WO2017094164A1 - 内燃機関の燃焼安定化装置および燃焼安定化方法 - Google Patents

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貴裕 井上
民田　太一郎
橋本　隆
昇 和田
中川　光
友一 坂下
本田　哲也
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a combustion stabilization device and a combustion stabilization method for an internal combustion engine that stabilizes combustion by supplying a combustion accelerator for promoting combustion to a combustion chamber.
  • Patent Document 1 In a conventional internal combustion engine, a technique for stabilizing combustion by supplying ozone to a combustion chamber has been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 is configured to perform control to reduce the amount of ozone supplied to the combustion chamber when the load of the internal combustion engine increases.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is a combustion stabilization device for an internal combustion engine that can suppress transient combustion instability associated with an increase in the load of the internal combustion engine.
  • the object is to obtain a combustion stabilization method.
  • the combustion stabilization device for an internal combustion engine generates a combustion accelerator by using a power supply device that supplies power and the power supplied from the power supply device, and supplies the combustion accelerator to the combustion chamber of the internal combustion engine, thereby increasing the power supply.
  • a combustion accelerator generator that increases the generation amount of the combustion accelerator, an engine output command device that outputs an engine output command for controlling the engine output of the internal combustion engine, an electronic control unit that controls the power supply, The electronic control unit is operated by an engine output increase rate calculating unit that calculates the amount of change per unit time of the engine output command output by the engine output commander as an engine output increase rate, and an engine output increase rate calculating unit.
  • a power supply control unit that adjusts the generation amount of the combustion accelerator by controlling the power supply so that the supply power corresponding to the engine output increase rate is supplied.
  • the combustion stabilization method for an internal combustion engine includes a step of calculating a change amount per unit time of an engine output command for controlling the engine output of the internal combustion engine as an engine output increase rate, and the calculated engine Adjusting the amount of the combustion accelerator supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine according to the output increase rate, and the step is executed by the electronic control unit.
  • the amount of change per unit time of the engine output command for controlling the engine output of the internal combustion engine is calculated as the engine output increase rate, and the supply power corresponding to the engine output increase rate is supplied.
  • the amount of combustion accelerator generated from the combustion accelerator generator is adjusted by controlling the power supply device.
  • FIG. 9 is a timing diagram showing a fifth example of the relationship between the engine output command, the engine output increase rate, and the supplied power in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a combustion stabilization device for an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention.
  • an internal combustion engine 1 to which a combustion stabilization device for an internal combustion engine (hereinafter sometimes abbreviated as a combustion stabilization device) is applied, a combustion chamber 2 and an intake path 3 of the internal combustion engine 1, and an intake path 3 is also shown in the drawing.
  • a combustion stabilization device for an internal combustion engine hereinafter sometimes abbreviated as a combustion stabilization device
  • the combustion stabilizing device is configured to stabilize combustion by supplying a combustion accelerator for promoting combustion to the combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1.
  • the combustion accelerator is configured to be generated by a discharge generated by applying an alternating voltage between electrodes of a combustion accelerator generator 5 described later.
  • the combustion stabilizing device includes a power supply device 4, a combustion accelerator generator 5, an electronic control unit 6, and an engine output command device 7.
  • the electronic control unit 6 includes a power supply control unit 61, an engine output increase rate calculation unit 62, and an intake air amount control unit 63.
  • the electronic control unit 6 is realized by, for example, a CPU that executes a program stored in a memory and a processing circuit such as a system LSI.
  • the power supplier 4 has a function of converting a DC voltage into a higher AC voltage, and supplies power to the combustion accelerator generator 5 in accordance with a power amount command input from the power supply controller 61. Specifically, the power supply unit 4 supplies arbitrary power within the range of the power below the maximum output of the power supply unit 4 itself according to the control signal input from the power supply control unit 61. It can be supplied to Further, the supply timing of power from the power supply unit 4 to the combustion accelerator generator 5 is also controlled according to a control signal input from the power supply control unit 61.
  • an alternating voltage since it should just be able to generate
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the configuration of power supply device 4 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the power supply 4 includes a DC power supply 41, a DC / DC converter 42, a switching element 43, a step-up transformer 44, and a resonance coil 45.
  • DC power supply 41 outputs a DC voltage to DC / DC converter 42.
  • the DC power supply 41 for example, a general automobile battery capable of applying a DC voltage of 12V may be used.
  • the DC / DC converter 42 boosts the DC voltage output from the DC power supply 41 to, for example, 2 times or more and 40 times or less, and outputs the boosted DC voltage.
  • the boosted DC voltage is converted into an AC voltage by an inverter of a full-bridge circuit configured by four switching elements 43 connected in two series and two in parallel.
  • the switching element 43 is switched on and off in accordance with a control signal input from the power supply control unit 61. By performing such switching control, an alternating voltage can be generated.
  • the conversion from the DC voltage to the AC voltage is performed by a full bridge circuit, but the conversion may be performed by a half bridge circuit.
  • the half bridge circuit is used in this way, the number of the switching elements 43 is only two, but a voltage twice as high as that of the full bridge circuit is applied to the switching element 43.
  • the switching element 43 must be selected.
  • the DC / DC converter 42 can be used. It becomes unnecessary.
  • the primary side of the step-up transformer 44 is connected so as to connect two series of four switching elements 43 connected in two series and two in parallel.
  • the secondary high voltage side terminal of the step-up transformer 44 is connected to the combustion accelerator generator 5 via the resonance coil 45, while the low voltage side terminal is grounded.
  • the turn ratio of the step-up transformer 44 is determined in a range of 2 to 20, for example, according to a necessary step-up ratio.
  • the high voltage generated by the combined use of the boosting by the boosting transformer 44 and the boosting by resonance is applied between the electrodes of the combustion accelerator generator 5.
  • the step-up transformer 44 is not necessarily required, and the step-up transformer 44 may not be provided. In this case, it is necessary to generate a high voltage to be applied between the electrodes of the combustion promoter generator 5 only by boosting by resonance, not by boosting by the boosting transformer 44 and boosting by resonance.
  • the power supply control unit 61 outputs a control signal having a repetition frequency of 1 Hz or more to the switching element 43.
  • the power supply device 4 repeats an operation of applying a voltage between the electrodes of the combustion accelerator generator 5 and an operation of not applying a voltage between the electrodes according to a control signal input from the power supply control unit 61. Further, the power supplied from the power supply device 4 to the combustion accelerator generator 5 can be adjusted by the ratio of both the period in which the voltage is applied between the electrodes and the period in which the voltage is not applied.
  • the repetition frequency of the control signal may be synchronized with the rotation of the internal combustion engine 1, and in this case, the control signal can be made to correspond to the engine speed, thereby facilitating the control.
  • the power supplied to the combustion accelerator generator 5 per hour is constant.
  • a capacitor is provided on the low voltage side of the combustion accelerator generator 5
  • a Lissajous waveform is acquired from the voltage applied between the electrodes and the voltage of the capacitor, and the power is constantly detected, and the frequency is repeatedly adjusted from the detection result.
  • the power may be kept constant.
  • the combustion promoter generator 5 generates a combustion promoter by generating a discharge between the electrodes by the power supplied from the power supplier 4, and supplies the combustion promoter 2 to the combustion chamber 2 of the internal combustion engine 1.
  • the amount of combustion accelerator generated increases as the power supplied to the combustion accelerator generator 5 increases.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the combustion accelerator generator 5 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the combustion accelerator generator 5 includes a first electrode 51, a second electrode 52, and a dielectric 53.
  • the first electrode 51 is provided to face the second electrode 52 through a gap.
  • at least one dielectric 53 is interposed between the first electrode 51 and the second electrode 52.
  • the high voltage terminal of the power supply device 4 is connected to the first electrode 51, and the low voltage terminal of the power supply device 4 is connected to the second electrode 52.
  • a dielectric barrier discharge is generated in the gap between the first electrode 51 and the second electrode 52 via the dielectric 53.
  • oxygen molecules and water molecules in the air are decomposed, and at least one of ozone, OH radicals, and O radicals is generated as a combustion accelerator that promotes combustion.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the combustion accelerator generator 5 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the combustion accelerator generator 5 includes a first electrode 51, a second electrode 52, and a dielectric 53.
  • the first electrode 51 is provided to face the second electrode 52.
  • the dielectric 53 provided between the first electrode 51 and the second electrode 52 is in contact with both the first electrode 51 and the second electrode 52.
  • the configuration shown in FIG. 3 when the configuration shown in FIG. 3 is compared with the configuration shown in FIG. 4, the configuration shown in FIG. 3 has an advantage that the generation efficiency of the combustion accelerator is higher. In the configuration shown in FIG. There is the advantage that the applied voltage required to generate the is lower.
  • the combustion accelerator generator 5 is provided in the intake passage 3 of the internal combustion engine 1.
  • the combustion accelerator generator 5 may be provided on the combustion chamber 2 side or on the atmosphere side with respect to the intake amount adjuster 8 for adjusting the intake amount of the internal combustion engine 1. Also good.
  • the distance from the position where the combustion accelerator is generated to the combustion chamber 2 can be shortened.
  • a promoter can be supplied to the combustion chamber 2.
  • a part of the generated combustion accelerator may be decomposed, so that the distance needs to be set appropriately.
  • the time from when the combustion accelerator is generated until it is supplied to the combustion chamber 2 can be further shortened. .
  • the installation environment of the combustion accelerator generator 5 is an environment below atmospheric pressure, it is advantageous that the voltage required to generate the discharge is lowered. Further, the discharge timing in the combustion accelerator generator 5 can be set using the pressure pulsation due to the intake air.
  • the combustion accelerator generator 5 when the combustion accelerator generator 5 is provided on the atmosphere side with respect to the intake air amount adjuster 8, it is possible to generate a discharge in a stable pressure environment. Further, even when the electric power supplied by the electric power supplier 4 fluctuates due to fluctuations in the ambient pressure when the combustion accelerator generator 5 generates a discharge, the combustion accelerator generator 5 is stabilized. Electric power can be supplied.
  • the engine output command device 7 is configured to output an engine output command for controlling the engine output of the internal combustion engine 1.
  • the engine output is represented by the product of the engine load and the engine speed. Therefore, an increase in engine output indicates that the product of engine load and engine speed increases.
  • the engine output command output by the engine output command unit 7 is input to the engine output increase rate calculation unit 62 and the intake air amount control unit 63.
  • the accelerator pedal corresponds to the engine output command device 7.
  • the throttle grip corresponds to the engine output command device 7.
  • the intake air amount control unit 63 outputs an intake air amount command for adjusting the intake air amount to the intake air amount adjuster 8 in accordance with the engine output command output from the engine output command unit 7.
  • the intake air amount adjuster 8 adjusts the intake air amount in accordance with the intake air amount command. Specifically, for example, when the intake air amount adjuster 8 is configured by an intake valve, the intake air amount control unit 63 outputs an intake air amount command for controlling the opening degree of the intake valve. In this case, the intake air amount adjuster 8 adjusts the intake air amount by controlling the opening degree of the intake valve in accordance with the intake air amount command.
  • the amount of fuel injected into the combustion chamber 2 is determined in accordance with the intake air amount. Therefore, in the internal combustion engine 1, if the combustion is stable, the engine output increases as the intake air amount increases. In other words, in the first embodiment, the combustion can be stabilized by the combustion stabilizing device, and as a result, the engine output can be reliably increased as the intake air amount increases.
  • the engine output increase rate calculation unit 62 calculates the amount of change per unit time of the engine output command output by the engine output command unit 7 as the engine output increase rate. Specifically, the engine output increase rate calculating unit 62 calculates the time differential value of the engine output command output from the engine output command unit 7 and sets the calculation result as the engine output increase rate. In the first embodiment, it is assumed that the engine output increase rate calculated by the engine output increase rate calculation unit 62 is a value of 0 or more.
  • the intake air amount control unit 63 controls the intake air amount adjuster 8 so that the intake air amount increases over time.
  • the instability of the combustion indicates that the engine output fluctuation for each combustion cycle of the internal combustion engine 1 increases. Further, if the combustion becomes unstable, the engine operation may stop. Further, when the internal combustion engine 1 is of the compression ignition type, since the exhaust gas heat is carried over to the next cycle by a large amount of exhaust gas recirculation and is continuously operated, a slower adjustment is performed when the engine output increases. Is required. However, it takes a long time from when the engine output command device 7 outputs the engine output command to when the engine output actually increases. This is not preferable from the viewpoint of practical use because the response is lowered.
  • the combustion stabilizing device improves transient combustion instability when the engine output increases, and stabilizes combustion even when the engine output increases more rapidly. Can do.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of a combustion stabilization device for an internal combustion engine in the first embodiment of the present invention.
  • the engine output command output by the engine output command unit 7 is input to the engine output increase rate calculation unit 62 and the intake air amount control unit 63.
  • the intake air amount control unit 63 outputs an intake air amount command to the intake air amount adjuster 8 in accordance with the input engine output command.
  • the intake air amount adjuster 8 adjusts the intake air amount in accordance with the intake air amount command.
  • the engine output increase rate calculation unit 62 calculates the engine output increase rate from the input engine output command and outputs the engine output increase rate to the power supply control unit 61.
  • the power supply control unit 61 determines the supply power to the combustion accelerator generator 5 corresponding to the engine output increase rate according to the engine output increase rate input from the engine output increase rate calculation unit 62.
  • the power supply control unit 61 determines the supplied power so that the larger the input engine output increase rate is, the larger the supplied power is.
  • a map that is associated with the engine output increase rate and the supplied power and is defined in advance so that the supply power increases as the engine output increase rate increases is stored in the memory in advance.
  • the power supply control unit 61 determines supply power corresponding to the engine output increase rate input from the engine output increase rate calculation unit 62 from the map stored in the memory.
  • the power supply control unit 61 controls the power supply 4 so that the determined supply power is supplied to the combustion accelerator generator 5. As a result, an amount of combustion accelerator corresponding to the power supplied to the combustion accelerator generator 5 can be generated. Further, the larger the power supplied to the combustion accelerator generator 5, the greater the amount of combustion accelerator generated.
  • the power supply control unit 61 controls the power supply unit 4 so that the supply power corresponding to the engine output increase rate calculated by the engine output increase rate calculation unit 62 is supplied. Adjust the amount of generation.
  • the combustion accelerator generator 5 is provided in the intake passage 3, there is a delay in the time from when the combustion accelerator is generated until it is supplied to the combustion chamber 2. Therefore, in such feedback control, the response is not in time for the transient combustion instability accompanying the engine output.
  • the combustion accelerator is generated from the combustion accelerator generator 5 before the combustion becomes unstable. It becomes possible to supply the agent.
  • the power supply control unit 61 is configured to control the power supplied to the combustion accelerator generator 5 by using at least one of a plurality of control patterns shown in each of FIGS. .
  • FIG. 6 is a timing chart showing a first example of the relationship between the engine output command, the engine output increase rate, and the supplied power in the first embodiment of the present invention.
  • each vertical axis represents the relative value of the engine output command output by the engine output command unit 7, the relative value of the engine output increase rate calculated by the engine output increase rate calculation unit 62, and the power supply unit 4
  • the horizontal axis is a common time axis.
  • the horizontal axis is classified into a period A in which the engine output command is constant, a period B in which the engine output command changes in an increasing direction, and a period C in which the engine output command becomes constant again. be able to. It should be noted that the time when the engine output actually increases and the combustion becomes unstable according to the engine output command is in the future after the period C shown in the figure.
  • period B the engine output command increases linearly, so the engine output increase rate and the supplied power are constant values that are not zero.
  • period B is a period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate is constant.
  • the power supply control unit 61 sets the power supply unit so that the supplied power is constant in the period B, that is, the period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate is constant. By controlling, the generation amount of the combustion accelerator is made constant.
  • the period during which the engine output actually increases is often longer than the period B. Therefore, the supply power may be continuously supplied for a certain period from the transition point in which the period B shifts to the period C.
  • the supply power is not instantaneously set to zero at the transition point where the period B transitions to the period C, and a certain period from the transition point is reached.
  • the supply power may be continuously supplied while gradually decreasing over time. In this case, it is not always necessary to completely reduce the supplied power to 0.
  • a configuration may be adopted in which a small amount of supplied power is continuously supplied after the supply power has finished decreasing. Good. By comprising in this way, it becomes possible to stabilize combustion more.
  • the supply power at the transition point that is, the supply power in the period B is continuously supplied for a certain period, and after the combustion is completely stabilized
  • the power supply may be configured to be zero.
  • the supply time for which supply power is continuously supplied from the transition time is, It may be set in advance in consideration of the characteristics and operating conditions of the internal combustion engine 1.
  • the value of the supply power in the period C may be set in advance so as to be equal to or less than the supply power in the period B.
  • the engine output increase rate is indicated by the time differential value of the engine output command.
  • the engine output increase rate is calculated by taking a difference from the value obtained in a stepwise manner by being discretized by the time resolution of the engine output increase rate calculating unit 62. That is, the difference between the current engine output command and the previous engine output command one step before is calculated, and a value obtained by dividing the difference by the time resolution is set as a time differential value of the engine output command.
  • the time resolution of the engine output increase rate calculating unit 62 is not sufficiently high, a higher-order difference method is required.
  • the time differential value of the engine output command is calculated using the current engine output command and the past engine output command two steps or more before. Since how much past engine output command is used, that is, how much higher order calculation is performed is a trade-off between calculation accuracy and calculation load, the time resolution of the engine output increase rate calculation unit 62, It may be determined in consideration of the memory capacity and the calculation speed.
  • FIG. 7 is a timing chart showing a second example of the relationship between the engine output command, the engine output increase rate, and the supplied power in the first embodiment of the present invention.
  • the vertical and horizontal axes in FIG. 7 are the same as those in FIG.
  • period B the engine output command increases along a downwardly convex curve, and the engine output increase rate increases linearly. Therefore, the supplied power also increases linearly as the engine output increase rate increases.
  • period B is a period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate changes in the increasing direction.
  • the power supply control unit 61 changes the supply power in the increasing direction in the period B, that is, in the period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate changes in the increasing direction.
  • the amount of combustion accelerator generated is increased.
  • the supply power is controlled so as to increase linearly with an increase in the engine output increase rate in the period B.
  • the power may be increased in any way.
  • FIG. 7 illustrates a case where the supply power becomes 0 at the time of transition from the period B to the period C.
  • the supply power continues for a certain period from the transition time. May be configured to be supplied.
  • FIG. 8 is a timing chart showing a third example of the relationship between the engine output command, the engine output increase rate, and the supplied power in the first embodiment of the present invention.
  • the vertical and horizontal axes in FIG. 8 are the same as those in FIG.
  • the period A in which the engine output command is constant, the period B in which the engine output command changes in the increasing direction, and the engine output command are constant again with respect to the horizontal axis. And can be classified into period C.
  • period B the engine output command increases along a curve that protrudes upward, and the engine output increase rate decreases linearly. For this reason, the supplied power also decreases linearly as the engine output increase rate decreases.
  • period B is a period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate changes in the decreasing direction.
  • the power supply control unit 61 changes the supply power in the decreasing direction during the period B, that is, the period during which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate changes in the decreasing direction.
  • the power supply 4 By controlling the power supply 4, the amount of combustion accelerator generated is reduced.
  • FIG 8 illustrates a case where the supply power is controlled to linearly decrease in accordance with a decrease in the engine output increase rate in the period B. However, if the supply power changes in a decreasing direction, the supply is changed. The power may be reduced in any way.
  • FIG. 9 is a timing chart showing a fourth example of the relationship between the engine output command, the engine output increase rate, and the supplied power in the first embodiment of the present invention.
  • the vertical and horizontal axes in FIG. 9 are the same as those in FIG.
  • the horizontal axis is classified into a period A in which the engine output command changes in the increasing direction, a period B in which the engine output command changes in the increasing direction, and a period C in which the engine output command becomes constant. can do.
  • the power supply control unit 61 compares the engine output increase rate with a preset threshold value, and determines supply power from the comparison result. Specifically, the power supply control unit 61 sets the supplied power to 0 if the engine output increase rate is less than or equal to the threshold, and corresponds to the engine output increase rate if the engine output increase rate is greater than the threshold. Supply power.
  • FIG. 9 illustrates a case where the engine output increase rate is equal to or less than the threshold value in the period A.
  • the threshold value may be set in advance in consideration of the characteristics of the internal combustion engine 1 and the operating conditions.
  • period B the engine output command increases along a curve that protrudes upward, and the engine output increase rate decreases linearly.
  • the supplied power increases along a curve that protrudes upward, and the engine output increase rate decreases linearly.
  • the supplied power increases linearly.
  • the supplied power reaches a preset lower limit value greater than 0, the supplied power becomes the lower limit value.
  • period B is a period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate changes in the decreasing direction.
  • the power supply control unit 61 starts the period B, that is, after the point where the supplied power reaches the lower limit value in the period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate changes in the decreasing direction. Then, the power supply unit 4 is controlled so that the lower limit supply power is supplied.
  • FIG. 10 is a timing diagram showing a fifth example of the relationship between the engine output command, the engine output increase rate, and the supplied power in the first embodiment of the present invention.
  • the vertical and horizontal axes in FIG. 10 are the same as those in FIG.
  • the period A in which the engine output command is constant, the period B in which the engine output command changes in the increasing direction, and the engine output command are constant again with respect to the horizontal axis. And can be classified into period C.
  • period B the engine output command increases linearly, so the engine output increase rate and the supplied power are constant values that are not zero.
  • period B is a period in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output increase rate is constant.
  • period C the engine output command becomes constant again, so the engine output increase rate becomes 0, and the power supplied to the combustion accelerator generator 5 also becomes 0.
  • period B it is necessary to supply the supplied power instantaneously.
  • the supply power is controlled to be continuously supplied for a certain period from the transition point where the period B shifts to the period C.
  • the power supply control unit 61 shifts the period B, that is, the transition point in which the engine output command changes in the increasing direction and the engine output command becomes constant from the period in which the engine output increase rate is constant. Then, the power supply unit 4 is controlled so that the supplied power is continuously supplied for a certain period.
  • the amount of change per unit time of the engine output command for controlling the engine output of the internal combustion engine is calculated as the engine output increase rate, and the supplied power corresponding to the engine output increase rate
  • the amount of combustion accelerator generated from the combustion accelerator generator is adjusted by controlling the power supply so as to be supplied.
  • Embodiment 2 the supply power corresponding to the engine output increase rate is corrected with respect to the configuration of the first embodiment, and the corrected supply power is supplied to the combustion accelerator generator 5. A case where the function of controlling is provided will be described. In the second embodiment, description of points that are the same as those of the first embodiment will be omitted, and points different from the first embodiment will be mainly described.
  • the supply power is controlled in accordance with the increase in the engine output command.
  • the amount of the combustion accelerator generated corresponding to the supply power is the combustion acceleration. It has not been considered that there is a possibility of change depending on each state of the agent generator 5 and the internal combustion engine 1. Specifically, for example, depending on the temperature of the combustion accelerator generator 5 and the intake state quantity of the internal combustion engine 1, even if equivalent supply power is supplied to the combustion accelerator generator 5, the amount of combustion accelerator generated is May be different.
  • the supply power corresponding to the engine output increase rate is corrected according to the states of the combustion accelerator generator 5 and the internal combustion engine 1, and the corrected Is supplied to the combustion accelerator generator 5.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of a combustion stabilization device for an internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the combustion stabilizing device is different from the configuration shown in FIG. 1 in that the intake state quantity detector 9, the generator temperature detector 10, the engine speed detector 11, and the engine load detector 12. Is further provided.
  • the intake state quantity detector 9 detects an intake state quantity which is a state quantity of the intake air of the internal combustion engine 1. Specifically, the intake air quantity detector 9 detects at least one of an intake air temperature that is the temperature of intake air, an intake humidity that is the humidity of intake air, and an intake air pressure that is the pressure of intake air. Detect as quantity.
  • the intake state quantity detector 9 includes, for example, a detector such as a thermistor, a dry hygrometer, or a telescopic hygrometer.
  • the method of detecting the intake pressure varies depending on the position of the combustion accelerator generator 5.
  • the intake state quantity detector 9 is connected to the atmospheric pressure in the intake path 3 from the atmosphere side to the intake air amount adjuster 8. Assuming that the intake pressure is equal, the atmospheric pressure is taken as the intake pressure.
  • the generator temperature detector 10 detects the generator temperature that is the temperature of the combustion accelerator generator 5.
  • the generator temperature detector 10 is configured by a contact-type temperature detector such as a thermocouple or a thermistor, for example.
  • the detection position of the generator temperature detector 10 is the dielectric 53 or the second electrode 52 of the combustion accelerator generator 5.
  • the detection position can be either the dielectric 53 or the second electrode 52 on the low voltage side. Thus, the position where the influence of electrical noise due to the discharge is small.
  • the generator temperature detector 10 is configured to detect the generator temperature by detecting the strain amount of the dielectric 53 or to detect the generator temperature from the voltage waveform applied by the power supply 4. May be. With this configuration, the cost can be reduced.
  • the generator temperature detector 10 may be configured by a non-contact type temperature detector such as a radiation thermometer instead of the contact type temperature detector.
  • a non-contact type temperature detector such as a radiation thermometer
  • the engine speed detector 11 detects the engine speed of the internal combustion engine 1.
  • the engine speed detector 11 is configured to detect the engine speed from a detection value of a crank angle sensor that detects a crank angle.
  • the intake air amount and the engine load are the same index, but in the second embodiment, it is not a precondition that the combustion is stable. Even if increases, the engine load does not always increase, and the meanings of both are separated.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an example of a combustion stabilization device for an internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the power supply control unit 61 controls the supply power supplied to the combustion accelerator generator 5 from the output of the engine output increase rate calculation unit 62. That is, it is controlled so that the supply power corresponding to the engine output increase rate is supplied to the combustion accelerator generator 5.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a map in which the engine speed and the power correction coefficient are associated in the second embodiment of the present invention.
  • the map shown in FIG. 13 is stored in advance in the memory.
  • the power supply control unit 61 calculates a power correction coefficient corresponding to the engine speed detected by the engine speed detector 11 according to the map shown in FIG.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a map in which the engine load and the power correction coefficient are associated in the second embodiment of the present invention.
  • the map shown in FIG. 14 is stored in advance in the memory.
  • combustion tends to become unstable when the engine load is low, and is larger when the engine load increases from low load to medium load than when the engine load increases from medium load to high load.
  • the map shown in FIG. 14 shows that when the engine load is in the region after the medium load, the power correction coefficient increases proportionally along the proportional line with respect to the increase in the engine load, while the engine load is low.
  • the power correction coefficient is set to a value larger than the value along the proportional straight line.
  • the power supply control unit 61 calculates a power correction coefficient corresponding to the engine load detected by the engine load detector 12 according to the map shown in FIG.
  • the power correction coefficient corresponding to each of the engine speed and the engine load increases proportionally along the proportional line with respect to the increase of the intake air amount, whereas the power correction coefficient corresponding to the engine load is When the load is low, the value is larger than the value along the proportional straight line.
  • a flow rate sensor is provided in the intake passage 3, and a power correction coefficient corresponding to the flow rate detected by the flow rate sensor is calculated. Also good.
  • the power correction coefficient corresponding to the flow rate increases proportionally along the proportional line with respect to the increase of the flow rate, but when the flow rate is low, it is more than the value along the proportional line.
  • the power correction coefficient is set to a large value.
  • the map shown in FIG. 15 is set so that the power correction coefficient increases along a curve that protrudes downward as the intake air temperature increases.
  • the power supply control unit 61 calculates a power correction coefficient corresponding to the intake air temperature detected by the intake air quantity detector 9 according to the map shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a map in which the intake air humidity and the power correction coefficient are associated in the second embodiment of the present invention.
  • the map shown in FIG. 16 is stored in advance in the memory.
  • the map shown in FIG. 16 is set so that the power correction coefficient increases in proportion to the increase in intake humidity.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of a map in which the intake pressure and the power correction coefficient are associated in the second embodiment of the present invention. Note that the map shown in FIG. 17 is stored in the memory in advance.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a map in which the generator temperature and the power correction coefficient are associated in the second embodiment of the present invention.
  • the map shown in FIG. 18 is stored in advance in the memory.
  • the map shown in FIG. 18 is set so that the power correction coefficient increases along a curve that protrudes downward with respect to the increase in the generator temperature, similarly to the map shown in FIG.
  • the generator temperature since the generator temperature becomes higher than the intake air temperature due to the heat of discharge, the generator temperature may become a temperature at which the combustion accelerator cannot be generated. Therefore, as shown in FIG. 18, the power correction coefficient is set to 0 at a temperature at which the combustion accelerator cannot be generated.
  • the power supply control unit 61 calculates a power correction coefficient corresponding to the generator temperature detected by the generator temperature detector 10 according to the map shown in FIG.
  • the power supply control unit 61 calculates a plurality of power correction coefficients according to a plurality of maps shown in FIGS. 13 to 18, and then calculates all the calculated power for the supply power corresponding to the engine output increase rate.
  • the supplied power is corrected by multiplying the power correction coefficient.
  • the order of multiplying the power supply corresponding to the engine output increase rate by each power correction coefficient is not limited.
  • the supply power may be corrected using at least one of the maps. In this case, what is necessary is just to comprise so that the supply power may be corrected by multiplying the supply power corresponding to the engine output increase rate by each power correction coefficient calculated according to the used map.
  • FIG. 19 is a schematic diagram for explaining the power correction coefficient calculated according to the map shown in FIG.
  • the power correction coefficient becomes a value less than 1.
  • the power supply control unit 61 corrects the supply power corresponding to the engine output increase rate by multiplying the supply power by a value less than 1 so that the corrected supply power becomes the supply power before correction. On the other hand, it decreases.
  • the power supply control unit 61 corrects the supply power corresponding to the engine output increase rate by multiplying the power correction coefficient by a value larger than 1, so that the corrected supply power is the supply power before correction. Increase against.
  • the supply power corresponding to the engine output increase rate is corrected according to the detected values of various parameters, and the corrected supply power is It is configured to control the power supply to be supplied.
  • Embodiment 3 FIG.
  • the structure of Embodiment 2 is provided with a function of supplying a combustion accelerator to the combustion chamber 2 in accordance with the time when combustion becomes unstable.
  • description of points that are the same as those in the second embodiment will be omitted, and differences from the second embodiment will be mainly described.
  • the supply power is controlled in accordance with the increase in the engine output command, while the combustion accelerator is generated and then supplied to the combustion chamber 2.
  • the third embodiment is configured to determine the power supply timing in consideration of the delay time, and to supply the supplied power to the combustion accelerator generator 5 in accordance with the power supply timing.
  • FIG. 20 is a block diagram showing an example of a combustion stabilization device for an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the combustion stabilization apparatus further includes a delay time calculation unit 64 and a power supply timing calculation unit 65 included in the electronic control unit 6 with respect to the configuration of FIG.
  • a delay time calculation unit 64 and a power supply timing calculation unit 65 included in the electronic control unit 6 with respect to the configuration of FIG.
  • an electronic control unit different from the electronic control unit 6 may be provided with the delay time calculation unit 64 and the power supply timing calculation unit 65.
  • the influence is greater when the engine speed is 3000 rpm. Therefore, in the third embodiment, it is more appropriate to express the delay time by the number of combustion cycles.
  • the delay time calculation unit 64 divides the air amount Mg present in the intake passage 3 from the combustion accelerator generator 5 to the combustion chamber 2 by the air amount Mc used in one cycle of the combustion cycle, thereby reducing the delay time. Calculate.
  • the amount of air Mg is known, and is obtained in advance from the volume of the intake passage 3 from the combustion accelerator generator 5 to the combustion chamber 2.
  • the volume of the intake passage 3 from the combustion accelerator generator 5 to the combustion chamber 2 is known.
  • the volume may be measured when the combustion accelerator generator 5 is provided in the intake passage 3.
  • the delay time calculation unit 64 may be configured to correct the known air amount Mg based on the upstream and downstream pressures of the intake air amount adjuster 8.
  • the upstream pressure may be the atmospheric pressure
  • the downstream pressure may be the intake pressure detected by the intake state quantity detector 9.
  • the air amount Mc is calculated by the delay time calculation unit 64.
  • the delay time calculation unit 64 calculates the air amount Mc from the intake pressure detected by the intake state quantity detector 9 and the known stroke volume of the internal combustion engine 1. Note that the delay time calculation unit 64 may be configured to detect the in-cylinder pressure of the internal combustion engine 1 and calculate the air amount Mc using the in-cylinder pressure instead of the intake pressure.
  • the delay time calculation unit 64 calculates the number of cycles required from the generation of the combustion accelerator to the supply to the combustion chamber 2 as the delay time by dividing the air amount Mg by the air amount Mc. can do.
  • FIG. 21 is a timing diagram for explaining an example of the power supply time calculated by the power supply time calculation unit 65 in the third embodiment of the present invention.
  • each vertical axis represents a relative value of the engine output command, a relative value of the engine output, a relative value of the supplied power, and a relative value of the amount of combustion accelerator
  • the horizontal axis represents a common time. The axis.
  • the timing D when the combustion accelerator is started to be supplied to the combustion chamber 2 is illustrated.
  • the period between the period C and the period D corresponds to the delay time calculated by the delay time calculation unit 64 and is known.
  • the power supply control unit 61 controls the power supply unit 4 so that the supplied power is supplied earlier as the engine output increase rate calculated by the engine output increase rate calculation unit 62 is larger.
  • the power supply timing in consideration of the delay time is determined, and the supplied power is combusted according to the power supply timing.
  • the power controller is configured to be supplied to the generator.
  • Embodiment 4 FIG.
  • each combustion stabilization device of the first to third embodiments is applied to a multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders.
  • description of points that are the same as in the first to third embodiments will be omitted, and differences from the first to third embodiments will be mainly described.
  • Each combustion stabilization device of the first to third embodiments can be applied to both a single cylinder internal combustion engine and a multi-cylinder internal combustion engine.
  • a configuration in which a combustion accelerator generator 5 is provided in each intake passage 3 branched to each cylinder can be employed.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing an example of a combustion stabilization apparatus for an internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the intake path 3 branches to each of the four cylinders of the internal combustion engine 1.
  • a combustion accelerator generator 5 is provided in the intake path 3 to each cylinder.
  • the combustion accelerator generator 5 can be further provided on the combustion chamber 2 side, so that the period CD shown in FIG. 16 can be shortened. Further, not only the responsiveness is improved, but also the amount of the generated combustion accelerator decomposed before being supplied to the combustion chamber 2 is reduced, so that the power consumption can be reduced.
  • the pressure pulsation due to the intake of each cylinder is remarkable at the downstream side of the branch point where the intake path 3 is branched. Therefore, by controlling the discharge timing of the combustion accelerator generator 5 so that the timing at which the combustion accelerator is generated in each cylinder is different, the pressure of the discharge environment can be appropriately selected for each cylinder.
  • the combustion accelerator generator is provided in the intake path to each cylinder of the plurality of cylinders of the internal combustion engine. Has been. Thereby, it becomes possible to provide a combustion accelerator generator closer to the combustion chamber.
  • Embodiments 1 to 4 have been described individually, the configuration examples disclosed in Embodiments 1 to 4 can be arbitrarily combined.

Abstract

内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算し、演算された機関出力上昇率に対応する供給電力が、電力供給器からの供給電力によって燃焼促進剤を発生させて内燃機関の燃焼室に供給するとともに供給電力が増加するほど燃焼促進剤の発生量が増加する燃焼促進剤発生器へ供給されるように、電力供給器を制御することで、燃焼促進剤の発生量を調整するように構成されている。

Description

内燃機関の燃焼安定化装置および燃焼安定化方法
　本発明は、燃焼を促進する燃焼促進剤を燃焼室に供給することで燃焼を安定化させる内燃機関の燃焼安定化装置および燃焼安定化方法に関するものである。
　従来の内燃機関において、燃焼室にオゾンを供給することで燃焼の安定化を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２－２７６４０４号公報
　ここで、従来の内燃機関において、低負荷時だけでなく、負荷の上昇時にも過渡的に燃焼が不安定化することがある。特許文献１に記載の従来技術では、内燃機関の負荷の上昇時に燃焼室に供給するオゾン量を減少させる制御を行うように構成されている。
　しかしながら、このような制御方式では、内燃機関の負荷の上昇時には、瞬間的にさらなる燃焼の不安定化を招いてしまうという問題がある。また、内燃機関の燃焼状態を検出し、検出結果に従って燃焼室に供給するオゾン量を調整する機能を備えて構成した場合であっても、過渡的な燃焼不安定時には応答が間に合わないという問題がある。
　本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の負荷の上昇に伴う過渡的な燃焼の不安定化を抑制することのできる内燃機関の燃焼安定化装置および燃焼安定化方法を得ることを目的とする。
　本発明における内燃機関の燃焼安定化装置は、電力を供給する電力供給器と、電力供給器からの供給電力によって燃焼促進剤を発生させて内燃機関の燃焼室に供給し、供給電力が増加するほど燃焼促進剤の発生量が増加する燃焼促進剤発生器と、内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令を出力する機関出力指令器と、電力供給器を制御する電子制御ユニットと、を備え、電子制御ユニットは、機関出力指令器が出力する機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算する機関出力上昇率演算部と、機関出力上昇率演算部によって演算された機関出力上昇率に対応する供給電力が供給されるように電力供給器を制御することで、燃焼促進剤の発生量を調整する電力供給制御部と、を有するものである。
　また、本発明における内燃機関の燃焼安定化方法は、内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算するステップと、演算された機関出力上昇率に従って、内燃機関の燃焼室へ供給する燃焼促進剤の量を調整するステップと、を備え、ステップは、電子制御ユニットによって実行されるものである。
　本発明によれば、内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算し、機関出力上昇率に対応する供給電力が供給されるように電力供給器を制御することで、燃焼促進剤発生器からの燃焼促進剤の発生量を調整するように構成されている。これにより、内燃機関の負荷の上昇に伴う過渡的な燃焼の不安定化を抑制することのできる内燃機関の燃焼安定化装置および燃焼安定化方法を得ることができる。
本発明の実施の形態１における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における電力供給器の構成の一例を示す回路図である。 本発明の実施の形態１における燃焼促進剤発生器の構成の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における燃焼促進剤発生器の構成の別例を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第１の例を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第２の例を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第３の例を示すタイミング図である。 本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第４の例を示すタイミング図である 本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第５の例を示すタイミング図である 本発明の実施の形態２における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２における機関回転数と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における機関負荷と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における吸気温度と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における吸気湿度と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における吸気圧力と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態２における発生器温度と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。 図１５に示すマップに従って演算される電力補正係数を説明するための概略図である。 本発明の実施の形態３における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示すブロック図である 本発明の実施の形態３における電力供給時期演算部によって演算される電力供給時期の一例を説明するためのタイミング図である。 本発明の実施の形態４における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示す概略図である。
　以下、本発明による内燃機関の燃焼安定化装置および燃焼安定化方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示す概略図である。なお、図１では、内燃機関の燃焼安定化装置（以下、燃焼安定化装置と略すことがある）が適用される内燃機関１と、内燃機関１の燃焼室２および吸気経路３と、吸気経路３に設けられた吸気量調整器８とが併せて図示されている。
　ここで、本実施の形態１では、燃焼安定化装置は、内燃機関１の燃焼室２に、燃焼を促進する燃焼促進剤を供給することで燃焼を安定化させるように構成されている。また、燃焼促進剤は、後述する燃焼促進剤発生器５の電極間に交流電圧を印加することで生じる放電によって発生させるように構成されている。
　図１において、燃焼安定化装置は、電力供給器４、燃焼促進剤発生器５、電子制御ユニット６および機関出力指令器７を備える。電子制御ユニット６は、電力供給制御部６１、機関出力上昇率演算部６２および吸気量制御部６３を有する。電子制御ユニット６は、例えば、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵと、システムＬＳＩ等の処理回路によって実現される。
　電力供給器４は、直流電圧をより高電圧の交流電圧に変換する機能を備え、電力供給制御部６１から入力される電力量指令に従った電力を燃焼促進剤発生器５へ供給する。具体的には、電力供給器４は、電力供給制御部６１から入力される制御信号に従って、電力供給器４自体が有する最大出力以下の電力の範囲内で任意の電力を燃焼促進剤発生器５へ供給可能に構成されている。また、電力供給器４から燃焼促進剤発生器５への電力の供給時期についても、電力供給制御部６１から入力される制御信号に従って制御される。
　なお、電力供給器４によって供給される電力、すなわち、交流電圧について、燃焼促進剤発生器５の電極間へ交流電圧を印加したときに放電が発生可能であればよいので、正弦波に限定するものでなく、矩形波であってもよい。
　ここで、電力供給器４の具体的な構成例について、図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１における電力供給器４の構成の一例を示す回路図である。
　図２において、電力供給器４は、直流電源４１、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、スイッチング素子４３、昇圧トランス４４および共振用コイル４５を有する。
　直流電源４１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２へ直流電圧を出力する。なお、直流電源４１としては、例えば、１２Ｖの直流電圧を印加可能な一般的な自動車のバッテリを用いればよい。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、直流電源４１が出力する直流電圧を、例えば２倍以上４０倍以下に昇圧し、昇圧後の直流電圧を出力する。昇圧後の直流電圧は、２直列２並列に接続された４つのスイッチング素子４３で構成されたフルブリッジ回路のインバータによって、交流電圧に変換される。スイッチング素子４３は、電力供給制御部６１から入力される制御信号に従って、オンおよびオフに切り替えられる。このような切り替え制御が行われることで、交流電圧の生成が可能となる。
　なお、図２では、直流電圧から交流電圧への変換をフルブリッジ回路で行うように構成しているが、その変換をハーフブリッジ回路で行うように構成してもよい。このようにハーフブリッジ回路を用いた場合、スイッチング素子４３の個数が２つで済むものの、フルブリッジ回路と比べて、２倍の電圧がスイッチング素子４３に印加されることとなるので、より高い耐圧のスイッチング素子４３を選定する必要がある。
　また、直流電源４１の直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ４２によって昇圧せずに、スイッチング素子４３によって、直流電源４１の直流電圧から交流電圧へ直接変換するように構成すれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２が不要となる。
　昇圧トランス４４の一次側は、２直列２並列に接続された４つのスイッチング素子４３の各２直列間を結ぶように接続されている。昇圧トランス４４の二次側の高圧側端子は、共振用コイル４５を介して燃焼促進剤発生器５に接続される一方、低圧側端子は、接地されている。なお、昇圧トランス４４の巻数比は、必要な昇圧比に従って、例えば、２以上２０以下の範囲で決定される。このように、昇圧トランス４４による昇圧と、共振による昇圧との併用によって生成された高電圧が燃焼促進剤発生器５の電極間へ印加される。
　なお、本実施の形態１では、昇圧トランス４４は必ずしも必要ではなく、昇圧トランス４４を設けなくてもよい。この場合、昇圧トランス４４による昇圧と、共振による昇圧との併用でなく、共振による昇圧のみによって、燃焼促進剤発生器５の電極間へ印加する高電圧を生成する必要がある。
　電力供給制御部６１は、１Ｈｚ以上の繰り返し周波数を有する制御信号をスイッチング素子４３に出力する。電力供給器４は、電力供給制御部６１から入力される制御信号に従って、燃焼促進剤発生器５の電極間へ電圧を印加する動作と、その電極間に電圧を印加しない動作とを繰り返す。また、その電極間へ電圧を印加する期間と、電圧を印加しない期間との両期間の比率によって、電力供給器４から燃焼促進剤発生器５へ供給される電力の調整が可能となる。なお、制御信号の繰り返し周波数は、内燃機関１の回転と同期させてもよく、その場合、機関回転数と対応させることが可能となるので制御が容易となる。
　ここで、燃焼促進剤発生器５の電極間へ電圧を印加する期間においては、時間当たりの燃焼促進剤発生器５への供給電力が一定であると考えられるが、実際には完全に一定ではなく、燃焼促進剤発生器５の放電環境および電力供給器４の温度によって、わずかに増減する。そこで、燃焼促進剤発生器５の低電圧側にコンデンサを設け、電極間へ印加した電圧およびコンデンサの電圧から、リサジュー波形を取得して電力を常時検出し、その検出結果から繰り返し周波数を調整することで電力が一定となるよう保つように構成してもよい。
　燃焼促進剤発生器５は、電力供給器４からの供給電力によって、電極間で放電を発生させることで燃焼促進剤を発生させて内燃機関１の燃焼室２に供給する。また、燃焼促進剤発生器５への供給電力が増加するほど燃焼促進剤の発生量が増加する。
　ここで、燃焼促進剤発生器５の具体的な構成例について、図３および図４を参照しながら説明する。
　図３は、本発明の実施の形態１における燃焼促進剤発生器５の構成の一例を示す概略図である。図３において、燃焼促進剤発生器５は、第１の電極５１、第２の電極５２および誘電体５３を有する。
　第１の電極５１は、間隙を介して、第２の電極５２と対向して設けられている。また、第１の電極５１および第２の電極５２の間に、少なくとも１つの誘電体５３を介在させた構成となっている。
　第１の電極５１に電力供給器４の高電圧端子を接続し、第２の電極５２に電力供給器４の低電圧端子を接続している。電力供給器４から電極間へ電圧が印加されたとき、誘電体５３を介して、第１の電極５１および第２の電極５２の間隙で誘電体バリア放電が発生する。バリア放電が発生すると、空気中の酸素分子および水分子が分解され、燃焼を促進する燃焼促進剤として、オゾン、ＯＨラジカルおよびＯラジカルの少なくとも１つ以上が生成される。
　図４は、本発明の実施の形態１における燃焼促進剤発生器５の構成の別例を示す概略図である。図４において、燃焼促進剤発生器５は、第１の電極５１、第２の電極５２および誘電体５３を有する。
　第１の電極５１は、第２の電極５２と対向して設けられている。また、第１の電極５１および第２の電極５２の間に設けられた誘電体５３は、第１の電極５１および第２の電極５２の両方に接した構成となっている。このように構成することで、誘電体５３の表面に沿った放電が可能となり、上記と同様に、燃焼促進剤の発生が可能となる。
　ここで、図３に示す構成と、図４に示す構成とを比較した場合、図３に示す構成では、燃焼促進剤の発生効率がより高いという利点があり、図４に示す構成では、放電を発生させるのに必要な印加電圧がより低いという利点がある。
　燃焼促進剤発生器５は、内燃機関１の吸気経路３に設けられている。なお、吸気経路３に燃焼促進剤発生器５を設ける際、内燃機関１の吸気量を調整する吸気量調整器８に対して、燃焼室２側に設けてもよいし、大気側に設けてもよい。
　吸気量調整器８に対して燃焼室２側に燃焼促進剤発生器５を設けた場合、燃焼促進剤が発生する位置から燃焼室２までの距離を短くすることができるので、発生直後の燃焼促進剤を燃焼室２へ供給することができる。燃焼促進剤が発生する位置から燃焼室２までの距離が長くなる場合、発生した燃焼促進剤の一部が分解されることがあるので、その距離を適切に設定する必要がある。また、内燃機関１の吸気時期に合わせて、燃焼促進剤発生器５で放電を発生させることで、燃焼促進剤が発生してから燃焼室２へ供給されるまでの時間がさらに短縮可能である。
　燃焼促進剤発生器５の設置環境は、大気圧以下の環境であるので、放電を発生させるのに必要な電圧が低くなることが利点である。また、吸気による圧力の脈動を利用して、燃焼促進剤発生器５での放電時期を設定することができる。
　一方、吸気量調整器８に対して大気側に燃焼促進剤発生器５を設けた場合、安定した圧力環境下での放電の発生が可能となる。また、燃焼促進剤発生器５で放電を発生させるときの周辺圧力の変動によって、電力供給器４が供給する電力が変動してしまう場合であっても、燃焼促進剤発生器５への安定した電力供給が可能となる。
　機関出力指令器７は、内燃機関１の機関出力を制御するための機関出力指令を出力するように構成されている。なお、機関出力とは、機関負荷および機関回転数の積で表される。したがって、機関出力の上昇とは、機関負荷および機関回転数の積が上昇することを示す。機関出力指令器７が出力する機関出力指令は、機関出力上昇率演算部６２および吸気量制御部６３に入力される。
　ここで、機関出力指令器７の具体的な構成例として、内燃機関１が４輪自動車に搭載されている場合には、アクセルペダルが機関出力指令器７に相当する。また、内燃機関１が２輪自動車に搭載されている場合には、スロットルグリップが機関出力指令器７に相当する。
　吸気量制御部６３は、機関出力指令器７が出力する機関出力指令に従って、吸気量を調整するための吸気量指令を吸気量調整器８に出力する。吸気量調整器８は、吸気量指令に従って、吸気量を調整する。具体的には、例えば、吸気量調整器８が吸気バルブで構成される場合、吸気量制御部６３は、吸気バルブの開度を制御するための吸気量指令を出力する。この場合、吸気量調整器８は、吸気量指令に従って吸気バルブの開度が制御されることで、吸気量を調整する。
　なお、一般的な自動車では、吸気量に合わせて燃焼室２への燃料の噴射量が決定される。したがって、内燃機関１において、燃焼が安定していれば、吸気量の増加に伴って、機関出力が上昇する。換言すると、本実施の形態１では、燃焼安定化装置によって燃焼を安定化させることができるので、その結果、吸気量の増加に伴って確実に機関出力を上昇させることができる。
　機関出力上昇率演算部６２は、機関出力指令器７が出力する機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算する。具体的には、機関出力上昇率演算部６２は、機関出力指令器７が出力する機関出力指令の時間微分値を演算し、その演算結果を機関出力上昇率とする。なお、本実施の形態１では、機関出力上昇率演算部６２によって演算される機関出力上昇率が０以上の値であるものとする。
　通常、内燃機関１では、機関出力の上昇時には少なからず過渡的な燃焼不安定化が発生し、機関出力が急上昇するほど燃焼は不安定化しやすくなる。そこで、吸気量制御部６３は、より時間をかけて吸気量が増加するように、吸気量調整器８を制御する。
　なお、燃焼の不安定化とは、内燃機関１の燃焼サイクルごとの機関出力変動が大きくなることを示す。また、燃焼の不安定化が続くと、機関運転が停止する可能性がある。また、内燃機関１が圧縮自着火式のものである場合、多量の排ガス再循環によって、排ガスの熱を次のサイクルに持ち越して連続運転を行っているので、機関出力の上昇時にはより緩慢な調整が必要となる。しかしながら、機関出力指令器７が機関出力指令を出力してから、実際に機関出力が上昇するまでの時間が長くなることは、応答性の低下となるので、実用の観点から好ましくない。
　したがって、機関出力上昇時では、燃焼の不安定化および応答性の低下というトレードオフの関係にある両者に対して、バランスを考慮した制御を行っている。つまり、本実施の形態１では、燃焼安定化装置によって、機関出力上昇時における過渡的な燃焼の不安定化を改善するとともに、より急速に機関出力が上昇する際にも燃焼を安定化させることができる。
　次に、燃焼安定化装置の制御動作について、図５を参照しながらさらに説明する。図５は、本発明の実施の形態１における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示すブロック図である。
　図５において、機関出力指令器７が出力する機関出力指令は、機関出力上昇率演算部６２と、吸気量制御部６３とに入力される。吸気量制御部６３は、入力された機関出力指令に従って、吸気量指令を吸気量調整器８に出力する。吸気量調整器８は、吸気量指令に従って、吸気量を調整する。
　機関出力上昇率演算部６２は、入力された機関出力指令から、機関出力上昇率を演算し、その機関出力上昇率を電力供給制御部６１に出力する。
　電力供給制御部６１は、機関出力上昇率演算部６２から入力される機関出力上昇率に従って、その機関出力上昇率に対応する、燃焼促進剤発生器５への供給電力を決定する。電力供給制御部６１は、入力された機関出力上昇率が大きいほど、供給電力がより大きくなるように供給電力を決定する。
　具体的には、例えば、機関出力上昇率と、供給電力とに関連付けられ、機関出力上昇率が大きくなるほど供給電力が大きくなるように規定されているマップをメモリに予め記憶する。電力供給制御部６１は、メモリに記憶されているマップから、機関出力上昇率演算部６２から入力される機関出力上昇率に対応する供給電力を決定する。
　電力供給制御部６１は、決定された供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように、電力供給器４を制御する。これにより、燃焼促進剤発生器５への供給電力に対応する量の燃焼促進剤が発生可能となる。また、燃焼促進剤発生器５への供給電力が大きいほど、燃焼促進剤の発生量が大きくなる。
このように、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率演算部６２によって演算された機関出力上昇率に対応する供給電力が供給されるように電力供給器４を制御することで、燃焼促進剤の発生量を調整する。
　ここで、内燃機関１の燃焼状態を検出し、その検出結果として燃焼安定度が低ければ、燃焼促進剤を発生させるフィードバック制御も可能であると考えられる。しかしながら、燃焼促進剤発生器５は、吸気経路３に設けられているので、燃焼促進剤が発生してから燃焼室２へ供給されるまでの時間に遅れが生じる。したがって、このようなフィードバック制御では、機関出力に伴う過渡的な燃焼不安定化に対して、応答が間に合わない。これに対して、本実施の形態１では、機関出力の上昇時には、燃焼が不安定化する以前に燃焼促進剤発生器５から燃焼促進剤が発生するので、燃焼が不安定化すると同時に燃焼促進剤を供給することが可能となる。
　次に、燃焼安定化装置の動作例について、図６～図１０を参照しながら説明する。なお、電力供給制御部６１は、図６～図１０の各図で示す複数の制御パターンの少なくとも１つ以上を用いて、燃焼促進剤発生器５への供給電力を制御するように構成される。
　図６は、本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第１の例を示すタイミング図である。
　図６において、各縦軸は、機関出力指令器７が出力する機関出力指令の相対値と、機関出力上昇率演算部６２が演算する機関出力上昇率の相対値と、電力供給器４が供給する供給電力の相対値とを示し、横軸は、共通の時間軸としている。
　また、図６では、横軸に対して、機関出力指令が一定となる期間Ａと、機関出力指令が増加方向に変化する期間Ｂと、機関出力指令が再度一定となる期間Ｃとに分類することができる。なお、機関出力指令に従って、機関出力が実際に上昇して燃焼が不安定化する時期は、図示する期間Ｃよりもさらに後の未来となる。
　図６において、期間Ａでは、機関出力指令が一定となるので、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。燃焼促進剤発生器５への供給電力が０となる場合、燃焼促進剤の発生量が０となる。
　続いて、期間Ｂでは、機関出力指令が直線的に増加しているので、機関出力上昇率および供給電力が０ではない一定の値となる。なお、図６から分かるように、期間Ｂは、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が一定となる期間である。
　続いて、期間Ｃでは、機関出力指令が再度一定となるので、期間Ａと同様に、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。燃焼促進剤発生器５への供給電力が０となる場合、燃焼促進剤の発生量が０となる。
　このように、電力供給制御部６１は、期間Ｂ、すなわち、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が一定となる期間において、供給電力が一定となるように電力供給器を制御することで、燃焼促進剤の発生量を一定にする。
　ここで、期間Ｂよりも、実際に機関出力が上昇する期間の方が長い場合が多い。したがって、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点から、一定期間、供給電力が継続して供給されるように構成してもよい。
　また、機関出力の上昇後に燃焼不安定化が徐々に回復するのであれば、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点で供給電力を瞬間的に０にせずに、その移行時点から、一定期間をかけて供給電力が徐々に下がりながら継続して供給されるように構成してもよい。この場合、必ずしも供給電力を完全に０まで下げる必要は無く、内燃機関１の運転状況によっては、供給電力が下がり終えた後、わずかな供給電力が継続して供給されるように構成してもよい。このように構成することで、燃焼をより安定化することが可能となる。
　また、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点から、一定期間、その移行時点における供給電力、すなわち、期間Ｂでの供給電力が継続して供給されるようにし、完全に燃焼が安定した後に、供給電力が０となるように構成してもよい。このように構成することで、燃焼が安定するまで十分な量の燃焼促進剤の供給を行うことが可能となる。
　なお、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点から、一定期間、供給電力が継続して供給されるように構成される場合、その移行時点から供給電力が継続して供給される供給時間は、内燃機関１の特性および運転条件を考慮し、予め設定しておけばよい。また、この場合、期間Ｃでの供給電力の値は、期間Ｂでの供給電力以下となるように予め設定しておけばよい。
　ここで、機関出力上昇率は、機関出力指令の時間微分値によって示される。具体的には、機関出力上昇率は、機関出力上昇率演算部６２の時間分解能によって離散化されてステップ的に得られる値に対して差分を取ることで、算出される。つまり、現在の機関出力指令と１ステップ前の過去の機関出力指令との差を算出し、その差を時間分解能で除した値を、機関出力指令の時間微分値とする。
　機関出力上昇率演算部６２の時間分解能が十分に高い場合、単純な後退差分で問題が生じない場合が多く、機関出力上昇率の算出負荷を軽減することができる。
　一方、機関出力上昇率演算部６２の時間分解能が十分に高くない場合、より高次の差分法が必要となる。この場合、現在の機関出力指令と２ステップ以上前の過去の機関出力指令とを用いて、機関出力指令の時間微分値を算出する。なお、どの程度過去の機関出力指令を用いるか、すなわち、どの程度高次の算出を行うかは、算出精度と計算負荷とのトレードオフとなるので、機関出力上昇率演算部６２の時間分解能、メモリ容量および演算速度を考慮して決定すればよい。
　図７は、本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第２の例を示すタイミング図である。図７の縦軸および横軸は、先の図６と同様である。
　また、図７では、先の図６と同様に、横軸に対して、機関出力指令が一定となる期間Ａと、機関出力指令が増加方向に変化する期間Ｂと、機関出力指令が再度一定となる期間Ｃとに分類することができる。
　図７において、期間Ａでは、機関出力指令が一定となるので、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。
　続いて、期間Ｂでは、機関出力指令が下に凸となる曲線に沿って増加し、機関出力上昇率が直線的に増加する。そのため、機関出力上昇率の増加に従って、供給電力も直線的に増加する。なお、図７から分かるように、期間Ｂは、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が増加方向に変化する期間である。
　続いて、期間Ｃでは、機関出力指令が再度一定となるので、期間Ａと同様に、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。
　このように、電力供給制御部６１は、期間Ｂ、すなわち、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が増加方向に変化する期間において、供給電力が増加方向に変化するように電力供給器４を制御することで、燃焼促進剤の発生量を増加させる。
　なお、図７では、期間Ｂにおいて、機関出力上昇率の増加に伴い供給電力が直線的に増加するように制御される場合を例示しているが、供給電力が増加方向に変化すれば、供給電力をどのように増加させてもよい。また、必ずしも、機関出力上昇率と供給電力とを比例関係にする必要は無い。例えば、機関出力上昇率および供給電力の各相対値において、機関出力上昇率が１のとき、供給電力を１０とする場合、機関出力上昇率が２のとき、供給電力を２０ではなく、１５としてもよい。
　また、図７では、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点では、供給電力が０となる場合を例示しているが、上記と同様に、その移行時点から、一定期間、供給電力が継続して供給されるように構成されてもよい。
　図８は、本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第３の例を示すタイミング図である。図８の縦軸および横軸は、先の図６と同様である。
　また、図８では、先の図６と同様に、横軸に対して、機関出力指令が一定となる期間Ａと、機関出力指令が増加方向に変化する期間Ｂと、機関出力指令が再度一定となる期間Ｃとに分類することができる。
　図８において、期間Ａでは、機関出力指令が一定となるので、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。
　続いて、期間Ｂでは、機関出力指令が上に凸となる曲線に沿って増加し、機関出力上昇率が直線的に減少する。そのため、機関出力上昇率の減少に従って、供給電力も直線的に減少する。なお、図８から分かるように、期間Ｂは、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が減少方向に変化する期間である。
　続いて、期間Ｃでは、機関出力指令が再度一定となるので、期間Ａと同様に、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。
　このように、電力供給制御部６１は、期間Ｂ、すなわち、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が減少方向に変化する期間において、供給電力が減少方向に変化するように電力供給器４を制御することで、燃焼促進剤の発生量を減少させる。
　なお、図８では、期間Ｂにおいて、機関出力上昇率の減少に伴い供給電力が直線的に減少するように制御される場合を例示しているが、供給電力が減少方向に変化すれば、供給電力をどのように減少させてもよい。
　図９は、本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第４の例を示すタイミング図である。図９の縦軸および横軸は、先の図６と同様である。
　また、図９では、横軸に対して、機関出力指令が増加方向に変化する期間Ａと、機関出力指令が増加方向に変化する期間Ｂと、機関出力指令が一定となる期間Ｃとに分類することができる。
　図９において、期間Ａでは、機関出力指令が直線的に増加し、機関出力上昇率が一定となる。この場合、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率と予め設定された閾値とを比較し、その比較結果から、供給電力を決定する。具体的には、電力供給制御部６１は、その機関出力上昇率が閾値以下であれば、供給電力を０とし、その機関出力上昇率が閾値よりも大きければ、その機関出力上昇率に対応する供給電力を供給する。
　このように構成することで、燃焼が著しく不安定とならないような緩慢な機関出力の上昇時には、無駄な電力を消費しないといったことが可能となる。なお、図９では、期間Ａにおいて、機関出力上昇率が閾値以下である場合を例示している。また、閾値は、内燃機関１の特性および運転条件を考慮し、予め設定しておけばよい。
　続いて、期間Ｂでは、機関出力指令が上に凸となる曲線に沿って増加し、機関出力上昇率が直線的に減少する。この場合、機関出力上昇率の減少に従って、供給電力も直線的に減少する一方、その供給電力が０よりも大きい予め設定された下限値に到達すれば、その供給電力がその下限値となる。なお、図９から分かるように、期間Ｂは、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が減少方向に変化する期間である。
　このように構成することで、上記と同様に、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点から、一定期間、供給電力を継続して供給するようにすることができる。なお、図９では、その移行時点で、供給電力を下限値から０にする場合を例示している。
　続いて、期間Ｃでは、機関出力指令が一定となるので、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。
　このように、電力供給制御部６１は、期間Ｂ、すなわち、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が減少方向に変化する期間において、供給電力が下限値に達した時点以降では、下限値の供給電力が供給されるように電力供給器４を制御する。
　図１０は、本発明の実施の形態１における機関出力指令、機関出力上昇率および供給電力の関係の第５の例を示すタイミング図である。図１０の縦軸および横軸は、先の図６と同様である。
　また、図１０では、先の図６と同様に、横軸に対して、機関出力指令が一定となる期間Ａと、機関出力指令が増加方向に変化する期間Ｂと、機関出力指令が再度一定となる期間Ｃとに分類することができる。
　図１０において、期間Ａでは、機関出力指令が一定となるので、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。
　続いて、期間Ｂでは、機関出力指令が直線的に増加しているので、機関出力上昇率および供給電力が０ではない一定の値となる。なお、図１０から分かるように、期間Ｂは、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が一定となる期間である。
　続いて、期間Ｃでは、機関出力指令が再度一定となるので、機関出力上昇率が０となり、燃焼促進剤発生器５への供給電力も０となる。ここで、期間Ｂが短いほど、瞬時的に供給電力を供給する必要があり、電力供給器４の最大出力に限界がある場合、必要な供給電力を確保することができない。そこで、期間Ｃでは、期間Ｂから期間Ｃに移行する移行時点から、一定期間、供給電力を継続して供給するように制御されている。
　このように構成することで、電力供給器４の最大出力に限界がある場合であっても、供給電力の供給時間を延長することができるので、その結果、必要な供給電力を確保することができる。
　このように、電力供給制御部６１は、期間Ｂ、すなわち、機関出力指令が増加方向に変化し、かつ機関出力上昇率が一定となる期間から機関出力指令が一定となる期間に移行する移行時点から、一定期間、供給電力が継続して供給されるように電力供給器４を制御する。
　以上、本実施の形態１によれば、内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算し、機関出力上昇率に対応する供給電力が供給されるように電力供給器を制御することで、燃焼促進剤発生器からの燃焼促進剤の発生量を調整するように構成されている。
　このように、機関出力指令および機関出力上昇率に従って、燃焼促進剤発生器への供給電力を制御することで燃焼促進剤の発生量が調整されているので、燃焼室への燃焼促進剤の供給の高応答化が可能となるとともに、内燃機関の負荷の上昇に伴う過渡的な燃焼の不安定化の抑制が可能となる。
　実施の形態２．
　本発明の実施の形態２では、先の実施の形態１の構成に対して、機関出力上昇率に対応する供給電力を補正し、補正後の供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように制御する機能を備えた場合について説明する。なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
　ここで、先の実施の形態１では、機関出力指令の上昇に合わせて、供給電力を制御するように構成されている一方、供給電力に対応して発生する燃焼促進剤の量が、燃焼促進剤発生器５および内燃機関１の各状態によっては変化する可能性があることを考慮していなかった。具体的には、例えば、燃焼促進剤発生器５の温度および内燃機関１の吸気状態量によっては、同等の供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されても、燃焼促進剤の発生量が異なる可能性がある。
　また、燃焼の不安定化の改善に関して、厳密には、燃焼促進剤の発生量だけでなく、燃焼促進剤の濃度も影響するので、内燃機関１の機関回転数および機関負荷に対応する吸気量そのものを把握しておく必要がある。したがって、条件によっては、機関出力上昇率に対応する供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されても、燃焼促進剤の濃度が足りず、燃焼の不安定化が十分に改善できない可能性がある。
　そこで、本実施の形態２では、上記の課題を解決する手段の一例として、燃焼促進剤発生器５および内燃機関１の各状態に従って、機関出力上昇率に対応する供給電力を補正し、補正後の供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように構成されている。
　図１１は、本発明の実施の形態２における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示す概略図である。図１１において、燃焼安定化装置は、先の図１の構成に対して、吸気状態量検出器９と、発生器温度検出器１０と、機関回転数検出器１１と、機関負荷検出器１２とをさらに備える。
　吸気状態量検出器９は、内燃機関１の吸入空気の状態量である吸気状態量を検出する。具体的には、吸気状態量検出器９は、吸入空気の温度である吸気温度と、吸入空気の湿度である吸入湿度と、吸入空気の圧力である吸気圧力との少なくとも１つを、吸気状態量として検出する。
　なお、吸気状態量検出器９の検出位置は、燃焼促進剤発生器５の上流側が好ましい。燃焼促進剤発生器５の上流側を検出位置にすることが構成上困難であれば、燃焼促進剤発生器５の下流側を検出位置としてもよい。また、内燃機関１への吸入前の大気を検出し、圧力損失および燃焼促進剤発生器５の放電による発熱を考慮して補正を行うことで、吸気状態量を検出するように、吸気状態量検出器９を構成してもよい。
　吸気状態量として検出される対象によって吸気状態量検出器９の検出位置を変更してもよい。また、内燃機関１に搭載されているセンサ類の値を流用することで吸気状態量を検出するように、吸気状態量検出器９を構成してもよい。
　吸気状態量として検出される対象に吸気温度が含まれる場合、吸気状態量検出器９は、一例として、熱電対またはサーミスタ等の温度検出器によって構成される。なお、内燃機関１に吸気温センサが搭載されている場合、吸気状態量検出器９は、別途、上記の温度検出器を用いる必要がなく、その吸気温センサによって構成される。また、吸気温大気の温度を検出する検出器が存在する場合、その検出器の検出値から吸気温度を推定するように、吸気状態量検出器９を構成してもよい。
　吸気状態量として検出される対象に吸気湿度が含まれる場合、吸気状態量検出器９は、一例として、サーミスタ、乾湿度計または伸縮式湿度計等の検出器によって構成される。
　吸気状態量として検出される対象に吸気圧力が含まれる場合、燃焼促進剤発生器５の位置によって、吸気圧力の検出の仕方が変わる。燃焼促進剤発生器５が吸気量調整器８に対して大気側に設けられている場合、吸気状態量検出器９は、大気側から吸気量調整器８までの吸気経路３では、大気圧と吸気圧力とが等しいものとして、その大気圧を吸気圧力とする。
　一方、燃焼促進剤発生器５が吸気量調整器８に対して燃焼室２側に設けられている場合、吸気状態量検出器９は、吸気圧力を検出する。なお、内燃機関１に吸気圧センサが搭載されている場合、吸気状態量検出器９は、その吸気圧センサによって構成される。
　発生器温度検出器１０は、燃焼促進剤発生器５の温度である発生器温度を検出する。発生器温度検出器１０は、一例として、熱電対またはサーミスタ等の接触式の温度検出器によって構成される。発生器温度検出器１０の検出位置は、燃焼促進剤発生器５の誘電体５３または第２の電極５２とする。ただし、燃焼促進剤発生器５で放電が発生している間にも、発生器温度を検出するので、検出位置は、誘電体５３および第２の電極５２のいずれであっても、低電圧側であって放電による電気ノイズの影響が小さい位置とする。
　なお、誘電体５３の歪み量を検出することで発生器温度を検出するように、または電力供給器４が印加する電圧波形から発生器温度を検出するように、発生器温度検出器１０を構成してもよい。このように構成することで、コストを低減することができる。
　また、接触式の温度検出器ではなく、放射温度計等の非接触式の温度検出器によって発生器温度検出器１０を構成してもよい。このように構成することで、接触式の温度検出器を用いる場合と比較して、放電による電気ノイズの影響を受けにくく、設置位置の自由度が上がる。
　機関回転数検出器１１は、内燃機関１の機関回転数を検出する。機関回転数検出器１１は、一例として、クランク角を検出するクランク角センサの検出値から機関回転数を検出するように構成される。
　機関負荷検出器１２は、内燃機関１の機関負荷を検出する。機関負荷検出器１２は、燃焼室２内の圧力を検出する圧力センサの検出値に対応する正味図示平均有効圧力を用いて、機関負荷を検出するように構成される。また、機関出力指令および機関回転数から機関負荷を推定するように、機関負荷検出器１２を構成してもよい。このように構成することで、機関負荷の検出の応答性が高くなる。
　なお、一般的な内燃機関では、吸気量と機関負荷とが同じような指標となるが、本実施の形態２では、燃焼が安定していることを前提条件とはしていないので、吸気量が増加しても機関負荷が増加するとは限らず、両者が示す意味を切り分けている。
　次に、燃焼安定化装置の制御動作について、図１２を参照しながらさらに説明する。図１２は、本発明の実施の形態２における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示すブロック図である。
　先の図５の構成では、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率演算部６２の出力から、燃焼促進剤発生器５へ供給される供給電力を制御する。すなわち、機関出力上昇率に対応する供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように制御される。
　これに対して、図１２の構成では、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率演算部６２の出力に加えて、さらに、吸気状態量検出器９、発生器温度検出器１０、機関回転数検出器１１および機関負荷検出器１２の各出力から、燃焼促進剤発生器５へ供給される供給電力を制御する。すなわち、上記の各出力に従って、機関出力上昇率に対応する供給電力を補正し、補正後の供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように制御される。
　次に、燃焼安定化装置の動作例について、図１３～図１８を参照しながら説明する。図１３は、本発明の実施の形態２における機関回転数と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。なお、図１３に示すマップは、メモリに予め記憶されている。
　ここで、吸気量が機関回転数と概ね比例関係にあるので、燃焼促進剤の濃度は、機関回転数の増加に対して反比例的に低下する。そこで、図１３に示すマップは、機関回転数の増加に対して電力補正係数が比例的に増加するように設定されている。
　電力供給制御部６１は、図１３に示すマップに従って、機関回転数検出器１１によって検出された機関回転数に対応する電力補正係数を演算する。
　図１４は、本発明の実施の形態２における機関負荷と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。なお、図１４に示すマップは、メモリに予め記憶されている。
　ここで、機関負荷が低負荷時には燃焼が不安定になりやすく、機関負荷が中負荷から高負荷に上昇する時よりも、機関負荷が低負荷から中負荷に上昇する時の方が、より大きな供給電力を必要とする。そこで、図１４に示すマップは、機関負荷が中負荷以降の領域にある場合には、機関負荷の増加に対して電力補正係数が比例直線に沿って比例的に増加する一方、機関負荷が低負荷の領域にある場合には、その比例直線に沿った値よりも大きな値の電力補正係数となるように設定されている。
　電力供給制御部６１は、図１４に示すマップに従って、機関負荷検出器１２によって検出された機関負荷に対応する電力補正係数を演算する。
　このように、機関回転数および機関負荷のそれぞれに対応する電力補正係数は、吸気量の増加に対して比例直線に沿って比例的に増加する一方、機関負荷に対応する電力補正係数は、機関負荷が低負荷の場合には、その比例直線に沿った値よりも大きな値となる。
　なお、機関回転数検出器１１および機関負荷検出器１２を設ける代わりに、吸気経路３に流量センサを設け、流量センサによって検出された流量に対応する電力補正係数が演算されるように構成してもよい。この場合、流量に対応する電力補正係数は、流量の増加に対して比例直線に沿って比例的に増加する一方、その流量が低流量である場合には、その比例直線に沿った値よりも大きな値の電力補正係数となるように設定される。
　図１５は、本発明の実施の形態２における吸気温度と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。なお、図１５に示すマップは、メモリに予め記憶されている。
　ここで、吸気温度が高いほど燃焼促進剤の寿命が短くなり、その結果、燃焼促進剤の発生効率が低下する一方、吸気温度が常温付近では、その寿命は、吸気温度に対して大きな影響を受けない。そこで、図１５に示すマップは、吸気温度の増加に対して、電力補正係数が下に凸となる曲線に沿って増加するように設定されている。
　電力供給制御部６１は、図１５に示すマップに従って、吸気状態量検出器９によって検出された吸気温度に対応する電力補正係数を演算する。
　図１６は、本発明の実施の形態２における吸気湿度と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。なお、図１６に示すマップは、メモリに予め記憶されている。
　ここで、燃焼促進剤発生器５で発生する放電エネルギーが吸気中の水分子によって吸収されるので、吸気湿度が高いほど供給電力を増加させる必要がある。そこで、図１６に示すマップは、吸気湿度の増加に対して電力補正係数が比例的に増加するように設定されている。
　電力供給制御部６１は、図１６に示すマップに従って、吸気状態量検出器９によって検出された吸気湿度に対応する電力補正係数を演算する。
　図１７は、本発明の実施の形態２における吸気圧力と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。なお、図１７に示すマップは、メモリに予め記憶されている。
　ここで、吸気圧力が大気圧以下の領域では、吸気圧力が高いほど燃焼促進剤の発生効率が上がる。そこで、図１７に示すマップは、吸気圧力の増加に対して、電力補正係数が下に凸となる曲線に沿って減少するように設定されている。
　電力供給制御部６１は、図１７に示すマップに従って、吸気状態量検出器９によって検出された吸気圧力に対応する電力補正係数を演算する。
　図１８は、本発明の実施の形態２における発生器温度と電力補正係数とを関連付けたマップの一例を示す概略図である。なお、図１８に示すマップは、メモリに予め記憶されている。
　図１８に示すマップは、先の図１５に示すマップと同様に、発生器温度の増加に対して電力補正係数が下に凸となる曲線に沿って増加するように設定されている。ただし、放電の熱によって、発生器温度が吸気温度よりも高温となってしまうので、発生器温度が、燃焼促進剤が発生不可な温度となる可能性がある。したがって、図１８に示すように、燃焼促進剤が発生不可な温度では、電力補正係数が０となるように設定されている。
　このように構成することで、発生器温度が、燃焼促進剤が発生不可な温度に達すれば、電力供給を停止することができ、その結果、無駄な電力を削減するととともに、その停止中には、吸気によって、燃焼促進剤発生器５を冷却状態とすることができる。
　電力供給制御部６１は、図１８に示すマップに従って、発生器温度検出器１０によって検出された発生器温度に対応する電力補正係数を演算する。
　電力供給制御部６１は、上記のように、図１３～図１８に示す複数のマップに従って複数の電力補正係数を演算した後、機関出力上昇率に対応する供給電力に対して、演算されたすべての電力補正係数を乗ずることで、その供給電力を補正する。なお、機関出力上昇率に対応する供給電力に対して、各電力補正係数を乗ずる順番は問わない。
　なお、本実施の形態２では、図１３～図１８の各図に示す複数のマップをすべて用いて、機関出力上昇率に対応する供給電力を補正するように構成する場合を例示するが、複数のマップの少なくとも１つを用いて、その供給電力を補正するように構成してもよい。この場合、機関出力上昇率に対応する供給電力に対して、用いたマップに従って演算された各電力補正係数を乗ずることで、その供給電力を補正するように構成すればよい。
　次に、電力補正係数について、図１９を参照しながらさらに説明する。図１９は、図１５に示すマップに従って演算される電力補正係数を説明するための概略図である。
　ここで、先の図１３～図１８に示す各マップには、電力補正係数が１となる場合の基準値が予め設定されている。例えば、図１９に示すように、吸気温度と電力補正係数とを関連付けたマップでは、電力補正係数が１となる場合の吸気温度が基準吸気温度となる。
　吸気状態量検出器９によって検出された吸気温度が基準吸気温度よりも低ければ、電力補正係数が１未満の値となる。この場合、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率に対応する供給電力に対して１未満の値の電力補正係数を乗ずることで補正するので、補正後の供給電力が補正前の供給電力に対して減少する。
　一方、吸気状態量検出器９によって検出された吸気温度が基準吸気温度よりも高ければ、電力補正係数が１よりも大きい値となる。この場合、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率に対応する供給電力に対して１よりも大きい値の電力補正係数を乗ずることで補正するので、補正後の供給電力が補正前の供給電力に対して増加する。
　このように、図１３～図１８の各図に示す複数のマップの少なくとも１つを用いて、機関出力上昇率に対応する供給電力を補正するように構成することで、燃焼促進剤の発生量を適切に制御することができ、その結果、燃焼促進剤の不足による燃焼の不安定化の解消および消費電力の節約が可能となる。
　以上、本実施の形態２によれば、先の実施の形態１の構成において、機関出力上昇率に対応する供給電力に対して、各種パラメータの検出値に従って補正を行い、補正後の供給電力が供給されるよう電力供給器を制御するように構成されている。
　これにより、機関出力上昇率に対応する供給電力が燃焼促進剤発生器へ供給されても、燃焼促進剤の濃度が足りなくなるような状況の発生を抑制することができ、その結果、燃焼の不安定化をより抑制することができる。
　実施の形態３．
　本発明の実施の形態３では、先の実施の形態２の構成に対して、燃焼が不安定化する時期に合わせて燃焼促進剤を燃焼室２へ供給する機能を備えた場合について説明する。なお、本実施の形態３では、先の実施の形態２と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態２と異なる点を中心に説明する。
　ここで、先の実施の形態１、２では、機関出力指令の上昇に合わせて、供給電力が制御されるように構成されている一方、燃焼促進剤を発生させてから燃焼室２に供給するまでには条件に応じた遅れ時間が発生することを考慮していなかった。そこで、本実施の形態３では、その遅れ時間を考慮した電力供給時期を決定し、その電力供給時期に合わせて、供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように構成されている。
　図２０は、本発明の実施の形態３における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示すブロック図である。図２０において、燃焼安定化装置は、先の図１２の構成に対して、電子制御ユニット６に含まれる遅れ時間演算部６４および電力供給時期演算部６５をさらに備える。なお、電子制御ユニット６の演算処理の能力によっては、電子制御ユニット６とは別の電子制御ユニットに遅れ時間演算部６４および電力供給時期演算部６５を備えて構成してもよい。
　遅れ時間演算部６４は、燃焼促進剤発生器５から発生した燃焼促進剤が燃焼室２へ供給されるまでの時間を、遅れ時間として演算する。ここで、吸気速度または燃焼状態の遷移時間は、機関回転数によって比例的に決まる。そこで、遅れ時間演算部６４は、機関回転数に対応する燃焼サイクル数を単位として遅れ時間を演算する。
　例えば、１秒という時間について、機関回転数が３０００ｒｐｍである場合と、機関回転数が１０００ｒｐｍの場合とを比較すると、機関回転数が３０００ｒｐｍである場合の方がより影響が大きくなる。したがって、本実施の形態３において、遅れ時間を燃焼サイクル数で表現する方がより適切である。
　遅れ時間演算部６４は、燃焼促進剤発生器５から燃焼室２までの吸気経路３に存在する空気量Ｍｇを、燃焼サイクルの１サイクルで用いられる空気量Ｍｃで除することで、遅れ時間を演算する。
　ここで、空気量Ｍｇは、既知であり、燃焼促進剤発生器５から燃焼室２までの吸気経路３の容積から予め求めておくものである。燃焼促進剤発生器５から燃焼室２までの吸気経路３の容積は既知であり、例えば、燃焼促進剤発生器５を吸気経路３に設ける際にその容積を測定しておけばよい。なお、既知の空気量Ｍｇに対して、吸気量調整器８の上流側および下流側の各圧力を基に補正を行うように、遅れ時間演算部６４を構成してもよい。この場合、上流側の圧力を大気圧とし、下流側の圧力を吸気状態量検出器９によって検出された吸気圧力とすればよい。
　空気量Ｍｃは、遅れ時間演算部６４によって演算されるものである。遅れ時間演算部６４は、吸気状態量検出器９によって検出された吸気圧力と、既知である内燃機関１の行程容積とから、空気量Ｍｃを演算する。なお、内燃機関１の筒内圧力を検出し、その筒内圧力を吸気圧力の代わりに用いて空気量Ｍｃを演算するように遅れ時間演算部６４を構成してもよい。
　このように、遅れ時間演算部６４は、空気量Ｍｇを空気量Ｍｃで除することで、燃焼促進剤が発生してから燃焼室２へ供給されるまでに要するサイクル数を、遅れ時間として演算することができる。
　電力供給時期演算部６５は、遅れ時間演算部６４によって演算された遅れ時間と、機関出力上昇率演算部６２によって演算された機関出力上昇率とから、電力供給時期を演算する。具体的には、電力供給時期演算部６５は、機関出力が上昇開始となる時期と、燃焼促進剤発生器５から発生した燃焼促進剤が燃焼室２へ供給開始となる時期とが一致するように、電力供給時期を決定する。
　電力供給制御部６１は、電力供給時期演算部６５によって演算された電力供給時期に合わせて、供給電力が燃焼促進剤発生器５へ供給されるように制御する。
　図２１は、本発明の実施の形態３における電力供給時期演算部６５によって演算される電力供給時期の一例を説明するためのタイミング図である。図２１において、各縦軸は、機関出力指令の相対値と、機関出力の相対値と、供給電力の相対値と、燃焼促進剤の量の相対値とを示し、横軸は、共通の時間軸としている。
　図２１では、横軸に対して、機関出力指令が上昇開始となる時期Ａと、機関出力が上昇開始となる時期Ｂと、供給電力が供給開始となる時期Ｃ、すなわち、電力供給時期と、燃焼促進剤が燃焼室２へ供給開始となる時期Ｄとを図示している。
　電力供給時期演算部６５は、時期Ａと時期Ｃとの間の期間（以下、期間ＡＣと称す）を求め、その期間ＡＣを用いて、時期Ｂと時期Ｄとを一致させる。
　時期Ｃと時期Ｄとの間の期間（以下、期間ＣＤと称す）は、遅れ時間演算部６４によって演算された遅れ時間に相当するので、既知である。
　また、時期Ａと時期Ｂとの間の期間（以下、期間ＡＢと称す）は、内燃機関１の特性によって異なる。そこで、機関出力上昇率と期間ＡＢとの関係を事前に調べ、機関出力上昇率と期間ＡＢとを関連付けたマップをメモリに記憶する。電力供給時期演算部６５は、そのマップに従って、機関出力上昇率演算部６２によって演算された機関出力上昇率に対応する期間ＡＢを演算する。
　電力供給時期演算部６５は、期間ＡＢと期間ＣＤとの差から、期間ＡＣを演算し、その演算結果を用いて、時期Ｂと時期Ｄとが一致するように、電力供給時期を求めることができる。
　例えば、吸気圧力が低く期間ＣＤが大きいほど、電力供給時期演算部６５によって演算される期間ＡＣが小さくなる。すなわち、電力供給制御部６１は、遅れ時間演算部６４によって演算された遅れ時間が大きいほど早く供給電力が供給されるように電力供給器４を制御する。
　また、例えば、機関出力上昇率が大きいほど、期間ＡＢが小さくなるので、電力供給時期演算部６５によって演算される期間ＡＣが小さくなる。すなわち、電力供給制御部６１は、機関出力上昇率演算部６２によって演算された機関出力上昇率が大きいほど早く供給電力が供給されるように電力供給器４を制御する。
　以上、本実施の形態３によれば、先の実施の形態１、２の各構成において、遅れ時間を考慮した電力供給時期を決定し、その電力供給時期に合わせて、供給電力が燃焼促進剤発生器へ供給されるよう電力制御器を制御するように構成されている。これにより、燃焼促進剤を発生させてから燃焼室に供給するまでの遅れ時間を考慮した適切な制御が実現可能となる。
　実施の形態４．
　本発明の実施の形態４では、先の実施の形態１～３の各燃焼安定化装置を、複数の気筒を備えた多気筒内燃機関に適用する場合について説明する。なお、本実施の形態４では、先の実施の形態１～３と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１～３と異なる点を中心に説明する。
　先の実施の形態１～３の各燃焼安定化装置は、単気筒内燃機関および多気筒内燃機関の両方に適用可能である。また、各燃焼安定化装置が多気筒内燃機関に適用される場合には、各気筒へ分岐している吸気経路３に燃焼促進剤発生器５がそれぞれ設けられる構成を採用することができる。
　図２２は、本発明の実施の形態４における内燃機関の燃焼安定化装置の一例を示す概略図である。図２２において、吸気経路３は、内燃機関１の４つの気筒のそれぞれへ分岐している。また、各気筒への吸気経路３に燃焼促進剤発生器５がそれぞれ設けられている。
　このように構成することで、燃焼促進剤発生器５をより燃焼室２側へ設けることができるので、先の図１６に示す期間ＣＤの短縮が可能となる。また、応答性の向上だけでなく、発生した燃焼促進剤が燃焼室２へ供給されるまでに分解される量が減少するので、消費電力を削減することができる。
　吸気経路３が分岐される分岐点よりも下流側では、各気筒の吸気による圧力の脈動が顕著である。そこで、各気筒で燃焼促進剤を発生させる時期が異なるように、燃焼促進剤発生器５の放電時期を制御することで、放電環境の圧力を気筒ごとに適切に選ぶことが可能となる。
　例えば、放電環境の圧力が低い時期を放電時期とすれば、放電に必要な電圧を低くすることができる。一方、放電環境の圧力が高い時期を放電時期とすれば、燃焼促進剤の発生効率を高くすることができる。
　以上、本実施の形態４によれば、先の実施の形態１～３の各構成において、内燃機関の複数の気筒の各気筒への吸気経路に燃焼促進剤発生器がそれぞれ設けられるように構成されている。これにより、燃焼促進剤発生器をより燃焼室側へ設けることが可能となる。
　なお、本実施の形態１～４について個別に説明してきたが、本実施の形態１～４のそれぞれで開示した構成例は、任意に組み合わせることが可能である。

Claims (15)

  1. 　電力を供給する電力供給器と、
    　前記電力供給器からの供給電力によって燃焼促進剤を発生させて内燃機関の燃焼室に供給し、前記供給電力が増加するほど前記燃焼促進剤の発生量が増加する燃焼促進剤発生器と、
    　前記内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令を出力する機関出力指令器と、
    　前記電力供給器を制御する電子制御ユニットと、
    　を備え、
    　前記電子制御ユニットは、
    　　前記機関出力指令器が出力する前記機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算する機関出力上昇率演算部と、
    　　前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率に対応する前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御することで、前記燃焼促進剤の発生量を調整する電力供給制御部と、
    　を有する内燃機関の燃焼安定化装置。
  2. 　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力指令が増加方向に変化し、かつ前記機関出力上昇率が一定となる期間において、前記供給電力が一定となるように前記電力供給器を制御する
    　請求項１に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  3. 　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力指令が増加方向に変化し、かつ前記機関出力上昇率が増加方向に変化する期間において、前記供給電力が増加方向に変化するように前記電力供給器を制御する
    　請求項１または２に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  4. 　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力指令が増加方向に変化し、かつ前記機関出力上昇率が減少方向に変化する期間において、前記供給電力が減少方向に変化するように前記電力供給器を制御する
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  5. 　前記内燃機関の吸気温度、前記内燃機関の吸気湿度および前記内燃機関の吸気圧力の少なくとも１つを、吸気状態量として検出する吸気状態量検出器をさらに備え、
    　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率に対応する前記供給電力に対して、前記吸気状態量検出器によって検出された前記吸気状態量に従って補正を行い、補正後の前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  6. 　前記内燃機関の機関負荷を検出する機関負荷検出器をさらに備え、
    　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率に対応する前記供給電力に対して、前記機関負荷検出器によって検出された前記機関負荷に従って補正を行い、補正後の前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  7. 　前記内燃機関の機関回転数を検出する機関回転数検出器をさらに備え、
    　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率に対応する前記供給電力に対して、前記機関回転数検出器によって検出された前記機関回転数に従って補正を行い、補正後の前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  8. 　前記燃焼促進剤発生器の発生器温度を検出する発生器温度検出器をさらに備え、
    　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率に対応する前記供給電力に対して、前記発生器温度検出器によって検出された前記発生器温度に従って補正を行い、補正後の前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  9. 　前記電子制御ユニットは、
    　　前記燃焼促進剤発生器から前記燃焼室までの吸気経路に存在する空気量を、燃焼サイクルの１サイクルで用いられる空気量で除することで、前記燃焼促進剤発生器から発生した前記燃焼促進剤が前記燃焼室に供給されるまでの遅れ時間を演算する遅れ時間演算部と、
    　　前記遅れ時間演算部によって演算された前記遅れ時間と、前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率とから、前記機関出力が上昇開始となる時期と、前記燃焼促進剤発生器から発生した前記燃焼促進剤が前記燃焼室に供給される時期とが一致するように、前記供給電力が供給開始となる電力供給時期を演算する電力供給時期演算部と、
    　を有し、
    　前記電力供給制御部は、
    　　前記電力供給時期演算部によって演算された前記電力供給時期に合わせて、前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項１から８のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  10. 　前記電力供給制御部は、
    　　前記遅れ時間演算部によって演算された前記遅れ時間が大きいほど早く前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項９に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  11. 　前記電力供給制御部は、
    　　前記機関出力上昇率演算部によって演算された前記機関出力上昇率が大きいほど早く前記供給電力が供給されるように前記電力供給器を制御する
    　請求項９に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  12. 　前記内燃機関は、複数の気筒を備え、各気筒への吸気経路に前記燃焼促進剤発生器がそれぞれ設けられている
    　請求項１から１１のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  13. 　前記燃焼促進剤発生器から前記燃焼促進剤を発生させる時期を各気筒で異ならせる
    　請求項１２に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  14. 　前記燃焼促進剤は、オゾンである
    　請求項１から１３のいずれか１項に記載の内燃機関の燃焼安定化装置。
  15. 　内燃機関の機関出力を制御するための機関出力指令の単位時間当たりの変化量を、機関出力上昇率として演算するステップと、
    　　演算された前記機関出力上昇率に従って、前記内燃機関の燃焼室へ供給する燃焼促進剤の量を調整するステップと、
    　を備え、
    　前記ステップは、電子制御ユニットによって実行される
    　内燃機関の燃焼安定化方法。
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