ｄ変換して読み込み、クランク角センサ１１からの信号区間に於ける吸気量を積算して一吸気行程当たりの吸入空気量Ａ／Ｎ０を算出する。エアフローセンサ２により吸入空気量が検出された吸入空気は、サージタンク４に一旦充填されるために、シリンダ２４に吸入される時には応答遅れが生じる。従って、その応答遅れを補正するために、吸入空気量Ａ／Ｎ０に１次フィルターを施し、シリンダ２４に吸入される吸入空気量Ａ／Ｎを演算する。こうして演算した吸入空気量Ａ／Ｎを用いて、車両の運転状態に応じて適切な空燃比となるように基本燃料噴射量ＴＢを算出する。

そして、車両の運転状態等に応じて各種の燃料量補正を実施する。例えば、各種燃料量補正の一例として、空燃比フィードバック補正がある。この空燃比フィードバック補正は、車両の運転状態の変化、各種センサ及びアクチュエータの動作状態の変化等に起因して、車両の運転状態に応じた目標空燃比と実空燃比とに違いが発生するので、空燃比センサ１０で検出した実空燃比が車両の運転状態に応じた目標空燃比に制御されるように、実空燃比を補正するものである。

前述の燃料量補正を用いて、基本燃料噴射量ＴＢを補正して、有効燃料噴射量ＴＡを算出する。更に、インジェクタ７の開弁遅れ時間を補正する無効燃料噴射量ＴＤを加算し、実燃料噴射量ＴＩを算出する。そして、実燃料噴射量ＴＩに応じて、駆動回路２０ａを介してインジェクタ７を駆動する。

次に、ＥＧＲ制御について説明する。ＥＧＲ量は、内燃機関の運転状態に応じて、前述したＥＧＲバルブ２５のＥＧＲ開度Ｖｅｇｒによって制御される。ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒは、次式（１）によって決定される。
Ｖｅｇｒ＝Ｋｅｇｒ（ｋ）×Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ） 式（１）
ここで、Ｋｅｇｒ（ｋ）はＥＧＲ補正係数、Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）は基準ＥＧＲ開度である。

基準ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）は、内燃機関回転数Ｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]と、内燃機関負荷、例えばシリンダ２４に吸入される一吸気行程あたりの吸入空気量Ａ／Ｎ[
ｇ]とに応じて決定される。図２は、基準ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）を定め
るテーブルの概念を示す説明図である。図２に示すテーブルは、内燃機関回転数Ｎｅ[ｒ
／ｍｉｎ]の個々の値と、内燃機関負荷としての吸入空気量Ａ／Ｎ[ｇ]の個々の値との対
応（交点）毎に、それらの条件を満たすための基準ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）を定めたものである。即ち、例えば、内燃機関回転数６０００[ｒ／ｍｉｎ]と吸入空気量５[ｇ]との交点には、その条件下で要求される基本ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）が定められている。前述のように構成された図４０に示すテーブルは、ＥＣＵ２１に内蔵されているＲＯＭ１７やＲＡＭ１８に記憶されている。内燃機関負荷としての吸入空気量Ａ／Ｎ[ｇ]は、燃料噴射量制御に於いて算出したものと同じである。

式（１）に示すように、ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒは、ＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）により、内燃機関に適用されたＥＧＲの燃焼状態に応じて基準ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）を補正した値である。

次に、ＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）を用いたＥＧＲ限界制御の方法について、図４１のフローチャートに従って説明する。図４１は、ＥＧＲ限界制御の動作を説明するフローチャートである。ＥＣＵ２１では、各種センサの出力状態に応じてＥＧＲ制御を実行するか否かを決定する。ＥＧＲ制御を実行しない場合は、ＥＧＲバルブ２５は閉じられる。ＥＧＲ制御を実行する場合には、前述の式（１）に従って、ＥＧＲ開度Ｖｅｇｒが設定され、ＥＧＲバルブ２５の開度が制御（開閉）される。ＥＧＲ限界制御は、ＥＧＲ制御中に実行するために、図４１に於いて、ステップＳ３００１では、ＥＧＲ制御中か否かを判定する。ＥＧＲ制御中でない場合には、Ｎへ進み、ＥＧＲ限界制御は行われない。図４１のＥＧＲ限界制御の処理は、所定時間毎、或いは所定燃焼サイクル毎に実行される。ステップＳ３００１での判定の結果、ＥＧＲ制御中である場合には、Ｙに進み、ステップＳ３００２へ進む。

ステップＳ３００２では、燃焼状態が良であるか否かを判定する。燃焼状態の判定方法については、イオン電流を用いた方法があり、この方法については後述する。ステップＳ３００２で燃焼状態良と判定された場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「１」である場合[Ｓｔｂ＝１]には、Ｙへ進み、ステップＳ３００３へ進む。ステップＳ３００２で燃焼状態「良」と判定されなかった場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「１」でない場合[
Ｓｔｂ≠１]には、Ｎへ進み、ステップＳ３００４へ進む。

内燃機関にＥＧＲを導入したときの燃焼状態が良であれば、ＥＧＲ量を現状よりも増量することができる。そこで、ステップＳ３００３では、現状、即ち[ｋ−１]時点でのＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ−１）に増分Δｋｅｌを加算した値をＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）としてＥＧＲ開度を大きくする方向へ操作する。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００４では、燃焼状態が最適であるか否かを判定する。ステップＳ３００４で燃焼状態最適と判定された場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「２」である場合[Ｓｔｂ＝２]には、Ｙへ進み、ステップＳ３００９へ進む。ステップＳ３００４で燃焼状態最適と判定されなかった場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「２」でない場合[Ｓｔｂ≠１]には、Ｎへ進み、ステップＳ３００５へ進む。

ステップＳ３００９では、内燃機関にＥＧＲを導入したときの燃焼状態が最適であるので、ＥＧＲ量を現状維持する。即ちk時点でのＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）に[ｋ−１]
時点でのＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ−１）を設定する。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００５では、燃焼状態が限界であるか否かを判定する。ステップＳ３００５で燃焼状態限界と判定された場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「３」である場合[Ｓｔｂ＝３]には、Ｙへ進み、ステップＳ３００６へ進む。ステップＳ３００５で燃焼状態限界と判定されなかった場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「３」でない場合[Ｓｔｂ≠３]には、Ｎへ進み、ステップＳ３００４へ進む。

ステップＳ３００６では、車両の運転状態の変化等を原因として、内燃機関にＥＧＲを導入したときの燃焼状態がＥＧＲ燃焼限界であるので、ＥＧＲ量を現状よりも減量して燃焼状態を良化する必要がある。そこで、現状、即ち[ｋ−１]時点でのＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ−１）から減分Δｋｅ２を減算した値をＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）として、ＥＧＲ開度を閉じる方向へ操作する。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００７には遷移する運転状態が存在しないが、何らかの理由でエラーが生じた場合なので、ＥＧＲ補正を停止するために、ｋ時点でのＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）を「１」に設定する[Ｋｅｇｒ（ｋ）＝１]。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００８では、ＥＣＵ２１内のカウンタのカウント値ｋをインクリメント、即ち、（ｋ＝ｋ＋１）として、カウント値kの時点でのＥＧＲ限界制御の処理を終了する
。

以上、図４１に基づいてＥＧＲ限界制御の動作を説明したが、次に、そのＥＧＲ限界制御の動作をより具体的に示す一例について、図４２に基づいて説明する。図４２は、ＥＧＲ限界制御の動作の一例を示す説明図である。ＥＧＲ制御が開始されると、前述の図４１に基づく動作が開始される。即ち、図４２に於いて、（Ａ）に示すＥＧＲ制御中がＮＯからＹＥＳに変化するタイミングｔ１以降に於いて図４１のステップＳ３００１での判定がＹＥＳとなり、（Ｄ）に示すカウンタｋのカウント値が増加し、ＥＧＲ限界制御が開始される。尚、図４２の（Ａ）に示すＥＧＲ制御中がＮＯのときはＥＧＲが導入されていない場合であり、図４１のステップＳ３００１での判定はＮＯとなる。

さて、図４２の（Ａ）に示す「ＥＧＲ制御中」がＹＥＳと判定されたタイミングｔ１に於いて、図４２の（Ｂ）に示す燃焼状態が良（Ｓｔｂ＝１）であれば、図４２の（Ｃ）に示すＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）は、補正を停止していたときの値[Ｋｅｇｒ（ｋ）＝
１]から増量を開始する。その増量される増分は、図４の（Ｄ）に示すカウンタｋによる
ｋカウント当たりΔｋｅｌである。

次に、時点ｔ２に於いて図４２の（Ｂ）に示す燃焼状態が最適[Ｓｔｂ＝２]となると、図４１のステップ３００４による判定がＹＥＳとなり、ＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）は増量が停止されてそのときの値が維持される。しかしながら、その後、運転状態の変化等を原因として、内燃機関にＥＧＲを導入したときの燃焼状態がＥＧＲ燃焼限界になった場合、即ち、図４２の（Ｂ）に示す燃焼状態が限界[Ｓｔｂ＝３]となった場合、時点ｔ３に於いて図４１のステップＳ３００５による判定がＹＥＳとなり、ＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）は減量される。その減分は、Δｋｅ２である。

図４２に示す場合では、時点ｔ３でのＥＧＲ量の減量により直ちに燃焼状態が燃焼状態「良」[Ｓｔｂ＝１]になるので、再びその時点ｔ３からＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）が燃焼状態「最適」[Ｓｔｂ＝２]となるまで増量を続ける。そして、燃焼状態が「最適」[
Ｓｔｂ＝２]になると、その時点ｔ４でＥＧＲ補正係数Ｋｅｇｒ（ｋ）の増量は停止され
てその値が保持され、燃焼状態最適である燃焼状態が維持される。

又、この実施の形態７に係る内燃機関の制御装置には、シリンダ２４で混合気が燃焼する際に発生するイオンを検出する為のイオン電流検出回路２２が設けられている。イオンは混合気の燃焼状態に応じて発生し、イオン電流検出回路２２に設けられた図示していない電圧バイアス回路から点火プラグ２３にバイアス電圧をかけることにより、シリンダ２
４内に発生したイオンが点火プラグ２３とシリンダ２４により捕捉され、イオン電流検出回路２２にて図示しない検出用抵抗を介してイオン電流値を示す電圧として検出する。検出したイオン電流値を示す電圧は、ＥＣＵ２１の入出力インターフェース１９を介してＡ／Ｄ変換され、イオン電流出力としてＥＣＵ２１に入力される。

以上の構成により、内燃機関の所定の運転状態に於いて、シリンダ２４内の混合気が燃焼することにより発生するイオンは、イオン電流検出回路２２によりイオン電流出力として検出されＥＣＵ２１に入力される。イオン電流出力が入力されたＥＣＵ２１は、そのイオン電流出力に基づいてクランク角センサ１１の示すクランク角度毎のイオン電流波形を検出し、その検出したイオン電流波形により内燃機関に適用されたＥＧＲによる燃焼状態を判定することが可能となるものである。尚、その他の構成は、実施の形態１に於ける図１の構成と同様である。

次に、検出したイオン電流波形に基づいて、内燃機関に適用されたＥＧＲによる燃焼状態を判定する方法について説明する。シリンダ２４内に発生した１点火サイクルのイオンを検出したイオン電流の波形の波形図は、前述の実施の形態１に於いて図４により説明した通りであり、点火毎に検出したイオン電流波形、即ち、イオン電流値の軌跡は、イオン電流を検出するための検出区間を、クランク角度０°ＣＡまでの圧縮行程の区間１と、クランク角度０°ＣＡから１８０°ＣＡまでの燃焼行程の区間２と、クランク角度１８０°ＣＡから３６０°ＣＡまでの排気行程の区間３との、連続する３つの検出区間に分割すると、夫々の区間に於いて検出したイオン電流の波形は、前述したＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形（イオン電流値の軌跡）に分類されることになる。

そして、前述したとおり、夫々のイオン電流値の軌跡であるところのイオン電流波形は、夫々の区間の燃焼状態を表す。即ち、良い燃焼の場合には、イオン電流値が大きくなったり、イオン電流波形がピークを持ったりする特徴を持つ。又、悪い燃焼の場合には、イオン電流値が小さくなったり、イオン電流が検出できなくなったり、イオン電流波形がピークを持たなかったりする特徴を持つ。故に、夫々の検出区間に於けるイオン電流値の軌跡の特徴の有無に応じて分類することによるイオン電流波形の波形パターン認識により、夫々の検出区間の燃焼状態を分類することができる。

次に、点火毎に検出したイオン電流波形を、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形に分類して検出し、それら３つのイオン電流波形の波形パターンを認識する方法について説明する。

内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態は、導入したＥＧＲ量に対応し分類することができる。図４３、図４４、及び図４５は、ＥＧＲ量を変更した燃焼状態時の点火毎のイオン電流波形の一例を示す波形図であり、図４３は、内燃機関６の回転数と内燃機関６の負荷（吸入空気量）を固定した定常運転状態に於いて、ＥＧＲを導入しない運転条件に於ける１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示し、図４４は、定常運転状態に於いて、ＥＧＲを導入して最適な運転条件に於ける１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示し、図４５は、定常運転状態に於いて、ＥＧＲを多量に導入しＥＧＲ燃焼限界の運転条件に於ける１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示している。図４３、図４４及び図４５に於いて、夫々の波形図に於ける検出区間は、図４に示した検出区間と同じもので、各点火毎のイオン電流波形に於いて左から区間１、区間２、区間３であり、夫々の検出区間にて検出されたイオン電流波形が、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形である。

即ち、図４３〜図４５に於いて、点火毎のイオン電流波形を、前述の３つの検出区間で分割した波形パターンとして認識すると、前述したように、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と
、ＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形に分類できることが判る。更に、３つのイオン電流波形は、夫々の検出区間に於いて、イオン電流波形が検出できる場合とイオン電流波形ができない場合に分類できることが判る。又、イオン電流波形が検出できる場合の波形パターンを分類すると、ピークがある場合とピークはない場合に分類できることが判る。

そこで、図４３、図４４及び図４５に示されたＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とを、夫々「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果に分類するパターン認識を適用する。イオン電流波形を波形パターン「○」、「△」、「×」の３つの認識結果に分類する波形パターン認識条件を図４６に示す。即ち、図４６に於いて、「○」は、ピークを示すイオン電流が発生していることを示し、「△」は、イオン電流は発生しているが、ピーク電流を示す波形はないことを示し、「×」は、イオン電流は発生していないことを示す。尚、ここでは、検出方法の説明を簡単にするために波形パターン認識条件は、定性的な表現としている。

図４７は、図４６に示した波形パターン認識条件を適用して、ＥＧＲを導入しない運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果を、１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との夫々について、「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を示す表であり、試行Ｈ１〜試行Ｈ６の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列にその認識結果を示している。

同様に、図４８は、図４６に示した波形パターン認識条件を適用して、図４４に示すＥＧＲを導入して最適な運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果を、１点火〜１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との夫々について、「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を示す表であり、試行Ｈ１〜試行Ｈ６の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列にその認識結果を示している。

同様に、図４９は、図４６に示した波形パターン認識条件を適用して、図４５に示すＥＧＲ燃焼限界の運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果を、１点火〜１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との夫々について、「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を示す表であり、試行Ｈ１〜試行Ｈ６の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列にその認識結果を示している。尚、図４７〜図４９の詳細については、後述する。

この結果から明らかなように、図４３、図４４、及び図４５に示す夫々の運転条件に於ける点火毎のイオン電流波形は、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とを「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果で分類できることが判る。

このように、点火毎の任意のイオン電流波形は、連続した３つの区間である区間１と区間２と区間３で分割したＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形に分類できることは明らかである。又、図４６の波形パターン認識条件も、任意のイオン電流波形が「○」、「△」、「×」の波形パターンに分類できることは明らかである。しかしながら、イオン電流波形の波形パターンには、図４３、図４４、及び図４５に示した波形パターン以外にも比較的良く発生する波形パターンがいくつかあるので、その例を図５０に示す。図５０には、例１〜例１１について、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の順番にパターン認識した波形パターン認識結果を、「例１：○○×」のように記載して示している。

図５０に示した波形パターン認識結果は、図４６の波形パターン認識条件を適用すると図５０に記載した通りであることは明らかであるが、ここで、２、３の例について説明を加える。図５０に於ける例４、例５、例９に示すＣＲＩ波形は、区間１に於いて複数個の
ピークが現れているが、少なくとも１つ以上のピークが現れているので「○」とパターン認識できる。例５に於けるＴＩＩ波形は、区間２に於いて複数個のピークが現れているが、少なくとも１つ以上のピークが現れているので「○」とパターン認識できる。

例９に於けるＴＩＩ波形は、区間２に於いてイオン電流値が現れているが、その値は小さく、かつＣＲＩ波形を検出する区間１から値が減衰し、区間２では増加していないので、ＴＩＩ波形が現れたとは考えずに「×」とパターン認識している。又、例８、例１０に於けるＡＢＩ波形は、区間３に於いてピークを示すイオン電流が発生している例である。例１１に於けるＡＢＩ波形は、区間３に於いてイオン電流が発生しているがピークが現れていない一例ある。

上述の例では、任意のイオン電流波形を連続した３つの区間である区間１と区間２と区間３で分割したＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とに分類し、３つの夫々のイオン電流波形を「○」、「△」、「×」の波形パターンに分類し、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の順番にパターン認識した「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果を組み合わせた、例えば、図５０の「例１：○○×」というような波形パターン認識結果を得る方法について述べたが、検出した信号をコンピュータによって実現する、いわゆるパターン認識と称する認識処理を適用して、波形パターン認識結果を得る方法もある。次に、その方法の一例について説明する。

先ず、例えばクランク角度０．５°ＣＡ毎にサンプルした区間１から区間３までの夫々の区間で検出されたＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とのパターンをコンピュータに入力する。次に入力したパターン、即ちＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の夫々について、「ピークを持つ」「イオン電流値を持つ」「イオン電流値がない（所定値よりも値が小さい）」というイオン電流波形の標準パターンを定義しておき、夫々のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、標準パターンとの比較を行う。この比較結果が、波形パターン認識結果である。

このようなパターン認識結果を得る一つの方法は、パターン間の距離を定義し、その距離が最小となる標準パターンが入力したイオン電流波形のパターン認識結果とする方法である。波形パターン間の距離は、イオン電流波形、又はイオン電流の標準パターンをクランク角度０．５°ＣＡ毎のイオン電流値を並べたベクトルで表現すると、その２つのベクトルに対して、例えばユークリッド距離やハミング距離やレーベンシュタイン距離等を適用することができる。

このようなパターン認識結果は、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とについて夫々の波形が、ピークを持つ即ち「○」、或いはイオン電流値を持つ即ち「△」、或いはイオン電流値がない（所定値よりも値が小さい）即ち「×」、であるという比較結果と夫々の距離が波形パターン認識結果となる。

上述の一例では、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との夫々に対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得る方法について述べたが、連続した３つのＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との全体に対して、上述の定義の「○」「△」「×」を組み合わせたイオン電流波形の標準パターン（２７種類となる）をあらかじめ定義しておき、それらの標準パターンに対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得ることもできる。

次に、点火毎に検出したＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との波形パターン認識結果より、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する方法について説明する。

図４３、図４４、図４５、及び図５０に示したように、点火毎に検出した任意のイオン電流波形は、区間１乃至区間３に於けるＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とに分類し、夫々について「○」、「△」、「×」による波形パターン認識結果により分類することができるので、図４３に示した１点火乃至１２点火に対する１回の試行についてイオン電流波形を分類し、その分類結果のみを図４７の表に「試行Ｈ１」として示している。同様に図４４に示した１点火乃至１２点火に対する１回の試行についてイオン電流波形を分類し、その分類結果のみを図４８の表に「試行Ｒ１」として示している。又、図４５に示した１点火乃至１２点火に対する１回の試行についてイオン電流波形を分類し、その分類結果のみを図４９の表に「試行Ｇ１」として示している。

又、図４３以外のＥＧＲを導入しない運転条件時の場合の５回の試行については、図４７の表に於いて試行Ｈ２〜試行Ｈ６として示しており、従って、図４７は、図４３に対応する試行Ｈ１を加えて、計６回の試行の結果を示している。図４４以外のＥＧＲを導入して最適な運転条件時の場合の５回の試行については、図４８の表に於いて試行Ｒ２〜試行Ｒ６として示しており、従って、図４８は、図４４に対応する試行Ｒ１を加えて、計６回の試行の結果を示している。同様に、図４５以外のＥＧＲ燃焼限界の運転条件時の場合の５回の試行については、図４９の表に於いて試行Ｇ２〜試行Ｇ６として示しており、従って、図４９は、図４５に対応する試行Ｇ１を加えて、計６回の試行の結果を示している。

次に、図４７、図４８、及び図４９に「点火サイクル」として示す１点火〜１２点火に於けるＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との波形パターン認識結果「○」、「△」、「×」の組み合わせは、２７通りの組み合わせを得ることができる。即ち、その組み合わせは、図５１に示す表に於ける「ＣＲＩとＴＩＩとＡＢＩの波形パターン認識結果の組み合わせ」の欄に、「○」、「△」、「×」の組み合わせで示す２７通りである。

そこで、この２７通りの組み合わせを、図５１の表の組み合わせ名の欄に示す６つの組み合わせ、即ち、組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに分類する。組み合わせ：Ａは、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形との両方にピークを示すイオン電流が現れ、ＡＢＩ波形が発生しない波形パターンであり、組み合わせ：Ｂは、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とのいずれかにピークを示すイオン電流が現れ、ＡＢＩ波形が発生しない波形パターンであり、組み合わせ：Ｃは、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とのいずれかにイオン電流が発生する波形パターン、或いは、ＡＢＩ波形が発生する波形パターンである。又、組み合わせ：Ｄは、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とにピークを示すイオン電流が現れずに、ＡＢＩ波形が発生する波形パターンであり、組み合わせ：Ｅは、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とにピークを示すイオン電流が現れずに、ＡＢＩ波形が発生する波形パターンであり、組み合わせ：Ｆは、組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのいずれの組み合わせにも一致しない波形パターンである。

そして、図４７に示す表に於いて、１点火〜１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の３つの波形パターン認識結果の組み合わせに、図５１の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果を、試行Ｈ１〜試行Ｈ６の欄の名の列に示している。同様に、図４８に示す表に於いて、１点火〜１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の３つの波形パターン認識結果の組み合わせに、図５１の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果を、試行Ｒ１〜試行Ｒ６の欄の名の列に示している。更に、図４９に示す表に於いて、１点火〜１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の３つの波形パターン認識結果の組み合わせに、図５１の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果を、試行Ｇ１〜試行Ｇ６の欄の名の列に示している。

そして、ＥＧＲを導入しない運転条件時の、１点火〜１２点火までのイオン電流波形を、図５１の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果に対して、夫々の試行の場合に、１点火〜１２点火まで順番に組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが現れた回数を、図４７の試行Ｈ１〜試行Ｈ６の欄のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に夫々記入している。

以上のように、ＥＧＲを導入しない運転条件時の各試行のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数が、図４７の試行Ｈ１〜試行Ｈ６の欄のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に夫々示されている。即ち、図４７に於いて、各点火サイクルの１点火〜１２点火の行に対応するＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に示された出現回数は、計測し始めた１点火から夫々の点火回数までにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの組み合わせが出現した回数を示すものである。

次に、ＥＧＲを導入して最適な運転条件時の、１点火〜１２点火までのイオン電流波形を、図５１の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果に対して、夫々の試行の場合に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが現れた回数を、図４８の試行Ｒ１〜試行Ｒ６の欄のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に夫々記入している。

以上のように、ＥＧＲを導入して最適な運転条件時の各試行のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数が、図４８の試行Ｒ１〜試行Ｒ６の欄のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に示されている。即ち、図４８に於いて、各点火サイクルの１点火〜１２点火の行に対応するＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に示された出現回数は、始動から夫々の点火回数までにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの組み合わせが出現した回数を示すものである。

次に、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件時の、１点火〜１２点火までのイオン電流波形を、図５１の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果に対して、夫々の試行の場合に、１点火〜１２点火まで順番に組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが現れた回数を、図４９の試行Ｇ１〜試行Ｇ６の欄のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に夫々記入している。

以上のように、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件時の各試行のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数が、図４９の試行Ｇ１〜試行Ｇ６の欄のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に示されている。即ち、図４９に於いて、各点火サイクルの１点火〜１２点火の行に対応するＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの列に示された出現回数は、始動から夫々の点火回数までにＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの組み合わせが出現した回数を夫々示すものである。

次に、点火毎に検出した３つのイオン電流波形であるＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果より、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する方法について具体的に説明する。即ち、図５１に示すように、点火毎に検出したＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形とのパターン認識結果の組み合わせがＡの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が非常に良い燃焼状態であると判定することができる。又、それらの組み合わせがＢの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が良い燃焼状態であると判定することができる。又、それらの組み合わせがＣの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が、ＥＧＲの導入により最適な燃焼状態であると判定することができる。

又、点火毎に検出したＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせがＤの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が、ＥＧＲ燃焼限界の状態であると判定することができる。更に、それらの組み合わせがＥの場合は、その点火サイクルに於いて燃焼が得られず失火状態であると判定することができる。又、それらの組み合わせが、万が一、組み合わせＦの場合は、その点火サイクルに於ける検出結果は異常であり、正確に燃焼状態を検出できていないことがわかる。

このように、点火サイクル毎に３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせを判断することによって、点火サイクル毎の燃焼状態を検出することができる。

更に、ここで、図４７、図４８、及び図４９の結果を用いて、点火毎に検出した３つの、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との波形パターン認識結果より、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する方法について具体的に説明する。図４７は、ＥＧＲを導入しない運転条件の場合の結果であり、図４８は、ＥＧＲを導入して最適な運転条件の場合の結果であり、図４９は、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件の場合の結果である。図４７、図４８、及び図４９に於いて、点火毎のＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形と、○、△、×の波形パターン認識結果の組み合わせについて、１２点火分の出現回数の特徴を整理すると図５２のようになる。

即ち、図５２に於いて、特徴１Ｈは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形が、１２点火中に７回以上出現する場合であり、特徴２Ｈは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形が、１２回の点火中に５回以下出現する場合である。特徴１Ｒは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形が、１２回の点火中に３回以下出現する場合であり、特徴２Ｒは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形が、１２回の点火中に６回以上出現する場合であり、特徴３Ｒは、組み合わせ名：Ｃのイオン電流波形が、１２回の点火中に３回以下出現する場合である。又、特徴１Ｇは、組み合わせ名：Ｃのイオン電流波形が、１２回の点火中に４回以上出現する場合であり、特徴２Ｇは、組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形が、１２回の点火中に２回以上出現する場合である。

従って、検出した１２回の点火分のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図５２の特徴１Ｈを満足する、或いは特徴２Ｈを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態はＥＧＲを導入しない運転条件であると判定できる。又、検出した１２回の点火分のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図５２の特徴１Ｒを満足する、或いは特徴２Ｒを満足する、或いは特徴３Ｒを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態はＥＧＲを導入して最適な運転条件であると判定できる。又、検出した１２回の点火分のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図５２の特徴１Ｇを満足する、或いは特徴２Ｇを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態はＥＧＲ燃焼限界の運転条件であると判定できる。

更に、特徴１Ｈと特徴２Ｈの両者が成立した場合に、ＥＧＲを導入しない運転条件であると判定することもできる。この場合、判定精度は向上する。同様に、特徴１Ｒと特徴２Ｒと特徴３Ｒのすべての特徴が成立した場合に、ＥＧＲを導入して最適な運転条件であると判定することもできる。同様に、特徴１Ｇと特徴２Ｇの両者が成立した場合に、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件であると判定することもできる。これらの場合、判定精度は向上することは言うまでもない。

上述の例では、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する方法に用いた３つの、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との夫々に「○」「△」「×」の波形パターン認識結果を組み合わせた波形パターン認識結果を用いているので、前述したような、検出した信号をコンピュータによって実現する、所謂、パターン認識と称する認識処理を適用して、波形パターン認識結果を得る方法で得られたＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との夫々に対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）に対しても、全く同様に適用して、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定することができる。

又、連続した３つの、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形と、ＡＢＩ波形との全体に対して、上述の定義の「○」「△」「×」を組み合わせたイオン電流波形の標準パターン（２７種類となる）を予め定義しておき、それらの標準パターンに対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得る方法で得られた波形パターン認識結果に対しても、図１５に示した判定条件を適用して、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定することができるのは言うまでもない。

ところで、内燃機関にＥＧＲを導入しない運転条件である場合に、特徴１Ｈを満足するのは、以下のような理由がある。即ち、特徴１Ｈは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形と、ＴＩＩ波形とにピークが発生している燃焼状態であり、区間１と区間２のクランク角度に於いて混合気の燃焼状態が良いことを表している。ＥＧＲを導入しないと燃焼状態がよくなるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ａの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転条件である場合に、特徴２Ｒを満足するのは、以下のような理由がある。即ち、特徴２Ｒは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形にのみにピークが発生している燃焼状態であり、区間２の混合気の燃焼状態が比較的悪いことを表している。ＥＧＲを最適な状態で導入すると、ＥＧＲを導入しない場合に比較すると燃焼状態が悪くなるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ｂの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

更に、内燃機関にＥＧＲを導入してＥＧＲ燃焼限界の運転条件である場合に、特徴２Ｇを満足するのは、以下のような理由がある。即ち、特徴２Ｇは、組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形が出現するという事象であるが、組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形は、ＡＢＩ波形が発生する燃焼状態であり、従って、ＥＧＲ燃焼限界である運転条件であることを表している。

以上の説明では、具体的な例としての説明のために、特定の数値の点火回数や出現回数としているが、図５２に示したような特定の数値を用いるだけでなく、判定に用いる点火回数を変更（増加、又は減量）して判定に用いる点火回数に対する百分率で判定しても全く同じ判定結果が得られる。

次に、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施される上述した燃料性状判定の動作について、フローチャートを用いて詳細に説明する。図５３、図５４、及び図５５は、イオン電流波形パターン判定ルーチンのフローチャートであり、図５３と図５４とはノード１５２にて接続され、図５４と図５５とはノード１５３により接続されている。図５３〜図５５によるイオン電流判定ルーチンでは、点火毎のイオン電流を、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形毎に「○」、「△」、「×」の波形パターン認識を行うものである。そして後述する図５８に示す燃料状態判定ルーチンによってイオン電流波形の波形パターン認識結果から、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定を行う。

先ず、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行さ
れるイオン電流波形パターン判定ルーチンについて、図５３のイオン電流波形パターン判定ルーチンを表したフローチャートを用いて説明する。図５３に於いて、ステップＳ１０２で、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を検出する。ここで、ｉｏｎ（ｉ）は、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に順番に検出したイオン電流であることを表す。（ｉ）は、現在波形パターンを判定しているイオン電流を検出している気筒の所定のクランク角度を０°ＣＡとして、クランク角度０．５°ＣＡ毎に増加する内燃機関のクランク角度を表す。

イオン電流を検出している気筒に関しては、(i)はクランク角度７２０°ＣＡまで増加
し、クランク角度７２０°ＣＡになると(i)は再びクランク角度０°ＣＡとなり、このよ
うな動作が内燃機関本体２の回転毎に繰り返される。又、前述の所定のクランク角度０°ＣＡは、イオン電流を検出している気筒の点火時期のタイミングよりも手前のクランク角度である。点火時期はイオン電流を検出している気筒の点火毎に最適な運転状態となるようにＥＣＵ２１の機能によって変更されるので、前述の所定のクランク角度０°ＣＡは、設定され得る最も早いタイミングの点火時期よりも充分早いタイミングに設定されている。

次に、ステップＳ１０３に進み、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）を検出する。ｄＩｉｏｎ（ｉ）は、ステップＳ１０２で検出したイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）とクランク角度０．５°ＣＡ前に検出したイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）とＩｉｏｎ（ｉ−１）との差分を演算した値、即ち、
ｄＩｉｏｎ（ｉ）＝Ｉｉｏｎ（ｉ）−Ｉｉｏｎ（ｉ−１）
を代入して得た値である。ただし、［ｉ＝１］の場合のみは[Ｉｉｏｎ（ｉ−１）−Ｉｉ
ｏｎ（ｉ）]として演算することとする。このイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は、後述
する図５６，図５７のイオン電流ピーク判定ルーチンで用いるもので、検出したイオン電流波形のピーク判定に使用するものである。

次に、ステップＳ１０４に進み、現在のクランク角度が区間１にあるか否かを判定する（区間1判定）。即ち、このステップＳ１０４は、イオン電流がＣＲＩ波形であるか否か
を判定するステップである。イオン電流は、点火終了後に検出ができるので、区間１は、点火毎に変化する点火時期より所定のクランク角度ｄＣＲＫ０を経過したクランク角度の位置から開始する。区間の開始を行うクランク角度は、以降の連続する区間２も区間３も同様に計測している燃焼の点火時期を基準として決まる。即ち、現在のクランク角度が区間１にあることは、現クランク角度(i)が[ｄＣＲＫ０＋点火時期]以上で[ｄＣＲＫ１＋点火時期]未満であることにより判定する。ここで、[ｄＣＲＫ１＋点火時期]は区間２が開
始するクランク角度である。

ステップＳ１０４に於いて現在のクランク角度(i)が区間１にないと判定したときは、
Ｎに進みノード１５２を経て図５４に示すステップＳ１１３の区間２の判定に進み、現在のクランク角度(i)が区間１にあると判定したときは、Ｙに進みステップＳＷ１０５に進
む。

次にステップＳ１０５では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンが「×」であるか否かを判定する（×判定）。ＣＲＩ波形の波形パターンが「×」であるとするには、図４６に示すように「イオン電流が発生していない」ことが判定条件であるが、定常的なノイズが重畳する可能性を考慮してイオン電流Iion(i)が比較的小さく「０」に近い所定値Ｉｊｂｋ１未満の場合に「×」であると判定する。即ち、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ１未満の場合には、Ｎに進みステップＳ１０６に進む。イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ１以上の場合には、Ｙに進みステップＳ１０８に進む。

次にステップＳ１０６では、区間１のクランク角度に入ってから一度も波形パターン認識の判定をしていないことをチェックする（未判定チェック）。区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターン認識結果（以下、ＣＲＩ波形パターン認識結果と称する）はＲｊｋｌ（ｎｓ）として記憶するが、イオン電流波形の波形パターン認識を行っている点火回数nsに於いてイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合は、ＣＲＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝０]としておく。

従がって、ＣＲＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝０]となっていることにより、点火回数ｎｓに於いてはまだイオン電流波形の波形パターン認識を行っていないことをチェックすることができる。尚、点火回数nsは初期値1から始まり、後述するステッ
プＳ１３５に於いてイオン電流波形の波形パターン認識が完了する毎に更新していく。ステップＳ１０６では、ＣＲＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝０]でない場合は、Ｎに進みノード１５２を経て図５４に示すステップＳ１１３へ進み、区間１での波形パターン認識処理を終了する。ＣＲＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝０]である場合は、Ｙに進みステップＳ１０７に進む。

次にステップＳ１０７では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンは「×」であり、かつ点火回数nsに於いて区間１のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合であるので、区間１のＣＲＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝１]に設定し、Ｎに進みノード１５２を経て図５４に示すステップＳ１１３へ進み、区間１でのＣＲＩ波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１０５に於いて区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンが「×」でないと判定した場合は、ＹとなりステップＳ１０８に進んでおり、ステップＳ１０８では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定していないことをチェックする（○判定してないチェック）。区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定していないことの認識は、区間１のＣＲＩ波形パターン認識結果Rjk1(ns)に記録されており、Ｒｊｋｌ（ｎｓ）≠３であることにより判定することができる。

他方、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定していることの認識は、図９に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことにより判定することができる。この判定方法については、後述するステップＳ１１０、即ちそのステップＳ１１０の詳細を示す図５６のイオン電流ピーク判定ルーチンで具体的に説明する。

ステップＳ１０８でＣＲＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝３]であると判定した場合は、Ｎに進む。即ち、一度でも区間１のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定すれば、現在検出している点火回数nsのイオン電流波形は「○」判定であり、「△」判定や再び「○」判定をする必要はないので、Ｎに進みノード１５２を経て図５４に示すステップＳ１１３に進む。ステップＳ１０８でＣＲＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）≠３]であると判定した場合は、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形は「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、Ｙに進みステップＳ１０９へ進む。

ステップＳ１０９では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンは「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、区間１の判定
結果、即ちＣＲＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝２]を設定してステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、図５６に示すイオン電流値判定ルーチンへ進み、現在のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）に於いてイオン電流波形のピークの有無を判定し、そのイオン電流値判定ルーチンに於いてイオン電流波形にピークがあると判定した場合（以下、イオン電流波形ピーク認識結果と称する）には、Ｒｊｍｋ（ｉ）に「１」を設定する。イオン電流波形にピークがないと判定した場合には、イオン電流波形ピーク認識結果Ｒｊｍｋ（ｉ）に「０」を設定する。図５６のイオン電流値判定ルーチンの動作については後述する。ステップＳ１１０の処理の後、ステップＳ１１１に進む。

次にステップＳ１１１では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンが「○」であるか否かを判定する（○判定）。波形パターン認識結果が「○」であると判定するのは、図４６に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことであるので、ステップＳ１１０での判定結果は、イオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]の場合である。故に、イオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]である場合には、Ｙへ進みステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１１でイオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）≠１]と判定した場合は、イオン電流波形にピークが無かったことを示すので、Ｎへ進みノード１５２を経て図５４に示すステップＳ１１３へ進み、区間１での波形パターン認識処理を終了する。即ち、ステップＳ１１１に於いてＮへ進んだ場合は、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンは、「×」判定でなく、かつ「○」判定でないので、ステップＳ１０９で設定した区間１が「△」判定であるとしてＣＲＩ波形パターン認識結果[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝２]を保持し、確定する。そして、区間１でのＣＲＩ波形パターン認識処理を終了する。

ステップＳ１１２では、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＣＲＩ波形の波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定でもなく、「○」判定であることが明らかになったので、区間１の判定結果であるＣＲＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋｌ（
んｓ）＝３]を設定して、ノード１５２を経て図５４に示すステップＳ１１３に進み、区
間１での波形パターン認識処理を終了する。

次に、図５４に於けるステップＳ１１３から始まる区間２のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理について説明する。ＣＲＩ波形の波形パターン認識条件とＴＩＩ波形の波形パターン認識条件は同一であるので、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理についての説明は、区間１のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理の説明とほぼ同じであるが、以下に詳細に説明する。

ステップＳ１１３では、現在のクランク角度が区間２にあることを判定する（区間２判定）。即ち、ステップＳ１１３は、イオン電流がＴＩＩ波形であるか否かを判定するステップである。現在のクランク角度が区間２にあることは、現クランク角度(i)が[ｄＣｒｋｌ＋点火時期]以上で且つ[dCrk2＋点火時期]未満であることにより判定する。ここで、[ｄＣＲＫ２＋点火時期]は区間３が開始するクランク角度である。現在のクランク角度が
区間２にないと判定したときは、Ｎに進みノード１５３を経て図５５に示すステップＳ１２２の区間３判定に進む。現在のクランク角度が区間２にあると判定したときは、Ｙに進みステップＳ１１４に進む。

次にステップＳ１１４では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターンが「×」であるか否かを判定する（×判定）。ＴＩＩ波形の波形パターンが「×」であるための判定条件は、図４６示すようにイオン電流が発生していないということであるが、定常的なノイズが重畳する可能性を考慮して、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）が比較的小さく「０」に近い所定値Ｉｊｂｋ２未満の場合に「×」であると判定する。即ち、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ２未満の場合には、Ｎに進みステップＳ１１５に進む。イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ２以上の場合には、Ｙに進みステップＳ１１７に進む。

次にステップＳ１１５では、区間２のクランク角度に入ってから一度も波形パターン認識の判定をしていないことをチェックする（未判定チェック）。区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターン認識結果（以下、ＴＩＩ波形パターン認識結果と称する）はＲｊｋ２（ｎｓ）として記憶するが、イオン電流波形の波形パターン認識を行っている点火回数nsに於いてイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合は、ＴＩＩ波形パターン認識結果は[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０]としておく。

ＴＩＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０]となっていることにより、点火回数nsに於いてはまだイオン電流波形の波形パターン認識を行っていないことがチェックできる。ステップＳ１１５では、ＴＩＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０]でない場合は、Ｎに進みノード１５３を経て図５５のステップＳ１２２へ進み、区間２でのＴＩＩ波形パターン認識処理を終了する。ＴＩＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（
ｎｓ）＝０]である場合は、Ｙに進みステップＳ１１６に進む。

次に、ステップＳ１１６では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターンは「×」であり、かつ点火回数nsに於いて区間２のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合であるので、区間２のＴＩＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝１]に設定し、Ｎに進みノード１５３を経てステップＳ１２２へ進み、区間２でのＴＩＩ波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１１４で区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターンが「×」でないと判定した場合はステップＳ１１７に進んでいるので、ステップＳ１１７では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定してないことをチェックする（○判定してないチェック）。区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定していないことは、区間２のＴＩＩ波形パターン認識結果Ｒｊｋ２（ｎｓ）に記録されており、ＴＩＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）≠３]であることにより判定できる。区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」判定であることは、図４６に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことである。この判定方法は後述するステップＳ１１９、即ち図５６のイオン電流ピーク判定ルーチンで具体的に説明する。ステップＳ１１７でＴＩＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝０＝３]であると判定した場合は、Ｎに進む。

即ち、一度でも区間２のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定すれば、現在検出している点火回数nsのイオン電流波形は「○」判定であり、「△」判定や再び「○」判定をする必要はないので、Ｎに進みノード１５３を経て図５５に示すステップＳ１２２に進む。ステップＳ１１７でＴＩＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）
≠３]であると判定した場合は、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形は「×」判
定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、Ｙに進みステップＳ１１８へ進む。

ステップＳ１１８では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちイオン電流波形ＴＩＩの波形パターンは「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、区
間２の判定結果であるＴＩＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]を設定してステップＳ１１９に進む。

ステップＳ１１９では、図５６のイオン電流値ピーク判定ルーチンへ進み、現在のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）に於いてイオン電流波形のピークの有無を判定し、イオン電流波形にピークがあると判定した場合には、イオン電流波形ピーク認識結果Ｒｊｍｋ（ｉ）に「１」を設定する。イオン電流波形にピークがないと判定した場合には、イオン電流波形ピーク認識結果Ｒｊｍｋ（ｉ）に「０」を設定する。ステップＳ１１９の処理の後、ステップＳ１２０に進む。

次にステップＳ１２０では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターンが「○」であるか否かを判定する（○判定）。ＴＩＩ波形パターン認識結果が「○」であると判定するのは、図４６に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことであるので、ステップＳ１１９でのイオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]の場合である。故に、イオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]である場合には、Ｙへ進みステップ１２１に進む。

ステップＳ１２０でイオン電流波形ピーク認識結果をＲｉｍｋ（ｉ）≠１と判定した場合は、イオン電流波形にピークが無かったことになるので、Ｎへ進みノード１５３を経て図５５に示すステップＳ１２２へ進み、区間２でのＴＩＩ波形パターン認識処理を終了する。即ち、Ｎへ進んだ場合は、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターンは、「×」判定でなく、かつ「○」判定でないので、ステップＳ１１８で設定した区間２が「△」である判定結果、即ちＴＩＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｍｋ２（ｎｓ）＝２]として保持し、確定する。そして、区間２でのＴＩＩ波形パターン認識処理を終了する。

ステップＳ１２１では、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＴＩＩ波形の波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定でもなく、「○」判定であることが明らかになったので、区間２の判定結果であるＴＩＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋ２（
ｎｓ）＝３]を設定して、ノード１５３を経て図５５に示すステップS122に進み、区間２
でのTII波形パターン認識処理を終了する。

次に、図５５に示すステップＳ１２２から始まる区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンの波形パターン認識処理について説明する。ＡＢＩ波形の波形パターン認識条件もＴＩＩ波形の波形パターン認識条件と同一であるので、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理についての説明は、区間２のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識処理の説明とほぼ同じであるが、以下に詳細に説明する。

図５５に於いて、ステップＳ１２２では、現在のクランク角度が区間３にあることを判定する（区間３判定）。即ち、ステップＳ１２２は、イオン電流がＡＢＩ波形であるか否かを判定するステップである。現在のクランク角度が区間３にあることは、現クランク角度(i)が[ｄＣｒｋ２＋点火時期]以上で且つ[ｄＣＲＫ３＋点火時期]未満であることによ
り判定する。ここで、[ＤｃＲＫ３＋点火時期]は、区間３が終了するクランク角度である。現在のクランク角度(i)が区間３にないと判定したときは、Ｎに進みステップＳ１３２の区間３終了直後判定に進む。現在のクランク角度が区間３にあると判定したときは、Ｙに進みステップＳ１２４に進む。

次に、ステップＳ１２４では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンが「×」であるか否かを判定する（×判定）。ＡＢＩ波形の波形パ
ターンが「×」であることは、図４６に示すように「イオン電流が発生していない」ことが判定条件であるが、定常的なノイズが重畳する可能性を考慮して比較的小さく「０」に近い所定値Ｉｊｂｋ３未満の場合に「×」であると判定する。即ち、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ３未満の場合には、Ｎに進みステップＳ１２５に進む。イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）がＩｊｂｋ３以上の場合には、Ｙに進みステップＳ１２７に進む。

次にステップＳ１２５では、区間３のクランク角度に入ってから一度も波形パターン認識の判定をしていないことをチェックする（未判定チェック）。区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターン認識結果（以下、ＡＢＩ波形パターン認識結果と称する）としてＲｊｋ３（ｎｓ）に記憶するが、イオン電流波形の波形パターン認識を行っている点火回数nsに於いてイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合は、ＡＢＩ波形パターン認識結果としての[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０]としておく。ＡＢＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０]となっていることにより、点火回数nsに於いてはまだイオン電流波形のＡＢＩ波形パターン認識を行っていないことがチェックできる。ステップＳ１２５では、ＡＢＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０]でない場合は、Ｎに進みステップＳ１３２へ進み、区間３でのＡＢＩ波形パターン認識処理を終了する。ＡＢＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝０]である場合は、Ｙに進みステップＳ１２６に進む。

次に、ステップＳ１２６では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンは「×」であり、かつ点火回数ｎｓに於いて区間３のクランク角度にあるイオン電流波形の波形パターン認識を行っていない場合であるので、区間３の判定結果であるＡＢＩ波形パターン認識結果をＲｊｋ３（ｎｓ）＝１に設定し、Ｎに進みステップＳ１３２へ進み、区間３でのＡＢＩ波形パターン認識処理を終了する。

次に、ステップＳ１２４に於いて区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンが「×」でないと判定した場合はステップＳ１２７に進んでいるので、ステップＳ１２７では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定してないことをチェックする（○判定してないチェック）。区間３のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」と判定していないことは、区間３のＡＢＩ波形パターン認識結果Ｒｊｋ３（ｎｓ）に記録されており、ＡＢＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ
）≠３]であることにより判定できる。

区間３のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」判定であることは、図４６に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことである。この判定方法は、後述するステップＳ１２９、即ち図５６のイオン電流ピーク判定ルーチンで具体的に説明する。ステップＳ１２４でＡＢＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝３]であると判定した場合は、Ｎに進む。

即ち、一度でも区間３のクランク角度にあるイオン電流波形が「○」であると判定すれば、現在検出している点火回数nsのイオン電流波形は「○」判定であり、「△」判定や再び「○」判定をする必要はないので、Ｎに進みステップＳ１３２に進む。ステップＳ１２４でＡＢＩ波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）≠３]であると判定した場合は、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形は「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、Ｙに進みステップＳ１２８へ進む。

ステップＳ１２８では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンは「×」判定ではなく、少なくとも「△」判定であるので、区間３の判定結果であるＡＢＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]を設定してステップＳ１２９に進む。

ステップＳ１２９では、図５６のイオン電流値判定ルーチンへ進み、現在のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）に於いてイオン電流波形のピークの有無を判定し、イオン電流波形にピークがあると判定した場合には、イオン電流波形ピーク認識結果Ｒｊｍｋ（ｉ）に「１」を設定する。イオン電流波形にピークがないと判定した場合には、イオン電流波形ピーク認識結果Ｒｊｍｋ（ｉ）に「０」を設定する。ステップＳ１２９の処理の後、ステップＳ１３０に進む。

次に、ステップＳ１３０では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンが「○」であるか否かを判定する（○判定）。波形パターン認識結果が「○」であると判定するのは、図４６に示すように「イオン電流が発生し、波形にはっきりとしたピークが現れている」ことであるので、ステップＳ１２９での判定結果イオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]の場合である。故に、イオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]である場合には、Ｙへ進みステップＳ１３１に進む。ステップＳ１３０でイオン電流波形ピーク認識結果が[Ｒｊｍｋ（ｉ）≠１]であると判定した場合は、イオン電流波形にピークが無かったので、Ｎへ進みステップＳ１３２へ進み、区間３でのＡＢＩ波形パターン認識結果処理を終了する。

ステップＳ１３０に於いてＮへ進んだ場合は、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンは、「×」判定でなく、かつ「○」判定でないので、ステップＳ１２８で設定した区間３が「△」であるとの判定結果、即ちＡＢＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｍｋ３（ｎｓ）＝２]に保持し、確定する。そして、区間３でのＡＢＩ波形パターン認識処理を終了する。

ステップＳ１３１では、区間３のクランク角度にあるイオン電流波形、即ちＡＢＩ波形の波形パターンは「×」判定ではなく、「△」判定でもなく、「○」判定であることが明らかになったので、区間３の判定結果であるＡＢＩ波形パターン認識結果を[Ｒｊｍｋ３
（ｎｓ）＝３]を設定して、ステップＳ１３２に進み、区間３でのＡＢＩ波形パターン認
識処理を終了する。

ステップＳ１３２では、現クランク角度(i)が区間３の終了直後のクランク角度にある
否かを判定する（区間3終了直後判定）。現クランク角度（ｉ）が[ｄＣｒｋ３＋１＋点火時期]に等しいと判定した時には、現クランク角度(i)は区間３の終了直後のクランク角度であると判定し、Ｙへ進みステップＳ１３４へ進む。現クランク角度（ｉ）が[ｄＣｒｋ
３＋１＋点火時期]に等しくないと判定した時には、Ｎへ進みリターンへ進み処理を終了
する。

ステップＳ１３４では、点火回数nsに於いて、区間１から区間３までのイオン電流波形の波形パターン認識が完了したので、点火回数nsに於ける、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形についての波形パターン認識結果「×」「△」「○」の組み合わせ名を判定する。その判定方法の詳細については後述るが、図５９に示すイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンによる判定方法により、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形についての波形パターン認識結果「×」「△」「○」の組み合わせ名が、「Ａ」か「Ｂ」か「Ｃ」か「Ｄ」かについて判定した後、ステップＳ１３５へ進む。

最後に、ステップＳ１３５では、点火回数を更新するために、ｎｓに[ｎｓ＋１]を設定する。そして、リターンへと進み、点火回数nsでのイオン電流波形パターンの判定を終了する。即ち、ステップＳ１３５を経過した以降は、点火回数nsでのイオン電流波形パターン判定は完了していることとなる。

前述の図５３〜図５５に示すフローチャートに基づく説明では、イオン電流値ピーク判定ルーチンとイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンの処理についての説明を保留していたので、次にそれらについて説明する。先ず、図５６及び図５７に基づいてイオン電流値ピーク判定ルーチンの動作について説明する。

最初に、「イオン電流波形がピークを持つ状態」を定義する。今、イオン電流値は、内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に計測されている。イオン電流値の増減は、クランク角度(i)とクランク角度（ｉ−１）の差分で判断するこ
とができる。イオン電流値の増減は、図５３のステップＳ１０３にて演算されているイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）に記憶されている。そこで、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）とその経緯を用いて「イオン電流波形がピークを持つ状態」を以下のように定義する。

先ず、「イオン電流波形がピークを持つ状態」とは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合が「イオン電流波形がピークを持つ状態」と定義する。

次に、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は増加も減少もしない「増減なし」の場合も存在する。この状態が発生した場合でも、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−２）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合も「イオン電流波形がピークを持つ状態」と定義する。しかし、イオン電流ｄＩｉｏｎ（ｉ）がゆっくりと変化する場合には、クランク角度でいくつかの期間連続して「増減なし」となる場合もある。例えば、「増減なし」であるクランク角度が２回続いた場合には、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−３）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−２）が「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合がこれに該当する。

この場合も、「イオン電流波形がピークを持つ状態」であると言えるので、「イオン電流波形がピークを持つ状態」の定義に追加する。しかしながら、あまりにもイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」である状態が続くと「イオン電流波形がピークを持つ状態」とは言えないので、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」である状態が続く回数に制限を設けて判定する必要がある。その所定回数をＫｃｊｄｉｍ回とする。即ち、「イオン電流がピークを持つ状態」とは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ））からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合に、「イオン電流波形がピークを持つ状態」と定義する。

以上述べた「イオン電流波形がピークを持つ状態」の２種類の定義に基づき、
ピーク１：イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合。
ピーク２：イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ））からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが「増減なし」となりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「減少」した場合。
をクランク角度（ｉ）に於いて「イオン電流波形がピークを持つ状態」があったと判定する。

上記の定義に従ったイオン電流値ピーク判定を、図５６及び図５７に示すフローチャートに従って具体的に説明する。尚、図５６と図５７に示すフローチャートは、夫々ノード
２５２、２５３により接続されている。

図５６に於いて、先ず、ステップＳ２０１にて、イオン電流値の「増減なし」を判定する（イオン電流値増減判定）。イオン電流は増減していないにも関わらず、ノイズ等の影響により、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減、即ち「０」でなく正負の値を示す場合がある。そこで、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｍ（＜０）よりも大きく、Ｉｊｐ（＞０）よりも小さい場合は、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増減なし」として判定することにする。即ち、ステップＳ２０１に於いて、ｄＩｉｏｎ（ｉ）dIion(i)＞Ｉｊｐ、又はＩｍｊ＞ｄＩｉｏｎ（ｉ）であるかを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｍ（＜０）よりも大きく、Ｉｊｐ（＞０）よりも小さい場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２０２へ進む。又、判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｉｐ（＞０）よりも大きく、又はＩｊｍ（＜０）よりも小さい場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２０３へ進む。

次に、ステップＳ２０２では、ステップＳ２０１にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増減なし」として判定されたので、イオン電流増減なしを[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝０]として記憶する。そして、ステップＳ２０６へ進む。

次にステップＳ２０３にて、イオン電流値の「増加」を判定する（イオン電流値増加判定）。即ち、ステップＳ２０３に於いて、[ｄＩｉｏｎ（ｉ）＞Ｉｊｐ]であるか否かを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）がＩｊｐ（＞０）以上の場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２０４へ進む。又、判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が、Ｉｊｐ（＞０）よりも小さい場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２０５へ進む。

次にステップＳ２０４では、ステップＳ２０３にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増加」したと判定されたので、イオン電流増加を[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝１]として記憶する。そして、ステップＳ２０６へ進む。

次にステップＳ２０５では、ステップＳ２０３にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「増加」しなかった」と判定された、即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）は「減少」したと判定されたので、イオン電流減少を[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝−１]として記憶する。そして、ステップＳ２０６へ進む。

次に、ステップＳ２０６以降のステップでは、イオン電流の増減に応じて「イオン電流値がピークを持つ状態」を判定する。先ず上述した「ピーク１」の場合を判定する。即ち、ステップＳ２０６はイオン電流値ピーク判定１を行うもので（イオン電流値ピーク判定１）、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝−１]であるか否かを判定する。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少した場合には、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ
）＝−１]が成立するので、Ｙへ進み、ステップＳ２０７へ進む。又、判定の結果、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝−１]が成立しなかった場合には、Ｎへ
進み、ステップＳ２０９へ進む。

次に、ステップＳ２０７では、ステップＳ２０６にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少し、イオン電流値がピークを持つ状態と判定したので、イオン電流ピーク有りという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]として記憶する。そして、ステップＳ２０８へ進む。

次に、ステップｓ２０８では、上述した「ピーク２」の場合を判定するために、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が「増減なし」となった回数を計数するための増加中カウンタ
Ｃｊｄｉをリセットする。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｘ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｘ））からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）までのＸ個が「増減なし」となっていないので、増加中カウンタを[Ｃｊｄｉ＝０]に設定する。尚、この増加中カウンタＣｊｄｉの使い方については、後述する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定のルーチンを終了する。

次に、ステップＳ２０９以降のステップでは、上述したピーク２の場合を判定する。即ち、ステップＳ２０９はイオン電流値ピーク判定２を行うもので、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）dIion(i-(Ｋｃｊｄｉｍ))からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが増減なしとなりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少した場合か否かを判定する。先ず、ステップＳ２０９に於いては、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝−１]であるか否かを判定する（イオン電流値ピーク判定２）。

これは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が増減なしの状態からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少した状態であり、上述したピーク２の場合が完了する状態に該当している。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が増減なしとなった場合には、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝−１]が成立するので、Ｙへ進み、ステップＳ２１０へ進む。又、判定の結果、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝−１]が成立しなかった場合には、Ｎへ進み、ノード２５２を介して図５７に示すステップＳ２１４へ進む。

次にステップＳ２１０では、イオン電流値ピーク判定３として、上述したピーク２の場合が完了する状態に該当しているか否かを判定する（イオン電流値ピーク判定３）。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｋｃｊｄｉｍ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが増減なしとなりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少した場合に該当するイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増減なし」の状態からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少した状態か否かを判定する。

後述する増加中カウンタＣｊｄｉには、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ））からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで「増減なし」の状態が継続した回数が記憶されている。即ち、ステップS210では、[Ｋｃｊｄｉｍ＞Ｃｊｄｉ]で、且つ[Ｃｊｄｉ＞０]であるか否かを判定する。判定の結果、[Ｋｃｊｄｉｍ＞Ｃｊｄｉ]で、且つ[Ｃｊｄｉ＞０]が成立した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２１１へ進む。又、判定の結果、[Ｋｃｊｄｉｍ＞Ｃｊｄｉ]、又は[Ｃｊｄｉ＞０]が成立しなかった場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２１３へ進む。

次に、ステップＳ２１１では、ステップＳ２１０にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが増減なしとなりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少してイオン電流値がピークを持つ状態と判定したので、イオン電流ピーク有りという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝１]として記憶する。そして、ステップＳ２１２へ進む。

次に、ステップＳ２１２では、上述したピーク２の場合を判定するために、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減なしとなった回数を計数するための増加中カウンタＣｊｄｉ
をリセットする。即ち、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｘ＋１））が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｘ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）までのＸ個が増減なしという状態に該当していないので、増加中カウンタを[Ｃｊｄｉ＝０]に設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、イオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次に、ステップＳ２１３では、ステップＳ２１０にて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個より多く増減なしとなりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が減少した状態であるか、或いはイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｘ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｘ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個以下までが増減なしとなった状態に該当せずにイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が増減なしとなりイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が減少した状態であるかのいずれかであるので、「イオン電流値がピークを持つ状態ではない」と判定したので、イオン電流ピークなしという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝０]として記憶する。

以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、イオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定が終了したのでリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

前述のステップＳ２０６乃至ステップＳ２１３に示したイオン電流値ピーク判定１〜イオン電流値ピーク判定３に於いて、前述のピーク１かピーク２の状態に該当してイオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定は終了しているので、ノード２５２を介して連続する図５７に示すステップＳ２１４以降のステップでは、上述したピーク２の場合が始まる状態であるイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減なしとなった状態であるか、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して増減なしとなった状態であるかを判定する。

即ち、図５７に於いて、先ず、ステップＳ２１４では、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減なしとなった状態か否かを判定する（イオン電流値ピーク判定４）。判定の結果、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減なしとなった場合には、[Ｒ
ｊｄｉ（ｉ−１）＝１]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝０]が成立するので、Ｙへ進み、ステ
ップＳ２１５へ進む。又、判定の結果、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝１]で、且つ[Ｒｊｄｉ（
ｉ）＝０]が成立しなかった場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２１７へ進む。

次に、ステップＳ２１５では、上述したピーク２の場合を判定するために、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減なしとなった回数を計数するための増加中カウンタＣｊｄｉをセットする。即ち、上述したピーク２の場合が始まる状態であるイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）が「増加」してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が増減なしとなった状態であるので、[Ｃｊｄｉ＝１]を設定する。そして、ステップＳ２１６へ進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述したピーク１かピーク２の状態に該当してイオン電流値がピークを持つ状態である場合の判定は終了しているので、イオン電流値がピークを持つ状態ではない。故にステップＳ２１６では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピーク無しという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝０]として記憶する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、イオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定が終了したので、ノード２５３を介して図５６
に示すリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次にステップＳ２１７では、イオン電流値ピーク判定５として、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して増減なしとなった状態であるかを判定する（イオン電流値ピーク判定５）。判定の結果、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝０]が成立した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２１８へ進む。又、判定の結果、[Ｒｊｄｉ（ｉ−１）＝０]で、且つ[Ｒｊｄｉ（ｉ）＝０]が成立しなかった場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２２５へ進む。

増加中カウンタＣｊｄｉには、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ））からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１））まで増減なしの状態が継続した回数が記憶されているので、増加中カウンタが[Cjdi=0]であれば、上述したピーク２の場合に該当するイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１））とｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して増減なしの状態でないことが判る。ステップＳ２２２にて後述するが、増加中カウンタＣｊｄｉは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ））からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個よりも大きくなった場合にも増加中カウンタが[Ｃｊｄｉ＝０]となるように設定されているので、上述したピーク２の場合に該当するイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して増減なしの状態でないことになる。

故にステップＳ２１８では、イオン電流値ピーク判定６として、上述したピーク２の場合に該当してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して「増減なし」となった状態であるか否かを判定するために、増加中カウンタが[
Ｃｊｄｉ＝０]であるか否かを判定する（イオン電流値ピーク判定６）。即ち、判定の結
果、[Ｃｊｄｉ＝０]が成立した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２１９へ進む。又、判定の結果、[Ｃｊｄｉ＝０]が成立しなかった場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述したピーク１かピーク２の状態に該当して「イオン電流値がピークを持つ状態である」場合の判定は終了しているので、イオン電流値がピークを持つ状態ではない。故にステップＳ２１９では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝
０]として記憶する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて
、「イオン電流値がピークを持つ状態」か否かの判定が終了したので、ノード２５３を介して図１９に示すリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

次にステップＳ２２０では、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）まで増減なしの状態が継続した回数がＫｃｊｉｍ回よりも多くなったか否かを判定する（イオン電流値ピーク判定7）。即ち、その判定の結果、[Ｃｊｄｉ＞Ｋｃｊｉｍ]が成立した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ２２１へ進む。又、判定の結果、[Ｃｊｉｄｉ＞Ｋｃｊｉｍ]が成立しなかった場合には、Ｎへ進み、ステップＳ２２３へ進む。

ステップＳ２０９までのステップで上述したピーク１かピーク２の状態に該当してイオン電流値がピークを持つ状態である場合の判定は終了しているので、イオン電流値がピークを持つ状態ではない。故にステップＳ２２１では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝０]として記憶する。そして、ステップＳ２２２へ進む。

増加中カウンタＣｊｄｉは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）までのＫｃｊｄｉｍ個よりも大きくなった場合にも増加中カウンタ[Ｃｊｄｉ＝０]となるように設定してイオン電流値がピークを持つ状態ではないという判定結果を表すようにしている。故に、ステップＳ２２２では、増減中カウンタを[Ｃｊｄｉ＝０]に設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、イオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定が終了したので、ノード２５３を介して図５６に示すリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

ステップＳ２０９までのステップで上述したピーク１かピーク２の状態に該当してイオン電流値がピークを持つ状態である場合の判定は終了しているので、イオン電流値がピークを持つ状態ではない。故にステップＳ２２３では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝０]として記憶する。そして、ステップＳ２２４へ進む。

増加中カウンタＣｊｄｉは、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで増減なしの状態が継続した回数が記憶されているので、今回のイオン電流Iion(i)を計測したタイミングに於いてイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とｄＩｉｏｎ（ｉ）が連続して増減なしの状態なった結果を加算して次回のイオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ＋１）を計測したタイミングに於いて増加中カウンタＣｊｄｉがイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−（Ｃｊｄｉ＋１））が増加してイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−Ｃｊｄｉ）からイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）まで増減なしの状態が継続した回数を表すように設定する必要がある。

故に、ステップＳ２２４では、増加中カウンタＣｊｄｉをインクリメントするために、増減中カウンタを[Ｃｊｄｉ＝Ｃｊｄｉ＋１]に設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、イオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定が終了したので、ノード２５３を介して図５６に示すリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

ステップＳ２０９までのステップで上述したピーク１かピーク２の状態に該当してイオン電流値がピークを持つ状態である場合の判定は終了しているので、イオン電流値がピークを持つ状態ではない。故にステップＳ２２５では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いてはイオン電流ピークなしという判定状態を[Ｒｊｍｋ（ｉ）＝０]として記憶する。そして、ステップＳ２２６へ進む。

ステップＳ２１７までのステップに於いて、イオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）までの経緯が、上述したピーク１かピーク２の状態に該当する一部であるイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ−１）とイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）の経緯にあてはまらないことが判る。故にステップＳ２２６では、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ＋１）を計測したタイミングに於いてイオン電流差分ｄＩｉｏｎ（ｉ）とｄＩｉｏｎ（ｉ＋１）が連続して増減なしの状態になったとしても「イオン電流値がピークを持つ状態」ではないので、増減中カウンタを[Ｃｊｄｉ＝０]に設定する。以上で、イオン電流Ｉｉｏｎ（ｉ）を計測したタイミングに於いて、イオン電流値がピークを持つ状態か否かの判定が終了したので、ノード２５３を介して図１９に示すリターンへ進み、イオン電流値ピーク判定ルーチンを終了する。

以上、図５６及び図５７に基づいて、イオン電流値ピーク判定ルーチンの動作について説明した。次に、図５９〜図６７に基づいて、前述の図５３のフローチャートに基づく説明では説明を保留したイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンの処理について説明す
る。尚、図２２乃至図３０に示すフローチャートは、夫々、ノード１９１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６、１９７、１９８、１９９、２００、２０１、２０２に於いて相互に接続されているものである。

図５９乃至図６７に示すイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンでは、図５３のイオン電流波形パターン判定ルーチンに於いて点火回数ｎｓ毎に判定したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果「○」「△」「×」の組み合わせが、図５１に定義した組み合わせ名Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのいずれの組み合わせ条件に一致するかを判定する。

先ず、図５９に於いて、先ずステップＳ５０１では、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＣＲＩ判定１）。即ち、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５０２へ進む。ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９１を経て図６０に示すフローチャートのステップＳ５１８へ進む。

ステップＳ５０２では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＴＩＩ判定１１）。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎ
ｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ
５０３へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９２を経て図６１に示すフローチャートのステップＳ５０８へ進む。

ステップＳ５０３では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定１１１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５０４へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５０５へ進む。

ステップＳ５０４では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「×」×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｅと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝５]を設定し、リターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５０５では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定１１２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５０６へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５０７へ進む。

ステップＳ５０６では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「×」「△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
４]を設定し、リターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５０７では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「×」「○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
４]を設定し、ノード１９３を経て図５９のリターンへと進み処理を終わる。

次に、前述のステップＳ５０２での判定の結果、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝１]ではなく波形パターン認識結果は「×」ではないとして、Ｎへ進
み、ノード１９２を経て図６１に示すフローチャートのステップＳ５０８へ進むと、ステップＳ５０８では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＴＩＩ判定１２）。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５０９へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９７を経て図６２に示すフローチャートのステップＳ５１４へ進む。

図６１に示すステップＳ５０９では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定１２１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５１０へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５１１へ進む。

ステップＳ５１０では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「△」×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５１１では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定１２２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５１２へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５１３へ進む。

ステップＳ５１２では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「△」「△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
４]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５１３では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「△」「○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
４]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

図６１に示す前述のステップＳ５０８の判定の結果、Ｎに進み、ノード１９７を経て図６２に示すフローチャートのステップＳ５１４へ進むと、ステップＳ５１４では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定１３１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５１５へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５１６へ進む。

ステップＳ５１５では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「○」×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｂと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２]を設定し、ノード１９３を経て図２２に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５１６では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定１３２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５１７へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５５１へ進む。

ステップＳ５１７では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「○」「△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
３]を設定し、ノード１９８、及び１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終
わる。

ステップＳ５５１では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「×」「○」「○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｆと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
６]を設定し、ノード１９８、及び１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終
わる。

次に、図５９に示す前述のステップＳ５０１での判定の結果、Ｎに進み、ノード１９１を経て図６０に示すフローチャートのステップＳ５１８に進むと、ステップＳ５１８では、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＣＲＩ判定２）。即ち、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５１９へ進む。ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９４を経て図６３に示すフローチャートのステップＳ５３５へ進む。

ステップＳ５１９では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＴＩＩ判定２１）。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎ
ｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ
５２０へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９５を経て図６４に示すフローチャートのステップＳ５２４へ進む。

ステップＳ５２０では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定２１１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５２１へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５２２へ進む。

ステップＳ５２１では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△」「×」×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５２２では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定２１２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５２３へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５５２へ進む。

ステップＳ５２３では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△」「×」「△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
４]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５５２では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△」「×」「○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝
４]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

前述のステップＳ５１９に於いて、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（
ｎｓ）＝１]ではなく波形パターン認識結果は「×」ではないと判定してＮへ進み、ノー
ド１９５を経て図６４に示すフローチャートのステップＳ５２４へ進むと、ステップＳ５２４では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＴＩＩ判定２２）。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５２５へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９９を介して図６５に示すフローチャートのステップＳ５３０へ進む。

ステップＳ５２５では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定２２１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５２６へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５２７へ進む。

ステップＳ５２６では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△△×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５２７では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定２２２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５２８へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５２９へ進む。

ステップＳ５２８では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△△△」であるので、図１４に示す組み合わせ：Ｄと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝４]を設定し、ノード１９３を経て図５９のリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５２９では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△△○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

次に、前述のステップＳ５２５に於いて、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊ
ｋ２（ｎｓ）＝２]ではなく波形パターン認識結果は「△」ではないと判定して、Ｎへ進
み、ノード１９９を介して図６５に示すフローチャートのステップＳ５３０へ進むと、ステップＳ５３０では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定２３１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ
）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５
３１へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５３２へ進む。

ステップＳ５３１では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△○×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｂと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２]を設定し、ノード２００、及び１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５３２では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定２３２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５３３へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５３４へ進む。

ステップＳ５３３では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△○△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード２００、及び１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５３４では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「△○○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｆと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝６]を設定し、ノード２００、及び１９３を経てリターンへと進み処理を終わる。

次に、前述の図６０に示すステップＳ５１８にて、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋｌ（ｎｓ）＝２]でなく、波形パターン認識結果は「△」ではないと判定して、Ｎへ進み、ノード１９４を経て図６３に示すフローチャートのステップＳ５３５へ進むと、ステップＳ５３５では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＴＩＩ判定３１）。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５３６へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ノード１９６を経て図６６に示すフローチャートのステップＳ５４０へ進む。

ステップＳ５３６では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定３１１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５３７へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５３８へ進む。

ステップＳ５３７では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○××」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｂと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５３８では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定３１２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５５３へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５３９へ進む。

ステップＳ５５３では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○×△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５３９では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○×○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｆと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝６]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

次に、前述のステップＳ５３５にて、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２
（ｎｓ）＝１]でなく、波形パターン認識結果は「×」ではないと判定して、Ｎへ進み、
ノード１９６を経て図６６に示すフローチャートのステップＳ５４０へ進むと、ステップＳ５４０では、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（Ｔ
ＩＩ判定３２）。即ち、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５４１へ進む。ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ノード２０１を介して図６７に示すフローチャートのステップＳ５４６へ進む。

ステップＳ５４１では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定３２１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５４２へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果がＲｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場
合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５４３へ進む。

ステップＳ５４２では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○△×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｂと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５４３では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定３２２）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（
ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み、ステップ
Ｓ５４４へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５４５へ進む。

ステップＳ５４４では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○△△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｃと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３]を設定し、ノード１９３を経て図５６に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５４５では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○△○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｆと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝６]を設定し、ノード１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

次に、前述のステップＳ５４０にて、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ２
（ｎｓ）＝２]でなく、波形パターン認識結果は「△」ではないと判定して、Ｎへ進み、
ノード２０１を介して図６７に示すフローチャートのステップＳ５４６へ進むと、ステップＳ５４６では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「×」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定３３１）。即ち、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]である場合には波形パターン認識結果は「×」であり、Ｙへ進み、ステップＳ５４７へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝１]でない場合には波形パターン認識結果は「×」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５４８へ進む。

ステップＳ５４７では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○○×」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ａと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝１]を設定し、ノード２００、及び１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５４８では、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が「△」であるか否かを判定する（ＡＢＩ判定３３２）。即ち、イオン電流波形ＡＢＩの波形パターン認識結果が[
Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝２]である場合には波形パターン認識結果は「△」であり、Ｙへ進み
、ステップＳ５４９へ進む。ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果が[Ｒｊｋ３（ｎｓ）＝
２]でない場合には波形パターン認識結果は「△」ではなく、Ｎへ進み、ステップＳ５５
０へ進む。

ステップＳ５４９では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○○△」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｆと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝６]を設定し、ノード１９３を経てリターンへと進み処理を終わる。

ステップＳ５５では、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形の組み合わせが、「○○○」であるので、図５１に示す組み合わせ：Ｆと判定し、[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝６]を設定し、ノード２０２、及び１９３を経て図５９に示すリターンへと進み処理を終わる。

以上で、前述の図５３〜図５５に示すイオン電流波形パターン判定ルーチン、及び図５６〜図５７に示すイオン電流値ピーク判定ルーチン、並びに図５９〜図６７に示すイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンによって、点火毎のイオン電流をＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形毎に「○」、「△」、「×」の波形パターンを認識する方法についての説明が終了した。

次に、図５８に示す燃焼状態判定ルーチンによってイオン電流波形の波形パターン認識結果から、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態判定の説明を行う。図５８のフローチャートに示す燃焼状態判定ルーチンは、点火回数毎に実行される。図５８に於いて、ステップＳ３０２にて、前述の図５２によるイオン電流波形の波形パターン認識結果出現回数を判定することができる点火回数Ｋｊｆｐｎ回であるか否かを判定する。Ｋｊｆｐｎ回は、図５２に示すような出現回数を計数できる点火回数であるので、例えば１２点火回数である。このように、Ｋｊｆｐｎ回は、燃焼状態を判定する特徴に応じて決定する。そして、点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ３０３の出現回数計数ルーチンに進む。

ステップＳ３０３では、点火回数Ｋｆｊｐｎ回までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、組み合わせ名：Ｂ、組み合わせ名：Ｃ、組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。計数方法は、図６８及び図６９に示す出現回数計数ルーチンのフローチャートに従って、詳細に後述する。図５８に於いて、ステップＳ３０３にて出現回数を計数した後、ステップＳ３０４へ進む。

ステップＳ３０４では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、組み合わせ名：Ｂ、組み合わせ名：Ｃ、組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの、夫々の出現回数から、図５２に述べた内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の特徴に一致するか否かにより燃焼状態を判定する。燃焼状態の判定方法は、図７０に示す燃焼状態特徴判定ルーチンのフローチャートに従って、詳細に後述する。図５８のステップＳ３０４にて、燃焼状態を判定を完了することにより、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施された内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態判定の動作が全て完了する。即ち、リターンへ進み、燃焼状態判定の動作が終了する。

さて、前述の図５８に示すフローチャートの説明では、図６８及び図６９に示すイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチンと、図７０及び図７１に示す燃焼状態特徴判定ルーチンの処理について説明を保留していたので、以下にこれらについて説明する。先ず、図６８及び図６９に従って、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチンの動作について説明する。尚、図６８と図６９に示すフローチャートは、ノード４５１、４５２により相互に接続されている。

イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチンを示す図６８及び図６９に於いて、ステップＳ４０１では、出現回数Ｋｊｆｐｎ回までの点火回数
を計数するための点火回数カウンタＣｒｐをリセットする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐを、「１」に設定する。そして、ステップＳ４０２へ進む。

次に、ステップＳ４０２からステップＳ４１０では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（Ｃｒｐ）の出現回数を計数する。先ず、ステップＳ４０２では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが図５１に示す組み合わせ名：Ａであるか否かを確認する（組み合せ名：Ａの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝１]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０３で組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメントする。[Ｒｉｐｒ（Ｃｒｐ）＝１]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ４０４以降に於いて他の組み合わせ名：Ｂ、組み合わせ名：Ｃ、組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次にステップＳ４０３では、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａを[Ｃｊ
ｐｒａ＋１]として、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメント
する。そして、ステップＳ４１３へ進む。

次にステップＳ４０４では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、組み合わせ名：Ｂであるか否かを確認する（組合せ：Ｂの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝２]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０５で組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝２]でなければ、Ｎへ進み、ノード４５１を介して図６９に示すフローチャートに続くステップＳ４０６以降に於いて、他の組み合わせ名：Ｃ、組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

図６８のステップＳ４０５では、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂを[
Ｃｊｐｒｂ＋１]として、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメ
ントする。そして、ステップＳ４１３へ進む。

次に、図６９に示すステップＳ４０６では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが図５１に示す組み合わせ名：Ｃであるか否かを確認する（組合せ：Ｃの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）
＝３]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０７で組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣ
ｊｐｒｃをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝３]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ４０６以降に於いて他の組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次に、ステップＳ４０７では、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃを[Ｃ
ｊｐｒｃ＋１]として、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメン
トする。そして、ノード４５２を介して図６８のステップＳ４１３へ進む。

次にステップＳ４０８では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが図５１に示す組み合わせ名：Ｄであるか否かを確認する（組合せ：Ｄの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（Ｃｊｒｐ）＝４]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４０９で「組み合わせ名：Ｄ」の出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝４]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ４１０以降に於いて他の組み合わせ名：Ｅ、Ｆの出現回数を計数する。

次にステップＳ４０９では、図５１に示す組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄを［Ｃｊｐｒｄ＋１］として、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをイ
ンクリメントする。そして、ノード４５２を介して図６８に示すステップＳ４１３へ進む。

次にステップＳ４１０では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが図５１に示す組み合わせ名：Ｅであるか否かを確認する（組合せ：Ｅの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝５]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ４１１で組み合わせ名：Ｅの出現回数カウンタＣｊｐｒｅをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝５]でなければ[Ｒｊｐｒ（Ｃｒｐ）＝６]であるので、Ｎへ進み、ステップＳ４１２に於いて組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次に、ステップＳ４１１では、組み合わせ名：Ｅの出現回数カウンタＣｊｐｒｅを[Ｃ
ｊｐｒｅ＋１]として、組み合わせ名：Ｅの出現回数カウンタＣｊｐｒｅをインクリメン
トする。そして、ノード４５２を経て図３１に示すステップＳ４１３へ進む。

次に、ステップＳ４１２では、組み合わせ名：Ｆの出現回数カウンタＣｊｐｒｆを[Ｃ
ｊｐｒｆ＋１]として、組み合わせ名：Ｆの出現回数カウンタＣｊｐｒｆをインクリメン
トする。そして、ノード４５２を経て図３１に示すステップＳ４１３へ進む。

次に、図６８にッ示すステップＳ４１３では、前述したステップＳ４０２からステップＳ４１２で、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（Ｃｒｐ）の出現回数を計数し終えているので、点火回数カウンタＣｒｐをインクリメントする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐを[Ｃｒｐ＋１]とする。

次に、ステップＳ４１４では、出現回数の計数が終了したか否かを判定する（出現回数の計数）。即ち、出現回数を計数する点火回数は、Ｋｊｆｐｎ回であるので、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多いか否かを判定する。点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回以下の場合は、まだ出現回数の計数が終了していないのでＮへ進み、ステップＳ４０２へ戻り、出現回数の計数を繰り返す。又、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多い場合は、出現回数の計数が終了しているのでＹへ進み、ステップＳ４１５へ進む。

ステップＳ４１５では、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数を記憶する。即ち、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ａである出現回数を[Ｒｎｊｐｒａ＝Ｃｊｐｒａ]とする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｂである出現回数を[Ｒｎｊｐｒｂ＝Ｃｊｐｒｂ]とする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｃである出現回数を[Ｒｎｊｐｒｃ＝Ｃｊｐｒｃ]とする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｄである出現回数を[Ｒｎｊｐｒｄ＝Ｃｊｐｒｄ]とする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｅである出現回数を[Ｒｎｊｐｒｅ＝Ｃｊｐｒｅ]とする。又、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形イオン電流波形CRI、イオン電流波形TII、イオン電流波形ABIの波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｆである出現回数を[Ｒｎｊｐｒｆ＝Ｃｊｐｒｆ]とする。そして、ステップＳ４１６へ進む。

次に、ステップＳ４１６では、この図６８及び図６９に示す出現回数計数ルーチンを再び実行する際に、出現回数が「０」から計数されるようにリセットしておく。即ち、出現回数カウンタ[Ｃｊｐｒａ＝０]、[Ｃｊｐｒｂ＝０]、[Ｃｊｐｒｃ＝０]、[Ｃｊｐｒｄ＝
０]、[Ｃｊｐｒｅ＝０]、[Ｃｊｐｒｆ＝０]としておく。そして、リターンに進み、出現
回数計数ルーチンを終了する。以上の動作によりＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数の計数を完了する。

以上で、図６８及び図６９に示すフローチャートに従ったイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の計数動作について説明した。次に、図７０及び図７１に基づいて、図５８に示したフローチャートの説明で説明を保留した燃焼状態特徴判定ルーチンの処理について説明する。

内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の特徴による燃焼状態判定は、図５２に示す３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定できる。ここでは、図５２に記載している特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例１と、図５２に記載している特徴の全てを用いて判定する例２とを、夫々図７０に示すフローチャートと図７１に示すフローチャートに従って説明する。

先ず、図５２に記載している特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例１を、図７０の燃焼状態判定ルーチン（例１）に従って説明する。図５２の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇは、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、組み合わせ名：Ｂ、組み合わせ名：Ｃの夫々の出現回数のみの特徴に着目した燃焼状態判定方法である。

図７０に於いて、先ず、ステップＳ６０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が７回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定1
）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０３へ進む。

次にステップＳ６０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上であり、図５２の特徴１Ｈを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲを導入していいない運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

ステップＳ６０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定4）。即ち、イオン電流波
形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０４へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０５へ進む。

次に、ステップＳ６０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、図５２の特徴２Ｒを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲを導入して最適な運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

ステップＳ６０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が２回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定7）。即ち、イオン電流波
形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０７へ進む。

次に、ステップＳ６０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが２回以上であり、図５２の特徴２Ｇを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲ燃焼限界である運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

次に、ステップＳ６０７では、図５２に示す特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

引き続き、図５２に記載の全ての特徴を用いて判定する例２を、図７１の燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）に従って説明する。先ずステップＳ７０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が７回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定1）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：
Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０４へ進む。

次に、ステップＳ７０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定２）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次に、ステップＳ７０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせである組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下であり、図５２に示す特徴１Ｈと特徴２Ｈの両方を満足しているので、内燃機関にＥＧＲを導入していない運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

ステップＳ７０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が３回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定３）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０５へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果による「組み合わせ名：Ａ」の出現回数Ｒｎｊｐｒａが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次にステップＳ７０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定４）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次に、ステップＳ７０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が３回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定５）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０７へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次に、ステップＳ７０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが３回以下であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下であり、図５２に示す特徴１Ｒと特徴２Ｒと特徴３Ｒの全てを満足しているので、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

ステップＳ７０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が４回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定６）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが４回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０９へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが４回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７１１へ進む。

次に、ステップＳ７０９では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数が２回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定７）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７１０へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７１１へ進む。

次に、ステップＳ７１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが４回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが２回以上であり、図５２に示す特徴１Ｇと特徴２Ｇの両方を満足しているので、内燃機関のＥＧＲ燃焼限界である運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

次に、ステップＳ７１１では、図５２に示す全ての特徴を満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

以上述べたように、この発明の実施の形態１に於ける内燃機関の制御装置によれば、内燃機関にＥＧＲを適用した場合に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、ＥＧＲの量に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、点火毎の前記イオン電流波形パターン認識結果、即ち図５１に示す組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの判定結果に基づいて、夫々の組み合わせ名に対応した燃焼状態であることを判定することができる。

更に、この発明の実施の形態７に於ける内燃機関の制御装置によれば、所定のイオン電
流検出区間に於いて前記イオン電流値の軌跡の特徴を、例えば、図４６に示すように抽出し、その特徴の有無に応じて、例えば、図５１に示すような組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのように波形パターンとして認識し、分類することにより、精度よくイオン電流波形を波形パターン認識することができる。

更に、この発明の実施の形態７に於ける内燃機関の制御装置によれば、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態をより精度良く判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上、排ガス悪化抑制を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態８．
次に、この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。実施の形態８に係る内燃機関の制御装置の構成自体は、図３９に示す実施の形態７に係る内燃機関の制御装置と同一であるので、ここでは実施の形態１と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いを主体にして説明する。

この発明の実施の形態８では、所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果に於いて発生した所定のイオン電流波形パターンの出現回数の計数を複数回計測して、その複数回の出現回数計数の計測結果に基づいて内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定するものであるが、所定の運転条件を満足している連続した点火回数ｎｓに於いて点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎にイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数する必要がある。そこで、その点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎の出現回数計数を複数回計測し、夫々の出現回数の計数計測で得られた、同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を出現回数の複数回の計数計測結果に関して平均化してイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を求める。このようにして、複数回の出現回数計数の計測結果に基づいて内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する。

上述の点火回数Ｋｊｆｐｎ回の夫々の出現回数の計数計測で得られた同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果とは、例えば図５１に示したイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数であり、夫々の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数を複数回の計数計測結果を平均化することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数を得ることができる。上述の平均化するための計数計測の回数をＫｊｆｐｎ回とする。以下に、フローチャートに基づいて上述の動作を具体的に説明する。

実施の形態８に於いて実施の形態７と比較して具体的に異なる部分は、ＥＣＵ２１に記憶され、実行されるプログラムによって実施される燃焼状態判定の動作である。前述の、実施の形態７の場合で説明した図５３に示すフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンは、実施の形態８の場合も全く同じであるので説明は省略する。そして実施の形態７と異なるのは、実施の形態７に於いて点火回数毎に実行される図５８の燃焼状態判定ルーチンの動作であるので、図７２に示す実施の形態２の燃焼状態判定ルーチン２に基づいて説明する。

さて、図７２に於いて、その燃焼状態判定ルーチン２は、点火回数毎に実行される。先ず、ステップＳ８０２にて、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔを[ｎｔ＝（ｎｓ÷Ｋｊｆｐｎの商の整数部）]として求める。この計数計測回
数ｎｔは、上述したイオン電流波形の波形パターン認識結果の図５１に示す組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数の計数計測が、点火回数ｎｓ回数に於いて計数計測が完了している計数計測回数である。

即ち、Ｋｎｊｆｐｎｔ回のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測したとすると、点火回数ｎｓは、[ｎｓ＝Ｋｊｆｐｎｔ×Ｋｊｆｐｎ]であり、よって、[ｎｓ＝ｎｔ×Ｋｊｐｎ]であり、故に、[ｎｔ＝（ｎｓ÷Ｋｊｆｐｎの商の整数部）]である。即ち、点火回数ｎｓの場合に計測が完了している計測回数ｎｔは、[ｎｔ＝（ｎｓ÷
Ｋｊｆｐｎの商の整数部）]で求めることができる。そして、ステップＳ８０３へ進む。

次に、ステップＳ８０３では、点火回数ＮＳから点火回数Ｋｊｆｐｎ毎に、図５２に示すイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数するための燃焼状態判定用点火回数ｎｓｊを、[ｎｓｊ＝(ｎｓ÷Ｋｊｆｐｎの剰余数)＋１]として求める。Ｋｊｆｐｎ回は、図５２に示すような出現回数を計数できる点火回数なので、例えば１２点火回数である。この場合、燃焼状態判定用点火回数ｎｓｊは、「１」から「１２」までとなり、ｎｓｊが「１２」になる毎、即ち、点火回数がＫｊｆｐｎ回毎に、燃焼状態を判定するためにイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数することができる。そして次にステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０４では、燃料性状判定用点火回数ｎｓｊが、燃焼状態を判定するためにイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数するＫｊｆｐｎ回に達したか否かを判定する（点火回数条件判定）。即ち、燃焼状態判定用点火回数ｎｓｊがＫｊｆｐｎ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。燃焼状態判定用点火回数ｎｓｊが、Ｋｊｆｐｎ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ８０５の出現回数計数ルーチン２に進む。

ステップＳ８０５では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数を計数する。計数方法については、図７４及び図７５に示す出現回数計数ルーチン２のフローチャートに従って、詳細に後述する。出現回数を計数した後、ステップＳ８０６へ進む。

ステップＳ８０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果による出現回数の計数計測回数ntが、夫々の波形パターン認識結果の出現回数を平均化するための出現回数の計数計測回数Ｋｊｆｐｎｔ回に達したか否かを判定する（計測回数条件判定）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔがＫｊｆｐｎｔ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ntが、Ｋｊｆｐｎｔ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ８０７の出現回数平均化ルーチンに進む。

ステップＳ８０７では、点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測をＫｊｆｐｎt回計測し、夫々の出現回数の計数計測で得られ
た、同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を出現回数のＫｊｆｐｎｔ回の計数計測結果に関して平均化したイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を求める。即ち、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの平均出現回数を算出する。算出方法は、図７３の出現回数平均化ルーチンのフローチャート従って、詳細に説明する。平均出現回数を算出した後、ステップＳ８０８へ進む。

ステップＳ８０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測をＫｊｆｐｎｔ回を実施した結果に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み
合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの平均出現回数から、図５２に述べた内燃機関にＥＧＲを適用した場合の燃焼状態の特徴に一致するか否かにより燃焼状態を判定する。燃焼状態の判定方法は、図７６、図７７に示す燃焼状態特徴判定ルーチン２のフローチャートに従って、詳細に説明する。ステップＳ８０８にて、燃焼状態を判定を完了することにより、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施された燃焼状態判定の動作が全て完了する。即ち、リターンへ進み、燃焼状態判定の動作が終了する。

さて、図７２のフローチャートの説明では、図７４及び図７５に示すイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチン２と、図７３に示すイオン電流波形の波形パターン認識結果の平均出現回数を算出する出現回数平均化ルーチンと、図７６及び図７７に示す燃焼状態特徴判定ルーチン２の処理について説明を保留していたので、それらについて以下に説明する。

先ず、図７４、図７５に従って、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチン２の動作について説明する。図７４と図７５とは、ノード９５１、９５２により接続されている。図７４のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチン２に於けるステップＳ９０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔ回に於いて、燃焼状態判定用点火回数ｎｓｊが１回からＫｊｆｐｎ回までの点火回数を計数するための点火回数カウンタＣｒｐをリセットする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐに「１」を設定する。そして、ステップＳ９０２へ進む。

図７４と図７５に於いて、ステップＳ９０２からステップＳ９１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔ回に於ける点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせＲｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）の出現回数を計数する。これまでのＲｊｐｒ（ｘ）の定義により、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔ回に於ける点火回数Ｃｒｐ回目は[ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ]であるので、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ結果は、[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）]に格納されている。

先ず、ステップＳ９０２では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが「組み合わせ名：Ａ」であるか否かを確認する（組合せ：Ａの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝
１]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０３で組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊ
ｐｒａをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝１]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ９０４以降に於いて他の組み合わせ名：Ｂ、組み合わせ名：Ｃ、組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次にステップＳ９０３では、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａを［Ｃｊｐｒａ＋１］として、組み合わせ名：Ａの出現回数カウンタＣｊｐｒａをインクリメントする。そして、ステップＳ９１３へ進む。

次にステップＳ９０４では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｂであるか否かを確認する（組合せ：Ｂの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝２]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０５で組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝２]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ９０６以降に於いて他の組み合わせ名：Ｃ、組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次にステップＳ９０５では、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂを[Ｃｊ
ｐｒｂ＋１]として、組み合わせ名：Ｂの出現回数カウンタＣｊｐｒｂをインクリメント
する。そして、ステップＳ９１３へ進む。

次に、図７４からノード９５１を介して図７５に示すステップＳ９０６では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｃであるか否かを確認する（組合せ：Ｃの出現回数の計数）。即ち、[
Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝３]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０７で
組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（ｎ
ｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝３]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ９０８以降に於いて
他の組み合わせ名：Ｄ、組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次にステップＳ９０７では、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃを[Ｃｊ
ｐｒｃ＋１]として、組み合わせ名：Ｃの出現回数カウンタＣｊｐｒｃをインクリメント
する。そして、ノード９５２を経て図７４のステップＳ９１３へ進む。

次にステップＳ９０８では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｄであるか否かを確認する（組合せ：Ｄの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝４]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９０９で組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝４]でなければ、Ｎへ進み、ステップＳ９１０以降に於いて他の組み合わせ名：Ｅ、組み合わせ名：Ｆの出現回数を計数する。

次にステップＳ９０９では、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄを[Ｃｊ
ｐｒｄ＋１]として、組み合わせ名：Ｄの出現回数カウンタＣｊｐｒｄをインクリメント
する。そして、ノード９５２を経て図７４のステップＳ９１３へ進む。

次にステップＳ９１０では、点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせが組み合わせ名：Ｅであるか否かを確認する（組合せ：Ｅの出現回数の計数）。即ち、[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝５]であれば、Ｙへ進み、ステップＳ９１１で組み合わせ名：Ｅの出現回数カウンタＣｊｐｒｅをインクリメントする。[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）＝５]でなければ[Ｒｊｐ
ｒ（Ｃｒｐ）＝６]であるので、Ｎへ進み、ステップＳ９１２に於いて組み合わせ名：Ｆ
の出現回数を計数する。

次にステップＳ９１１では、組み合わせ名：Ｅの出現回数カウンタＣｊｐｒｅを[Ｃｊ
ｐｒｅ＋１]として、組み合わせ名：Ｅの出現回数カウンタＣｊｐｒｅをインクリメント
する。そして、ノード９５２を経て図７４のステップＳ９１３へ進む。

次にステップＳ９１２では、組み合わせ名：Ｆの出現回数カウンタＣｊｐｒｆを[Ｃｊ
ｐｒｆ＋１]として、組み合わせ名：Ｆの出現回数カウンタＣｊｐｒｆをインクリメント
する。そして、ノード９５２を経て図７４のステップＳ９１３へ進む。

次に、図７４に示すステップＳ９１３では、ステップＳ９０２からステップＳ９１２で、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔ回に於ける点火回数Ｃｒｐ回目のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ[Ｒｊｐｒ（ｎｔ×Ｋｊｆｐｎ＋Ｃｒｐ）]の出現回数を計数し終えているので、点火回数カウンタＣｒｐをインクリメントする。即ち、点火回数カウンタＣｒｐを[Ｃｒｐ＋１]とする。

次に、ステップＳ９１４では、出現回数の計数が終了したか否かを判定する（出現回数の計数）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｎｔ回に於ける出現回数を計数する点火回数は、Ｋｊｆｐｎ回であるので、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多いか否かを判定する。点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回以下の場合は、まだ出現回数の計数が終了していないのでＮへ進み、ステップＳ９０２へ戻り、出現回数の計数を繰り返す。又、点火回数カウンタＣｒｐがＫｊｆｐｎ回よりも多い場合は、出現回数の計数が終了しているのでＹへ進み、ステップＳ９１５へ進む。

ステップＳ９１５では、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数を記憶する。即ち、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数ＲｎｊｐｒａをＣｊｐｒａとする。又、組み合わせ名：Ｂの出現回数ＲｎｊｐｒｂをＣｊｐｒｂとする。又、組み合わせ名：Ｃの出現回数ＲｎｊｐｒｃをＣｊｐｒｃとする。又、組み合わせ名：Ｄの出現回数ＲｎｊｐｒｄをＣｊｐｒｄとする。又、組み合わせ名：Ｅの出現回数ＲｎｊｐｒｅをＣｊｐｒｅとする。又、組み合わせ名：Ｆの出現回数ＲｎｊｐｒｆをＣｊｐｒｆとする。そして、ステップＳ９１６へ進む。

次にステップＳ９１６では、この図７４の出現回数計数ルーチンを再び実行する際に、出現回数が「０」から計数されるようにリセットしておく。即ち、出現回数カウンタＣｊｐｒａ、Ｃｊｐｒｂ、Ｃｊｐｒｃ、Ｃｊｐｒｄ、Ｃｊｐｒｅ、Ｃｊｐｒｆを「０」としておく。そして、リターンに進み、出現回数計数ルーチンを終了する。以上の動作によりイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数の計数計測回数ｃｔ回に於けるＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数の計数を完了する。

以上で、図７４及び図７５に従ったイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の計数動作について説明した。次に、図７３に従って、図７２のフローチャートの説明で説明を保留した出現回数平均化ルーチンの処理について説明する。

図７３のＫｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの平均出現回数を算出する出現回数平均化ルーチンのステップＳ１００１では、出現回数の計数計測回数カウンタＣｎｔをリセットする。即ち、計数回数カウンタＣｎｔを「１」とする。そして、ステップＳ１００２へ進む。

ステップＳ１００２では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数を積算する積算値をリセットする。夫々の出現回数の積算値を積算回数、即ち出現回数の計数計測回数Ｋｊｆｐｎｔ回で除することにより、夫々の組み合わせ名の出現回数を平均化することができる。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数を積算する積算値ＳＲｎｊｐｒａ、ＳＲｎｊｐｒｂ、ＳＲｎｊｐｒｃ、ＳＲｎｊｐｒｄ、ＳＲｎｊｐｒｅ、ＳＲｎｊｐｒｆを夫々「０」とする。そして、ステップＳ１００３へ進む。

ステップＳ１００３では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数を積算する。即ち出現回数の計数計測回数Ｃｎｔ回目の夫々の出現回数を夫々の積算値に積算する。即ち、計数計測回数Ｃｎｔ回目のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み
合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数Ｒｎｊｐｒａ（Ｃｎｔ）、Ｒｎｊｐｒｂ（Ｃｎｔ）、Ｒｎｊｐｒｃ（Ｃｎｔ）、Ｒｎｊｐｒｄ（Ｃｎｔ）、Ｒｎｊｐｒｅ（Ｃｎｔ）、Ｒｎｊｐｒｆ（Ｃｎｔ）を、積算値にするために、[ＳＲｎｊｐｒａ＋Ｒｎｊｐｒａ（Ｃｎｔ）]、[ＳＲｎｊｐｒｂ＋Ｒｎｊｐｒｂ（Ｃｎｔ）]、[ＳＲｎｊｐｒｃ＋Ｒｎｊｐｒｃ（Ｃｎｔ）]、[ＳＲｎｊｐｒｄ＋Ｒｎｊｐｒｄ（Ｃｎｔ）]、[ＳＲｎｊｐｒｅ＋Ｒｎｊｐｒｅ（Ｃｎｔ）]、[ＳＲｎｊｐｒｆ＋Ｒｎｊｐｒｆ（Ｃｎｔ）]とする。そして、ステップＳ１００４へ進む。

ステップＳ１００４では、積算値を積算するためのカウンタとして用いる計測回数カウンタＣｎｔをインクリメントする。即ち、計測回数カウンタＣｎｔを[Ｃｎｔ＋１]とする。そして、ステップＳ１００５に進む。

ステップＳ１００５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、の出現回数の積算が終了したか否かを判定する（計測回数の計測）。計数回数カウンタＣｎｔが出現回数の計数計測回数Ｋｊｆｐｎｔよりか大きい場合には、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数の積算が終了しているので、Ｙへ進み、ステップＳ１００６へ進み平均化処理を行う。計数回数カウンタＣｎｔが出現回数の計数計測回数Ｋｊｆｐｎｔよりか小さい場合には、出現回数の積算を継続するために、Ｎへ進み、ステップＳ１００３へ進み、出現回数の積算を継続する。

ステップＳ１００６では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の出現回数の積算値を、出現回数の計数計測回数Ｋｊｆｐｎｔ回で除することにより平均化する。即ち、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａ、ＡＶＲｎｊｐｒｂ、ＡＶＲｎｊｐｒｃ、ＡＶＲｎｊｐｒｄ、ＡＶＲｎｊｐｒｅ、ＡＶＲｎｊｐｒｆを、夫々、[ＳＲｎｊｐｒａ÷Ｋｊｆｐｎｔ]、[ＳＲｎｊｐｒｂ÷Ｋｊｆｐｎｔ]、[ＳＲｎｊｐｒｃ÷Ｋｊｆｐｎｔ]、[ＳＲｎｊｐｒｄ÷Ｋｊｆｐｎｔ]、[ＳＲｎｊｐｒｅ÷Ｋｊｆｐｎｔ]、[ＳＲｎｊｐｒｆ÷Ｋｊｆｐｎｔ]として算出する。そして、ステップＳ１００７へ進む。

ステップＳ１００７では、Ｋｊｆｐｎｔ回の出現回数の計数計測に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の平均出現回数を整数化する。例えば、図５２に示す波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴は整数であるので、判定を簡易化するために、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの夫々の平均出現回数を整数化する。そして、リターンへ進み、本ルーチンの処理を終了する。

以上で、図７３に従ったイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの平均出現回数の算出する出現回数平均化ルーチンについて説明を終了した。次に、図７６、図７７に従って、図７２のフローチャートの説明で説明を保留した燃焼状態特徴判定ルーチン２の処理について説明する。

内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の特徴による燃焼状態判定は、図５２に示す３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定できる。ここでは、図５２に記載の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例３と、図５２に記載の特徴のすべてを用いて判定する例４を、夫々図７６のフローチャートと図７７のフローチャートに従って説明する。

先ず、図５２に記載の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例３を図７６の燃焼状態判定ルーチン２（例３）に従って説明する。図５２の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇは、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃの夫々の平均出現回数のみの特徴に着目した燃焼状態判定方法である。

先ずステップＳ１１０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が７回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定1）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０３へ進む。

次にステップＳ１１０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上であり、図５２の特徴１Ｈを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲを導入していない運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。

ステップＳ１１０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定４）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数あＶＲｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０４へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０５へ進む。

次にステップＳ１１０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上であり、図５２の特徴２Ｒを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲを導入して最適な運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。

ステップＳ１１０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数が２回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定７）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｊｎｐｒｃが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０７へ進む。

次にステップＳ１１０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが２回以上であり、図５２の特徴２Ｇを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲ燃焼限界である運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。

次にステップＳ１１０７では、図５２の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

引き続き、図５２に記載のすべての特徴を用いて判定する例４を図７７の燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）に従って説明する。先ずステップＳ１２０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が７回以上出現するか否か
を判定する（燃焼状態判定1）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合
わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０４へ進む。

次にステップＳ１２０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が５回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定２）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下であり、図５２に示す特徴１Ｈと特徴２Ｈの両方を満足しているので、内燃機関にＥＧＲを導入していない運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。

ステップＳ１２０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が３回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定３）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０５へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定４）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数が３回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定５）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０７へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の「組み合わせ名：Ｃ」の平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが３回以下であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが３回以下であり、図１５に示す特徴１Ｒと特徴２Ｒと特徴３Ｒの全てを満足しているので、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。

ステップＳ１２０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数が４回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定６）。即ち、イオン
電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが４回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０９へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが４回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２１１へ進む。

次にステップＳ１２０９では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数が２回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定７）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｄが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップ１２１０へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｄが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２１１へ進む。

次にステップＳ１２１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが４回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｄが２回以上であり、図５２に示す特徴１Ｇと特徴２Ｇの両方を満足しているので、内燃機関のＥＧＲ燃焼限界である運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。

次にステップＳ１２１１では、図５２の全ての特徴を満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

以上のように、この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置では、内燃機関にＥＧＲを適用した場合に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、ＥＧＲの量に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、更に所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果を複数回計測し、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を平均化して出現回数の計数結果の計測精度が更に向上している。そしてその所定のイオン電流波形パターン認識結果の平均出現回数に基づいて前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態をより精度良く判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上、排ガス悪化抑制を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態９．
以下、この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。実施の形態３に係る内燃機関の制御装置の構成は、図３９と同一であるので、ここでは実施の形態７と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いを中心にして説明する。

この発明の実施の形態９では、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於ける前記イオン電流波形パターン認識結果中の所定のイオン電流波形パターンの出現回数を計数し、その計数結果から前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段を有する。ここで言う運転状態とは、内燃機関が搭載された自動車等の速度が加速している運転状態や速度が減速している運転状態等である。又、自動車等の内燃機関が走行等のためにその出力を用いていない運転状態、所謂、アイドル運転状態や内燃機関が始動する運転状態や所定の冷却水温となるまでの運転状態、所謂、暖機運転状態等である。この発明の実施の形態３では、内燃機関が前述のような所定の運転状態である場合に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、イオン電流波形パターン認識結果から内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する。

上述の内燃機関の運転状態は、図３９に示された各種センサの出力値、及び出力値変化により検出することができる。内燃機関の運転状態を表す代表的な状態量は、内燃機関本体回転数や内燃機関本体負荷であり、内燃機関本体回転数はクランク角センサ１１やカム角センサ１２等信号から検出でき、内燃機関本体負荷は図示しないエアフローセンサにより検出した吸入空気量Ａ／Ｎ等から検出できる。そして例えば、加速している運転状態は、内燃機関本体回転数や内燃機関本体負荷が所定の変化をしている場合（例えば、単位時間当たりの変化量が所定値よりも大きい場合）を検出することにより判定できる。減速している運転状態も加速している場合と同様に、内燃機関本体回転数や内燃機関本体負荷の変化により判定することができる。又、アイドル運転状態は、アイドルスイッチ１４の出力と内燃機関本体回転数の状態から判定することができる。

又、始動する運転状態は、内燃機関が停止状態から内燃機関本体回転数が所定の内燃機関本体回転数より大きくなる状態を検出することにより判定することができる。又、暖気運転状態は、アイドル運転状態の判定と水温センサ１５の出力値により判定することができる。上述のように判定した運転状態が成立してい場合にのみ、イオン電流波形パターンを認識し、又イオン電流波形パターンを分類し、所定の運転状態を満足している所定の点火回数における前記イオン電流波形パターン認識結果中の所定のイオン電流波形パターンの出現回数を計数し、その計数結果から前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定することが実現できる。

上述のような所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果による燃焼状態の判定は、加速している運転状態を満足している場合は、図７８と図４２のフローチャートに基づいて説明する。

さて、実施の形態９に於いて実施の形態７と比較して具体的に異なる部分は、ＥＣＵ２１に記憶され、実行されるプログラムによって実施される燃焼状態判定の動作である。そこで、以下の説明では、実施の形態７と比較して異なる部分についてのみ説明する。図７８の燃焼状態判定ルーチン３は、点火回数毎に実行される。ここでは、所定の運転状態として加速している運転状態の例を示している。このフローチャートでは、所定時間当たりの内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が、加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きい場合に加速している運転状態と判定している。

ステップＳ３０１では、所定時間当たりの内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉ
ｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きいか否か
を確認する（加速状態判定）。ステップＳ３０１で、内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[
ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大き
いと判定した時は、加速している運転状態にあると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ３０２へ進む。内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きくないと判定した時は、加速している運転状態にはないと判定し、Ｎへ進み、リターンに進み、本ルーチンを終了する。

ステップＳ３０１によって、加速している運転状態であると判定した場合のみ、ステップＳ３０２以降の動作が実行される。ステップＳ３０１及びステップＳ３０４以外のステップの名称と動作は、前述の図５８と全く同じであるので、ここでは、詳細な説明を省略する。所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果より燃焼状態を判定する具体例は、ステップＳ３０４の動作により説明できる。ステップＳ３０４の燃焼状態特徴判定ルーチン３の動作についての説明は後述する。

次に、ＥＣＵ２１に記憶され、実行されるプログラムによって実施され、実施の形態７と比較して異なる部分であるイオン電流波形パターン判定ルーチン３について説明する。この処理は、内燃機関のクランク角度０．５ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるもので、図７９に示すイオン電流波形パターン判定ルーチン３で示される。図７９では、所定の運転状態の例として加速している運転状態を示している。このフローチャートでは、所定時間当たりの内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きい場合に加速している運転状態と判定する。

図７９に於いて、ステップS101では、所定時間当たりの内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きいか否かを確認する（加速状態判定）。ステップＳ１０１で、内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きいと判定した時は加速している運転状態にあると判定し、Ｙへ進み、ステップＳ１０２へ進む。内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きくないと判定した時は加速している運転状態にはないと判定し、Ｎへ進み、ノード１５１を経て図８１に示すリターンに進み、本ルーチンを終了する。ステップＳ１０１1によって、加速している運転状態であると判定
した場合のみ、ステップＳ１０２以降の動作が実行される。図７９に於いてステップＳ１０１以外のステップの名称と動作は、図５３と全く同じであるので、ここでは、詳細な説明を省略する。

さて、図７８に示す燃焼状態判定ルーチン３と図７９のイオン電流波形パターン判定ルーチン３により、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果を得ることができる。所定の点火回数を１２点火とした場合の一例を、図８２、図８３、及び図８４に示し、点火毎に検出したＣＲＩ波形とＴＩＩ波形とＡＢＩ波形との３つの波形パターン認識結果より、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する方法について具体的に説明する。

図８２は、加速している運転状態を満足している１点火目〜１２点火目までのＥＧＲを導入しない運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果を示す表である。図８３は、加速している運転状態を満足しているＥＧＲを導入して最適な運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果を示す表である。図８４は、加速している運転状態を満足しているＥＧＲ燃焼限界の運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果を示す表である。

図８２、図８３、及び図８４に於ける１点火目〜１２点火目毎の、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と、波形パターン認識結果「○」、「△」、「×」の組み合わせについて、加速している運転状態を満足している場合の１点火目〜１２点火目までの出現回数の特徴を整理すると、図８５の表に示すようになる。

即ち、検出した１点火目〜１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、８５の表に示す特徴１ＨＡを満足する、或いは特徴２ＨＡを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態はＥＧＲを導入しない運転条件であると判定することができる。

又、検出した１点火目〜１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組
み合わせが、図８５の表に示す特徴１ＲＡを満足する、或いは特徴２ＲＡを満足する、或いは特徴３ＲＡを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態はＥＧＲを導入して最適な運転条件であると判定することができる。

又、検出した１点火目〜１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図８５の表に示す特徴１ＧＡを満足する、或いは特徴２ＧＡを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態はＥＧＲ燃焼限界の運転条件であると判定することができる。

更に、特徴１ＨＡと特徴２ＨＡの両者が成立した場合に、ＥＧＲを導入しない運転条件であると判定することもできる。この場合、判定精度は向上する。同様に、特徴１ＲＡと特徴２ＲＡと特徴３ＲＡのすべての特徴が成立した場合に、ＥＧＲを導入して最適な運転条件であると判定することもできる。同様に、特徴１ＧＡと特徴２ＧＡの両者が成立した場合にＥＧＲ燃焼限界の運転条件であると判定することもできる。これらの場合、判定精度は向上することは言うまでもない。

ところで、内燃機関にＥＧＲを導入しない運転条件である場合に特徴１ＨＡを満足するのは、以下のような理由がある。特徴１ＨＡは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形は、ＣＲＩとＴＩＩにピークが発生している燃焼状態であり、区間１と区間２のクランク角度に於いてのみ混合気が燃焼し、燃焼状態が良いことを表している。ＥＧＲを導入していない場合、加速時もＥＧＲの流入がなく、安定した燃焼状態が得られるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ａの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転条件である場合に図８５に示す特徴２ＲＡを満足するのは、以下のような理由がある。特徴２ＲＡは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形のみにピークが発生している燃焼状態であり、区間２の混合気の燃焼状態は組み合わせ名：Ａが多く発生する場合に比較して燃焼状態が悪いことを表している。ＥＧＲを導入すると燃焼温度が下がったり、不活性ガスが増加し、ＥＧＲを導入しない場合に比較すると燃焼状態が悪くなる。更に、加速している運転状態では点火毎のＥＧＲの量がばらつく場合があり、加速している状態の経過時間に依存して燃焼状態が悪くなることがあるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ｂの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関にＥＧＲを導入してＥＧＲ燃焼限界の運転条件である場合に図８５に示す特徴２ＧＡを満足するのは、以下のような理由がある。定常運転状態に於いても、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件である場合は、ＡＢＩ波形が発生するような比較的悪い燃焼状態が発生する点火サイクルが存在するが、加速している運転状態では加速している運転状態では点火毎のＥＧＲ量がばらつく場合があり、加速している状態の経過時間に依存してＥＧＲ量が異なり、ＡＢＩ波形が発生するような燃焼状態、即ち組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形が増加する。更に、点火サイクルによってはＥＧＲ量が過剰になる場合もあり、最悪の燃焼状態になってしまった場合は、失火が発生することもある。失火が発生した場合のイオン電流が発生せず、組み合わせ名：Ｅが出現すのである。

以上の説明では、内燃機関の燃焼状態を判定する特徴を、特定の数値である点火回数や出現回数としているが、図８５に示したような特定の数値を用いるだけでなく、判定に用いる点火回数を変更（増加、又は減量）して判定に用いる点火回数に対する百分率で判定しても全く同じ判定結果が得られる。

次に、図８７、図８８に従って、前述の図７８のフローチャートの説明で説明を保留した燃焼状態特徴判定ルーチン３の処理について説明する。内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の特徴による燃焼状態判定は、図８５の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定することができる。ここでは、図８５に記載の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡを用いて判定する例５と、図８５に記載の特徴のすべてを用いて判定する例６とを、夫々図８７、図８８に示すフローチャートに従って説明する。

先ず、図８５に記載の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡを用いて判定する例５を、図８７に示す燃焼状態判定ルーチン３（例５）に従って説明する。図８５の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡは、所定の運転状態を満足している場合のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｅの夫々の出現回数のみの特徴に着目した燃焼状態判定方法である。

図８７に於いて、先ずステップＳ１５０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定１）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１５０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１５０３へ進む。

次にステップＳ１５０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上であり、図８５の特徴１ＨＡを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲを導入していない運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。

ステップＳ１５０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定２）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１５０４へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１５０５へ進む。

次にステップＳ１５０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、図８５の特徴２ＲＡを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲを導入して最適な運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。

ステップＳ１５０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数が１回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定３）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１５０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１５０７へ進む。

次にステップＳ１５０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上であり、図８５の特徴２ＧＡを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、ＥＧＲ燃焼限界である運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。

次にステップＳ１５０７では、図８５の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡを満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

引き続き、図８５に記載のすべての特徴を用いて判定する例６を、図８８の燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）に従って説明する。先ずステップＳ１６０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定１）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０４へ進む。

次にステップＳ１６０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定２）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下であり、図８５の特徴１ＨＡと特徴２ＨＡの両方を満足しているので、内燃機関にＥＧＲを導入していない運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。

ステップＳ１６０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が２回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定３）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが２回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０５へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが２回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定４）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が３回以下出現するか否かを判定する（燃焼状態判定５）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０７へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名
：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが２回以下であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下であり、図８５に示す特徴１ＲＡと特徴２ＲＡと特徴３ＲＡの全てを満足しているので、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。

ステップＳ１６０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数が４回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定６）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが４回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０９へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが４回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６１１へ進む。

次にステップＳ１６０９では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数が１回以上出現するか否かを判定する（燃焼状態判定７）。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６１０へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６１１へ進む。

次にステップＳ１６１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが４回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上であり、図８５の特徴１ＧＡと特徴２ＧＡの両方を満足しているので、内燃機関のＥＧＲ燃焼限界である運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。

次にステップＳ１６１１では、図４８に示す全ての特徴を満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

以上のように、この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関にＥＧＲを適用した場合に於いて、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、所定の運転状態に於けるＥＧＲの量に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の運転状態に於ける所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、所定の運転状態に於ける所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態をより精度良く判定することができる。更に、燃焼状態判定に用いる特徴によっては、より少ない点火回数のイオン電流波形の波形パターン認識結果によりＥＧＲによる燃焼状態を判定することができ、より早いタイミングでの燃焼状態を判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上、排ガス悪化抑制を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態１０．
次に、この発明の実施の形態１０に係る内燃機関の制御装置ついて、図面を参照して説
明する。この実施の形態１０の構成は、前述の図３９と同一であるので、ここでは実施の形態７及び実施の形態１０と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いを主体として説明する。

この発明の実施の形態１０では、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果に於いて発生した特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果に基づいて内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定する。上述の特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果とは、例えば図８６に示すイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現順序の特徴であり、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆが特定の点火順序に発生した結果に基づいてより正確に内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定することができる。以下に、フローチャートに基づいて上述の動作を具体的に説明する。

さて、実施の形態１０に於いて実施の形態７及び実施の形態９と比較して具体的に異なる部分は、ＥＣＵ２１に記憶され、実行されるプログラムによって実施される燃焼状態判定の動作である。先ず、図５３に示すフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンは、実施の形態１０に於いても全く同じであるので、その説明は省略する。そして異なるのは、実施の形態９に於いて点火回数毎に実行される図７８の燃焼状態判定ルーチン３の動作であるので、これに対応する実施の形態１０に於ける図８９の燃焼状態判定ルーチン４について説明する。

図８９に示す燃焼状態判定ルーチン４は、点火回数毎に実行される。この図８９の例に於ける所定の運転条件説明では、加速している運転状態を一例として説明しているので、このフローチャートでは、所定時間当たりの内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉ
ｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きい場合に
加速している運転状態と判定している。

図８９に於いて、ステップＳ１３０１では、所定時間当たりの内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きいか否かを確認する（加速状態判定）。ステップＳ１３０１で、内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／
ｍｉｎ]よりも大きいと判定した時は加速している運転状態にあると判定し、Ｙへ進み、
ステップＳ１３０２へ進む。内燃機関本体回転数変化量Δｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]が加速判定内燃機関本体回転数変化量Δｎｅｍａｘ[ｒ／ｍｉｎ]よりも大きくないと判定した時は、加速している運転状態にはないと判定し、Ｎへ進み、リターンに進み、本ルーチンを終了する。ステップＳ１３０１によって、加速している運転状態であると判定した場合は、Ｙへ進み、ステップＳ１３０２へ進む。

ステップＳ１３０１で加速している運転状態であると判定した場合には、ステップＳ１３０２で、図８６で述べたイオン電流波形の波形パターン認識結果出現順序を判定することができる点火回数Ｋｊｆｐｎｅ回であるか否かを判定する（点火回数条件判定）。点火回数Ｋｊｆｐｎｅ回は、図８６に示すような出現順序を判定できる点火回数であるので、例えば１２点火回数である。点火回数Ｋｊｆｐｎｅ回は、ＥＧＲによる燃焼状態を判定する特徴に応じて決定する。そして、点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎｅ回に満たない場合には、Ｎへ進み、リターンへ進み、本ルーチンを終了する。点火回数ｎｓがＫｊｆｐｎｅ回に一致した場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１３０３の燃焼状態特徴判定ルーチン４に進む。図８９に於けるステップＳ１３０３にて、内燃機関に適用したＥＧＲよる燃焼状態の判定を完了することにより、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施された燃焼状態判定の動作が全て完了する。即ち、リターンへ進み、燃焼状態判定動作が終了する。

ステップＳ１３０３では、点火回数Ｋｊｆｐｎｅ回までの各点火回数に於けるイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現結果から、図８６に述べた内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の特徴に一致するか否かにより燃焼状態を判定する。

ステップＳ１３０３に於ける燃焼状態の判定の方法については、図９０〜図９２に示す燃焼状態特徴判定ルーチン４のフローチャートに従って、詳細に説明する。図９０〜図９２に示すフローチャートは、ノード１４５１、及びノード１４５２を介して相互に接続されている。

さて、図８９のフローチャートの説明では、図９０〜図９２に示す燃焼状態特徴判定ルーチン４の処理について説明を保留していたので、以下に説明する。図９０に示す燃料性状特徴判定ルーチン４に進んだ時には、点火回数Ｋｊｆｐｎｅ点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果がＲｊｐｒ（ｎｓ）に格納されている。そこで、図８６に示した特徴に一致するか否かを判定して、内燃機関に適用したＥＧＲよる燃焼状態を判定する。

先ず、ステップＳ１４０１からステップＳ１４０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果が図８６に示す特徴１ＨＣと一致するか否かを判定する（燃焼状態特徴判定ルーチン４）。ステップＳ１４０１では、点火回数ｎｓが６点火目以下であるか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４０２へ進む。点火回数ｎｓが６点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４０４へ進む。

次に、ステップＳ１４０２では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであるか否かを判定する（特徴１ＨＣの判定２）。即ち、点火回数ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝１]であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０３へ進む。点火回数ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（
ｎｓ）＝１]でなかった場合には、特徴１ＨＣとは一致していないので、Ｎに進み、ステ
ップＳ１４０４へ進む。

次に、ステップＳ１４０３では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであったので特徴１ＨＣに一致しており、内燃機関にＥＧＲを導入していない運転状態であると判定する。そして、その結果を[Ｆｌ
ｇＥＧＲＨ＝１]として記憶し、ステップＳ１４０４へ進む。

次に、ステップＳ１４０４からステップＳ１４１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果が図８６に示す特徴１ＲＣと一致するか否かを判定する。先ず、ステップＳ１４０４では、点火回数ｎｓが６点火目以下であるか否かを判定する（特徴１ＲＣの判定１）。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４０５へ進む。点火回数ｎｓが６点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ノード１４５１を経て図９１に示すステップＳ１４１１へ進む。

次に、ステップＳ１４０５では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する（特徴１ＲＣの判定２）。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２]であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、Ｙへ進み、ステップＳ
１４０６へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２]でなかった場合には、特徴１ＲＣとは一致していないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０７へ進む。

次に、ステップＳ１４０６では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであったので、その結果を[ＦｌｇＢ＝１]として記憶し、ステップＳ１４０７へ進む。

ステップＳ１４０７では、点火回数ｎｓが６点火目であり、特徴１ＲＣの判定条件を満足しているか否かを判定することができる点火回数[ｎｓ＝６]に達しているか否かを判定する（特徴１ＲＣの判定３）。即ち、点火回数ｎｓが６点火目であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４０８へ進む。点火回ｎｓが６点火目ではなかった場合には、Ｎに進み、ノード１４５１を経て図９１に示すステップＳ１４１１へ進む。

ステップＳ１４０８では、特徴１ＲＣの一つ目の判定条件が満足しているか否かを判定する（特徴１ＲＣの判定４）。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであったことがあったか否かを判定する。即ち、組み合わせ名：Ｂ判定用のフラグが[ＦｌｇＢ＝１]であった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：ＢであったことがあったのでＹへ進み、ステップＳ１４０９へ進む。組み合わせ名：Ｂ判定用のフラグが[ＦｌｇＢ＝１]でなかった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：ＢであったことがなかったのでＮに進み、ノード１４５１を経て図９１に示すステップＳ１４１１へ進む。

ステップＳ１４０９では、特徴１ＲＣの二つ目の判定条件を満足しているか否かを判定する（特徴１ＲＣの判定５）。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａでなかったか否かを判定する。即ち、ＥＧＲを導入していない運転状態であると判定した結果が[ＦｌｇＥＧＲＨ＝０]であった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであったことがなかったので、特徴１ＲＣの二つ目の判定条件を満足しているのでＹへ進み、ステップＳ１４１０へ進む。

ＥＧＲを導入していない運転状態であると判定した結果が[ＦｌｇＥＧＲＨ＝０]でなかった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであったことがあったので、特徴１ＲＣの二つ目の判定条件が満足されていないのでＮに進み、ノード１４５１を経て図９１に示すステップＳ１４１１へ進む。

次に、ステップＳ１４１０では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａではなく、且つ、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであったことがあったので特徴１ＲＣに一致しており、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転状態であると判定する。そして、その結果を[ＦｌｇＥＧＲＨ＝１]として記憶し、ノード１４５１を経て図９１に示すステップＳ１４１１へ進む。

次に、図９１に示すステップＳ１４１１〜ステップＳ１４１６では、図８６に示す特徴２ＲＣと一致するか否かを判定する。先ず、ステップＳ１４１１では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下であるか否かを判定する（特徴２ＲＣの判定１）。即ち、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４１２へ進む。点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１２では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであるか否かを判定する（特徴２ＲＣの判定２）。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）
＝３]であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであったので、Ｙへ
進み、ステップＳ１４１３へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（
ｎｓ）＝３]でなかった場合には、特徴２ＲＣとは一致していないので、Ｎに進み、ステ
ップＳ１４１４へ進む。

次に、ステップＳ１４１３では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったので、その結果を[
ＦｌｇＣ＝１]として記憶し、ステップＳ１４１４へ進む。

次に、ステップＳ１４１４では、点火回数ｎｓが１２点火目であり、特徴２ＲＣの判定条件が満足しているか否かを判定することができる点火回数[ｎｓ＝１２]と達しているか否かを判定する（特徴２ＲＣの判定３）。即ち、点火回数ｎｓが１２点火目であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４１５へ進む。点火回数ｎｓが１２点火目ではなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

ステップＳ１４１５では、特徴２ＲＣの判定条件が満足しているか否かを判定する（特徴２ＲＣの判定４）。即ち、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったことがあったか否かを判定する。即ち、「組み合わせ名：Ｃ」判定用のフラグが[ＦｌｇＣ≠１]であった場合には、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったことがなかったので、特徴２ＲＣの判定条件を満足しているのでＹへ進み、ステップＳ１４１６へ進む。組み合わせ名：Ｃ判定用のフラグが[Ｆ
ｌｇＣ＝１]であった場合には、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイ
オン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：ＣであったことがあったのでＮに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１６では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったことはなかったので特徴２ＲＣに一致しており、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転状態であると判定する。そして、その結果を[ＦｌｇＥＧＲＲ＝１]として記憶し、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１７〜ステップＳ１４１９では、図８６に示す特徴１ＧＣと一致するか否かを判定する。先ず、ステップＳ１４１８では、点火回数ｎｓが６点火目以下であるか否かを判定する（特徴１ＧＣの判定１）。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４１８へ進む。点火回数ｎｓが６点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ノード１４５２を経て図９２に示すステップＳ１４２０へ進む。

次に、ステップＳ１４１８では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｄであるか否かを判定する（特徴１ＧＣの判定２）。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝４]であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１９へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝４]でなかった場合には、「特徴１ＧＣ」とは一致していないので、Ｎに進み、ノード１４５２を経て図９２に示すステップＳ１４２０へ進む。

次に、ステップＳ１４１９では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｄであったので特徴１ＧＣに一致しており、内燃機関にＥＧＲを導入してＥＧＲ燃焼限界の運転状態であると判定する。そして、その結果を[ＦｌｇＥＧＲＧ＝１]として記憶し、ノード１４５２を経て図９２に示すステップＳ１４２０へ進む。

次に、ノード１４５２を経て接続された図９２に示すステップＳ１４２０〜ステップS
１４２２では、図８６に示す特徴２ＧＣと一致するか否かを判定する。先ず、ステップＳ１４２０では、点火回数ｎｓが９点火目以下であるか否かを判定する（特徴２ＧＣの判定１）。即ち、点火回数ｎｓが９点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４２１へ進む。点火回数ｎｓが９点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、リターンへ進み燃焼状態特徴判定ルーチン４を終了する。

次に、ステップＳ１４２１では、点火回数ｎｓが９点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｅであるか否かを判定する（特徴２ＧＣの判定２）。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝５]であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４２２へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が[Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝５]でなかった場合には、特徴２ＧＣとは一致していないので、Ｎに進み、リターンへ進み燃焼状態特徴判定ルーチン４を終了する。

次に、ステップＳ１４２２では、点火回数ｎｓが9点火目以下に於いてイオン電流波形
の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｅであったので特徴２ＧＣに一致しており、内燃機関にＥＧＲを導入してＥＧＲ燃焼限界の運転状態であると判定する。そして、その結果を[ＦｌｇＥＧＲＧ＝１]として記憶し、リターンへ進み燃焼状態特徴判定ルーチン４を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の判定が完了する。

以上のように、この発明の実施の形態１０に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関にＥＧＲを適用した場合に於いて、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、所定の運転状態に於けるＥＧＲの量に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の運転状態に於ける所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現順序に基づいて前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態をより精度良く判定することができる。更に、燃焼状態判定に用いる特徴によっては、より少ない点火回数のイオン電流波形の波形パターン認識結果によりＥＧＲによる燃焼状態を判定することができ、より早いタイミングでの燃焼状態を判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上、排ガス悪化抑制を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態１１．
次に、この発明の実施の形態１１に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。実施の形態１１に係る内燃機関の制御装置の構成も図３９と同一であるので、以下の説明では、実施の形態７及び実施の形態９と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いを主体として説明する。

この発明の実施の形態１１では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定するのであるが、所定の運転条件に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を精度良く判定することができる。ＥＣＵ２１で実行される実施の形態５の動作は、上述のイオン電流波形の波形パターン認識条件が、ＥＣＵ２１に於いて検出された運転条件に応じて変更される動作以外は、実施の形態１及び実施の形態３と同様であるので、以下には、実施の形態１及び実施の形態３と比較して異なる動作を主体にして具体的に説明する。

先ず、イオン電流波形の波形パターン認識条件を変更するため用いる運転条件、及びその検出について説明する。イオンの発生量に応じてイオン電流値が決まり、イオンの発生の仕方によりイオン電流波形が決まるので、イオンの発生量やイオンの発生の仕方に影響を与える運転条件を考慮することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができる。イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の燃料量であり、イオンの発生の仕方に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の点火時期である。そこで、点火毎の燃料量や点火毎の点火時期等の制御パラメータは、ＥＣＵ２１にて演算され、燃料制御や点火時期制御に用いられているので、イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば前述の図７８に示す燃焼状態判定ルーチン３と同じタイミングに検出することができる。即ち、イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば前述の図７８のルーチンが実行される点火回数毎に検出される。

そして、実施の形態７及び実施の形態９で説明したように、イオン電流波形の波形パターン認識は、前述の図７９に示したフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンに於いて行われている。図７９に示すイオン電流波形パターン判定ルーチン3では、波形パターン認識を「○」「△」「×」に分類している。具体的には、図７９〜図８１のフローチャートに於いて、ＣＲＩ波形の波形パターンが「×」であると認識するのは、ステップＳ１０５の「×判定」のステップである。同様に、ＴＩＩ波形の波形パターンが「×」であると認識するのは、に示すステップＳ１１４の「×判定」のステップである。同様に、ＡＢＩ波形の波形パターンが「×」であると認識するのは、に示すステップＳ１２４の「×判定」のステップである。

これらのステップに於いて、イオン電流波形の波形パターン認識結果が「×」と決定されるのは、検出したイオン電流値の大きさに依存している。即ち、ステップＳ１０５の「×」判定のステップでは、イオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）が判定値Ｉｊｂｋ１よりも小さいことにより「×」と認識される。又、ステップＳ１１４の「×」判定のステップでは、イオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）が判定値Ｉｊｂｋ２よりも小さいことにより「×」と認識される。又、ステップＳ１２４の「×」判定のステップでは、イオン電流値Ｉｉｏｎ（ｉ）が判定値Ｉｊｂｋ３よりも小さいことにより「×」と認識される。更に、ステップＳ１１０やステップＳ１１９やステップＳ１２９で実行される図５６及び図５７に示すイオン電流ピーク判定ルーチンでは、ステップＳ２０１のイオン電流値増減判定のステップでのイオン電流値差分の大きさを判定値Ｉｊｐ及び判定値Ｉｊｍと比較してイオン電流値の増減を判定している。

以上述べたイオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさに依存して、イオン電流波形の波形パターン認識結果は影響を受ける。具体的には、イオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３が大きくなると「×」と判定する波形パターン認識結果が
比較的多くなる。又、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍが大きくなると「増減なし」と判定するイオン電流値差分が比較的多くなる。又、更に、イオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３と、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさは同じだがイオン電流値が大きくなると、「△」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる。更に、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさは同じだがイオン電流値が大きくなると、増加或いは減少と判定するイオン電流値差分が比較的多くなる。そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、イオン電流値は極端に大きくなったり、極端に小さくなったりする場合がある。

このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる場合には、上述のイオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、及びイオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさを異なる運転条件に応じて変更することにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を精度良く判定することができる。

そこで、この発明の実施の形態１１に於いては、上述した点火回数毎の燃料量に応じて、点火回数毎に、例えば図７９〜図８１に示すフローチャートで用いられる上述のイオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、及びイオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさを変更するようにしている。このように運転条件、即ち、例えば燃料量の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の検出精度を向上することができる効果がある。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の燃料量に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更する具体例を説明したが、イオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火時期や内燃機関本体回転数や内燃機関本体冷却水温度や内燃機関本体潤滑油温度や燃料混合気の空燃比の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の燃料量と同様に、点火時期や内燃機関本体回転数や内燃機関本体冷却水温度や内燃機関本体潤滑油温度や燃料混合気の空燃比に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の検出精度を向上することができる。

又、実施の形態７及び実施の形態９で説明したように、イオン電流波形の波形パターン認識を行う区間１、区間２、区間３は、図７９〜図８１に示すフローチャートで説明したように点火時期を基準に分割している。これは点火時期がイオン電流の発生するタイミングに影響を与えるからであるが、点火時期は、イオンの発生の仕方にも影響を与える。故に、点火回数毎の点火時期に応じて区間１、区間２、区間３を分割するクランク角度を変更することにより、イオン電流の発生するタイミングやイオン電流の発生の仕方に与える影響を排除することができる。

具体的には、図７９〜図８１のフローチャートに於いて、ＣＲＩ波形の波形パターン認識を行う区間１は、ステップＳ１０４で点火時期を基準にｄＣｒｋ０とｄＣＲＫ１をオフセット加算することにより決まる。又、ＴＩＩ波形の波形パターン認識を行う区間２は、ステップＳ１１３で点火時期を基準にｄＣｒｋ１とｄＣｒｋ２をオフセット加算することにより決まる。又、ＡＢＩ波形の波形パターン認識を行う区間３は、ステップＳ１２２で点火時期を基準にｄＣｒｋ１とｄＣｒｋ３をオフセット加算することにより決まる。

上述したように、ＴＩＩ波形は、混合気の爆発的な燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇による熱電離反応により発生するイオンであるので、点火時期が変化すると、点
火時期に応じて変化する燃焼による圧力上昇と内燃機関本体のピストン上昇による圧力変化の組み合わせにより、混合気の燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇のタイミングが点火時期に応じて変化する。その結果、熱電離反応により発生するイオンの発生の仕方が異なり、例えば、ＴＩＩ波形Iのピークが発生するタイミングが点火時期の影響を受
ける場合がある。

更に、図５０に示した種々のイオン電流波形の例４、例５、例９のようにＣＲＩ波形やＴＩＩ波形のピークが複数個発生する場合には、ＴＩＩ波形のピークの有無、即ち、波形パターン認識結果が「△」であるか「○」であるかという判定結果に影響を与える場合がある。故に、点火時期に応じてイオン電流波形のピークの有無の判定結果が異なる場合には、ｄＣｒｋ０、ｄＣｒｋ１、ｄＣｒｋ２、ｄＣｒｋ３の値を点火時期に応じて変更することにより、点火時期、即ち運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を精度良く判定することができる。

そこで、この発明の実施の形態１１に於いては、上述した点火回数毎の点火時期に応じて、点火回数毎に、例えば図７９〜図８１のフローチャートで用いられる上述のｄＣｒｋ０、ｄＣｒｋ１、ｄＣｒｋ２、ｄＣｒｋ３の値を変更するようにしている。このように運転条件、即ち、例えば点火時期の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の検出精度を向上することができる効果がある。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の点火時期に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更する具体例を説明したが、区間１や区間２や区間３の分割するクランク角度の違いによるイオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火毎の燃料量や内燃機関本体回転数や内燃機関本体冷却水温度や内燃機関本体潤滑油温度や燃料混合気の空燃比の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の点火時期と同様に、内燃機関本体回転数や内燃機関本体冷却水温度や内燃機関本体潤滑油温度や燃料混合気の空燃比に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の検出精度を向上することができる。

実施の形態１２．
以下、この発明の実施の形態１２に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。実施の形態６に係る内燃機関の制御装置の構成も図３９と同一であるので、ここでは実施の形態７及び実施の形態９と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いを主体に説明する。

この発明の実施の形態１２では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を判定するのであるが、所定の運転条件に応じて内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態判定条件を変更することにより、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を精度良く判定することができる。ＥＣＵ２１で実行される実施の形態６による内燃機関の制御装置の動作は、上述の燃焼状態判定条件が、ＥＣＵ２１に於いて検出された運転条件に応じて変更される動作以外は、実施の形態７１及び実施の形態９の場合と同様であるので、以下には、実施の形態１及び実施の形態３と比較して異なる動作を主体に具体的に説明する。

先ず、イオン電流波形の波形パターン認識条件を変更するため用いる運転条件、及びそ
の検出について説明する。イオンの発生量に応じてイオン電流値が決まり、イオンの発生の仕方によりイオン電流波形が決まるので、イオンの発生量に影響を与える運転条件を考慮することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができる。イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の燃料量である。そこで、点火毎の燃料量等の制御パラメータはＥＣＵ２１にて演算され、燃料制御に用いられているので、例えば前述の図４１に示す燃焼状態判定ルーチンと同じタイミングに検出することができる。即ち、点火毎の燃料量等の制御パラメータは、例えば上述の図７８のルーチンが実行される点火回数毎に検出する。

そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、イオン電流値は極端に大きくなったり、極端に小さくなったりする場合がある。例えば、ＥＧＲ量が多い運転であっても、燃料量が極端に多い運転条件である燃焼サイクルに於いては、熱電離反応によるイオンの発生量が多くなり、イオン電流値が大きくなる場合がある。

このような場合には、ＴＩＩ波形のイオン電流値の大きさは、通常の燃料量である場合に比較して、図７９〜図８１に示すフローチャートに於けるステップＳ１１４の「×判定」のステップでの「×」判定の判定値Ｉｊｂｋ２よりも大きくなって、「△」判定になる場合がある。又、ＴＩＩ波形のイオン電流値のピーク値判定結果は、通常の燃料量である場合に比較して、図５６、及び図５７に示すイオン電流ピーク判定ルーチンに於けるステップＳ２０１のイオン電流値増減判定のステップでのイオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ及びＩｊｍよりも大きくなってピークがある判定となり、「○」判定となる場合がある。

このように、ＥＧＲ量が多い運転であっても、通常の燃料量である場合にはＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「△」判定である波形パターン認識結果が、燃料量が極端に多い運転条件である燃焼サイクルに於いては、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」判定である波形パターン認識結果となる場合がある。

又、ＥＧＲを導入しない運転であっても、燃料量が極端に少ない運転条件である燃焼サイクルに於いては、化学反応によるイオンの発生量が少なくなり、イオン電流値が小さくなる場合がある。そのような場合には、ＣＲＩ波形のイオン電流値の大きさは、通常の燃料量である場合に比較して、図７９〜図８１のフローチャートに於けるステップＳ１０５の「×判定」のステップの「×」判定の判定値Ｉｊｂｋ１よりも小さくなって、「×」判定になる場合がある。又、ＣＲＩ波形のイオン電流値のピーク値判定結果は、通常の燃料量である場合に比較して、図５６、図５７のイオン電流ピーク判定ルーチンに於けるステップＳ２０１のイオン電流値増減判定のステップでのイオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ及びＩｊｍよりも小さくなってピークがない判定となり、「△」判定となる場合がある。

このように、ＥＧＲを導入しない運転であっても、通常の燃料量である場合にはイオン電流波形CRIの波形パターン認識結果が「○」判定である波形パターン認識結果が、燃料
量が極端に少ない運転条件である燃焼サイクルに於いては、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」判定や「×」判定である波形パターン認識結果となる場合がある。

以上述べたように、燃焼サイクル、即ち点火回数毎の燃料量に依存して、イオン電流波形の波形パターン認識結果は影響を受ける。具体的には、燃料量が極端に多くなった場合には、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる場合がある。又、燃料量が極端に少なくなった場合には、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」や「×」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる場
合がある。そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので同じＥＧＲ量であっても燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」である出現回数が増加したり、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」や「×」である出現回数が増加したりする場合がある。

このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる場合には、図５２や図８５の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に示した出現回数を異なる運転条件に応じて変更することにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を精度良く判定することができる。或いは、このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる点火サイクルの判定結果は、出現回数として計数しないようにすることにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態を精度良く判定することができる。

そこで、この発明の実施の形態１２に係る内燃機関の制御装置に於いては、上述した点火回数毎の燃料量に応じて、点火回数毎に、例えば図５２や図８５に示す波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に示した出現回数を、異なる運転条件に応じて変更するようにしている。又、上述した点火回数毎の燃料量に応じて、点火回数毎のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を、計数しないようにしている。このように運転条件、即ち、例えば燃料量に応じて、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態判定条件を変更することにより、点火回数毎の燃料量が極端に多かったり少なかったりする影響を排除して、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の検出精度を更に向上することができる効果がある。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の燃料量に応じて内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態判定条件を変更する具体例を説明したが、イオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火時期や内燃機関本体回転数や内燃機関本体冷却水温度や内燃機関本体潤滑油温度や燃料混合気の空燃比の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の燃料量と同様に、点火時期や内燃機関本体回転数や内燃機関本体冷却水温度や内燃機関本体潤滑油温度や燃料混合気の空燃比に応じて内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態判定条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除して、内燃機関に適用したＥＧＲによる燃焼状態の検出精度を向上することができる。

次に、この発明に係る内燃機関の制御装置を、空燃比制御を適用した内燃機関の制御に用いた場合の実施の形態１３〜１８について説明する。

実施の形態１３．
この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置を自動車用内燃機関に適用した場合の全体の構成図としては図１に示す前述の実施の形態１の場合と同様であり、点火時期制御、燃料噴射制御等については、前述の実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

ここで内燃機関の空燃比制御について説明する。空燃比制御は、空燃比センサ１０で検出した実空燃比Ａ／Ｆｒと目標空燃比Ａ／Ｆｄの偏差に応じて、例えば比例積分制御器（所謂、目標値偏差に対するＰＩフィードバックコントローラ）により、燃料量補正値Ｋａｂｙｆを算出する。この比例積分器、即ち空燃比フィードバック制御器は、前述のＥＣＵ２１に格納されている。燃料補正値Ｋａｂｙｆは、実空燃比が目標空燃比よりもリッチ（空燃比がストイキ（理論空燃比）よりも濃厚）であるときには、燃料量が過剰であるので、燃料補正量Ｋａｂｙｆは燃料量が減量するように設定される。

即ち、空燃比偏差がリッチである場合には、燃料補正量Ｋａｂｙｆは小さくなるように設定される。又、実空燃比が目標空燃比よりもリーン（空燃比がストイキ（理論空燃比）よりも希薄）であるときには、燃料量が不足であるので、燃料補正量Ｋａｂｙｆは燃料量が増量するように設定される。即ち、空燃比偏差がリーンである場合には、燃料補正量Ｋａｂｙｆは大きくなるように設定される。そして、燃料補正量Ｋａｂｙｆは、前述の各種燃料補正量と同様に基本燃料噴射量ＴＢに、例えば乗算して補正する。そして、上述の燃料噴射制御と同様に、有効燃料噴射量ＴＡを算出し、インジェクタ７の開弁遅れ時間を補正する無効燃料噴射量ＴＤを加算し、実燃料噴射量ＴＩを算出する。そして、インジェクタ７を駆動して燃料噴射を行い、目標空燃比フィードバック制御が行われる。

空燃比制御に於いて、燃料噴射量操作が上述のようにして行われ、目標空燃比となるように内燃機関が制御されるのであるが、次に、内燃機関の燃焼状態をリーン燃焼限界空燃比やリッチ燃焼限界空燃比に制御するための具体的な方法について説明する。例えば、リーン燃焼限界空燃比に制御するために、目標空燃比：Ａ／Ｆｄは、次式（２）によって決定される。
Ａ／Ｆｄ＝Ｋａｆｄ（ｋ）×Ａ／Ｆｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ） 式（２）
ここで、Ｋａｆｄ（ｋ）は目標空燃比補正係数、Ａ／Ｆｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）は基準目標空燃比である。

基準目標空燃比Ａ／Ｆｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）は、図９３の説明図に示すように、内燃機関回転数Ｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]と内燃機関負荷に応じて決める。図９３は、基準目標空燃比Ａ／Ｆｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）を定めるテーブルの概念を示す説明図である。図９３に示すテーブルは、内燃機関回転数Ｎｅ[ｒ／ｍｉｎ]の個々の値と、内燃機関負荷としての吸入空気量Ａ／Ｎ[g]の個々の値との対応（交点）毎に、それらの条件を満たすための基準目標空燃
比Ａ／Ｆｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）を定めたものである。即ち、例えば、内燃機関回転数６０００[ｒ／ｍｉｎ]と吸入空気量５[ｇ]との交点には、その条件下で要求される基準目標空燃比Ａ／Ｆｂ（Ｎｅ、Ａ／Ｎ）が定められている。前述のように構成された図９３に示すテーブルは、ＥＣＵ２１に内蔵されているＲＯＭ１７やＲＡＭ１８に記憶されている。内燃機関負荷としての吸入空気量Ａ／Ｎ[g]は、燃料噴射量制御に於いて算出したものと同じである。式（２）には、目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）があり、内燃機関に適用された空燃比制御による燃焼状態に応じて目標空燃比を補正している。

目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）を用いたリーン燃焼限界空燃比制御の方法について、図９４のフローチャートに従って説明する。ＥＣＵ２１では、各種センサの出力状態に応じてリーン燃焼限界空燃比制御を実行するか否かを決定する。リーン燃焼限界空燃比制御を実行しない場合は、目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）は「１」に設定される。リーン燃焼限界空燃比制御を実行する場合には、式（２）に従って、目標空燃比Ａ／Ｆｄが設定され、目標空燃比Ａ／Ｆｄが運転状態、及び内燃機関の燃焼状態に応じて制御される。

リーン燃焼限界空燃比制御は、目標空燃比制御実施中に実行するために、ステップＳ３００１では、目標空燃比制御中か否かを判定する。目標空燃比制御中でない場合には、Ｎへ進み、リーン燃焼限界空燃比制御は行わない。図９４のリーン燃焼限界空燃比制御の処理は、所定時間毎、或いは所定燃焼サイクル毎に実行される。リーン燃焼限界空燃比制御中である場合には、Ｙに進み、ステップＳ３００２へ進む。

ステップＳ３００２では、燃焼状態良であるか否かを判定する。燃焼状態の判定方法については、イオン電流を用いた方法について後述する。ステップＳ３００２で燃焼状態良と判定された場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「Ｓｔｂ＝１」である場合には、Ｙへ進み、ステップＳ３００３へ進む。ステップＳ３００２で燃焼状態良と判定されなかった場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「１」でない場合［Ｓｔｂ≠１］には、Ｎへ進み、
ステップＳ３００４へ進む。

ステップＳ３００３では、リーン空燃比に制御したときの燃焼状態が良好であるので、目標空燃比を現状よりもリーンにすることができる。そこで、現状、即ち［ｋ−１］時点での目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ−１）に増分Δｋｅｌを加算した値を目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）として目標空燃比をリーンにするように設定する。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００４では、燃焼状態が最適であるか否かを判定する。ステップＳ３００４で燃焼状態最適と判定された場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「２」である場合［Ｓｔｂ＝２］には、Ｙへ進み、ステップＳ３００９へ進む。ステップＳ３００４で燃焼状態最適と判定されなかった場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「２」でない場合［Ｓｔｂ≠２］には、Ｎへ進み、ステップＳ３００５へ進む。

ステップＳ３００９では、リーン空燃比に制御したときの燃焼状態が最適であるので、目標空燃比を現状維持する。即ちｋ時点での目標空燃比補正係数Ａ／Ｆｄ（ｋ）に［ｋ−１］時点での目標空燃比補正係数Ａ／Ｆｄ（ｋ−１）を設定する。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００５では、燃焼限界であるか否かを判定する。ステップＳ３００５で燃焼限界であると判定された場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「３」である場合には、Ｙへ進み、ステップＳ３００６へ進む。ステップＳ３００５で燃焼状態良と判定されなかった場合、即ち、燃焼状態フラグＳｔｂが「３」でない場合［Ｓｔｂ≠３］には、Ｎへ進み、ステップＳ３００４へ進む。

ステップＳ３００６では、目標空燃比をリーン、即ち希薄にしすぎて燃焼状態がリーン空燃比燃焼限界であるので、目標空燃比を現状よりも減算して内燃機関の空燃比をリッチ側に設定して燃焼状態を良化する必要がある。そこで、現状、即ち［ｋ−１］時点での目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ−１）から減分Δｋｅ２を減算した値を目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）として内燃機関の空燃比をリッチとなる方向、即ち空燃比が濃厚となる方向へ操作する。そして、ステップＳ３００８へ進む。

ステップＳ３００７には遷移する運転状態が存在しないが、何らかの理由でエラー生じた場合なので、リーン燃焼限界空燃比制御を停止するために、ｋ時点での目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）を「１」に設定する。そして、ステップＳ３００８へ進む。ステップＳ３００８では、カウンタｋをインクリメント、即ち、［ｋ＝ｋ＋１］としてリーン燃焼限界空燃比制御のｋ時点の処理を終了する。

以上、図９４に従った処理でリーン燃焼限界空燃比制御の動作の説明が終了したが、動作の一例について、図９５に従って、説明する。図９４の動作は、リーン燃焼限界空燃比制御が開始されると、開始する。即ち、図９５に於いて、（Ａ）に示すリーン燃焼限界空燃比制御中がＮＯからＹＥＳに変化するタイミングｔ１以降に於いて図９４のステップＳ３００１での判定がＹＥＳとなり、（Ｄ）に示すカウンタkのカウント値が増加し、リー
ン燃焼限界空燃比制御が開始される。尚、図９５の（Ａ）に示すリーン燃焼限界空燃比制御中がＮＯのときは空燃比制御が導入されていない場合であり、図９４のステップＳ３００１での判定はＮＯとなる。

さて、図９５の（Ａ）に示す「リーン燃焼限界空燃比制御中」がＹＥＳと判定されたタイミングｔ１に於いて、図４の（Ｂ）に示す燃焼状態が「良」［ｓｔｂ＝１］であれば、図９５の（Ｃ）に示す「目標空燃比補正係数」Ｋａｆｄ（ｋ）は、補正を停止していたと
きの値[Ｋａｆｄ（ｋ）＝１]から増量を開始する。その増量される増分は、図９５の（Ｄ）に示す「カウンタｋ」によるｋカウント当たりΔＫｅｌである。

次に、時点ｔ２に於いて図９５の（Ｂ）に示す燃焼状態が「最適」[Ｓｔｂ＝２]となると、図９４のステップ３００４による判定がＹＥＳとなり、目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）は増量が停止されてそのときの値が維持される。しかしながら、目標空燃比をリーン、即ち希薄にしすぎて燃焼状態がリーン空燃比燃焼限界になった場合、即ち、図９５の（Ｂ）に示す燃焼状態が「限界」[Ｓｔｂ＝３]となった場合、時点ｔ３に於いて図９４のステップＳ３００５による判定がＹＥＳとなり、目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）は減量される。その減分は、ΔＫｅ２である。

図９５に示す場合では、時点ｔ３での目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）の減量により燃焼状態が良化し、[Ｓｔｂ＝１]になるので、再びその時点ｔ３から目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）が燃焼状態「最適」［Ｓｔｂ＝２］となるまで増量続ける。そして、燃焼状態が「最適」になると、その時点ｔ４で目標空燃比補正係数Ｋａｆｄ（ｋ）の増量は停止されてその値が保持され、燃焼状態「最適」である燃焼状態が維持される。

又、この内燃機関には、シリンダ２４で混合気が燃焼する際に発生するイオンを検出する為のイオン電流検出回路２２が設けられている。イオンは混合気の燃焼状態に応じて発生し、イオン電流検出回路２２に設けられた図示していない電圧バイアス回路から点火プラグ２３にバイアス電圧をかけることによりシリンダ２４内に発生したイオンが点火プラグ２３とシリンダ２４により捕捉され、イオン電流検出回路２２にて図示しない検出用抵抗を介してイオン電流値を示す電圧として検出できる。検出したイオン電流値を示す電圧は、ＥＣＵ２１の入出力インターフェース１９を介してＡ／Ｄ変換され、イオン電流としてＥＣＵ２１に検出される。

以上のような構成によれば、内燃機関の所定の運転状態に於いて、シリンダ２４内の混合気が燃焼することにより発生するイオンをイオン電流出力として検出できる。前記ＥＣＵ２１では、クランク角センサ１１の示すクランク角度毎のイオン電流波形として検出でき、検出したイオン電流波形により、内燃機関に適用された空燃比制御による燃焼状態を判定することが可能となる。

シリンダ２４内に発生したイオンを点火毎に検出したイオン電流波形は、点火毎の混合気の燃焼状態を表しており、連続する３つの検出区間である区間１、区間２、区間３により、ＣＲＩとＴＩＩとＡＢＩという３つのイオン電流波形に分類して検出し、それら３つのイオン電流波形の波形パターンを認識することにより、パターン認識した認識結果に従って点火毎の燃焼状態を分類することができる。このことについては、前述の実施の形態１に於いて図４により説明した通りである。

次に、点火毎に検出したイオン電流波形を、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形に分類して検出し、それら３つのイオン電流波形の波形パターンを認識する方法について説明する。

内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態は、設定した目標空燃比に対応し分類することができるが、目標空燃比の設定を変更した燃焼状態時の点火毎のイオン電流波形の一例を図９６、図９７、及び図９８に示す。内燃機関回転数と内燃機関負荷（吸入空気量）を固定した定常運転状態に於いて、目標空燃比をリーンにしない運転条件に於ける１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示したのが図９６である。定常運転状態に於いて、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件に於ける１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示したのが図９７である。そして、定常運転状態に於いて、空燃比を希薄にしリーン空燃比燃焼限界の運転条件に於ける１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示したのが図９８である。

図９６、図９７及び図９８の点火毎のイオン電流波形を前述の３つの検出区間で分割した波形パターンとして認識すると、前述したように、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形という３つのイオン電流波形に分類できる。更に、これらの３つのイオン電流波形は、それぞれの検出区間に於いて、イオン電流波形が検出できる場合とイオン電流波形ができない場合に分類できることが判る。ここで図に関して補足説明すると、それぞれの検出区間は、前述の図４に示した検出区間と同じもので、各点火毎のイオン電流波形に於いて左から区間１、区間２、区間３であり、それぞれの検出区間にて検出されたイオン電流波形が、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形である。更に、イオン電流波形が検出できる場合の波形パターンを分類すると、ピークがある場合とピークはない場合に分類できることが判る。

そこで、図９６、図９７及び図９８に示されたＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果に分類するパターン認識を適用する。イオン電流波形を波形パターン「○」、「△」、「×」の３つの認識結果に分類する波形パターン認識条件は、前述の実施の形態７に於ける図４６にて示したものと同一である。

図４６の波形パターン認識条件を適用して、図９６の１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を図９９の「試行Ｈ１」の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列に示す。同様に、図９７の１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を図１００の「試行Ｒ１」の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列に示す。同様に、図９８の１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果で分類した結果を図１０１の「試行Ｇ１」の欄のＣＲＩ、ＴＩＩ、ＡＢＩの列に示す。この結果から明らかなように、図９６、図９７、及び図９８のような点火毎のイオン電流波形は、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果で分類できることが判る。

イオン電流波形の波形パターンには、図９６、図９７、及び図９８に示した波形パターン以外にも比較的良く発生する波形パターンがいくつかあるので、その例を図１０２に示す。図１０２には、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の順番にパターン認識した波形パターン認識結果が、例えば「例１：○○×」というように記載してある。尚、図１０２に於ける、例４、例５、例９のイオン電流波形の説明は、前述の実施の形態７の図５０の説明と同様であるので省略する。

上述の例では、任意のイオン電流波形を連続した３つの区間である区間１と区間２と区間３で分割したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形に分類し、３つのそれぞれのイオン電流波形を「○」、「△」、「×」の波形パターンに分類し、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の順番にパターン認識した○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果を組み合わせた、例えば、図１０２の「例１：○○×」というような波形パターン認識結果を得る方法について述べたが、検出した信号をコンピュータによって実現する、いわゆるパターン認識と言う認識処理を適用して、波形パターン認識結果を得る方法もある。その方法の一例については、前述の実施の形態７に於いて説明したものと同様であるので説明を省略する。

次に、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の３つのイオン電流波形
の波形パターン認識結果より、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する方法について説明する。

図９６、図９７、図９８、及び図１０２に示したように、点火毎に検出した任意のイオン電流波形は、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形を「○」、「△」、「×」による波形パターン認識結果により分類できるので、図９６、図９７、及び図９８に示したそれぞれ１回の試行以外の夫々５試行、計１５試行についての１点火から１２点火までの点火毎のイオン電流波形を分類した。ここでは、夫々追加した５試行の点火毎のイオン電流波形は、図９６、図９７、及び図９８と同様であるので、分類結果のみを図９９、図１００、及び図１０１に示す。

図９６以外の目標空燃比をリーンにしない運転条件時の場合の５試行は、試行Ｈ２〜試行Ｈ６までであり、図９６に対応する試行Ｈ１を加えて、計６試行の結果が図９９に記載してある。図９７以外の空燃比をリーンにして最適な運転条件時の場合の５試行は、試行Ｒ２から試行Ｒ６までであり、図９７に対応する試行Ｒ１を加えて、計６試行の結果が図１００に記載してある。図９８以外の空燃比を希薄にしリーン空燃比燃焼限界の運転条件時の場合の５試行は、試行Ｇ２から試行Ｇ６までであり、図９８に対応する試行Ｇ１を加えて、計６試行の結果が図１０１に記載してある。

次に、図９９、図１００、及び図１０１の各点火毎（図９９、図１００、及び図１０１では「点火サイクル」と表記、「点火毎」と「点火サイクル」は同義を表す）の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果を図１０２に示す６つの組み合わせに分類する。ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果「○」、「△」、「×」の組み合わせは、２７通りの組み合わせがあるが、図１０３に示した組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの６つの分類は、２７通りの任意の組み合わせが分類できることは明らかである。

そして、図９９の１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果の組み合わせに、図１０２の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果を図９９の「試行Ｈ１」から「試行Ｈ６」の欄の「名」の列に示す。同様に、図１００の１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果の組み合わせに、図１０２の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果を図１００の「試行Ｒ１」から「試行Ｒ６」の欄の「名」の列に示す。同様に、図１０１の１点火から１２点火までの点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と「○」、「△」、「×」の３つの波形パターン認識結果の組み合わせに、図１０２の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果を図１２の「試行Ｇ１」から「試行Ｇ６」の欄の「名」の列に示す。

そして、１点火から１２点火までのイオン電流波形を図１０３の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果に対して、夫々の試行の場合に於いて、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ａが現れた回数を図９９の「試行Ｈ１」から「試行Ｈ６」の欄の「Ａ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｂが現れた回数を「Ｂ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｃが現れた回数を「Ｃ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｄが現れた回数を「Ｄ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｅが現れた回数を「Ｅ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｆが現れた回数を「Ｆ」の列に記入した。

以上、各試行のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形Iと「○」、「△」、「×」の波
形パターン認識結果の組み合わせの出現回数が、図９９の「試行Ｈ１」から「試行Ｈ６」の欄の「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」「Ｅ」「Ｆ」の列に示された。各点火サイクルの１点火から１２点火の行に対応する「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の列に示された出現回数は、計測し始めた１点火からそれぞれの点火回数までに「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の組み合わせが出現した回数が示されている。

図１００の場合も図９９と同様である。１点火から１２点火までのイオン電流波形を図１４の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果に対して、それぞれの試行の場合に於いて、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ａが現れた回数を図１１の「試行Ｒ１」から「試行Ｒ６」の欄の「Ａ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｂが現れた回数を「Ｂ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｃが現れた回数を「Ｃ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｄが現れた回数を「Ｄ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｅが現れた回数を「Ｅ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｆが現れた回数を「Ｆ」の列に記入した。

以上、各試行のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数が、図１００の「試行Ｒ１」から「試行Ｒ６」の欄の「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の列に示された。各点火サイクルの１点火から１２点火の行に対応する「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の列に示された出現回数は、始動からそれぞれの点火回数までに「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の組み合わせが出現した回数が示されている。

図１０１の場合も図９９と同様である。１点火から１２点火までのイオン電流波形を図１４の組み合わせ条件を適用して６つの組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで分類した結果に対して、それぞれの試行の場合に於いて、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ａが現れた回数を図１２の「試行Ｇ１」から「試行Ｇ６」の欄の「Ａ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｂが現れた回数を「Ｂ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｃが現れた回数を「Ｃ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｄが現れた回数を「Ｄ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｅが現れた回数を「Ｅ」の列に記入した。同様に、１点火から１２点火まで順番に組み合わせ名：Ｆが現れた回数を「Ｆ」の列に記入した。

以上、各試行のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数が、図１０１の「試行Ｇ１」から「試行Ｇ６」の欄の「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の列に示された。各点火サイクルの１点火から１２点火の行に対応する「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の列に示された出現回数は、始動からそれぞれの点火回数までに「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」の組み合わせが出現した回数が示されている。

ここで、点火毎に検出した３つのイオン電流波形であるＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果より、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する方法について具体的に説明する。図１０３に記載しているように、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせが、組み合わせ：Ａの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が、非常に良い燃焼状態であると判定することができる。又、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせが、組み合わせ：Ｂの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が、良い燃焼状態であると判定することができる。

又、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせが、組み合わせ：Ｃの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が、目標空燃比をリーンにして最適な燃焼状態であると判定することができる。又、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせが、組み合わせ：Ｄの場合は、その点火サイクルに於ける燃焼状態が、リーン空燃比燃焼限界の状態であると判定することができる。又、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせが、組み合わせ：Ｅの場合は、その点火サイクルに於いて燃焼が得られず失火状態であると判定することができる。又、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形のパターン認識結果の組み合わせが、万が一、組み合わせ：Ｆの場合は、その点火サイクルに於ける検出結果は異常であり、正確に燃焼状態を検出できていないことがわかる。

このように、点火サイクル毎に３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせを判断することによって、点火サイクル毎の燃焼状態を検出することができる。

次に、図９９、図１００、及び図１０１の結果を用いて、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果より、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する方法について具体的に説明する。図９９は、目標空燃比をリーンにしない運転条件の場合の結果であり、図１００は、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件の場合の結果であり、図１０１は、リーン空燃比燃焼限界の運転条件の場合の結果である。図９９、図１００、及び図１０１に於いて、点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形と「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果の組み合わせについて、１２点火分の出現回数の特徴を整理すると図１０４のようになる。

即ち、検出した１２点火分のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図１０４の特徴１Ｈを満足する、或いは特徴２Ｈを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態は目標空燃比をリーンにしない運転条件であると判定できる。又、検出した１２点火分のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図１０４の特徴１Ｒを満足する、或いは特徴２Ｒを満足する、或いは特徴３Ｒを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態は目標空燃比をリーンにして最適な運転条件であると判定できる。又、検出した１２点火分のイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図１０４の特徴１Ｇを満足する、或いは特徴２Ｇを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態はリーン空燃比燃焼限界の運転条件であると判定できる。

更に、特徴１Ｈと特徴２Ｈの両者が成立した場合に目標空燃比をリーンにしない運転条件であると判定することもできる。この場合、判定精度は向上する。同様に、特徴１Ｒと特徴２Ｒと特徴３Ｒのすべての特徴が成立した場合に目標空燃比をリーンにして最適な運転条件であると判定することもできる。同様に、特徴１Ｇと特徴２Ｇの両者が成立した場合にリーン空燃比燃焼限界の運転条件であると判定することもできる。これらの場合、判定精度は向上することは言うまでもない。

上述の例では、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する方法に用いたＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の３つのイオン電流波形のそれぞれに「○」「△」「×」の波形パターン認識結果を組み合わせた波形パターン認識結果を用いているので、前述したような、検出した信号をコンピュータによって実現する、所謂、パターン認識という認識処理を適用して、波形パターン認識結果を得る方法で得られたＣＲＩ波形、ＴＩ
Ｉ波形、ＡＢＩ波形のそれぞれに対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）に対しても、全く同様に適用して、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定することができる。

又、連続した３つのＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の全体に対して、上述の定義の「○」「△」「×」を組み合わせたイオン電流波形の標準パターン（２７種類となる）を予め定義しておき、それらの標準パターンに対して波形パターン認識結果（標準パターンとの比較結果と距離）を得る方法で得られた波形パターン認識結果に対しても、図１０４に示した判定条件を適用して、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定することができるのは言うまでもない。

ところで、目標空燃比をリーンにしない運転条件である場合に特徴１Ｈを満足するのは、以下のような理由がある。特徴１Ｈは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形にピークが発生している燃焼状態であり、区間１と区間２のクランク角度に於いて混合気の燃焼状態が良いことを表している。目標空燃比をリーンにしないと燃焼状態がよくなるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ａの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関の目標空燃比をリーンにして最適な運転条件である場合に特徴２Ｒを満足するのは、以下のような理由がある。特徴２Ｒは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形のみにピークが発生している燃焼状態であり、区間２の混合気の燃焼状態が比較的悪いことを表している。空燃比がリーンの状態で燃焼すると空燃比をリーンにしない運転条件の場合に比較すると燃焼状態が悪くなるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ｂの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関のリーン空燃比燃焼限界の運転条件である場合に特徴２Ｇを満足するのは、以下のような理由がある。特徴２Ｇは、組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形が出現するという事象であるが、組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形は、ＡＢＩ波形が発生する燃焼状態であり、リーン空燃比燃焼限界である運転条件であることを表している。

以上の説明では、具体的な例としての説明のために、特定の数値の点火回数や出現回数としているが、図１０４に示したような特定の数値を用いるだけでなく、判定に用いる点火回数を変更（増加、又は減量）して判定に用いる点火回数に対する百分率で判定しても全く同じ判定結果が得られる。

以下、ＥＣＵ２１に記憶されたプログラムによって実施される上述した内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態判定の動作について、フローチャートを用いて詳細に説明する。イオン電流波形パターン判定ルーチンによって点火毎のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形毎に、「○」、「△」、「×」の波形パターン認識を行うルーチンについては、前述の実施の形態７に於ける図５３〜図５５のフローチャートにより説明したルーチンと同一である。そして、前述の実施の形態７に於ける図５８の燃焼状態判定ルーチンと同一の判定ルーチンによる燃焼状態の認識結果から、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定を行う。

イオン電流値ピークの判定については、前述の実施の形態７に於ける図５６及び図５７のイオン電流値ピーク判定ルーチンと同一のルーチンにより行われ、又、イオン電流波形の波形パターンの認識については、前述の実施の形態７に於ける図５９〜図６７のイオン電流波形の波形パターン認識ルーチンと同一のルーチンにより行われる。更に、イオン電
流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の計数については、前述の実施の形態７に於ける図６８〜図６９の出現回数計数ルーチンと同一のルーチンにより行われる。

次に、燃焼状態特徴判定ルーチンの処理について説明する。内燃機関にに適用した空燃比制御による燃焼状態の特徴による燃焼状態判定は、図１０４の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定できる。ここでは、図１０４に記載の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例１と、図１０４に記載の特徴の全てを用いて判定する例２を、夫々図１０５のフローチャートと図１０６のフローチャートに従って説明する。

先ず、図１０４に記載の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例１を図１０５の燃焼状態判定ルーチン（例１）に従って説明する。図１０４の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇは、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの出現回数のみの特徴に着目した燃焼状態判定方法である。

図１０５に於いて、ステップＳ６０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が７回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０３へ進む。

次にステップＳ６０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上であり、図１０４の特徴１Ｈを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、目標空燃比をリーンにしない運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

ステップＳ６０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０４へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０５へ進む。

次にステップＳ６０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、図１５の特徴２Ｒを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

ステップＳ６０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が２回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ６０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ６０７へ進む。

次にステップＳ６０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが２回以上であり、図１０４の特徴２Ｇを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、リーン空燃比燃焼限界である運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。

次にステップＳ６０７では、図１０４の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

次に、図１０４に記載の全ての特徴を用いて判定する例２を図１０６の燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）に従って説明する。まずステップＳ７０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が７回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０４へ進む。

次にステップＳ７０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次にステップＳ７０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが７回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下であり、図１０４の特徴１Ｈと特徴２Ｈの両方を満足しているので、目標空燃比をリーンにしていない運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

ステップＳ７０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が３回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０５へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次にステップＳ７０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次にステップＳ７０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が３回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０７へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７０８へ進む。

次にステップＳ７０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが３回以下であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下であり、図１０４の特徴１Ｒと特徴２Ｒと特徴３Ｒの全てを満足しているので、目標空燃比をリーン
にして最適な運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

ステップＳ７０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が４回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが４回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７０９へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが４回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７１１へ進む。

次にステップＳ７０９では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数が２回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ７１０へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ７１１へ進む。

次にステップＳ７１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが４回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが２回以上であり、図１０４の特徴１Ｇと特徴２Ｇの両方を満足しているので、リーン空燃比燃焼限界である運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。

次にステップＳ７１１では、図１０４の全ての特徴を満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

上述の実施の形態１３では、目標空燃比を希薄にする、即ちリーン空燃比燃焼限界制御の例について詳細に説明したが、目標空燃比を濃厚にする、即ちリッチ空燃比燃焼限界制御を行った場合にもイオン電流波形パターンの認識結果を用いて全く同様に内燃機関に適用した空燃比による燃焼状態を判定することができる。即ち、空燃比を希薄にする操作を空燃比を濃厚にする操作に置き換えることにより、全く同様にリッチ空燃比燃焼限界制御を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態１３による内燃機関の制御装置では、内燃機関にリーン空燃比制御、或いはリッチ空燃比制御を適用した場合に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、混合気の空燃比に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、点火毎の前記イオン電流波形パターン認識結果、即ち図１０３の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの判定結果に基づいてそれぞれの組み合わせ名に対応した燃焼状態であることを判定することができる。

更に、この発明の実施の形態１３による内燃機関の制御装置では、所定のイオン電流検出区間に於いて前記イオン電流値の軌跡の特徴を、例えば、図４６に述べたように抽出し、その特徴の有無に応じて、例えば、図１０３に示すような組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのように波形パターンとして認識し、分類することにより、精度よくイオン電流波形を波形パターン認識することができる。

更に、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前述のイオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結
果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態をより精度良く判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を空燃比制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態１４．
以下、この発明の実施の形態１４について、図面を参照して説明する。ここでは実施の形態１３と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いに付いてのみ説明する。

本発明の実施の形態１４では、所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果に於いて発生した所定のイオン電流波形パターンの出現回数の計数を複数回計測して、その複数回の出現回数計数の計測結果に基づいて内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定するので、所定の運転条件を満足している連続した点火回数ｎｓに於いて点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎にイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数する必要がある。その点火回数Ｋｊｆｐｎ回毎の出現回数計数を複数回計測し、それぞれの出現回数の計数計測で得られた、同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を出現回数の複数回の計数計測結果に関して平均化してイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を求める。

このようにして、複数回の出現回数計数の計測結果に基づいて内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する。上述の点火回数Ｋｊｆｐｎ回のそれぞれの出現回数の計数計測で得られた同一種類のイオン電流波形の波形パターン認識結果とは、例えば図１０３に示したイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆのそれぞれの出現回数であり、それぞれの波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数を複数回の計数計測結果を平均化することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの出現回数を得ることができる。上述の平均化するための計数計測の回数をＫｊｆｐｎｔ回とする。以下に、フローチャートに基づいて上述の動作を具体的に説明する。

さて、実施の形態１４に於いて実施の形態１３と比較して具体的に異なる部分は、ＥＣＵ２１に記憶され、実行されるプログラムによって実施される燃焼状態判定の動作である。先ず、実施の形態７及び実施の形態１３で説明した図５３〜図５５のフローチャートで説明される前述の内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンは全く同じであるので説明は省略する。

実施の形態１３と異なるのは点火回数毎に実行される図５８の燃焼状態判定ルーチンの動作であるが、その燃焼状態判定ルーチン２は、前述の実施の形態８に於いて述べた図７２の燃焼状態判定ルーチン２と同一であるので説明を省略する。又、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数計数ルーチン２は、実施の形態８に於いて説明した図７４及び図７５の出現回数計数ルーチン２と同一であり、更に、イオン電流波形の波形パターン認識結果の平均出現回数を算出する出現回数平均化ルーチンは、前述の実施の形態８に於いて説明した図７３の出現回数平均化ルーチンと同一である。

次に、図１０７及び図１０８に従って、燃焼状態特徴判定ルーチン２の処理について説明する。内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の特徴による燃焼状態判定は、図１１０４の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定できる。ここでは、図１０４に記載の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴
２Ｇを用いて判定する例３と図１０４に記載の特徴のすべてを用いて判定する例４をそれぞれ図１０７のフローチャートと図１０８のフローチャートに従って説明する。

先ず、図１０４に記載の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇを用いて判定する例３を図１０７の燃焼状態判定ルーチン２（例３）に従って説明する。図１０４の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Ｇは、ＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれの平均出現回数のみの特徴に着目した燃焼状態判定方法である。

図１０７に於いて、ステップＳ１１０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が７回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０３へ進む。

次にステップＳ１１０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上であり、図１０４の特徴１Ｈを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、目標空燃比をリーンにしていない運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。

ステップＳ１１０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０４へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０５へ進む。

次にステップＳ１１０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上であり、図１０４の特徴２Ｒを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。

ステップＳ１１０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数が２回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１１０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１１０７へ進む。

次にステップＳ１１０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが２回以上であり、図１０４の特徴２Ｇを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、リーン空燃比燃焼限界である運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。

次にステップＳ１１０７では、図１０４の特徴１Ｈと特徴２Ｒと特徴２Gを満足しなか
ったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

引き続き、図１０４に記載のすべての特徴を用いて判定する例４を図１０８の燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）に従って説明する。先ず、ステップＳ１２０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が７回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｎｊｐｒａが７回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０４へ進む。

次にステップＳ１２０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが７回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下であり、図１０４の特徴１Ｈと特徴２Ｈの両方を満足しているので、目標空燃比をリーンにしていない運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。

ステップＳ１２０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数が３回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０５へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数が３回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０７へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２０８へ進む。

次にステップＳ１２０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒａが３回以下であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが３回以下であり、図１５の特徴１Ｒと特徴２Ｒと特徴３Ｒの全てを満足しているので、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。

ステップＳ１２０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数が４回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが４回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２０９へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが４回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２１１へ進む。

次にステップＳ１２０９では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数が２回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｄが２回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１２１０へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｄが２回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１２１１へ進む。

次にステップＳ１２１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｃが４回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｄが２回以上であり、図１５の特徴１Ｇと特徴２Ｇの両方を満足しているので、リーン空燃比燃焼限界である運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。

次にステップＳ１２１１では、図１０４の全ての特徴を満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

以上述べた実施の形態１４では、目標空燃比を希薄にする、即ちリーン空燃比燃焼限界制御の例について詳細に説明したが、目標空燃比を濃厚にする、即ちリッチ空燃比燃焼限界制御を行った場合にもイオン電流波形パターンの認識結果を用いてまったく同様に内燃機関に適用した空燃比による燃焼状態を判定することができる。即ち、空燃比を希薄にする操作を空燃比を濃厚にする操作に置き換えることにより、まったく同様にリッチ空燃比燃焼限界制御を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態１４に係る内燃機関の制御装置では、内燃機関にリーン空燃比制御、或いはリッチ空燃比制御を適用した場合に於いて、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、混合気の空燃比に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、更に所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果を複数回計測し、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を平均化して出現回数の計数結果の計測精度が更に向上している。そしてその所定のイオン電流波形パターン認識結果の平均出現回数に基づいて前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態をより精度良く判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を空燃比制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態１５．
以下、この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して
説明する。この実施の形態１５の構成は、図１と同一であり、ここでは実施の形態１３と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いに付いてのみ説明する。

この実施の形態１５では、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、所定の運転状態を満足している所定の点火回数における前記イオン電流波形パターン認識結果中の所定のイオン電流波形パターンの出現回数を計数し、その計数結果から前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段を有する。ここで言う運転状態とは、内燃機関が搭載された自動車などの速度が加速している運転状態や速度が減速している運転状態などである。又、自動車などの内燃機関が走行などのためにその出力を用いていない運転状態、所謂、アイドル運転状態や内燃機関が始動する運転状態や所定の冷却水温となるまでの運転状態、いわゆる暖機運転状態等である。

この実施の形態１５では、内燃機関が前述のような所定の運転状態である場合に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、イオン電流波形パターン認識結果から内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する。上述の内燃機関の運転状態は、図１に示された各種センサの出力値、及び出力値変化により検出することができる。内燃機関の運転状態を表す代表的な状態量は、内燃機関回転数や内燃機関負荷であり、内燃機関回転数はクランク角センサ１１やカム角センサ１２など信号から検出でき、内燃機関負荷は図示しないエアフローセンサにより検出した吸入空気量Ａ／Ｎなどから検出できる。そして例えば、加速している運転状態は、内燃機関回転数や内燃機関負荷が所定の変化をしている場合（例えば、単位時間当たりの変化量が所定値よりも大きい場合）を検出することにより判定できる。

減速している運転状態も加速している場合と同様に、内燃機関回転数や内燃機関負荷の変化により判定することができる。又、アイドル運転状態は、アイドルスイッチ１４の出力と内燃機関回転数の状態から判定することができる。又、始動する運転状態は、内燃機関が停止状態から内燃機関回転数が所定の内燃機関回転数より大きくなる状態を検出することにより判定することができる。又、暖気運転状態は、アイドル運転状態の判定と水温センサ１５の出力値により判定することができる。上述のように判定した運転状態が成立してい場合にのみ、イオン電流波形パターンを認識し、又イオン電流波形パターンを分類し、所定の運転状態を満足している所定の点火回数における前記イオン電流波形パターン認識結果中の所定のイオン電流波形パターンの出現回数を計数し、その計数結果から前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定することが実現できる。

上述のような所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果による燃焼状態の判定は、加速している運転状態を満足している場合は、前述の図７８の燃焼状態判定ルーチン３と図７９〜図８１のイオン電流波形パターン判定ルーチン３と同一のルーチンにより、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果を得ることができる。

次に、所定の点火回数を１２点火とした場合の一例を、図１０９、図１１０、及び図１１１に示し、点火毎に検出したＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果より、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する方法について具体的に説明する。図１０９は、加速している運転状態を満足している１点火目から１２点火目までの目標空燃比をリーンにしない運転条件の場合の結果であり、図１１０は、加速している運転状態を満足している目標空燃比をリーンにして最適な運転条件の場合の結果であり、図１１１は、加速している運転状態を満足しているリーン空燃比燃焼限界の運転条件の場合の結果である。

図１０９、図１１０、及び図１１１に於いて、点火毎のイオン電流波形CRI、TII、ABI
と「○」、「△」、「×」の波形パターン認識結果の組み合わせについて、加速している運転状態を満足している場合の１点火目から１２点火目までの出現回数の特徴を整理すると図１１２のようになる。即ち、検出した１点火目から１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図１１２の特徴１ＨＡを満足する、或いは特徴２ＨＡを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態は目標空燃比をリーンにしない運転条件であると判定できる。

又、検出した１点火目から１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図１１２の特徴１ＲＡを満足する、或いは特徴２ＲＡを満足する、或いは特徴３ＲＡを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態は目標空燃比をリーンにして最適な運転条件であると判定できる。又、検出した１点火目から１２点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせが、図１１２の特徴１ＧＡを満足する、或いは特徴２ＧＡを満足すると判定した場合に、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態はリーン空燃比燃焼限界の運転条件であると判定できる。

更に、特徴１ＨＡと特徴２ＨＡの両者が成立した場合に目標空燃比をリーンにしない運転条件であると判定することもできる。この場合、判定精度は向上する。同様に、特徴１ＲＡと特徴２ＲＡと特徴３ＲＡのすべての特徴が成立した場合に目標空燃比をリーンにして最適な運転条件であると判定することもできる。同様に、特徴１ＧＡと特徴２ＧＡの両者が成立した場合にリーン空燃比燃焼限界の運転条件であると判定することもできる。これらの場合、判定精度は向上することは言うまでもない。

ところで、内燃機関に目標空燃比をリーンにしない運転条件である場合に特徴１ＨＡを満足するのは、以下のような理由がある。特徴１ＨＡは、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ａのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形とＴＩＩ波形にピークが発生している燃焼状態であり、区間１と区間２のクランク角度に於いてのみ混合気が燃焼し、燃焼状態が良いことを表している。目標空燃比をリーンにしていない場合、加速時も混合気の着火状態も良く、安定した燃焼状態が得られるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ａの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関に目標空燃比をリーンにして最適な運転条件である場合に特徴２ＲＡを満足するのは、以下のような理由がある。特徴２ＲＡは、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形の出現回数が多いという事象であるが、組み合わせ名：Ｂのイオン電流波形は、ＣＲＩ波形のみにピークが発生している燃焼状態であり、区間２の混合気の燃焼状態は組み合わせ名：Ａが多く発生する場合に比較して燃焼状態が悪いことを表している。空燃比をリーンに設定すると燃焼温度が下がり、目標空燃比をリーンにしない場合に比較すると燃焼状態が悪くなる。更に、加速している運転状態では点火毎の空燃比がばらつく場合があり、加速している状態の経過時間に依存して燃焼状態が悪くなることがあるので、必然的にイオン電流は組み合わせ名：Ｂの波形パターンの出現回数が多くなるのである。

又、内燃機関がリーン空燃比燃焼限界の運転条件である場合に特徴２ＧＡを満足するのは、以下のような理由がある。定常運転状態に於いても、リーン空燃比燃焼限界の運転条件である場合は、ＡＢＩ波形が発生するような比較的悪い燃焼状態が発生する点火サイクルが存在するが、加速している運転状態では加速している運転状態では点火毎に混合気に空燃比がばらつく場合があり、加速している状態の経過時間に依存して混合気の空燃比が異なり、ＡＢＩ波形が発生するような燃焼状態、即ち組み合わせ名：Ｄのイオン電流波形が増加する。更に、点火サイクルによっては空気量が過剰になって過剰にリーンである空燃比になる場合もあり、最悪の燃焼状態になってしまった場合は、失火が発生することも
ある。失火が発生した場合のイオン電流が発生せず、組み合わせ名：Ｅが出現すのである。

以上の説明では、内燃機関の燃焼状態を判定する特徴を特定の数値である点火回数や出現回数としているが、図１１２に示したような特定の数値を用いるだけでなく、判定に用いる点火回数を変更（増加、又は減量）して判定に用いる点火回数に対する百分率で判定しても全く同じ判定結果が得られる。

次に、図１１４及び図１１５に従って、燃焼状態特徴判定ルーチン３の処理について説明する。内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の特徴による燃焼状態判定は、図１１２の３つのイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴と一致するか否かで判定できる。ここでは、図１１２に記載の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡを用いて判定する例５と図１１２に記載の特徴のすべてを用いて判定する例６を夫々図１１４のフローチャートと図１１５のフローチャートに従って説明する。

先ず、図１１２に記載の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡを用いて判定する例５を図１１４の燃焼状態判定ルーチン３（例５）に従って説明する。図１１２の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡは、所定の運転状態を満足している場合のＣＲＩ波形、ＴＩＩ波形、ＡＢＩ波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａ、Ｂ、Ｅのそれぞれの出現回数のみの特徴に着目した燃焼状態判定方法である。

図１１４に於いて、ステップＳ１５０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１５０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１５０３へ進む。

次にステップＳ１５０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上であり、図１１２の特徴１ＨＡを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、目標空燃比をリーンにしていない運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。

ステップＳ１５０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１５０４へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１５０５へ進む。

次にステップＳ１５０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、図１１２の特徴２ＲＡを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。

ステップＳ１５０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数が１回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１５０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１５０７へ進む。

次にステップＳ１５０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上であり、図１１２の特徴２ＧＡを満足しているので、内燃機関の燃焼状態は、リーン空燃比燃焼限界である運転条件と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。

次にステップＳ１５０７では、図１１２の特徴１ＨＡと特徴２ＲＡと特徴２ＧＡを満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

引き続き、図１１２に記載の全ての特徴を用いて判定する例６を図１１５の燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）に従って説明する。先ずステップＳ１６０１では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップ１６０２へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０４へ進む。

次にステップＳ１６０２では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が５回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０３へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの平均出現回数ＡＶＲｎｊｐｒｂが５回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０３では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが５回以下であり、図３３の特徴１ＨＡと特徴２ＨＡの両方を満足しているので、内燃機関の目標空燃比をリーンにしていない運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。

ステップＳ１６０４では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数が２回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが２回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０５へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Ｒｎｊｐｒａが２回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０５では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数が６回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０６へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０６では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数が３回以下出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０７へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒａｃが３回以下でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６０８へ進む。

次にステップＳ１６０７では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ａの出現回数Rnjpraが２回以下であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂの出現回数Ｒｎｊｐｒｂが６回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃの出現回数Ｒｎｊｐｒｃが３回以下であり、図１１２の特徴１ＲＡと特徴２ＲＡと特徴３ＲＡの全てを満足しているので、内燃機関の目標空燃比をリーンにして最適な運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。

ステップＳ１６０８では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数が４回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが４回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６０９へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが４回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６１１へ進む。

次にステップＳ１６０９では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数が１回以上出現するか否かを判定する。即ち、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上ならば、Ｙへ進み、ステップＳ１６１０へ進む。イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上でないならば、Ｎへ進み、ステップＳ１６１１へ進む。

次にステップＳ１６１０では、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄの出現回数Ｒｎｊｐｒｄが４回以上であり、且つイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅの出現回数Ｒｎｊｐｒｅが１回以上であり、図３３の特徴１ＧＡと特徴２ＧＡの両方を満足しているので、内燃機関のリーン空燃比燃焼限界である運転条件である燃焼状態と判定する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。

次にステップＳ１６１１では、図１１２の全ての特徴を満足しなかったので、この点火サイクルでは、燃焼状態は変化していないと判定し、現在の燃焼状態判定結果を維持する。そして、リターンへ進み、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

以上述べた実施の形態１５では、目標空燃比を希薄にする、即ちリーン空燃比燃焼限界制御の例について詳細に説明したが、目標空燃比を濃厚にする、即ちリッチ空燃比燃焼限界制御を行った場合にもイオン電流波形パターンの認識結果を用いてまったく同様に内燃機関に適用した空燃比による燃焼状態を判定することができる。即ち、空燃比を希薄にする操作を空燃比を濃厚にする操作に置き換えることにより、全く同様にリッチ空燃比燃焼限界制御を行うことができる。

以上のように、実施の形態１５では、内燃機関にリーン空燃比制御、或いはリッチ空燃比制御を適用した場合に於いて、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じるイオンは、所定の運転状態に於ける混合気の空燃比に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の運転状態に於ける所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、所定の運転状態に於ける所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態をより精度良く判定することができる。

更に、燃焼状態判定に用いる特徴によっては、より少ない点火回数のイオン電流波形の波形パターン認識結果により空燃比制御による燃焼状態を判定することができ、より早いタイミングでの燃焼状態を判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を空燃比制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態１６．
以下、この発明の実施の形態１６に係る内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。実施の形態１６の構成は、図１と同一であるので、ここでは実施の形態１３及び実施の形態１５と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いに付いてのみ説明する。

この実施の形態１６では、所定の運転状態を満足している所定の点火回数に於けるイオン電流波形パターン認識結果に於いて発生した特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果に基づいて内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する。上述の特定の点火順序に発生した特定のイオン電流波形パターン認識結果とは、例えば図３４に示したイオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせの出現順序の特徴であり、イオン電流波形の波形パターン認識結果の組み合わせ：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆが特定の点火順序に発生した結果に基づいてより正確に内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定することができる。以下に、フローチャートに基づいて上述の動作を具体的に説明する。

さて、実施の形態１６に於いて実施の形態１３及び実施の形態１５と比較して具体的に異なる部分は、ＥＣＵ２１に記憶され、実行されるプログラムによって実施される燃焼状態判定の動作である。先ず、前述の図５３〜図５５のフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンは全く同じであるので説明は省略する。そして異なるのは、実施の形態１５に於いて点火回数毎に実行される前述の図７８の燃焼状態判定ルーチン３の動作であるので、これに対応する実施の形態１６に於ける燃焼状態判定ルーチン４については、前述の実施の形態１０にて説明した燃焼状態判定ルーチン４と同一であるのでその説明を省略する。

次に、燃焼状態特徴判定ルーチン４の処理について図１１６から図１１８により説明する。図１１６に於いて、燃焼状態特徴判定ルーチン４に進んだ時には、Ｋｊｆｐｎｅ点火目までのイオン電流波形の波形パターン認識結果がＲｊｐｒ（ｎｓ）に格納されている。そこで、図１１３に示した特徴に一致するか否かを判定して、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定する。

先ず、ステップＳ１４０１からステップＳ１４０３では、図１１３の特徴１ＨＣと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４０１では、点火回数ｎｓが６点火目以下であるか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４０２へ進む。点火回数ｎｓが６点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４０４へ進む。

次に、ステップＳ１４０２では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであるか否かを判定する。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝１］であった場合には、波形パターン
認識結果の組み合わせ名：Ａであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０３へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝１］でなかった場合には、特徴１ＨＣとは一致していないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０４へ進む。

次に、ステップＳ１４０３では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであったので特徴１ＨＣに一致しており、内燃機関の目標空燃比をリーンにしていない運転状態であると判定する。そして、その結果を［ＦｌｇＥＧＲＨ＝１］として記憶し、ステップＳ１４０４へ進む。

次に、ステップＳ１４０４からステップＳ１４１０では、図１１３の特徴１ＲＣと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４０４では、点火回数ｎｓが６点火目以下であるか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４０５へ進む。点火回数ｎｓが６点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４１１へ進む。

次に、ステップＳ１４０５では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであるか否かを判定する。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２］であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｂであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４０６へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝２］でなかった場合には、特徴１ＲＣとは一致していないので、Ｎに進み、ステップＳ１４０７へ進む。

次に、ステップＳ１４０６では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであったので、その結果を［ＦｌｇＢ＝１］として記憶し、ステップＳ１４０７へ進む。

ステップＳ１４０７では、点火回数ｎｓが６点火目であり、特徴１ＲＣの判定条件が満足しているか否かを判定することができる点火回数［ｎｓ＝６］と達しているか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４０８へ進む。点火回数ｎｓが６点火目ではなかった場合には、Ｎに進み、ノード１４５１を経て図１１７のステップＳ１４１１へ進む。

ステップＳ１４０８では、特徴１ＲＣの一つ目の判定条件が満足しているか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであったことがあったか否かを判定する。即ち、組み合わせ名：Ｂ判定用フラグ［Ｆｌｇ＝１］であった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：ＢであったことがあったのでＹへ進み、ステップＳ１４０９へ進む。組み合わせ名：Ｂ判定用フラグ［Ｆｌｇ＝１］でなかった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：ＢであったことがなかったのでＮに進み、ノード１４５１を経て図１１７のステップＳ１４１１へ進む。

ステップＳ１４０９では、特徴１ＲＣの二つ目の判定条件が満足しているか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａでなかったか否かを判定する。即ち、「目標空燃比をリーンにしていない運転状態であると判定した結果」が［ＦｌｇＥＧＲＨ＝０］であった場合には、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであったことがなかったので、特徴１ＲＣの二つ目の判定条件が満足しているのでＹへ進み、ステップＳ１４１０へ進む。「目標空燃比をリーンにしていない運転状態であると判定した結果」が［ＦｌｇＥＧＲＨ＝０］でなかった場合には、点火回数ｎｓが６点
火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａであったことがあったので、特徴１ＲＣの二つ目の判定条件が満足されていないのでＮに進み、ノード１４５１を経て図１１７のステップＳ１４１１へ進む。

次に、ステップＳ１４１０では、点火回数nsが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ａではなく、且つ、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｂであったことがあったので特徴１ＲＣに一致しており、内燃機関の目標空燃比をリーンにして最適な運転状態であると判定する。そして、その結果を［ＦｌｇＥＧＲＲ＝１］として記憶し、ノード１４５１を経て図１１７のステップＳ１４１１へ進む。

次に、図１１７のステップＳ１４１１からステップＳ１４１６では、図１１３の特徴２ＲＣと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４１１では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下であるか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４１２へ進む。点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１２では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであるか否かを判定する。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３］であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｃであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１３へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝３］でなかった場合には、特徴２ＲＣとは一致していないので、Ｎに進み、ステップＳ１４１４へ進む。

次に、ステップＳ１４１３では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったので、その結果を［ＦｌｇＣ＝１］として記憶し、ステップＳ１４１４へ進む。

ステップＳ１４１４では、点火回数ｎｓが１２点火目であり、特徴２ＲＣの判定条件が満足しているか否かを判定することができる点火回数［ｎｓ＝１２と達しているか否かを判定する。即ち、点火回数nsが１２点火目であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４１５へ進む。点火回数ｎｓが１２点火目ではなかった場合には、Ｎに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

ステップＳ１４１５では、特徴２ＲＣの判定条件が満足しているか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったことがあったか否かを判定する。即ち、組み合わせ名：Ｃ判定用フラグ［ＦｌｇＣ≠１］であった場合には、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったことがなかったので特徴２ＲＣの判定条件を満足しているのでＹへ進み、ステップＳ１４１６へ進む。組み合わせ名：Ｃ判定用フラグ［ＦｌｇＣ＝１］であった場合には、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：ＣであったことがあったのでＮに進み、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１６では、点火回数ｎｓが７点火目以上１２点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｃであったことはなかったので特徴２ＲＣに一致しており、内燃機関の目標空燃比をリーンにして最適な運転状態であると判定する。そして、その結果を［ＦｌｇＥＧＲＲ＝１］として記憶し、ステップＳ１４１７へ進む。

次に、ステップＳ１４１７からステップＳ１４１９では、図１１３の特徴１ＧＣと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４１８では、点火回数ｎｓが６点火目以下であるか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが６点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４１８へ進む。点火回数ｎｓが６点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、ノード１４５２を経て図１１８のステップＳ１４２０へ進む。

次に、ステップＳ１４１８では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｄであるか否かを判定する。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果がＲｊｐｒ（ｎｓ）＝４であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｄであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４１９へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝４］でなかった場合には、特徴１ＧＣとは一致していないので、Ｎに進み、ノード１４５２を経て図１１８のステップＳ１４２０へ進む。

次に、ステップＳ１４１９では、点火回数ｎｓが６点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｄであったので特徴１ＧＣに一致しており、内燃機関のリーン空燃比燃焼限界の運転状態であると判定する。そして、その結果を［ＦｌｇＥＧＲＧ＝１］として記憶し、ノード１４５２を経て図１１８のステップＳ１４２０へ進む。

次に、ステップＳ１４２０からステップＳ１４２２では、図１１３の特徴２ＧＣと一致するか否かを判定する。ステップＳ１４２０では、点火回数ｎｓが９点火目以下であるか否かを判定する。即ち、点火回数ｎｓが９点火目以下であった場合には、Ｙへ進み、ステップＳ１４２１へ進む。点火回数ｎｓが９点火目以下でなかった場合には、Ｎに進み、リターンへ進み燃焼状態特徴判定ルーチン４を終了する。

次に、ステップＳ１４２１では、点火回数ｎｓが９点火目以下に於いてイオン電流波形の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｅであるか否かを判定する。即ち、ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝５］であった場合には、波形パターン認識結果の組み合わせ名：Ｅであったので、Ｙへ進み、ステップＳ１４２２へ進む。ｎｓ点火目の波形パターンの認識結果が［Ｒｊｐｒ（ｎｓ）＝５］でなかった場合には、特徴２ＧＣとは一致していないので、Ｎに進み、リターンへ進み燃焼状態特徴判定ルーチン４を終了する。

次に、ステップＳ１４２２では、点火回数ｎｓが9点火目以下に於いてイオン電流波形
の波形パターン認識結果が組み合わせ名：Ｅであったので特徴２ＧＣに一致しており、内燃機関のリーン空燃比燃焼限界の運転状態であると判定する。そして、その結果を［ＦｌｇＥＧＲＧ＝１］として記憶し、リターンへ進み燃焼状態特徴判定ルーチン４を終了する。以上の動作により、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の判定が完了した。

上述の実施の形態１６では、目標空燃比を希薄にする、即ちリーン空燃比燃焼限界制御の例について詳細に説明したが、目標空燃比を濃厚にする、即ちリッチ空燃比燃焼限界制御を行った場合にもイオン電流波形パターンの認識結果を用いてまったく同様に内燃機関に適用した空燃比による燃焼状態を判定することができる。即ち、空燃比を希薄にする操作を空燃比を濃厚にする操作に置き換えることにより、まったく同様にリッチ空燃比燃焼限界制御を行うことができる。

以上のように、この発明の実施の形態１６による内燃機関の制御装置によれば、内燃機関にリーン空燃比制御、或いはリッチ空燃比制御を適用した場合に於いて、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、そのシリンダ内の混合気が燃焼により生じる
イオンは、所定の運転状態に於ける混合気の空燃比に依存してイオン発生量に特徴があり、イオン発生量に応じたイオン電流を検出し、検出したイオン電流出力を点火毎の波形パターンとして認識し、所定の運転状態に於ける所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現順序に基づいて前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態をより精度良く判定することができる。更に、燃焼状態判定に用いる特徴によっては、より少ない点火回数のイオン電流波形の波形パターン認識結果により空燃比制御による燃焼状態を判定することができ、より早いタイミングでの燃焼状態を判定することができる。そして判定した燃焼状態に応じて前記内燃機関を空燃比制御することにより、従来の技術よりも精度よく内燃機関の燃費向上を実現する内燃機関の制御装置が得られる効果がある。

実施の形態１７．
以下、この発明の実施の形態１７に係る内燃機関の制御装置について説明する。実施の形態１６の構成も図１と同一であるので、ここでは実施の形態１３及び実施の形態１５と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いについてのみ説明する。

実施の形態１７では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定するのであるが、所定の運転条件に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を精度良く判定することができる。ＥＣＵ２１で実行される実施の形態１７の動作は、上述のイオン電流波形の波形パターン認識条件が、ＥＣＵ２１に於いて検出された運転条件に応じて変更される動作以外は、実施の形態１３及び実施の形態１５と同様であるので、以下には、実施の形態１３及び実施の形態１５と比較して異なる動作を具体的に説明する。

先ず、イオン電流波形の波形パターン認識条件を変更するため用いる運転条件、及びその検出について説明する。イオンの発生量に応じてイオン電流値が決まり、イオンの発生の仕方によりイオン電流波形が決まるので、イオンの発生量やイオンの発生の仕方に影響を与える運転条件を考慮することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができる。イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば、点火毎の点火時期である。そこで、点火毎の点火時期などの制御パラメータはＥＣＵ２１にて演算され、点火時期制御に用いられているので、例えば上述の図７８の燃焼状態判定ルーチン３と同じタイミングに検出することができる。即ち、例えば上述の図７８が実行される点火回数毎に検出する。

そして、実施の形態１３及び実施の形態１５で説明したように、イオン電流波形の波形パターン認識は、図７９〜図８１のフローチャートで説明される内燃機関のクランク角度０．５°ＣＡ毎、或いはそれ相当の所定時間毎に実行されるイオン電流波形パターン判定ルーチンに於いて行われている。図７９〜図８１のイオン電流波形パターン判定ルーチンについては既に説明しているのでその説明を省略する。

以上述べたイオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさに依存して、の大きさに依存して、イオン電流波形の波形パターン認識結果は影響を受ける。具体的には、イオン電流値の大きさの判定値Ijbk1、Ijbk2、Ijbk3が大きくなると「×」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる。又、イオン電流値差分の大きさの判定値Ijp、Ijmが大きくなると「増減なし」と判定するイオン電流値差分が比較的多くなる。又、更に、イオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３と、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさは同じだがイオン電流値が大きくなると、「△」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる。更に、イオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさは同じだがイオン電流値が大きくなると、「増加」或いは「減少」と判定するイオン電流値差分が比較的多くなる。そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので燃料量が極端に多い場合や極端に少ない場合には、イオン電流値は極端に大きくなったり、極端に小さくなったりする場合がある。

このように燃料量が極端に異なるというように運転条件が異なる場合には、上述のイオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３及びイオン電流値差分の大きさの判定値Ｉｊｐ、Ｉｊｍの大きさを異なる運転条件に応じて変更することにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を精度良く判定することができる。

そこで、この発明の実施の形態１７に於いては、上述した点火回数毎の点火時期に応じて、点火回数毎に、例えば図７９〜図８１のフローチャートで用いられる上述のイオン電流値の大きさの判定値Ｉｊｂｋ１、Ｉｊｂｋ２、Ｉｊｂｋ３、イオン電流値差分の大きさの判定値Ijp、Ijmの大きさを変更するようにしている。このように運転条件、即ち、例えば点火時期の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の検出精度を向上することができる効果がある。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の点火時期に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更する具体例を説明したが、イオン電流波形の波形パターン認識結果は、内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の点火時期と同様に、内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の検出精度を向上することができる。

又、実施の形態１３及び実施の形態１５で説明したように、イオン電流波形の波形パターン認識を行う区間１、区間２、区間３は、図７９〜図８１のフローチャートで説明したように点火時期を基準に分割している。これは点火時期がイオン電流の発生するタイミングに影響を与えるからであるが、点火時期は、イオンの発生の仕方にも影響を与える。ゆえに、点火回数毎の点火時期に応じて区間１、区間２、区間３を分割するクランク角度を変更することにより、イオン電流の発生するタイミングやイオン電流の発生の仕方に与える影響を排除することができる。

具体的には、図７９〜図８１のフローチャートに於いて、ＩＣＲ波形の波形パターン認識を行う区間１は、ステップＳ１０４で点火時期を基準にｄＣｒｋ０とｄＣｒｋ１をオフセット加算することにより決まる。又、ＴＩＩ波形の波形パターン認識を行う区間２は、ステップＳ１１３で点火時期を基準にｄＣｒｋ１ｄＣｒｋ２をオフセット加算することにより決まる。又、ＡＢＩ波形の波形パターン認識を行う区間３は、ステップＳ１２２で点火時期を基準にｄＣｒｋ２とｄＣｒｋ３をオフセット加算することにより決まる。

上述したように、ＴＩＩ波形は、混合気の爆発的な燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇による熱電離反応により発生するイオンであるので、点火時期が変化すると、点火時期に応じて変化する燃焼による圧力上昇と内燃機関のピストン上昇による圧力変化の組み合わせにより、混合気の燃焼による温度上昇とシリンダ内の圧力上昇のタイミングが点火時期に応じて変化する。その結果、熱電離反応により発生するイオンの発生の仕方が異なり、例えば、ＴＩＩ波形のピークが発生するタイミングが点火時期の影響を受ける場合がある。

更に、図１０２に示した種々のイオン電流波形の例４、例５、例９のようにＣＲＩ波形やＴＩＩ波形のピークが複数個発生する場合には、ＴＩＩ波形のピークの有無、即ち、波形パターン認識結果が「△」であるか「○」であるかという判定結果に影響を与える場合がある。ゆえに、点火時期に応じてイオン電流波形のピークの有無の判定結果が異なる場合には、ｄＣｒｋ０、ｄＣｒｋ１、ｄＣｒｋ２、ｄＣｒｋ３の値を点火時期に応じて変更することにより、点火時期、即ち運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を精度良く判定することができる。

そこで、実施の形態１７に於いては、上述した点火回数毎の点火時期に応じて、点火回数毎に、例えば図２９のフローチャートで用いられる上述のｄＣｒｋ０、ｄＣｒｋ１、ｄＣｒｋ２、ｄＣｒｋ３の値を変更するようにしている。このように運転条件、即ち、例えば点火時期の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の検出精度を向上することができる効果がある。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の点火時期に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更する具体例を説明したが、区間１や区間２や区間３の分割するクランク角度の違いによるイオン電流波形の波形パターン認識結果は、点火毎の内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の点火時期と同様に、内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度に応じてイオン電流波形の波形パターン認識条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除したイオン電流波形の波形パターン認識結果を得て、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の検出精度を向上することができる。

実施の形態１８．
以下、この発明の実施の形態１８にかから内燃機関の制御装置について説明する。この実施の形態１８に係る装置の構成も図１と同一であるので、ここでは実施の形態１３及び実施の形態１５と異なる部分であるＥＣＵ２１に記憶されているプログラムの違いについてのみ説明する。

実施の形態１８による内燃機関の制御装置では、所定の運転状態に於ける点火毎のイオン電流出力を波形パターンとして認識し、所定の点火回数の前記イオン電流波形パターン認識結果の中で、所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数を計数し、その所定のイオン電流波形パターン認識結果の出現回数に基づいて前記内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を判定するのであるが、所定の運転条件に応じて内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態判定条件を変更することにより、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を精度良く判定することができる。ＥＣＵ２１で実行される実施の形態１８の動作は、上述の燃焼状態判定条件が、ＥＣＵ２１に於いて検出された運転条件に応じて変更される動作以外は、実施の形態１及び実施の形態３と同様であるので、以下には、実施の形態１３及び実施の形態１５と比較して異なる動作を具体的に説明する。

先ず、イオン電流波形の波形パターン認識条件を変更するため用いる運転条件、及びその検出について説明する。イオンの発生量に応じてイオン電流値が決まり、イオンの発生の仕方によりイオン電流波形が決まるので、イオンの発生量に影響を与える運転条件を考慮することにより、より正確なイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができる。イオンの発生量に影響を与える運転条件は、例えば、点火時期である。そこで、点火時期などの制御パラメータはＥＣＵ２１にて演算され、点火時期制御に用いられているので、例えば上述の図２８の燃焼状態判定ルーチンと同じタイミングに検出することができる。即ち、点火時期などの制御パラメータは、例えば上述の図７８の燃焼体判定ルーチン
３が実行される点火回数毎に検出する。

そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので点火時期が極端に進角している場合や極端に遅角している場合には、イオン電流値は極端に大きくなったり、極端に小さくなったりする場合がある。例えば、混合気の空燃比がリーンである運転状態であっても、点火時期が極端に進角している運転条件である燃焼サイクルに於いては、熱電離反応によるイオンの発生量が多くなり、イオン電流値が大きくなる場合がある。

このような場合には、ＴＩＩ波形のイオン電流値の大きさは、通常の点火時期である場合に比較して、図７９〜図８１のフローチャートに於けるステップＳ１１４の「×判定」のステップの「×」判定のＩｊｂｋ２よりも大きくなって、「△」判定になる場合がある。又、ＴＩＩ波形のイオン電流値のピーク値判定結果は、通常の点火時期である場合に比較して、図５６、図５７のイオン電流ピーク判定ルーチンに於けるステップＳ２０１の「イオン電流値増減判定」のステップでのイオン電流値差分の大きさ判定値Ｉｊｐ及びＩｊｍよりも大きくなってピークがある判定となり、「○」判定となる場合がある。

このように、混合気の空燃比がリーンである運転状態であっても、通常の点火時期である場合にはＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「△」判定である波形パターン認識結果が、空燃比が極端に進角している運転条件である燃焼サイクルに於いては、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」判定である波形パターン認識結果となる場合がある。

又、目標空燃比をリーンにしない運転であっても、点火時期が極端に遅角している運転条件である燃焼サイクルに於いては、化学反応によるイオンの発生量が少なくなり、イオン電流値が小さくなる場合がある。そのような場合には、ＣＲＩ波形のイオン電流値の大きさは、通常の点火時期である場合に比較して、図７９〜図８１のフローチャートに於けるステップＳ１０５の「×判定」のステップの「×」判定のＩｊｂｋ１よりも小さくなって、「×」判定になる場合がある。又、ＣＲＩ波形のイオン電流値のピーク値判定結果は、通常の点火時期である場合に比較して、図５６、図５７のイオン電流ピーク判定ルーチンに於けるステップＳ２０１の「イオン電流値増減判定」のステップでのイオン電流値差分の大きさ判定値Ｉｊｐ及びＩｊｍよりも小さくなってピークがない判定となり、「△」判定となる場合がある。

このように、目標空燃比をリーンにしない運転であっても、通常の点火時期である場合にはＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「○」判定である波形パターン認識結果が、点火時期が極端に遅角である運転条件である燃焼サイクルに於いては、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」判定や「×」判定である波形パターン認識結果となる場合がある。

以上述べたように、燃焼サイクル、即ち点火回数毎の点火時期に依存して、イオン電流波形の波形パターン認識結果は影響を受ける。具体的には、点火時期が極端に進角である場合には、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる場合がある。又、点火時期が極端に遅角になった場合には、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」や「×」と判定する波形パターン認識結果が比較的多くなる場合がある。そして、イオン電流値はイオンの発生量に依存するので同じ空燃比であっても点火時期が極端に進角である場合や極端に遅角である場合には、ＴＩＩ波形の波形パターン認識結果が「○」である出現回数が増加したり、ＣＲＩ波形の波形パターン認識結果が「△」や「×」である出現回数が増加したりする場合がある。

このように点火時期が極端に異なるというように運転条件が異なる場合には、図５２や図１１２の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に示した出現回数を異な
る運転条件に応じて変更することにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を精度良く判定することができる。或いは、このように点火時期が極端に異なるというように運転条件が異なる点火サイクルの判定結果は、出現回数として計数しないようにすることにより、運転条件の影響を受けないイオン電流波形の波形パターン認識結果を得ることができ、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態を精度良く判定することができる。

そこで、実施の形態１８に於いては、上述した点火回数毎の点火時期に応じて、点火回数毎に、例えば図５２や図１１２の波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴に示した出現回数を異なる運転条件に応じて変更するようにしている。又、上述した点火回数毎の点火時期に応じて、点火回数毎のイオン電流波形の波形パターン認識結果の出現回数を計数しないようにしている。このように運転条件、即ち、例えば点火時期に応じて、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態判定条件を変更することにより、点火回数毎の点火時期が極端に進角であったり遅角であったりする影響を排除して、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の検出精度を更に向上することができる効果がある。

上述の説明では、運転条件として、点火回数毎の点火時期に応じて内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態判定条件を変更する具体例を説明したが、イオン電流波形の波形パターン認識結果は、内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度の影響を受ける場合もあるので、点火回数毎の点火時期と同様に、内燃機関回転数や内燃機関冷却水温度や内燃機関潤滑油温度に応じて内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態判定条件を変更することにより、上述のような運転条件の影響を排除して、内燃機関に適用した空燃比制御による燃焼状態の検出精度を向上することができる。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置の構成を示す構成図である。 燃料性状による気化率の特性を説明する説明図である。 燃料噴射制御のブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形とイオン電流波形ＣＲＩの発生判定区間、イオン電流波形ＴＩＩの発生判定区間、及びイオン電流波形ＡＢＩの発生判定区間を説明する説明図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関に標準燃料を用いた場合の始動時に於いて、１点火目から６点火目までの点火毎のイオン電流波形を示した波形図である。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関に標準燃料を用いた場合の始動時に於いて、７点火目から１２点火目までの点火毎のイオン電流波形を示した波形図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関に重質燃料を用いた場合の始動時に於いて、１点火目から６点火目までの点火毎のイオン電流波形を示した波形図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関に重質燃料を用いた場合の始動時に於いて、７点火目から１２点火目までの点火毎のイオン電流波形を示した波形図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、図５〜図８に示したイオン電流波形以外に比較的良く発生する波形パターンの例を示す波形図である。 図５〜図８に示したイオン電流波形以外に比較的良く発生する波形パターンの他の例を示す波形図である。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形（ＣＲＩ）認識結果の分類の表１、イオン電流波形（ＴＩＩ）認識結果の分類の表２、イオン電流（ＡＢＩ）認識結果の分類の表３を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表４、表５を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表６、表７、表８を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表９、表１０を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表１１、表１２、表１３を示す図である。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表１４、表１５を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の組合せ名と組合せ条件の表１６を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴の表１７を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンの一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンの他の一部の手順を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンの他の一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンの他の一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流値ピーク判定ルーチンの一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流値ピーク判定ルーチンの他の一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンの手順を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃料性状判定ルーチンの手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数計数ルーチンの手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃料性状特徴判定ルーチン（例１）の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃料性状特徴判定ルーチン（例２）の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置に於ける、第２燃料性状判定ルーチンの手順を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置に於ける、第２出現回数計数ルーチンの手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置に於ける、第２燃料性状特徴判定ルーチン（例３）の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置に於ける、第２燃料性状特徴判定ルーチン（例４）の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数平均化ルーチンの手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴の表１８を示す図である。

この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置に於ける、第３燃料性状判定ルーチンの手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置に於ける、第３燃料性状特徴判定ルーチンの一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る内燃機関の制御装置に於ける、第３燃料性状特徴判定ルーチンの他の一部の手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置を、自動車用内燃機関に適用した場合を示す示す構成図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲ制御に用いる基準ＥＧＲ開度の一例を示すテーブルを説明する説明図である。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲ限界制御の動作を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲ限界制御の動作の一例を示す図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関にＥＧＲを導入しない運転条件の場合の１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示す波形図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関にＥＧＲを導入して最適な運転条件の場合の１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示す波形図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関のＥＧＲ燃焼限界の運転条件の場合の１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示す波形図である。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識条件の表を示す図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲを導入しない運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲを導入して最適な運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 図４３と図４４と図４５に示したイオン電流波形の波形パターン以外の、比較的良く発生する波形パターンの例を示す波形図である。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせ名と組み合わせ条件の表を示す図である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせ名の出現回数の特徴の一例を示す表である。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１５２に於いて図５３のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１５３に於いて図５４のフローチャートと接続される。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流値ピーク判定ルーチンを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流値ピーク判定ルーチンを示すフローチャートであって、ノード２５２、ノード２５３に於いて図５６のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態判定ルーチンを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９１、ノード１９３に於いて図５９のフローチャートと接続される。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９２、ノード１９３に於いて図５９のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９７、ノード１９８に於いて図６１のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９４に於いて図６０のフローチャートと接続され、ノード１９３に於いて図５９のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９５に於いて図６０のフローチャートと接続され、ノード１９３に於いて図５９のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９９、ノード２００に於いて図６４のフローチャートと接続される。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード１９６に於いて図６３のフローチャートと接続され、ノード１９３に於いて図５９のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形の波形パターン認識ルーチンを示すフローチャートであって、ノード２０１、ノード２０２に於いて図６６のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数計数ルーチンを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数計数ルーチンを示すフローチャートであって、ノード４５１、ノード４５２に於いて図６８のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態７に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態判定ルーチン２を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数平均化ルーチンを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数計数ルーチン２を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置に於ける、出現回数計数ルーチン２を示すフローチャートであって、ノード９５１、ノード９５２に於いて図７４のフローチャートと接続される。

この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態８に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態判定ルーチン３を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチン３を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチン３を示すフローチャートであって、ノード１５２に於いて図７９のフローチャートと接続される。

この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、イオン電流波形パターン判定ルーチン３を示すフローチャートであって、ノード１５３に於いて図８０のフローチャートと接続され、ノード１５１於いて図７９のフローチャートと接続される。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲを導入しない運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲを導入して最適な運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、ＥＧＲ燃焼限界の運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせ名の出現回数の特徴の一例の表を示す図である。

この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせ名の出現順序の特徴の一例の表を示す図である。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態９に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１０に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態判定ルーチン４を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１０に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン４を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１０に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン４を示すフローチャートであって、ノード１４５１に於いて図９０のフローチャートと接続されている。 この発明の実施の形態１０に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン４を示すフローチャートであって、ノード１４５２に於いて図９１のフローチャートと接続されている。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、空燃比制御に用いる基準目標空燃比の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置のリーン空燃比限界制御の動作を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、リーン空燃比限界制御の動作を説明する説明図である。

この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関の目標空燃比をリーンにしない運転条件の場合の１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示す波形図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関の目標空燃比をリーンにして最適な運転条件の場合の１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示す波形図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、内燃機関のリーン空燃比燃焼限界の運転条件の場合の１２点火分の点火毎のイオン電流波形を示した波形図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、目標空燃比をリーンにしない運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、目標空燃比をリーンにして最適な運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。

この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、リーン空燃比燃焼限界の運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、図９６と図９７と図９８に示したイオン電流波形の波形パターン以外にも比較的良く発生する波形パターンの例を示す波形図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせ名と組み合わせ条件の表を示す図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせ名の出現回数の特徴の一例の表を示す図である。 この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン（例１）を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１３に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン（例２）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１４に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例３）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１４に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン２（例４）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、所定の運転状態に於いて内燃機関の目標空燃比をリーンにしない運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、所定の運転状態に於いて内燃機関の目標空燃比をリーンにして最適な運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。

この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、所定の運転状態に於いて内燃機関の目標空燃比をリーン空燃比燃焼限界の運転条件時のイオン電流波形パターンと波形パターン認識結果の表を示す図である。 この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせの出現回数の特徴の一例の表を示す図である。 この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、３つのイオン電流波形と波形パターン認識結果の組み合わせの出現順序の特徴の一例の表を示す図である。 この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例５）を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１５に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン３（例６）を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態１６に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン４を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１６に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン４を示すフローチャートであって、ノード１４５１を介して図１１６に接続されている。 この発明の実施の形態１６に係る内燃機関の制御装置に於ける、燃焼状態特徴判定ルーチン４を示すフローチャートであって、ノード１４５２を介して図１１７に接続されている。

符号の説明

１ エアクリーナ
２ エアフローセンサ
３ スロットルバルブ
４ サージタンク
５ 吸気管
６ 内燃機関本体本体
７ 燃料噴射弁
８ 触媒コンバータ
９ 排気管
１０ 空燃比センサ
１１ クランク角センサ
１２ カム角センサ
１３ スロットルバルブ開度センサ
１４ アイドルスイッチ
１５ 水温センサ
１６ 中央演算処理装置
１７ ＲＯＭ
１８ ＲＡＭ
１９ 入出力インターフェース
２０ａ ＥＧＲバルブ駆動回路
２０ｂ 燃料噴射弁駆動回路
２１ 内燃機関本体コントロールユニット
２２ イオン電流検出回路
２３ 点火プラグ
２４ シリンダ
２５ ＥＧＲバルブ
２６ａ、２６ｂ ＥＧＲ管

Claims (25)

1. 内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて前記混合気の燃料性状を判定する燃料性状判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記燃料性状判定手段は、前記検出された運転状態が所定の運転状態を満足しているとき、所定の回数の点火毎に認識される前記波形パターンから所定の波形パターンの出現回数を計数し、前記計数した出現回数に基づいて前記内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記出現回数の計数は、複数回行われることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記燃料性状判定手段は、所定の運転状態を満足しているときの所定の回数の点火毎に認識される特定の点火順序に発生した特定の波形パターンから前記内燃機関に用いた燃料の燃料性状を判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記イオン電流波形パターン認識手段は、前記内燃機関の運転条件に応じて前記波形パターンの認識条件を変更することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記燃料性状判定手段は、前記内燃機関の運転条件に応じて燃料性状判定条件を変更することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記燃料性状判定手段によって過去に判定した所定回数の燃料性状判定結果に基づいて今回の燃料性状判定結果を変更する燃料性状判定結果変更手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 排気ガス還流システムを適用した内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
9. 前記イオン電流波形パターン認識手段は、所定のイオン電流検出区間に於いてイオン電流値の軌跡をその特徴の有無に応じて分類することにより波形パターンとして認識することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記燃焼状態判定手段は、所定の回数の点火毎に認識される前記波形パターンから所定の波形パターンの出現回数を計数し、前記計数した出現回数に基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項８又は９
    に記載の内燃機関の制御装置。
11. 前記出現回数の計数は、複数回行われることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の制御装置。
12. 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記燃焼状態判定手段は、前記検出された運転状態が所定の運転状態を満足しているとき、所定の回数の点火毎に認識される前記波形パターンから所定の波形パターンの出現回数を計数し、前記計数した出現回数に基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項８乃至１０の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
13. 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記燃焼状態判定手段は、所定の運転状態を満足しているときの所定の回数の点火毎に認識される特定の点火順序に発生した特定の波形パターンから前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項８乃至１０の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
14. 前記イオン電流波形パターン認識手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて前記波形パターンの認識条件を変更することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の内燃機関の制御装置。
15. 前記燃焼状態判定手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて燃焼状態判定条件を変更することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の内燃機関の制御装置。
16. 空燃比制御を適用した内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関のシリンダ内で混合気に点火して前記混合気を燃焼させる点火手段と、前記混合気の燃焼により前記シリンダ内に生ずるイオンの量に応じたイオン電流を前記点火毎に検出するイオン電流検出手段と、前記検出したイオン電流を前記点火毎に波形パターンとして認識するイオン電流波形パターン認識手段と、前記認識した波形パターンに基づいて空燃比制御の適用による前記混合気の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
17. 前記 イオン電流波形パターン認識手段は、所定のイオン電流検出区間に於いてイオン電流値の軌跡をその特徴の有無に応じて分類することにより波形パターンとして認識することを特徴とする請求項１６に記載の内燃機関の制御装置。
18. 前記燃焼状態判定手段は、所定の回数の点火毎に認識される前記波形パターンから所定の波形パターンの出現回数を計数し、前記計数した出現回数に基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の内燃機関の制御装置。
19. 前記出現回数の計数は、複数回行われることを特徴とする請求項１８に記載の内燃機関の制御装置。
20. 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記燃料性状判定手段は、前記検出された運転状態が所定の運転状態を満足しているとき、所定の回数の点火毎に認識される前記波形パターンから所定の波形パターンの出現回数を計数し、前記計数した出現回数に基づいて前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項１６乃至１８の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
21. 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記燃焼状態判定手段は、所定の運転状態を満足しているときの所定の回数の点火毎に認識される特定の点火順序に発生した特定の波形パターンから前記排気ガス還流システムの適用による前記混合気の燃焼状態を判定することを特徴とする請求項１６乃至１８の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
22. 前記イオン電流波形パターン認識手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて前記波形パターンの認識条件を変更することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の内燃機関の制御装置。
23. 前記燃焼状態判定手段は、前記内燃機関の運転状態に応じて燃焼状態判定条件を変更することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の内燃機関の制御装置。
24. 前記イオン電流検出手段は、所定の検出区間に於いて前記イオン電流値を検出するものであって、前記所定の検出区間は、連続した複数個の検出区間により構成されていることを特徴とする請求項１乃至２３の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
25. 前記連続した複数個の検出区間は、前記点火が行われる以前の期間に設定された区間１と、前記点火が行われる時点を含む期間に設定された区間２と、前記区間２の後の期間に設定された区間３とにより構成されていることを特徴とする請求項２４に記載の内燃機関の制御装置。

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