JP2009024594A - 点火制御装置およびこれを備えた車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で精度良く点火プラグの放電不良を判定することができる点火制御装置およびこれを備えた車両制御装置を提供する。
【解決手段】ＬＣ共振回路が組み込まれたイオン電流検出手段７５によりイオン電流を検出することで、燃焼室内の燃焼状態を把握し、把握した燃焼状態に応じて、燃焼室内に配設された点火プラグ４７の放電動作を制御可能な点火制御装置１０１において、点火プラグ４７の放電動作に伴い、ＬＣ共振回路から発生する磁気ノイズを検出可能なノイズ検出手段７５と、ノイズ検出手段７５の検出結果に基づいて磁気ノイズの発生時期を判別すると共に、判別した磁気ノイズの発生時期に基づいて、点火プラグの放電不良を判定する放電不良判定手段１２７とを備えた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、点火プラグの放電動作を制御する点火制御装置およびこれを備えた車両制御装置に関するものである。

従来の点火制御装置として、内燃機関（燃焼室内）の燃焼状態を把握するために、点火プラグを電極として、点火サイクル毎に燃焼室内に発生したイオン電流を検出し、検出したイオン電流に基づいて、燃焼室内の着火／失火を判定する内燃機関のイオン電流検出装置が知られている（特許文献１参照）。このイオン電流検出装置では、検出したイオン電流の電流値が、所定のしきい値よりも大きければ着火と判定する一方、小さければ失火と判定する。

このとき、イオン電流検出装置には、ＬＣＲ共振回路が組み込まれており、点火プラグの放電動作に伴って残留磁気ノイズが発生し、この残留磁気ノイズの影響により燃焼室内の着火／失火を誤判定してしまう場合がある。このため、このイオン電流検出装置では、残留磁気ノイズの影響を低減すべく、残留磁気ノイズを速やかに減衰させるように、共振特性を表すＱ（quality factor）の値を０．６〜２．０の間に設定している。

特開平１１−５０９４２号公報

ところで、燃焼室内の失火が起きる原因の多くは点火プラグの放電不良である。このため、点火プラグの放電不良は、燃焼室内での燃焼状態、すなわち、着火または失火を検出することにより判定することが可能である。

しかしながら、上記の構成によれば、速やかに残留磁気ノイズを減衰させることができるが、残留磁気ノイズの影響を完全に取り去ることは困難である。このため、残留磁気ノイズの影響により燃焼室内の着火／失火を誤判定する虞があり、この判定に基づいて、点火プラグの放電／放電不良を判定する場合、同様に誤判定する虞がある。

そこで、本発明は、磁気ノイズの発生時期が点火プラグの正常放電時と放電不良時とで異なる点に着眼し、簡易な構成で精度良く点火プラグの放電不良を判定することができる点火制御装置およびこれを備えた車両制御装置を提供することを課題とする。

本発明の点火制御装置は、ＬＣ共振回路が組み込まれたイオン電流検出手段によりイオン電流を検出することで、燃焼室内の燃焼状態を把握し、把握した燃焼状態に応じて、燃焼室内に配設された点火プラグの放電動作を制御可能な点火制御装置において、点火プラグの放電動作に伴い、ＬＣ共振回路から発生する磁気ノイズを検出可能なノイズ検出手段と、ノイズ検出手段の検出結果に基づいて磁気ノイズの発生時期を判別すると共に、判別した磁気ノイズの発生時期に基づいて、点火プラグの放電不良を判定する放電不良判定手段とを備えたことを特徴とする。

この場合、放電不良判定手段は、正常放電時における点火プラグの放電期間中に磁気ノイズが発生した場合、点火プラグの放電不良であると判定することが好ましい。

また、この場合、放電不良判定手段は、点火プラグの放電不良の判定時における内燃機関の負荷が、予め設定した設定負荷よりも小さいと判別した場合、点火プラグを放電させる点火装置の故障であると判定することが好ましい。

また、この場合、放電不良判定手段は、点火プラグの放電不良の判定時における内燃機関の負荷が、設定負荷よりも大きいと判別した場合、点火プラグの高電圧要求時における放電不良であると判定することが好ましい。

本発明の車両制御装置は、上記の点火制御装置と、燃焼室が形成された気筒の筒内圧または筒内圧に起因するパラメータを可変制御する筒内圧可変制御装置とを備え、放電不良判定手段により点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、筒内圧可変制御装置は、気筒の筒内圧を低下させるように制御を行うことを特徴とする。

この場合、筒内圧可変制御手段は、放電不良判定手段により点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、放電不良の判定時における気筒の筒内圧から、予め設定された第１設定値分だけ下回る目標筒内圧となるように制御すると共に、点火プラグの高電圧要求時における放電不良が解消された場合、放電不良の解消時における気筒の筒内圧から、予め設定された第１設定値よりも小さい第２設定値分だけ上回る目標筒内圧となるように制御を行うことが好ましい。

また、この場合、目標筒内圧が、予め設定された下限筒内圧を下回った場合、点火プラグの交換が必要である旨報知することが好ましい。

上記の車両制御装置の場合、筒内圧可変制御装置は、燃焼室に圧縮した空気を送り込む過給機を制御可能な過給機制御装置であり、過給機は、吸気通路から燃焼室へ吸入される空気を圧縮するコンプレッサと、燃焼室から排気通路へ排出される排気ガスにより回転するタービンと、タービンの回転力をコンプレッサに伝達する回転軸と、タービンに流入する排気ガスの一部を迂回させる排気バイパス流路と、排気バイパス流路を開閉可能な開閉弁とを有しており、放電不良判定手段により点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、過給機制御装置は、開閉弁を開動作させて過給圧を低下させるように制御を行うことが好ましい。

また、これらの車両制御装置の場合、筒内圧可変制御装置は、燃焼室に吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブの開閉を制御可能なスロットル開閉制御装置であり、放電不良判定手段により点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、スロットル開閉制御装置は、スロットルバルブを閉動作させて吸入空気量を減少させるように制御を行うようにしても良い。

また、上記の車両制御装置の場合、筒内圧可変制御装置は、車両の走行状態に応じて自動的に変速比を可変する自動変速機を制御可能な駆動力制御装置であり、放電不良判定手段により点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、駆動力制御装置は、自動変速機の変速比を大きくして、内燃機関の負荷を減少させるように制御を行うようにしても良い。

また、上記の車両制御装置の場合、筒内圧可変制御装置は、点火プラグの点火時期を制御する点火制御装置であり、放電不良判定手段により点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、点火制御装置は、点火プラグの点火時期を進角して、点火プラグの点火時における燃焼室の体積を増加させるように制御を行うようにしても良い。

この場合、燃焼室に燃料を噴射して供給する燃料噴射供給装置を制御可能な燃料噴射制御装置をさらに備え、燃料噴射供給装置は、高オクタン価燃料を貯留可能な第１燃料タンクと、低オクタン価燃料を貯留可能な第２燃料タンクと、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料との混合割合を調整する混合割合調整手段と、混合割合調整後の混合燃料を燃焼室へ向けて噴射可能な燃料噴射弁とを有し、点火制御装置による点火プラグの点火時期の進角に応じて、燃料噴射制御装置は、混合割合調整手段により混合燃料のオクタン価の割合を増加させるように制御を行うことが好ましい。

本発明にかかる点火制御装置およびこれを備えた車両制御装置は、簡易な構成により精度良く点火プラグの放電不良を判定することができるという効果を奏する。

以下、添付した図面を参照して、本発明にかかる点火制御装置およびこれを備えた車両制御装置について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

ここで、図１は、車両制御装置により制御されるエンジンの概略構成図であり、図２は、点火装置およびエンジンＥＣＵの回路図である。また、図３は、点火プラグの正常放電時における検出信号および点火プラグの放電不良時における検出信号の信号波形図であり、図４は、高電圧要求時における点火プラグの放電不良を判定する判定動作のフローチャート図である。さらに、図５は、高電圧要求時における点火プラグの放電不良を解消する解消動作のフローチャート図である。

先ず、図１を参照して、実施例１にかかる車両制御装置により制御されるエンジンについて説明する。このエンジン（内燃機関）１は、いわゆる筒内噴射型のレシプロ式のエンジンであり、燃焼室３５を有するエンジン本体５を備えている。エンジン本体５の吸気側には、吸気マニホールド６およびサージタンク１４を介して吸気管９の一端が接続されており、エンジン本体５の排気側には、排気マニホールド７を介して排気管１１の一端が接続されている。また、エンジン１は、吸気管９および排気管１１に介設された過給機８と、吸気管９の他端に接続されたエアークリーナー１０とを備えている。さらに、エンジン１は、吸気管の内部に設けられたインタークーラー１２と、インタークーラー１２の下流側に設けられたスロットルバルブ１３とを備えている。

エンジン本体５は、燃焼室３５内で燃料を燃焼（爆発）させることで駆動している。過給機８は、エンジン本体５から排出された排気ガスを動力源として、燃焼室３５に空気を圧縮して送り込んでいる。エアークリーナー１０は、外部から取り込む空気に混じった異物や塵埃等を除去している。インタークーラー１２は、過給機８により温度上昇した圧縮空気を冷却している。スロットルバルブ１３は、アクセルペダルの操作およびエンジンの運転状態に応じて、燃焼室３５へ送る吸入空気量を調整している。サージタンク１４は、圧縮空気を一時貯留する。そして、エアークリーナー１０近傍の吸気管９には、エアークリーナー１０を介して吸入される空気の吸入空気量を検出するエアフロメータ２０が配設され、また、サージタンク１４内には、過給機８による過給圧を検出する過給圧検出センサ（過給圧検出手段）２１が配設されている。さらに、スロットルバルブ１３には、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ（スロットル開度検出手段）２２が配設されている。

エアークリーナー１０を介して塵埃除去された空気が取り込まれると、取り込まれた空気は、吸気管９を通過して過給機８に送り込まれる。送り込まれた空気は、過給機８により圧縮される。圧縮された空気は、インタークーラー１２によって冷却された後、スロットルバルブ１３により燃焼室３５に流入する吸入空気量がコントロールされる。そして、スロットルバルブ１３を通過した空気は、サージタンク１４に一旦貯留された後、吸気マニホールド６から燃焼室３５に導入される。燃焼室３５に流入した空気は、燃料と混合されて混合気となる。エンジン本体５は、混合気を燃焼させ、この後、排気ガスを排気マニホールド７へ向けて排出する。排出された排気ガスは、排気マニホールド７を通過して、過給機８に流入する。過給機８に流入した排気ガスは、過給機８を作動させた後、排気管１１から排出される。

エンジン本体５は、内部に燃焼室３５が形成された気筒３０を有している。気筒３０は、図示しないクランクケースと、クランクケースの上部に設けられたシリンダブロック３１と、ヘッドガスケット（図示省略）を介してシリンダブロック３１の上部に設けられたシリンダヘッド３２とで外郭が形成されている。また、気筒３０は、シリンダブロック３１内部に収容されると共に上下動可能なピストン３３と、クランクケースの内部に収容された図示しないクランクシャフトとを有している。そして、ピストン３３とクランクシャフトとの間には、コンロッド３４が介設されており、ピストン３３の上下動作をクランクシャフトに伝達している。そして、気筒３０の内部に形成された燃焼室３５は、上記のシリンダブロック３１、シリンダヘッド３２およびピストン３３により形成されている。

また、クランクシャフトにはクランク角センサ（図示省略）が配設されており、クランクシャフトの回転角度を検知している。詳細は後述するが、クランク角センサは、エンジンＥＣＵ１０１に接続されており、エンジンＥＣＵ１０１は、クランク角センサの検出結果に基づいて、点火プラグ４７による点火時期（放電動作）や、燃料噴射弁４８による燃料噴射時期を制御すると共に、エンジン回転数等を算出している。

シリンダブロック３１は、その内部にピストン３３を収容するための円柱状のシリンダボア４０が貫通形成されている。シリンダヘッド３２は、その下面に、シリンダボア４０の上部と連通するペントルーフ型の燃焼室３５が没入形成されている。また、シリンダヘッド３２の内部には、燃焼室３５の一方に連通する吸気ポート４２と、吸気ポート４２に対向配置され、燃焼室３５の他方に連通する排気ポート４３とが形成されている。そして、この吸気ポート４２に上記の吸気マニホールド６の一端が接続され、排気ポート４３に上記の排気マニホールド７の一端が接続されている。すなわち、請求項でいう吸気通路は、上流側から吸気管９、サージタンク１４、吸気マニホールド６および吸気ポート４２により構成され、また、排気通路は、上流側から排気ポート４３、排気マニホールド７および排気管１１により構成されている。

ピストン３３は、シリンダボア４０に摺接するように円柱状に形成されており、上死点と下死点との間で上下動可能にシリンダボア４０に収容されている。

また、エンジン本体５は、燃焼室３５と吸気ポート４２との間の吸気口に設けられた吸気弁４４と、燃焼室３５と吸気ポート４２との間の排気口に設けられた排気弁４５とを有している。吸気弁４４および排気弁４５は、ラッパ形状をなす末広がりの円錐状に形成されており、吸気口および排気口を開放する開放位置（下降）と、吸気口および排気口を閉塞する閉塞位置（上昇）との間で移動自在に構成されている。そして、吸気弁４４および排気弁４５の基端部には、図示しないカム軸がそれぞれ配設されており、各カム軸が回転することにより吸気弁４４および排気弁４５が個別に移動可能となっている。

また、シリンダヘッド３２の燃焼室３５の頂部には、先端部が突出するように点火プラグ４７が配設され、また、シリンダヘッド３２の吸気ポート４２側には、燃焼室３５に燃料を噴射する燃料噴射弁４８が配設されている。点火プラグ４７は、後述するエンジンＥＣＵ１０１によりその放電動作が制御されており、同様に、燃料噴射弁４８も後述するエンジンＥＣＵ１０１によりその燃料噴出動作が制御されている。

ここで、エンジン１における一連の燃焼動作について説明する。ピストン３３が上死点から下死点へ向けて移動を開始すると共に、吸気弁４４を下降移動させて吸気ポート４２を開放する。すると、燃焼室３５の負圧により吸気マニホールド６の空気が吸気ポート４２を介して燃焼室３５内に吸入され、その後、吸気弁４４を上昇移動させて吸気ポート４２を閉塞する。このとき、燃料噴射弁４８から燃料が噴射されることで、取り込んだ空気と燃料とが混合して混合気となる。ピストン３３は、下死点到達後、上死点へ向けて移動する。ピストン３３が上死点に移動すると、この移動に伴って混合気は圧縮される。そして、ピストン３３が上死点近傍に達すると、点火プラグ４７をスパークさせて、混合気に着火させることで燃焼させる。すると、混合気は膨張（爆発）して、ピストン３３を上死点から下死点へ向けて移動させる。ピストン３３は、下死点到達後、その慣性により、再び上死点へ向けて移動する。このとき、排気弁４５を下降移動させて排気ポート４３を開放し、ピストン３３の上死点への移動に伴って、燃焼後の排気ガスを排気ポート４３から排出させる。排気ガスの排出後、排気弁４５を上昇移動させて排気ポート４３を閉塞する。以上の燃焼動作を繰り返し行うことで、ピストン３３を上下動作させ、この動力をコンロッド３４を介してクランクシャフトに伝達することで、エンジン１は駆動力を得ることができる。

ここで、詳細は後述するが、エンジン１において燃焼動作を行う際、点火プラグ４７が放電不良となる場合がある。点火プラグ４７が放電不良となってしまうと、燃焼室３５内において混合気が燃焼することができず失火となってしまう。このため、エンジンＥＣＵ１０１は、点火プラグ４７の放電不良を判定することが可能な構成となっており、また、点火プラグ４７の放電不良を解消することが可能な構成となっている。

次に、過給機８について説明する。過給機８は、排気管１１に介設されたタービン５０と、吸気管９に介設されたコンプレッサ５１と、タービン５０とコンプレッサ５１とを連結するローターシャフト（回転軸）５２とを備えている。タービン５０は、燃焼室３５から排出された排気ガスが流入することにより回転する。ローターシャフト５２は、タービン５０の回転力をコンプレッサ５１に伝達する。コンプレッサ５１は、ローターシャフト５２から伝達された回転力により、空気を取り込むと共に空気を圧縮して燃焼室３５に向けて送り込む。つまり、過給機８は、燃焼室３５から排出された排気ガスによりタービン５０が作動し、タービン５０の回転力がローターシャフト５２を介してコンプレッサ５１に伝達され、伝達された回転力によりコンプレッサ５１が作動するように構成されている。

タービン５０は、タービンホイール５３を有しており、タービンホイール５３は、ローターシャフト５２の一端に固定されている。コンプレッサ５１は、コンプレッサホイール５４を有しており、コンプレッサホイール５４は、ローターシャフト５２の他端に固定されている。つまり、タービンホイール５３、コンプレッサホイール５４、およびローターシャフト５２は、一体となって回転する。

また、過給機８は、上記した過給圧検出センサ２１と、タービン５０と排気マニホールド７との間の排気管１１に介設され、タービン５０に流入する排気ガスの一部をタービン５０より下流側の排気管１１へ迂回させる排気バイパス流路６０と、排気バイパス流路６０を開閉可能なウェストゲートバルブ（開閉弁）６１とを有している。

ウェストゲートバルブ６１は、後述するエンジンＥＣＵ１０１により開閉制御されている。そして、エンジンＥＣＵ１０１は、エンジン本体５へ送り込む空気の過給圧が所定の過給圧となるように、過給圧検出センサ２１の検出結果に基づいて、ウェストゲートバルブ６１をフィードバック制御している。

具体的に説明すると、過給圧を下げる場合は、ウェストゲートバルブ６１を開動作させる。すると、タービン５０へ流入する排気ガスの流入量が減少する。このため、タービンホイール５３の回転は遅くなり、これに伴ってコンプレッサホイール５４の回転も遅くなる。コンプレッサホイール５４の回転が遅くなると、エンジン本体５へ送り込む空気の過給圧が低下する。一方、この状態から、過給圧を上昇させる場合は、上記とは逆に、ウェストゲートバルブ６１を閉動作させればよい。つまり、ウェストゲートバルブ６１を閉動作させると、タービン５０へ流入する排気ガスの流入量が増加することで、コンプレッサホイール５４の回転が速くなり、エンジン本体５へ送り込む空気の過給圧が上昇する。なお、詳細は後述するが、この過給圧制御が、気筒３０の筒内圧を可変させるためのパラメータとなっている。

次に、図２を参照して、後述する車両制御装置１００により制御されると共に上記の点火プラグ４７を有する点火装置６５について説明する。点火装置６５は、車両制御装置１００のエンジンＥＣＵ１０１に接続されており、接地電極７０および中心電極７１を有する上記の点火プラグ４７と、点火プラグ４７に接続されたイグニッションコイル７２とを有している。イグニッションコイル７２は、１次コイル７３と、１次コイル７３に対峙する２次コイル７４と有しており、２次コイル７４の一端には、点火プラグ４７が接続されている。また、点火装置６５は、２次コイル７４の他端に接続したイオン電流検出回路（イオン電流検出手段）７５と、１次コイル７３の一端に接続したバッテリー７６と、１次コイル７３の他端に接続したイグナイタ７７とを有している。さらに、点火装置６５は、点火プラグ４７と２次コイル７４との間に介設した第１コンデンサ７８を有している。

イグナイタ７７は、エンジンＥＣＵ１０１に接続され、その内部にパワートランジスタ８０を有している。パワートランジスタ８０のコレクタ側は、上記の１次コイル７３に接続されており、パワートランジスタ８０のエミッタ側は、グランドに接続されている。そして、イグナイタ７７は、エンジンＥＣＵ１０１からの点火信号に基づいて、パワートランジスタ８０のＯＮ／ＯＦＦを切り替えている。

イオン電流検出回路７５は、エンジンＥＣＵ１０１に接続されており、点火プラグ４７を電極として、燃焼室３５内のイオン電流を検出し、検出信号をエンジンＥＣＵ１０１に出力している。イオン電流検出回路７５は、２次コイル７４の他端に接続した第１ツェナーダイオード８１と、第１ツェナーダイオード８１の一端に接続した第２ツェナーダイオード８２とを有しており、第２ツェナーダイオード８２の一端はグランドに接続されている。そして、各ツェナーダイオード８１，８２は、互いに逆向きに直列接続されている。

また、イオン電流検出回路７５は、第１ツェナーダイオード８１に並列接続された第２コンデンサ８３と、第２ツェナーダイオード８２に並列接続された第１抵抗８４と、第２コンデンサ８３と第１抵抗８４との間に接続された反転増幅回路８５とを有している。

反転増幅回路８５は、第２コンデンサ８３と第１抵抗８４との間に接続された第２抵抗８６と、第２抵抗８６に直列接続された第３抵抗８７と、第３抵抗８７に並列接続された増幅回路８８とを有している。

エンジンＥＣＵ１０１から点火装置６５に向けて点火信号が入力されると、点火信号に基づいて、パワートランジスタ８０がスイッチングを行う。すなわち、パワートランジスタ８０をＯＮにすると、バッテリー７６から１次コイル７３に１次電流が流れ、その後、パワートランジスタ８０をＯＦＦにすると、１次コイル７３の１次電流が遮断されて、２次コイル７４に高電圧が電磁誘導され、この高電圧によって点火プラグ４７の各電極７０，７１間に火花放電が発生する。この火花放電電流は、点火プラグ４７の接地電極７０から中心電極７１へ流れ、２次コイル７４を経て第２コンデンサ８３に充電されると共に、各ツェナーダイオード８１，８２を経てグランドに流れる。そして、第２コンデンサ８３の充電電圧を電源として、イオン電流検出回路７５が駆動する。

点火プラグ４７の放電終了後、第２コンデンサ８３の充電電圧によって、点火プラグ４７の各電極７０，７１間には電圧が印加される。このため、気筒３０内で混合気が燃焼する際に発生するイオンによって、点火プラグ４７の各電極７０，７１間にはイオン電流が流れる。このイオン電流は、中心電極７１から接地電極７０へ流れ、この後、グランドから第１抵抗８４を通って第２コンデンサ８３に流れる。この際、第１抵抗８４に流れるイオン電流の変化に応じて、反転増幅回路８５の電位が変化し、反転増幅回路８５からエンジンＥＣＵ１０１に向けて検出信号が出力される。

ところで、２次コイル７４、第１コンデンサ７８および第１抵抗８４は、ＬＣＲ共振回路を構成している。このため、点火装置６５に電流が流れると、ＬＣＲ共振回路により磁気ノイズ９３が発生する。このとき、発生した磁気ノイズ９３は、イオン電流と共にイオン電流検出回路７５により検出される。すなわち、イオン電流検出回路７５は、イオン電流９４および磁気ノイズ９３を検出しており、請求項で言うノイズ検出手段を兼ねた構成となっている。そして、この磁気ノイズ９３の発生時期は、点火プラグ４７の正常放電時と点火プラグ４７の放電不良時とで異なっている。

以下、図３を参照して、点火プラグ４７の正常放電時における検出信号９０ａの波形、および点火プラグ４７の放電不良時における検出信号９０ｂの波形について説明する。先ず、前者の波形について説明する。

パワートランジスタ８０がＯＮになると、検出信号９０ａには、パワートランジスタ８０のＯＮに伴い立上ノイズ９１の波形が生じる。この後、パワートランジスタ８０がＯＦＦになると、検出信号９０ａには、パワートランジスタ８０のＯＦＦに伴い立下ノイズ（点火ノイズ）９２の波形が生じる。そして、パワートランジスタ８０がＯＦＦになると、点火プラグ４７により火花放電が起こる。点火プラグ４７の放電期間中においては、検出信号９０ａの波形に変化がない。一方、点火プラグ４７の火花放電が終了すると、ＬＣＲ共振回路による磁気ノイズ９３が発生するため、検出信号９０ａには、磁気ノイズ９３の波形が生じる。磁気ノイズ９３の発生後、検出信号９０ａには、混合気の燃焼により生じたイオン電流９４の波形が生じる。

一方、後者の波形の場合、パワートランジスタ８０がＯＮになると、検出信号９０ｂには、パワートランジスタ８０のＯＮに伴い立上ノイズ９１の波形が生じる。この後、パワートランジスタ８０がＯＦＦになっても、点火プラグ４７は放電不良となるため、直ぐにＬＣＲ共振回路により磁気ノイズが発生する。すなわち、正常放電時における点火プラグ４７の放電期間中において、検出信号９０ｂには、磁気ノイズ９３の波形が生じる。磁気ノイズ９３の発生後、失火により燃焼室３５内において混合気が燃焼していないため、検出信号９０ｂの波形に変化がない。

上記した各検出信号９０ａ，９０ｂの波形を比較するに、正常放電時と放電不良時とで磁気ノイズ９３の発生時期が異なっていることが分かった。このため、エンジンＥＣＵ１０１により磁気ノイズ９３の発生時期を判別することで点火プラグ４７が放電不良であるか否かを判定することが可能となる。このため、本実施形態におけるエンジンＥＣＵ１０１は、磁気ノイズ９３の発生時期を判別することが可能な構成となっている。

再び、図２を参照して、エンジン１や駆動系等を制御する車両制御装置１００について説明する。車両制御装置１００は、上記のエンジン１および点火装置６５を制御するエンジンＥＣＵ１０１と、エンジンＥＣＵ１０１に接続され、駆動系を制御するトランスミッションＥＣＵ１０２とを有している。

エンジンＥＣＵ１０１は、主としてＣＰＵ１０５、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７、入力ポート１０８および出力ポート１０９等により構成され、内部バス１１０を介して互いに接続されている。ＣＰＵ１０５は、各種センサ等から入力された各種検出信号に基づいて演算処理を行うものである。ＲＯＭ１０６は、各種プログラムや各種設定値等のデータを記憶している。ＲＡＭ１０７は、各種プログラムを実行するための作業領域となっており、演算処理時に用いる各種設定値を一時記憶する。なお、トランスミッションＥＣＵ１０２も同様に構成されているため、図示を省略する。

エンジンＥＣＵ１０１は、点火プラグ４７の放電動作を制御する点火制御部（点火制御装置）の他、過給機８を制御する過給機制御部（過給機制御装置）を有している。具体的に説明すると、エンジンＥＣＵ１０１のＲＯＭ１０６内には、点火プラグ４７を制御するための点火制御プログラム１２０、過給機を制御するための過給機制御プログラム１２１、燃料噴射弁を制御するための燃料噴射制御プログラム１２２やスロットルバルブを開閉制御するためのスロットル開閉制御プログラム１２３等が記憶されている。そして、ＣＰＵ１０５は、これら各プログラムを実行することにより点火プラグ４７を制御したり、過給機８を制御したりすることが可能となっている。また、ＲＯＭ１０６内には、後述する高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良であるか否かを判別するために用いられるエンジン負荷に関する設定負荷や、過給機８を制御するために用いられる各種設定圧力値（詳細は後述するが、例えば、第１設定圧力値、第２設定圧力値および下限圧力値等）が記憶されている。

点火制御プログラム１２０は、上記したクランク角センサの検出結果に基づいて点火プラグ４７の点火時期を制御する点火時期制御プログラム１２６の他、イオン電流検出回路７５の検出信号に基づいて点火プラグ４７の放電不良を判定する放電不良判定プログラム１２７等を有している。

ここで、エンジンＥＣＵ１０１により放電不良判定プログラム１２７を実行する場合について説明する。入力ポート１０８を介してイオン電流検出回路７５により検出された検出信号がエンジンＥＣＵ１０１に入力されると、ＣＰＵ１０５は、ＲＯＭ１０６内から放電不良判定プログラム１２７を読み出してＲＡＭ１０７内に展開する。この後、ＣＰＵ１０５は、入力された検出信号に基づいて、放電不良判定プログラム１２７により磁気ノイズ９３の発生時期を判別する。

つまり、正常放電時における磁気ノイズ９３の発生時期は、点火プラグ４７の放電終了後であり、放電不良時における磁気ノイズ９３の発生時期は、点火プラグ４７の点火開始時である。放電不良判定プログラム１２７により磁気ノイズ９３の発生時期を判別するには、例えば、エンジンＥＣＵ１０１に設けられた図示しないタイマにより、パワートランジスタ８０をＯＦＦにした直後から時間をカウントすることで、所定の時間内に磁気ノイズ９３が発生したか否かを判別することが可能となる。すなわち、パワートランジスタ８０をＯＦＦにした直後から所定時間までを、正常放電時における点火プラグ４７の放電期間であるとし、この所定時間内に磁気ノイズ９３が発生した場合、ＣＰＵ１０５は、点火プラグ４７の放電不良であると判定する（放電不良判定手段）。なお、この判定方法に限らず、所定時間経過後に磁気ノイズ９３が発生しない場合、ＣＰＵ１０５は、点火プラグ４７の放電不良であると判定しても良い。

ところで、点火プラグ４７が放電不良となる原因として、エンジン負荷の上昇に伴って要求される要求電圧が、高電圧になるということが考えられる。具体的には、エンジン負荷が上昇すると、エンジン本体５に取り込まれる吸入空気量が多くなるため、気筒３０の筒内圧が上昇する。ここで、点火プラグ４７の要求電圧Ｖｒは、パッシェンの式で示されるとおり、「Ｖｒ＝ａ×Ｐ×ｄ＋ｂ」で表される。ａおよびｂは、各種条件で定まる定数であり、Ｐは、点火時における気筒３０の筒内圧であり、ｄは、点火プラグ４７の電極７０，７１間のギャップである。この式を見るに、気筒３０の筒内圧の上昇に応じて、点火プラグ４７の要求電圧Ｖｒは上昇する。

このため、本実施形態のエンジンＥＣＵ１０１では、放電不良であると判定された場合に、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良であるか否かを判定することが可能な構成となっている。また、本実施形態のエンジンＥＣＵ１０１では、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定された場合、点火プラグ４７の放電不良を解消するように制御を行うことが可能な構成となっている。

ここで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消するには、点火プラグ４７の点火時において、エンジンＥＣＵ１０１により気筒３０の筒内圧を下げるように制御すればよい。すなわち、点火プラグ４７の要求電圧が、放電不良時における要求電圧に比して、小さくなるように制御すればよい。以下、図４のフローチャートを参照して、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を判定する一連の判定動作のフローについて説明する。

イオン電流検出回路７５からエンジンＥＣＵ１０１に検出信号が入力されると、エンジンＥＣＵ１０１は、入力された検出信号に基づいて、放電不良判定プログラム１２７により点火プラグ４７が放電不良であるか否かを判別する（Ｓ１）。エンジンＥＣＵ１０１により点火プラグ４７が放電不良であると判定された場合、エンジンＥＣＵ１０１は、判定時におけるエンジン負荷を算出し、算出した負荷が、予めＲＯＭ１０６内に記憶された設定負荷よりも大きいか否かを判別する（Ｓ２）。エンジンＥＣＵ１０１により設定負荷よりも算出したエンジン負荷が大きいと判定されると、エンジンＥＣＵ１０１は、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定する（Ｓ３）。この判定動作フローを、点火プラグ４７の点火サイクル毎に行う。ここで、Ｓ１において、放電不良でないと判定された場合は、再度この判定動作フローを行う。また、Ｓ２において、エンジンＥＣＵ１０１により設定負荷よりも算出したエンジン負荷が小さいと判定されると、エンジンＥＣＵ１０１は、点火装置６５の故障であると判定する（Ｓ４）。なお、エンジン負荷は、吸気管９に配設したエアフロメータ２０により検出した吸入空気量や、クランク角センサにより検出したエンジン回転数等に基づいて算出される。

次に、図５のフローチャート図を参照して、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定された場合、点火プラグ４７の放電不良を解消する一連の解消動作のフローについて説明する。先ず、エンジンＥＣＵ１０１は、放電不良判定プログラム１２７により高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良であるか否かを判定する（Ｓ１１）。高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定されると、エンジンＥＣＵ１０１は、過給圧検出センサ２１により検出した放電不良判定時における過給圧の圧力値をＲＡＭ１０７内に記憶させる（Ｓ１２）。そして、エンジンＥＣＵ１０１は、ＲＯＭ１０６内に記憶された第１設定圧力値を読み出すと共に、ＲＡＭ１０７内に記憶した圧力値から第１設定圧力値分だけ下回る目標圧力値を設定する（Ｓ１３）。このとき、エンジンＥＣＵ１０１は、設定した目標圧力値が、予めＲＯＭ１０６内に記憶された下限圧力値を下回っているか否かを判別する（Ｓ１４）。設定した目標圧力値が下限圧力値を下回っている場合、エンジンＥＣＵ１０１は、点火プラグ４７の交換が必要である旨を報知するようランプ等により点灯表示させる（Ｓ１５）。一方、設定した目標圧力値が下限圧力値を上回っている場合、エンジンＥＣＵ１０１は、過給機制御プログラム１２１に基づいて、目標圧力値となるように、過給圧検出センサ２１により過給圧を検出しながら、過給機８のウェストゲートバルブ６１を開動作させる。ウェストゲートバルブ６１を開動作させると、過給圧は下降し、これに伴い気筒３０の筒内圧も減少する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することが可能となる。そして、放電不良が解消されない場合は、Ｓ１１に戻って、この解消動作フローを繰り返し行う。すなわち、エンジンＥＣＵ１０１は、過給機８を制御して過給圧をコントロールすることで間接的に気筒３０の筒内圧を制御している。つまり、エンジンＥＣＵ１０１は、目標圧力値となるよう過給圧を制御することで、間接的に目標筒内圧となるように制御している。

Ｓ１１において、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良でないと判定された場合、すなわち放電不良が解消したと判定された場合、エンジンＥＣＵ１０１は、ＲＡＭ１０７内に記憶した圧力値をクリアする（Ｓ１６）。この後、エンジンＥＣＵ１０１は、点火プラグ４７の放電不良の解消時における圧力値を過給圧検出センサ２１から取得すると共に、ＲＯＭ１０６内に記憶された第２設定圧力値を読み出して、取得した圧力値から第２設定圧力値分だけ上回る目標圧力値を設定する（Ｓ１７）。そして、エンジンＥＣＵ１０１は、過給機制御プログラム１２１に基づいて、目標圧力値となるように、過給機８のウェストゲートバルブ６１を閉動作させる。ウェストゲートバルブ６１を閉動作させると、過給圧は上昇し、これに伴い気筒３０の筒内圧も増加する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻す、すなわち、適正な基準電圧に戻すことが可能となる。なお、目標圧力値は、予め設定された上限圧力値を超えないように設定されることが好ましい。

このとき、第２設定圧力値は、第１設定圧力値に比して小さい値に設定されている。これにより、放電不良が生じた場合は、第１設定圧力値により圧力値を大幅に引き下げて、早期に放電不良を解消する構成となっている。一方、放電不良を解消した場合は、第２設定圧力値により圧力値を小幅に引き上げて、再び放電不良とならないよう慎重に圧力値を戻す構成となっている。

以上の構成によれば、ＬＣＲ共振回路から生じた磁気ノイズ９３の発生時期を、エンジンＥＣＵ１０１により判別することで、簡単に点火プラグ４７の放電不良を判定することができる。また、磁気ノイズ９３の影響を考慮する必要がないため、すなわち、磁気ノイズ９３自体で点火プラグ４７の放電不良を判定することができるため、精度良く点火プラグ４７の放電不良を判定することができる。

また、本実施例では、放電不良時におけるエンジン負荷の負荷値を算出し、予め設定された設定負荷値と大小比較することで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良であるか、点火装置６５の故障であるかを判定することができる。

また、本実施例では、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良である場合、過給機のウェストゲートバルブ６１を開放することにより、過給圧を下げることで、筒内圧を減少させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することができる。

また、本実施例では、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良が解消された場合、過給機のウェストゲートバルブ６１を閉塞することにより、過給圧を上昇させることで、筒内圧を増加させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を規定電圧に戻すことができる。

なお、本実施例の車両制御装置１００では、過給機８のウェストゲートバルブ６１を開閉制御し過給圧をコントロールすることで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消したが、本実施例のタービン５０に代えて、複数の可変ノズルベーンを有した可変容量タービンを配設し、可変ノズルベーンを開閉制御して過給圧をコントロールすることで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消してもよい。また、本実施例においては、ＬＣＲ共振回路を用いた場合について説明したが、ＬＣ共振回路であれば磁気ノイズ９３が発生するため、イオン電流検出回路７５にＬＣ共振回路が組み込まれた構成であっても良い。

次に、実施例２にかかる車両制御装置１００について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。実施例１の車両制御装置１００では、過給機８を制御して過給圧をコントロールし、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消したが、実施例２にかかる車両制御装置では、スロットルバルブ１３を開閉制御して吸入空気量をコントロールすることで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消している。つまり、スロットルバルブ１３の開閉制御によってコントロールされる吸入空気量が、気筒３０の筒内圧を可変させるためのパラメータとなっている。

実施例２における車両制御装置１００のエンジンＥＣＵ１０１は、スロットルバルブ１３を制御するスロットル制御部を有している。具体的には、ＣＰＵ１０５は、ＲＯＭ１０６内に記憶されたスロットル開閉制御プログラム１２３を実行することによりスロットルバルブ１３を制御することが可能となっている。

高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定された場合、エンジンＥＣＵ１０１は、放電不良時におけるスロットルバルブ１３のスロットル開度をスロットルポジションセンサ２２により検出し、スロットル開度をエンジンＥＣＵ１０１のＲＡＭ１０７内に記憶させる。そして、エンジンＥＣＵ１０１は、予めＲＯＭ１０６内に記憶された第１設定スロットル開度を読み出すと共に、ＲＡＭ１０７内に記憶したスロットル開度から第１設定スロットル開度分だけ下回る目標スロットル開度を設定する。この後、エンジンＥＣＵ１０１は、設定した目標スロットル開度となるように、スロットル開閉制御プログラム１２３に基づいて、スロットルポジションセンサ２２によりスロットル開度を検出しながら、スロットルバルブ１３を閉動作させる。すると、吸入空気量は減少し、これに伴い気筒の筒内圧も減少する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することが可能となる。

なお、この場合も、予めＲＯＭ１０６内に記憶した下限スロットル開度と、目標スロットル開度とを大小比較し、目標スロットル開度が下限スロットル開度を下回っている場合、エンジンＥＣＵ１０１は、点火プラグ４７の交換が必要である旨を報知するようランプ等により点灯表示させることが好ましい。

一方、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良が解消された場合、エンジンＥＣＵ１０１は、解消時におけるスロットル開度をスロットルポジションセンサ２２により検出し、スロットル開度をエンジンＥＣＵ１０１のＲＡＭ１０７内に記憶させる。そして、エンジンＥＣＵ１０１は、予めＲＯＭ１０６内に記憶された第２設定スロットル開度を読み出すと共に、ＲＡＭ１０７内に記憶したスロットル開度から第２設定スロットル開度分だけ上回る目標スロットル開度を設定する。この後、エンジンＥＣＵ１０１は、設定した目標スロットル開度となるように、スロットル開閉制御プログラム１２３に基づいて、スロットルポジションセンサ２２によりスロットル開度を検出しながら、スロットルバルブ１３を開放する。すると、吸入空気量は増加し、これに伴い気筒３０の筒内圧も上昇する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻すことが可能となる。この場合も同様に、第２設定スロットル開度は、第１設定スロットル開度に比して小さい値に設定されている。

以上の構成によれば、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良である場合、スロットルバルブ１３を閉塞することにより、吸入空気量を減少させ、これに伴って気筒３０の筒内圧を減少させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することができる。また、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良が解消された場合、スロットルバルブ１３を開放することにより、吸入空気量を増加させ、これに伴って気筒３０の筒内圧を増加させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻すことができる。

次に、図６を参照して、第３実施形態にかかる車両制御装置１００について説明する。この場合も、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。実施例１および実施例２の車両制御装置１００では、エンジンＥＣＵ１０１により過給機８およびスロットルバルブ１３を制御して、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消したが、実施例３にかかる車両制御装置では、トランスミッションＥＣＵ１０２により図示しない自動変速機を制御することで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消している。つまり、トランスミッションＥＣＵ１０２は、自動変速機の変速比を大きくすることでエンジン１に加わるエンジン負荷を軽減し、これに伴い気筒３０の筒内圧を減少させるように制御している。つまり、自動変速機の変速比に応じて可変するエンジン負荷が、気筒３０の筒内圧を可変させるためのパラメータとなっている。なお、この場合、エンジン出力を保つべく、エンジン回転数を高回転とすることが好ましい。

すなわち、実施例３における車両制御装置１００のトランスミッションＥＣＵ１０２は、自動変速機を制御する駆動力制御部を有している。具体的には、トランスミッションＥＣＵ１０２のＲＯＭ内には、自動変速機を制御するための駆動力制御プログラムが記憶されており、トランスミッションＥＣＵ１０２のＣＰＵは、駆動力制御プログラムを実行することにより自動変速機の変速比の可変制御を行うことが可能となっている。

ここで、図６は、自動変速機の動作線図であり、横軸がエンジン回転数、縦軸がエンジン負荷となっている。そして、Ｌ１は、正常放電時における変速比の動作線であり、Ｌ２は、正常放電時における変速比よりも大きい変速比の動作線であり、Ｌ３は、エンジン出力の等出力線である。

高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定された場合、トランスミッションＥＣＵ１０２は、放電不良時における現在の変速比Ｌ１から、これを上回る変速比Ｌ２となるように、駆動力制御プログラムに基づいて変速比を可変する。このとき、エンジンＥＣＵ１０１は、エンジン出力を保つべく、等出力線Ｌ３上におけるエンジン回転数（高回転）となるようエンジン１を制御する。すると、図６に示すようにエンジン負荷は減少し、これに伴い気筒３０の筒内圧も減少する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することが可能となる。

一方、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良が解消された場合、トランスミッションＥＣＵ１０２は、解消時における現在の変速比Ｌ２から、これを上回る変速比Ｌ１となるように、駆動力制御プログラムに基づいて変速比を可変する。このときも、エンジンＥＣＵ１０１は、エンジン出力を保つべく、等出力線Ｌ３上におけるエンジン回転数（低回転）となるようエンジンを制御する。すると、図６に示すようにエンジン負荷は上昇し、これに伴い気筒３０の筒内圧も増加する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻すことが可能となる。

以上の構成によれば、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良である場合、自動変速機の変速比を大きくさせることにより、エンジン負荷を減少させ、これに伴って気筒３０の筒内圧を減少させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することができる。また、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良が解消された場合、自動変速機の変速比を小さくさせることにより、エンジン負荷を増加させ、これに伴って気筒３０の筒内圧を増加させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻すことができる。

次に、図７および図８を参照して、実施例４にかかる車両制御装置１００について説明する。この場合も、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。実施例４にかかる車両制御装置１００では、エンジンＥＣＵ１０１により上記の燃料噴射弁４８を有する燃料噴射供給装置１３０を制御すると共に、エンジンＥＣＵ１０１により点火装置６５を制御することで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消している。

図７は、燃料噴射供給装置１３０を模式的に表した構造図であり、燃料噴射供給装置１３０は、性質の異なる複数種類の燃料を、混合した状態で燃焼室３５に供給するものである。なお、本実施形態では、高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の２種類の燃料を用いる場合について説明する。

燃料噴射供給装置１３０は、高オクタン価燃料を貯留可能な第１燃料タンク１３５と、低オクタン価燃料を貯留可能な第２燃料タンク１３６と、第１燃料流路１３７を介して第１燃料タンク１３５に接続されると共に第２燃料流路１３８を介して第２燃料タンク１３６に接続された混合燃料タンク１３９と、混合燃料供給流路１４０を介して混合燃料タンク１３９と接続された上記の燃料噴射弁４８とを有している。

混合燃料タンク１３９には、第１燃料タンク１３５から高オクタン価燃料が供給されると共に、第２燃料タンク１３６から低オクタン価燃料が供給される。そして、混合燃料タンク１３９において、高オクタン価燃料と低オクタン価燃料とが混合して混合燃料となる。つまり、混合燃料タンク１３９は、混合燃料を貯留可能に構成されている。

さらに、燃料噴射供給装置１３０は、第１燃料流路１３７に介設されると共に高オクタン価燃料を第１燃料タンク１３５から吸い上げて混合燃料タンク１３９に供給する第１フィードポンプ１４１と、第２燃料流路１３８に介設されると共に低オクタン価燃料を第２燃料タンク１３６から吸い上げて混合燃料タンクに供給する第２フィードポンプ１４２と、混合燃料供給流路１４０に介設されると共に混合燃料を混合燃料タンク１３９から吸い上げて燃料噴射弁４８に加圧供給する加圧燃料ポンプ１４３とを有している。そして、燃料噴射供給装置１３０は、第１フィードポンプ１４１の第１燃料流路１３７の上流側に配設された第１燃料開閉弁１５０と、第２フィードポンプ１４２の第２燃料流路１３８の上流側に配設された第２燃料開閉弁１５１と、加圧燃料ポンプ１４３の混合燃料供給流路１４０の下流側に配設されたデリバリ通路１５２とを有している。デリバリ通路１５２は、加圧された混合燃料を各気筒３０に分配するものである。このとき、第１燃料開閉弁１５０および第２燃料開閉弁１５１は、エンジンＥＣＵ１０１により開閉制御されており、第１燃料開閉弁１５０および第２燃料開閉弁１５１により請求項でいう混合割合調整手段が構成されている。

実施例４における車両制御装置１００のエンジンＥＣＵ１０１は、燃料噴射供給装置１３０を制御する燃料噴射供給制御部を有している。具体的には、ＣＰＵ１０５は、ＲＯＭ１０６内に記憶された燃料噴射制御プログラム１２２を実行することにより燃料噴射供給装置１３０を制御することが可能となっている。

燃料噴射制御プログラム１２２は、燃料噴射弁４８による噴射時期を制御する噴射時期制御プログラムの他、第１燃料開閉弁１５０および第２燃料開閉弁１５１の開閉制御を行う開閉弁制御プログラム（図示省略）等を有している。

エンジンＥＣＵ１０１が、開閉弁制御プログラムに基づいて、第１燃料開閉弁１５０および第２燃料開閉弁１５１の開閉制御を行うと、混合燃料タンク１３９に供給される高オクタン価燃料および低オクタン価燃料の割合が変化する。

ここで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消する場合は、混合燃料の高オクタン価の割合を増加させることによりノッキングを起こりにくくすると共に、点火プラグ４７の点火時期を進角させる。点火プラグ４７の点火時期を進角させると、進角させた分、燃焼室３５内の体積が大きくなるため、点火時における気筒３０の筒内圧を減少させることができる。つまり、点火プラグ４７の点火時期が、気筒３０の筒内圧を可変させるためのパラメータとなっている。

以下、図８を参照して、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定された場合、点火プラグ４７の放電不良を解消するための解消動作の一連のフローについて説明する。先ず、エンジンＥＣＵ１０１は、放電不良判定プログラム１２７により高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良であるか否かを判定する（Ｓ２１）。ここで、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良と判定された場合、エンジンＥＣＵ１０１は、放電不良時における高オクタン価燃料の割合から、これを上回る割合となるように、開閉弁制御プログラムに基づいて、高オクタン価燃料の割合を増やす（Ｓ２２）。この後、エンジンＥＣＵ１０１は、放電不良時における点火時期から、これを進角した点火時期となるように、点火時期制御プログラム１２６に基づいて、点火時期を進角する（Ｓ２３）。すると、点火時期を進角させた分、燃焼室３５内の体積が大きくなるため、点火時における気筒３０の筒内圧が減少する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することが可能となる。

一方、Ｓ２１において、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良でないと判定された場合、すなわち、高電圧要求時における点火プラグの放電不良が解消された場合、エンジンＥＣＵ１０１は、解消時における高オクタン価燃料の割合から、これを下回る割合となるように、開閉弁制御プログラムに基づいて、高オクタン価燃料の割合を減らす（Ｓ２４）。この後、エンジンＥＣＵ１０１は、解消時における点火時期から、これを遅角した点火時期となるように、点火時期制御プログラム１２６に基づいて、点火時期を遅角する（Ｓ２５）。すると、点火時期を遅角させた分、燃焼室３５内の体積が小さくなるため、点火時における気筒３０の筒内圧が上昇する。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻すことが可能となる。

以上の構成によれば、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良である場合、高オクタン価燃料の割合を増加させると共に、点火プラグ４７の点火時期を進角させることにより、気筒３０の筒内圧を減少させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧が下がるため、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良を解消することができる。また、高電圧要求時における点火プラグ４７の放電不良が解消された場合、オクタン価燃料の割合を減少させると共に、点火プラグ４７の点火時期を遅角させることにより、気筒３０の筒内圧を増加させることができる。これにより、点火プラグ４７の要求電圧を元に戻すことができる。

以上のように、本発明にかかる点火制御装置は、イオン電流検出回路を有する点火装置を制御する際に有用であり、特に、イオン電流検出回路内に組み込まれたＬＣ共振回路により磁気ノイズが生じる場合に適している。

本実施形態にかかる車両制御装置により制御されるエンジンの概略構成図である。 点火装置およびエンジンＥＣＵの回路図である。 点火プラグの正常放電時における検出信号および点火プラグの放電不良時における検出信号の信号波形図である。 点火プラグの放電不良を判定する判定動作のフローチャート図である。 高電圧要求時における点火プラグの放電不良を解消する解消動作のフローチャート図である。 自動変速機の動作線図である。 燃料噴射供給装置を模式的に表した構造図である。 第４実施形態における高電圧要求時における点火プラグの放電不良を解消する解消動作のフローチャート図である。

符号の説明

１ エンジン
６ 吸気マニホールド
７ 排気マニホールド
８ 過給機
１３ スロットルバルブ
２１ 過給圧検出センサ
２２ スロットルポジションセンサ
３０ 気筒
３３ ピストン
３５ 燃焼室
４７ 点火プラグ
４８ 燃料噴射弁
５０ タービン
５１ コンプレッサ
５２ ローターシャフト
６０ 排気バイパス流路
６１ ウェストゲートバルブ
６５ 点火装置
７５ イオン電流検出回路
９３ 磁気ノイズ
９４ イオン電流
１００ 車両制御装置
１０１ エンジンＥＣＵ
１０２ トランスミッションＥＣＵ
１２０ 点火制御プログラム
１２１ 過給機制御プログラム
１２２ 燃料噴射制御プログラム
１２３ スロットル開閉制御プログラム
１２７ 放電不良判定プログラム
１３０ 燃料噴射供給装置
１５０ 第１燃料開閉弁
１５１ 第２燃料開閉弁

Claims (12)

1. ＬＣ共振回路が組み込まれたイオン電流検出手段によりイオン電流を検出することで、燃焼室内の燃焼状態を把握し、把握した燃焼状態に応じて、前記燃焼室内に配設された点火プラグの放電動作を制御可能な点火制御装置において、
   前記点火プラグの放電動作に伴い、前記ＬＣ共振回路から発生する磁気ノイズを検出可能なノイズ検出手段と、
   前記ノイズ検出手段の検出結果に基づいて前記磁気ノイズの発生時期を判別すると共に、判別した前記磁気ノイズの発生時期に基づいて、前記点火プラグの放電不良を判定する放電不良判定手段とを備えたことを特徴とする点火制御装置。
2. 前記放電不良判定手段は、正常放電時における前記点火プラグの放電期間中に前記磁気ノイズが発生した場合、前記点火プラグの放電不良であると判定することを特徴とする請求項１に記載の点火制御装置。
3. 前記放電不良判定手段は、前記点火プラグの放電不良の判定時における内燃機関の負荷が、予め設定した設定負荷よりも小さいと判別した場合、前記点火プラグを放電させる点火装置の故障であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の点火制御装置。
4. 前記放電不良判定手段は、前記点火プラグの放電不良の判定時における内燃機関の負荷が、前記設定負荷よりも大きいと判別した場合、前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良であると判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の点火制御装置。
5. 請求項４に記載の点火制御装置と、
   前記燃焼室が形成された気筒の筒内圧または筒内圧に起因するパラメータを可変制御する筒内圧可変制御装置とを備え、
   前記放電不良判定手段により前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、前記筒内圧可変制御装置は、前記気筒の筒内圧を低下させるように制御を行うことを特徴とする車両制御装置。
6. 前記筒内圧可変制御手段は、
   前記放電不良判定手段により前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、放電不良の判定時における前記気筒の筒内圧から、予め設定された第１設定値分だけ下回る目標筒内圧となるように制御すると共に、
   前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良が解消された場合、放電不良の解消時における前記気筒の筒内圧から、予め設定された前記第１設定値よりも小さい第２設定値分だけ上回る目標筒内圧となるように制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の車両制御装置。
7. 前記目標筒内圧が、予め設定された下限筒内圧を下回った場合、前記点火プラグの交換が必要である旨報知することを特徴とする請求項６に記載の車両制御装置。
8. 前記筒内圧可変制御装置は、前記燃焼室に圧縮した空気を送り込む過給機を制御可能な過給機制御装置であり、
   前記過給機は、
   吸気通路から前記燃焼室へ吸入される空気を圧縮するコンプレッサと、
   前記燃焼室から排気通路へ排出される排気ガスにより回転するタービンと、
   前記タービンの回転力を前記コンプレッサに伝達する回転軸と、
   前記タービンに流入する前記排気ガスの一部を迂回させる排気バイパス流路と、
   前記排気バイパス流路を開閉可能な開閉弁とを有しており、
   前記放電不良判定手段により前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、前記過給機制御装置は、前記開閉弁を開動作させて過給圧を低下させるように制御を行うことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記筒内圧可変制御装置は、前記燃焼室に吸入される吸入空気量を調整するスロットルバルブの開閉を制御可能なスロットル開閉制御装置であり、
   前記放電不良判定手段により前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、前記スロットル開閉制御装置は、前記スロットルバルブを閉動作させて吸入空気量を減少させるように制御を行うことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
10. 前記筒内圧可変制御装置は、車両の走行状態に応じて自動的に変速比を可変する自動変速機を制御可能な駆動力制御装置であり、
    前記放電不良判定手段により前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、前記駆動力制御装置は、前記自動変速機の変速比を大きくして、前記内燃機関の負荷を減少させるように制御を行うことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
11. 前記筒内圧可変制御装置は、前記点火プラグの点火時期を制御する前記点火制御装置であり、
    前記放電不良判定手段により前記点火プラグの高電圧要求時における放電不良と判定された場合、前記点火制御装置は、前記点火プラグの点火時期を進角して、前記点火プラグの点火時における前記燃焼室の体積を増加させるように制御を行うことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
12. 前記燃焼室に燃料を噴射して供給する燃料噴射供給装置を制御可能な燃料噴射制御装置をさらに備え、
    前記燃料噴射供給装置は、
    高オクタン価燃料を貯留可能な第１燃料タンクと、
    低オクタン価燃料を貯留可能な第２燃料タンクと、
    前記高オクタン価燃料と前記低オクタン価燃料との混合割合を調整する混合割合調整手段と、
    混合割合調整後の混合燃料を前記燃焼室へ向けて噴射可能な燃料噴射弁とを有し、
    前記点火制御装置による前記点火プラグの点火時期の進角に応じて、前記燃料噴射制御装置は、前記混合割合調整手段により前記混合燃料のオクタン価の割合を増加させるように制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の車両制御装置。

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