CN104838132A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

内燃机的控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104838132A
CN104838132A CN201280077546.6A CN201280077546A CN104838132A CN 104838132 A CN104838132 A CN 104838132A CN 201280077546 A CN201280077546 A CN 201280077546A CN 104838132 A CN104838132 A CN 104838132A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spark plug
turbulence intensity
ignition timing
internal
ignition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280077546.6A
Other languages
English (en)
Inventor
木村幸四郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN104838132A publication Critical patent/CN104838132A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/045—Layout of circuits for control of the dwell or anti dwell time
    • F02P3/0453—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
    • F02P3/0456—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices using digital techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B2023/085—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition using several spark plugs per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0015—Controlling intake air for engines with means for controlling swirl or tumble flow, e.g. by using swirl valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • F02D2041/288—Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/02—Arrangements having two or more sparking plugs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/121—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current by measuring spark voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/0407—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

本发明的内燃机的控制装置配备有用于将缸内的混合气点火的火花塞(30)，以能够计测火花塞(3)的放电电压方式构成。上述控制装置，基于直至达到点火为止的放电期间的至少一部分期间中的放电电压提取出的规定频率成分，计算表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值，根据紊流强度指标值，调整在计算出该紊流强度指标值的循环中的燃烧期间中供应给火花塞(30)的点火能量。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，特别是，涉及火花点火式内燃机的控制装置。
背景技术
过去，例如，在专利文献1中，公开了一种火花点火式内燃机。专利文献1着眼于火花塞的放电电压(次级电压)根据涡流的强度(即，涡流的流速的高低)而变动这一点。在专利文献1中记载的内燃机中，进行与基于放电电压推定的涡流的强度相对应的点火正时的修正。
在内燃机的缸内的燃烧中，具有“点火”、“火焰核成长”以及“火焰传播”三个步骤。上述涡流的强度(即，在火花塞附近的涡流的流速的高低)是决定各个循环的“点火”的速度的主要原因之一，不是决定“火焰传播”的主要原因。成为决定“火焰传播”的好坏的主要原因的参数，是缸内气体的紊流强度，进而，是作为以紊流强度为主的因素的紊流燃烧速度。从而，可以说，为了考虑到火焰传播的状态来抑制燃烧变动，优选地，能够快速地推定各个循环中的缸内气体的紊流强度、紊流燃烧速度。进而，优选地，在燃烧实际上开始进行之前的正时，可以进行这样的推定，并且，在同一循环中进行作为对应于该推定结果的对策的发动机控制。
另外，作为与本发明相关联的文献，包括上述文献在内，申请人已知下面记载的文献。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭63－168282号公报
专利文献2：日本特开平7－238858号公报
专利文献3：日本特开2009－13850号公报
发明内容
本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的是提供一种内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置对内燃机采用已有的结构，快速地推定在各个循环中的缸内气体的紊流强度及紊流燃烧速度，利用该推定结果，抑制燃烧变动。
本发明的一种方式为内燃机的控制装置，配备有：火花塞、放电电压计测机构和点火能量调整机构。
火花塞用于对缸内的混合气点火。放电电压计测机构是计测所述火花塞的放电电压的机构。点火能量调整机构基于从直至达到点火为止的放电期间的至少一部分期间中的放电电压提取出的规定频率成分，计算表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值，根据所述紊流强度指标值，调整在计算出了该紊流强度指标值的循环的燃烧期间中供应给所述火花塞的点火能量。
已知由缸内气体的紊流的影响而引起的规定频率成分叠加到直至达到点火为止的放电期间中的放电电压上。从而，根据本发明的上述一种方式，计测在该放电期间的至少一部分期间中的放电电压，从计测的放电电压提取并取得规定频率成分，由此，可以迅速地(更具体地说，实际上在燃烧开始进行之前的正时)计算出表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值。缸内气体的紊流强度是对于缸内的燃烧中的“火焰传播”的步骤的支配因素。根据本发明，根据作为这种因素的紊流强度指标值，调整在计算出了该紊流强度指标值的循环的燃烧期间中供应给火花塞的点火能量。由于通过对于每个循环进行这种控制，能够根据各个循环中的紊流强度的程度来控制各个循环的火焰核成长，因此，能够有效地抑制循环之间的燃烧变动。
另外，本发明中的上述一种方式中的所述规定频率成分也可以是大于等于规定频率的高频频带的频率成分。
从而，利用火花塞的放电电压，可以恰当地计算出表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值。
另外，本发明中的上述一种方式的所述点火能量调整机构，在所述紊流强度指标值大于等于第一规定值的情况下，也可以停止所述火花塞的放电。
从而，对于通过紊流强度指标值过大而被预测为燃烧的进行过快的循环，通过减少供应给火花塞的点火能量，可以抑制火焰核成长，可以抑制之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明中的上述一种方式的所述点火能量调整机构，在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值的情况下，也可以执行所述火花塞的再放电。
从而，对于通过紊流强度指标值过小而被预测为燃烧的进行过慢的循环，通过再放电增加供应给火花塞的点火能量，由此，可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有用于对缸内的混合气点火的第二火花塞，所述点火能量调整机构，在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值的情况下，也可以执行所述第二火花塞的放电。
从而，对于通过紊流强度指标值过小而被预测为燃烧的进行过慢的循环，通过利用多点点火使点火能量增加，可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧的变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有检测混合气的点火正时的点火正时检测机构，所述点火能量调整机构，也可以在所述紊流强度指标值大于等于第一规定值并且所述点火正时比第三规定值早的情况下，停止所述火花塞的放电。
从而，对于由于紊流强度指标值过大且点火正时过早而被预测为燃烧的开始和进行都过早的循环，通过减少供应给火花塞的点火能量，可以抑制火焰核成长，可以抑制之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有检测混合气的点火正时的点火正时检测机构，所述点火能量调整机构，也可以在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值并且所述点火正时比第四规定值晚的情况下，执行所述火花塞的再放电。
从而，对于由于紊流强度指标值过小并且点火正时过晚而被预测为燃烧的开始和进行都过晚的循环，通过利用再放电增加供应给火花塞的点火能量，可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有用于对缸内的混合气点火的第二火花塞，和检测混合气的点火正时的点火正时检测机构，所述点火能量调整机构，也可以在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值并且所述点火正时比第四规定值晚的情况下，执行所述第二火花塞的放电。
从而，对于由于紊流强度指标值过小并且点火正时过晚而被预测为燃烧的开始和进行都过慢的循环，通过利用多点点火使点火能量增加，可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有在所述火花塞的再放电之前执行燃料喷射的燃料喷射控制机构。
从而，利用上述燃料喷射及再放电，可靠地使缸内的混合气燃烧。从而，可以防止火焰核成长不恰当地进行而发生熄火的情况。因此，可以抑制转矩变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有在所述第二火花塞的放电之前执行燃料喷射的燃料喷射控制机构。
从而，利用上述燃料喷射及多点点火，可靠地使缸内的混合气燃烧。从而，可以防止火焰核成长不恰当地进行而发生熄火的情况。因此，可以抑制转矩变动。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有点火正时控制机构，所述点火正时控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且将进行了该解析的运转状态下的点火正时控制成基于该分布的解析结果的最佳点火正时。
从而，可以将点火正时控制成与在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流强度指标值的分布状况相对应的最佳点火正时。因此，即使在由于内燃机的时效变化而使缸内的混合气的紊流也发生时效变化的情况下，也可以抑制由于混合气的紊流的时效变化而引起的油耗性能的恶化。
另外，本发明的上述一种方式，也可以还配备有气流强化机构，所述气流强化机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，强化进行了该解析的运转状态下的缸内气体的紊流。
从而，基于在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流强度指标值的分布状况，根据需要，进行作为用于使缸内气体的紊流成为恰当的强度的对策的紊流强化。因此，由于即使在由于内燃机的时效变化而发生缸内气体的紊流降低的情况下，也可以使燃烧速度提高(恢复)，所以，可以抑制燃烧变动变大。
另外，在本发明的上述一种方式中，也可以还配备有燃料增量执行机构，在处于比理论空燃比稀的空燃比之下的稀燃烧运转时，所述燃料增量执行机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且在所述稀燃烧运转时，基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的燃料喷射增量。
从而，基于在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流强度指标值的分布状况，在必要的情况下，进行作为用于燃烧稳定化的对策的燃料喷射的增量。因此，即使在由于内燃机的时效变化而发生缸内气体的紊流降低的情况下，由于可以通过将缸内的空燃比浓化来提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制在稀燃烧运转时燃烧变动变大。
另外，本发明的一种方式，也可以还配备有排气再循环控制机构，所述排气再循环控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的排气再循环率降低。
从而，基于在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流强度指标值的分布状况，在必要的情况下，进行作为用于燃烧稳定化的对策的排气再循环率的减少。因此，即使在由于内燃机的时效变化而产生缸内气体的紊流降低的情况下，由于可以通过排气再循环率的减少来提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制再循环排气导入时燃烧变动增大。
本发明的其它方式，在内燃机的控制装置中配备有火花塞、放电电压计测机构和推定机构。
火花塞用于对缸内的混合气点火。放电电压计测机构用于计测所述火花塞的放电电压。推定机构基于从直至达到点火为止的放电期间的至少一部期间中的放电电压提取出的规定频率成分，推定紊流燃烧速度，所述紊流燃烧速度是在缸内的混合气的紊流状态下的燃烧速度。
已知，由缸内气体的紊流的影响而产生的规定频率成分叠加到直至达到点火为止的放电期间中的放电电压上。并且，缸内气体的紊流强度是作为在缸内的混合气的紊流状态下的燃烧速度的紊流燃烧速度的主要因素。从而，根据本发明的上述其它方式，通过计测该放电期间的至少一部分期间中的放电电压，并从计测的放电电压中提取并取得规定的频率成分，可以迅速地(更具体地说，实际上在燃烧开始进行之前的正时)推定紊流燃烧速度。
另外，本发明的上述其它方式中的所述规定频率成分也可以是大于等于规定频率的高频频带的频率成分。
从而，利用火花塞的放电电压，可以恰当地推定出作为缸内的混合气的紊流状态下的燃烧速度的紊流燃烧速度。
另外，本发明的上述其它方式的所述推定机构也可以是基于所述规定频率成分计算表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值、并且基于计算出的所述紊流强度指标值推定所述紊流燃烧速度的机构。
从而，在基于上述规定频率成分计算出表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值之后，可以基于计算出的紊流强度指标值正确地推定紊流燃烧速度。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有点火能量调整机构，所述点火能量调整机构根据所述紊流燃烧速度，调整在推定出了所述紊流燃烧速度的循环的燃烧期间中供应给火花塞的点火能量。
作为以缸内气体的紊流强度为主的因素的紊流燃烧速度，是对于缸内的燃烧中的“火焰传播”的步骤的支配因素。根据本发明，与作为这样的因素的紊流燃烧速度相应地，调整在推定出了该紊流燃烧速度的燃烧期间中供应给火花塞的点火能量。由于通过对于每个循环进行这样的控制，可以根据各个循环中的紊流强度的程度来控制各个循环的火焰核成长，所以，可以有效地抑制循环之间的燃烧变动。
另外，本发明的其它方式的所述点火能量调整机构，也可以在所述紊流燃烧速度大于等于第五规定值的情况下，停止所述火花塞的放电。
从而，对于由于紊流燃烧速度过高而被预测为燃烧的进行过早的循环，通过减少供应给火花塞的点火能量，可以抑制火焰核成长，可以抑制之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述其它方式的所述点火能量调整机构，也可以在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值的情况下，执行所述火花塞的再放电。
从而，对于由于紊流燃烧速度过低而被预测为燃烧的进行过慢的循环，通过再放电增加供应给火花塞的点火能量，由此可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有用于对缸内的混合气点火的第二火花塞，所述点火能量调整机构，在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值的情况下，执行所述第二火花塞的放电。
从而，对于由于紊流燃烧速度过低而被预测为燃烧的进行过慢的循环，通过多点点火使点火能量增加，可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有检测混合气的点火正时的点火正时检测机构，所述点火能量调整机构，在所述紊流燃烧速度大于等于第五规定值并且所述点火正时比第七规定值早的情况下，停止所述火花塞的放电。
从而，对于由于紊流燃烧速度过高并且点火正时过早而被预测为燃烧的开始和进行都过快的循环，通过减少供应给火花塞的点火能量，可以抑制火焰核成长，可以抑制之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有检测混合气的点火正时的点火正时检测机构，所述点火能量调整机构，在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值并且所述点火正时比第八规定值晚的情况下，执行所述火花塞的再放电。
从而，对于由于紊流燃烧速度过低并且点火正时过晚而被预测为燃烧的开始和进行都慢的循环，通过再放电增加供应给火花塞的点火能量，由此可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有用于对缸内的混合气点火的第二火花塞、和检测混合气的点火正时的点火正时检测机构，所述点火能量调整机构在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值并且所述点火正时比第八规定值晚的情况下，执行所述第二火花塞的放电。
从而，对于由于紊流燃烧速度过低并且点火正时过晚而被预测为燃烧的开始和进行都慢的循环，通过利用多点点火使点火能量增加，可以促进火焰核成长，可以提高之后的燃烧速度。因此，可以抑制燃烧变动。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有在所述火花塞的所述放电之前执行燃料喷射的燃料喷射控制机构。
从而，利用上述燃料喷射及再放电，可靠地使缸内的混合气燃烧。从而，可以防止火焰核成长不恰当地进行而发生熄火的情况。因此，可以抑制转矩变动。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有在所述第二火花塞的再放电之前执行燃料喷射的燃料喷射控制机构。
从而，利用上述燃料喷射及多点点火，使缸内的混合气可靠地燃烧。从而，可以防止火焰核成长不能恰当地进行而发生熄火的情况。因此，可以抑制转矩变动。
另外，本发明的上述其它方式，可以还配备有点火正时控制机构，所述点火正时控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且将进行了该解析的运转状态下的点火正时控制成基于该分布的解析结果的最佳点火正时。
从而，可以将点火正时控制成与在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流燃烧速度的分布状况相对应的最佳点火正时。因此，即使由于内燃机的时效变化而使缸内的混合气的紊流也发生时效变化的情况下，也可以抑制由混合气的紊流的时效变化引起的油耗性能的恶化。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有气流强化机构，所述气流强化机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，强化进行了该解析的运转状态下的缸内气体的紊流。
从而，基于在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流燃烧速度的分布的状况，根据需要进行作为使紊流燃烧速度变成恰当的速度用的对策的紊流的强化。因此，由于即使在由于内燃机的时效变化而发生缸内气体的紊流的降低的情况下，也可以提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制燃烧的变动变大。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有燃料增量执行机构，在处于比理论空燃比稀的空燃比下的稀燃烧运转时，所述燃料增量执行机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且在所述稀燃烧运转时，基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的燃料喷射增量。
从而，基于在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流燃烧速度的分布状况，在必要的情况下，进行作为燃烧稳定化用的对策的燃料喷射的增量。因此，由于即使由于内燃机的时效变化而发生缸内气体的紊流降低的情况下，通过缸内的空燃比的浓化，也可以提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制在稀燃烧运转时燃烧变动变大。
另外，本发明的上述其它方式，也可以还配备有排气再循环控制机构，所述排气再循环控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，基于基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的排气再循环率降低。
从而，基于在处于同一运转状态下的多个循环中计算的紊流燃烧速度的分布状况，在必要的情况下，可以进行作为燃烧稳定化用的对策的排气再循环率的减少。因此，由于即使在由于内燃机的时效变化而发生缸内气体的紊流降低的情况下，也可以通过排气再循环率的减少来提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制在再循环排气的导入时的燃烧变动变大。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式1的内燃机的***结构用的模式图。
图2是表示图1所示的点火装置的结构的模式图。
图3是表示燃烧质量比例在10－90％期间与混合气的紊流强度的关系的图。
图4是概念性地表示缸内气体的紊流的图。
图5是表示在图4中所示的计测点(火花塞附近)的缸内的气流的计测例的图。
图6是用于以第一火花塞为例说明对应于火花塞附近的气体的流速的变化的放电路径长度的变化的图。
图7是表示施加到第一火花塞上的次级电压与时间的关系的图。
图8是表示从直至达到点火为止的感应放电期间(时刻t2～时刻t3期间)中的放电电压提取出的相当于紊流的成分的电压波形与时间的关系的图。
图9是表示利用公式(1)计算出的、基于放电电压的紊流强度指标值的时间波形的图。
图10是在本发明的实施方式1中执行的程序的流程图。
图11是利用热发生率比较对应于点火正时及紊流强度指标值的程度的预测燃烧模式的不同的图。
图12是表示在中途停止了感应放电的情况下的放电电流(次级电流)的时间变化的图。
图13是表示通过在中途停止感应放电而引起的热发生率的变化的图。
图14是在本发明的实施方式2中执行的程序的流程图。
图15是在本发明的实施方式3中执行的程序的流程图。
图16是在本发明的实施方式4中执行的程序的流程图。
图17是在本发明的实施方式5中执行的程序的流程图。
图18是在本发明的实施方式6中执行的程序的流程图。
图19是在本发明的实施方式7中执行的程序的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
[***结构的说明]
(内燃机的结构)
图1是说明本发明的实施方式1的内燃机10的***结构的模式图。本实施方式的***配备有火花点火式的内燃机(这里，作为一个例子，为汽油发动机)10。进气通路12及排气通路14与内燃机10的各个气缸连通。
在进气通路12的入口附近安装有空气滤清器16。在空气滤清器16的下游附近设置空气流量计18，所述空气流量计18输出对应于被吸入到进气通路12中的空气的流量的信号。在空气滤清器18的下游，设置涡轮增压器20的压缩机20a。压缩机20a经由连接轴成一整体地与配置在排气通路14上的涡轮机20b连接。
在压缩机20a的下游，设置冷却被压缩的空气的中间冷却器22。在中间冷却器22的下游，设置电子控制式的节气门24。在向各个气缸分支之后的进气通路12，设置翻滚控制阀(TCV)26。TCV26是用于控制进气流(更具体地说，在缸内生成翻滚流(纵向涡流))的阀。
在内燃机10的各个气缸，设置直接向缸内喷射燃料用的燃料喷射阀28。进而，内燃机10配备有点火装置30，所述点火装置30包含有用于对各个气缸内的混合气点火的第一火花塞44及第二火花塞46(参照图2)。对于点火装置30的具体的结构的一个例子，将参照图2在后面进行描述。
在排气通路14，在比涡轮机20b靠下游侧的部位，配置净化排气用的催化剂32。在比催化剂32靠上游侧的排气通路14，配置检测流入催化剂32的排气的空燃比用的空燃比传感器34。
另外，内燃机10配备有将比节气门24靠下游侧的进气通路12与排气通路14连接起来的EGR(Exhaust Gas Recirculation：排气再循环)通路36。在EGR通路36的进气通路12侧的连接口附近，设置用于开闭EGR通路36的EGR阀38。通过改变该EGR阀38的开度，可以使在EGR通路36中流动的排气(EGR气体)的流量变化，调整EGR率。
进而，图1所示的***，配备有ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)40。在ECU40的输入部，除了上述空气流量计18及空燃比传感器34之外，还连接有检测发动机转速用的曲柄角传感器42等检测内燃机10的运转状态用的各种传感器。另外，在ECU40的输出部，连接着上述节气门24、TCV26、燃料喷射阀28、点火装置30以及EGR阀38等控制内燃机10的运转状态用的各种促动器。ECU40通过根据上述各种传感器和规定的程序使各种促动器动作，进行燃料喷射控制及点火控制等规定的发动机控制。
(点火装置的结构)
图2是表示点火装置30的结构的模式图。
点火装置30对于内燃机10的各个气缸配备有第一火花塞44及第二火花塞46两个火花塞。第一火花塞44安装在燃烧室的顶板壁的中央部，第二火花塞46安装在顶板壁的周缘部。在内燃机10的运转中，第一火花塞44作为主火花塞使用，第二火花塞46根据需要辅助性地使用。
如图2所示，点火装置30为第一火花塞44配备有第一点火线圈48、第一电容器50、第一能量发生装置52和第一晶体管54，同样地，为第二火花塞46配备有第二点火线圈56、第二电容器58、第二能量发生器60和第二晶体管62。
第一火花塞44具有以从顶板壁的中央部向气缸内突出的方式配置的中心电极44a和接地电极44b。第一点火线圈48具有初级线圈48a以及与初级线圈48a共用铁心48b的次级线圈48c。中心电极44a连接到次级线圈48c的一端，接地电极44b接地到气缸盖上。次级线圈48c的另一端连接到ECU40上。
第一电容器50是为了蓄积在初级线圈48a中流动的初级电流的电能而设置的。第一电容器50的一端与初级线圈48a的一端和第一能量发生装置52连接，其另外一端接地。
第一能量发生装置52包含电源，根据来自于ECU40的指令向第一电容器50供应电能。从而，能够在第一电容器50中蓄积规定电荷(充电)。
第一晶体管54的集电极连接到初级线圈48a的另一端，基极连接到ECU40上，发射极接地。第一晶体管54通过ECU40的控制，在信号电流从基极向发射极流动时，集电极和发射极之间变成短路(ON)状态。从而，在初级线圈48a中能够流过初级电流。这样，ECU40通过控制第一晶体管54，可以控制在初级线圈48a中流动的初级电流的通断。
当通向初级线圈48a的初级电流被切断时，通过相互感应作用，在次级线圈48c上产生高的次级电压。所产生的次级电压施加到第一火花塞44上。当从次级线圈48c施加的次级电压达到中心电极44a和接地电极44b之间的绝缘的破坏所必要的值(要求电压)时，电流在电极44a、44b之间流过(即，引起放电)，在电极44a、44b之间的空隙(所谓的点火间隙)产生火花(电火花)。
由于为了在第二火花塞46的中心电极46a与接地电极46b之间施加次级电压所具备的结构(即，第二火花线圈56、第二电容器58、第二能量发生装置60及第二晶体管62)的内容对于第一火花塞44而言和上面所述的是一样的，所以，这里省略其详细的说明。
根据以上说明的点火装置30，ECU40通过控制能量发生装置52、60和晶体管54、62，可以控制火花塞44、46的点火正时和放电时间。另外，ECU40利用图中省略的电压探针能够计测施加到第一火花塞44上的次级线圈48c的次级电压(放电电压)(也与第二火花塞46侧一样)。
[实施方式1中的特征性的控制]
(气缸内的燃烧的三个步骤)
在内燃机的气缸内的燃烧中，有“点火”(即，将混合气点火的步骤)，“火焰核成长”(即，火焰成长直到能够自己传播的大小为止的步骤)，以及“火焰传播”(即，由于缸内气体的紊流或膨胀，火焰自发地扩散的步骤)三个步骤。更具体地说，决定各个循环的“点火”的速度的主要因素是供应给火花塞的点火能量(由电容放电和少量的感应放电供应的能量)、以及火花塞附近的混合气的流速及空燃比。决定“火焰核成长”的好坏的主要因素是点火能量(通过感应放电供应的能量)以及火焰的冷却损失。
决定“火焰传播”的主要因素是缸内气体(混合气)的紊流强度、缸内混合气分布以及缸内温度。在这些因素中，混合气的紊流强度成为决定“火焰传播”的好坏的支配因素。图3是表示燃烧质量比例10－90％期间与混合气的紊流强度的关系的图。作为主燃烧期间的燃烧质量比例10－90％期间相当于“火焰传播”步骤。如图3所示，主燃烧期间随着混合气的紊流强度变大而变短。再加上，在如内燃机10那样的缸内直接喷射方式的内燃机中，在火花塞的附近形成比周围更浓的混合气层而进行分层燃烧时，紊流强度也成为决定“火焰传播”的好坏的重要因素，但是，特别地，当在整个气缸内混合气均匀地混合的状况下进行的均匀燃烧时，紊流强度成为其支配因素。
如上所述，燃烧的三个步骤分别被不同的因素支配。因此，只通过检测点火正时的速度，不能预测该循环中的主要燃烧期间(即，紊流中的火焰传播的期间)的紊流燃烧速度。另外，利用气缸内压力传感器检测燃烧状态的方法是公知的，该方法是取得实际进行的燃烧的速度的方法，在燃烧实际开始进行前的正时，不能推定紊流强度及以其作为主要因素的紊流燃烧速度。
抑制循环期间的燃烧变动，在提高废气排放性能及油耗性能方面是重要的。例如，如本实施方式的内燃机10那样，在缸内直接喷射方式的内燃机中，在均匀的缸内混合气分布下进行稀燃烧的情况下，在某个循环中的燃烧相对于平均的循环过快时，会多排放出NOx。从而，希望在燃烧实际开始进行之前的正时，能够预测在该循环中的缸内气体的紊流强度(火焰传播的状态)，并且，进行成为对应于预测结果的对策的控制。
(基于火花塞的放电电压的紊流强度指标值的计算方法)
因此，在本实施方式中，如下面说明的那样，在内燃机10中利用已有的点火装置30，在燃烧实际开始进行之前的正时，基于第一火花塞44的放电电压取得表示混合气的紊流强度的紊流强度指标值。
图4是概念性地表示气缸内的紊流的图。图5是表示在图4中的计测点(火花塞附近)的缸内的气流的计测例的图。
图4中的箭头是反映缸内的流场中的主流的箭头，图4表示多个小的涡流搭乘主流流动的流场。当在时间序列中计测这样的流场的一个点处的气体的流速时，变成图5所示的样子。即，如图5所示，流速的低频成分相当于主流，另一方面，在接近点火正时的压缩行程的后期，由于主流所伴有的涡流产生的紊流，流速的波形以大于等于某个频率(下面，称之为“紊流截止频率”)的频率振动。这样，缸内的紊流不是气体的简单的流速的变动，而是流速中的特定频率的频带的成分(即，规定频率成分(更具体地说，大于等于上述截止频率的高频段成分))相当于紊流。即，可以说，如果不考虑频率，则不能从放电电压提取出相当于紊流的成分。
图6是以第一火花塞44为例说明与火花塞附近的气体的流速的变化相对应的放电路径长度的变化用的图。
在图6中，在放电期间中的时刻1和时刻2，第一火花塞44的电极44a、44b附近的气体的流速，由于紊流的存在而变化(振动)。这样，当在电极44a、44b附近的气流中产生紊流时，如图6所示，火花的放电路径长度变化。其结果是，由于该气流的紊流的影响，放电电压(次级电压)随时间变化(振动)(参照后面的图7)。即，可以看出，与在缸内气体的流速的时间波形中看到的一样，由于紊流的影响而产生的高频成分叠加到第一火花塞44的放电电压的时间波形上。从而，可以说，通过提取出包含在振动的放电电压中的相当于缸内气体(混合气)的紊流的成分，可以基于放电电压获得表示缸内气体的紊流强度的指标值(下面，称为“紊流强度指标值”)。
图7是表示施加到第一火花塞44上的次级电压与时间的关系的图。
图7中的时刻t0，相当于伴随着通过由ECU40进行的对第一晶体管54的控制而在第一点火线圈48的初级线圈48a中流动的初级电流被切断、开始对第一火花塞44施加次级电压的正时。之后的时刻t1，相当于施加到第一火花塞44上的次级电压达到破坏绝缘所必要的电压(要求电压)的正时。在该时刻t1，在电极44a、44b之间产生火花，放电开始。
放电分为两种方式。最初开始的放电是蓄积在第一电容器50中的电能的放出引起的放电(所谓的“电容放电”)。作为电容放电的期间，相当于从时刻t1到时刻t2的实际上非常短的期间。电容放电结束之后(即，时刻t2之后)的放电，是通过蓄积在次级线圈48c中的电磁能量的放出引起的放电(所谓的“感应放电”)。
时刻t3是点火正时。之所以在该时刻t3以后的由感应放电引起的电压波形发生大的振动，是因为伴随着点火后发生的离子或原子团的生成的影响而引起的电阻值的变化的电压变化的缘故。在本实施方式中，通过掌握伴随着这种点火的放电电压的变化，进行在后面描述的点火控制中使用的点火正时的检测。另外，点火正时的检测方法并不局限于这种方法，例如，也可以利用将第一火花塞44用作离子探针的公知的技术，通过检测伴随着点火而流动的离子电流来进行。
已经描述过的由于缸内气体的紊流引起的放电电压的振动，在到达点火之前的放电期间(时刻t3之前)，特别是，如图7所示，在从感应放电开始到点火为止的感应放电期间(从时刻t2到时刻t3的期间)被检测出来。另外，图7中用虚线表示的波形是对于在该期间中的放电电压波形实施了利用移动平均法的平滑化处理而获得的电压波形，可以说相当于反映了缸内的气流的平均流速(主流成分的流速)的大小的值。另外，如图7所示，由于放电电压波形在感应放电的开始正时(时刻t2)出现显著的拐点，所以，通过求出这样的拐点，可以掌握感应放电的开始正时。
图8是表示从直至达到点火为止的感应放电期间(时刻t2～时刻t3的期间)中的放电电压提取出的相当于紊流的成分的电压波形与时间的关系的图。即，图8所示的波形表示以相当于图7中的虚线表示的平均流速的电压值作为基准(零)从放电电压提取出的相当于紊流的成分的时间波形。
与在缸内气体的流速的时间波形中看到的一样，第一火花塞44的放电电压的时间波形上还叠加图8所表示的由紊流的影响产生的高频成分。因此，在本实施方式中，对于放电电压的时间波形，应用考虑到相当于紊流成分的频率频带而从流速中提取出紊流成分的知识，作为第一火花塞44附近的缸内气体(混合气)的相当于紊流的成分，从直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压的时间序列数据中取得大于等于规定的截止频率的高频频带的频率成分。
更具体地说，在本实施方式中，从如上述图7所示获得的从感应放电开始到点火为止的感应放电期间(从时刻t2到时刻t3的期间)中的放电电压的时间序列数据中，分离出大于等于上述截止频率的高频频带的频率成分，计算出表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值。下面，给出这种紊流强度指标值的计算方法的一个例子。
这里所示的紊流强度指标值的计算方法利用放电电压的移动平均值，通过将相当于第一火花塞44附近的气流的主流成分(平均流速)的成分从放电电压的时间序列数据中除去，将相当于紊流的成分分离出来，作为相当于紊流的成分相对于放电电压的相当于平均流速的成分的标准偏差，根据下面的公式(1)计算出紊流强度指标值。
其中，在上述公式(1)中，t是时间，N是数据点数，V(t)是放电电压。Vmean(t)是放电电压的移动平均值，可以根据下面的公式(2)计算出来。公式(2)中的Δt是平均化时间宽度。另外，下面的公式(3)是上述截止频率fc的计算公式。另外，在公式(3)中，Δθ是平均化曲柄角宽度，n是发动机转速。
V mean ( t ) = 1 Δt ∫ - 2 Δt 2 Δt V ( t ) dt . . . ( 2 )
f c = 1 2 Δt = 3 n Δθ . . . ( 3 )
当发动机转速变高时，在混合气的流速中构成主流的成分增加。因此，在本实施方式中，将用于从放电电压中提取出第一火花塞44附近的混合气的相当于紊流的成分的截止频率(即，高频频带的对应于紊流的下限阈值)，作为与发动机转速成比例的值使用。
利用上述公式(1)～(3)的紊流强度指标值的计算步骤，如下所述。即，ECU40从预先设定的映射等中取得适合于取得放电电压时的发动机转速的截止频率fc，通过代入上述公式(3)计算出平均化时间宽度Δt。其次，ECU40通过将计算出的平均化时间宽度Δt代入到上述公式(2)，作为反映适合于现在的运转状态的截止频率fc的值，计算出放电电压的移动平均值Vmean(t)。并且，ECU40通过将计算出的移动平均值Vmean(t)代入到上述公式(1)中，计算出紊流强度指标值。
图9是表示利用公式(1)计算出的、基于放电电压的紊流强度指标值的时间波形的图。
在从放电开始到点火为止的感应放电的期间(从时刻t2到时刻t3的期间)中，通过反复执行利用上述公式(1)的紊流强度指标值的计算，可以获得图9所示的紊流强度指标值的时间波形。
(利用计算出的紊流强度指标值的点火控制)
根据以上说明的方法，基于从直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压提取出的高频成分，在燃烧实际开始进行之前的正时，可以取得表示作为决定同一循环中的此后的火焰传播的好坏的支配因素的混合气的紊流强度的紊流强度指标值。
因此，在本实施方式中，利用对于每个循环计算的紊流强度指标值，对每个循环进行下面所述的点火控制。作为前提，在本实施方式中，在各个气缸中，在规定的点火正时到来的情况下，执行利用第一火花塞44的点火。
即，在本实施方式中，在各个循环中检测了点火时，在这次的循环中计算出的紊流强度指标值大于等于第一规定值，并且，在这次的循环中检测出的点火正时比第三规定值早的情况下，停止在这次循环中的第一火花塞44的放电(感应放电)。另一方面，在各个循环中检测了点火时，在这次的循环中计算出的紊流强度指标值小于等于第二规定值，并且在这次循环中检测出的点火正时比第四规定值晚的情况下，在这次的循环中的第一火花塞44的放电(感应放电)结束之后，进行第一火花塞44的再放电。
图10是表示为了实现上述本实施方式1中的特征性点火控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，本程序在各个气缸中在规定的点火正时到来的正时起动，在每个规定的控制周期反复执行。
在图10所示的程序中，首先，ECU40执行取得第一火花塞44的放电电压波形的处理(步骤100)。其次，ECU40利用在取得过程中的放电电压波形，基于是否产生伴随着点火的放电电压的变化，判定点火正时是否到来(步骤102)。在步骤100中的放电电压的取得，一直反复执行到在步骤102中点火被检测出来为止。
ECU40在步骤102中检测出点火的情况下，接着，取得截止频率fc(步骤104)。ECU40存储利用与发动机转速的关系决定截止频率fc的映射，在本步骤104中，参照该映射取得对应于现在的发动机转速的截止频率fc。
其次，ECU40借助利用上述公式(1)～(3)的已经描述过的方法，基于直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压波形，计算出紊流强度指标值(步骤106)。更详细地说，作为如图9所示地变动的波形，得到借助已经描述过的方法计算出的状态下的紊流强度指标值。因此，在本步骤106中，利用将得到的紊流强度指标值的波形在该波形的计测期间(上述感应放电期间)进行时间平均而得到的值。
其次，ECU40判定在步骤106中计算出的紊流强度指标值是否大于等于第一规定值并且在步骤102中检测出的点火正时是否比第三规定值早(步骤108)。在本步骤108中使用的第一规定值，是作为与在平均的循环中的紊流强度指标值的大小范围内的上限值相当的值而预先设定的值，第三规定值是作为与平均的在循环中的点火正时的速度的范围内的上限值相当的值而预先设定的值。
在步骤108的判定成立的情况下，即，在由于这次的循环的紊流强度指标值比平均的循环的值大、并且这次的循环的点火正时比平均的循环的值早、因此可以判断为燃烧过快的情况下，ECU40执行停止第一火花塞44的现在进行中的感应放电的处理(步骤110)。这种放电的停止处理，例如，可以以对初级线圈48a再次供应初级电流的方式，通过ECU40控制第一能量发生装置52及第一晶体管54来进行。当再次对初级线圈48a供应初级电流时，在次级线圈48c上产生与现在流动的感应电流相反方向的感应电流。其结果是，可以抑制放电电压，中止第一火花塞44的火花放电。
另一方面，在步骤108的判定不成立的情况下，ECU40判定在步骤106中计算出的紊流强度指标值是否小于等于第二规定值，并且在步骤102中检测出的点火正时是否比第四规定值晚(步骤112)。在本步骤112中使用的第二规定值，是作为与平均的紊流强度指标值的大小的范围内的下限值相当的值而预先设定的值，第四规定值是与作为平均的点火正时的速度的范围内的下限值相当的值而预先设定的值。
在步骤112的判定成立的情况下，即，在由于这次的循环的紊流强度指标值比平均的循环的值小、并且这次的循环的点火正时比平均的循环的值晚、因此可以判断为燃烧过慢的情况下，ECU40在第一火花塞44的感应放电结束之后，控制第一能量发生装置52及第一晶体管54，以便进行第一火花塞的再放电(步骤114)。这样的控制，例如，可以通过在第一火花塞44的第一次的放电之后对第一电容器50充电，之后，进行初级电流的流动及切断来进行。或者，例如，也可以为第一火花塞44配备多个点火线圈，在第一次放电之后，进行利用未使用的其它的点火线圈的放电。
根据以上说明的图10所示的程序，在紊流强度指标值比平均的循环的值大、并且点火正时比平均的循环的值早的情况下，第一火花塞44的放电在中途被停止，反之，在紊流强度指标值比平均的循环的值小、并且点火正时比平均的循环的值晚的情况下，在第一火花塞44的放电之后执行再放电。这样，根据上述程序，在基于从第一火花塞44的放电电压获得的紊流强度指标值和点火正时的程度，预测在取得了这些参数的循环中的燃烧模式之后，根据预测的结果，调整在该循环中的点火能量。
图11是利用热发生率比较对应于点火正时及紊流强度指标值的程度的预测燃烧模式的不同的图。
首先，由于图11中的赋予标号“A”的波形是由于点火正时比平均的循环的值早、并且紊流强度指标值比平均的循环的值大因而燃烧快速进行的状况下的波形，所以，如图13所示，热发生率的变化的开始过早，并且其变化变得急剧。即，具有该波形的循环与平均的循环相比，燃烧的开始和进行过快。其结果是，燃烧温度变得过高，NOx排出量变多。
图12是表示在中途停止了感应放电的情况下的放电电流(次级电流)的时间变化的图。图13是表示通过在中途停止感应放电而引起的热发生率的变化的图。
在图11所示的燃烧模式“A”的情况下，在点火检测之后中途(更具体地说，在“火焰核成长”的期间)停止感应放电的情况下，如图12所示，放电电流(次级电流)变成零，由感应放电产生的放出能量不被供应给第一火花塞44。即，供应给第一火花塞44的点火能量减少。其结果是，由于火焰核的成长被抑制，所以，之后的燃烧速度被抑制。从而，如图13所示，热发生率的变化与采取对策之前(虚线)相比变得平缓。因此，对于燃烧的开始及进行过快的循环，可以防止燃烧温度变得过高，可以抑制NOx的排出增加。
其次，在图11中赋予标号“B”表示的波形，由于是点火正时比平均的循环的值快，但是，紊流强度指标值比平均的循环的值小的状况下的波形，所以，热发生率的变化与“A”的波形相比变得平缓。因此，可以说，该波形位于平均的循环的波形的范围内。另外，该图中的赋予标号“C”表示的波形是在点火正时比平均的循环的值晚，但是，紊流强度指标值比平均的循环的值大的状况下的波形。因此，对于该波形也可以说热发生率的变化位于平均的循环的波形的范围内。从而，在本实施方式中，在这些情况下，不采取特别的对策(点火能量调整)。
最后，由于在图11中赋予标号“D”表示的波形是点火正时比平均的循环的值晚并且紊流强度指标值比平均的循环的值小的状况下的波形，所以，如图11所示，热发生率的变化的开始过晚，并且其变化也变得平缓。即，具有这种波形的循环与平均的循环相比，燃烧的开始和进行都会过慢。其结果是，发生的转矩降低，转矩的变动恶化。在这种情况下，根据上述程序，通过在第一火花塞44的放电之后执行再放电，增加供应给第一火花塞44的点火能量。从而，促进火焰核的成长，提高之后的燃烧速度。因此，对于燃烧的开始以及进行过慢的循环，可以防止产生的转矩降低，可以抑制转矩的变动。
如上所述，根据本实施方式的控制，基于点火正时及紊流强度指标值，可以在燃烧实际开始进行之前正确地预测该循环的燃烧模式(即，“点火”和“火焰传播”等燃烧不同的步骤的状况)。并且，在检测出点火的正时，为了该循环中的燃烧，迅速采取对应于该循环的预测燃烧模式的对策(供应给第一火花塞44的点火能量的调整)。特别是，在内燃机10中进行稀燃烧的情况下，为了扩大稀薄可燃烧界限，抑制循环之间的燃烧变动是很重要的。根据本实施方式的控制，不配备有专用的传感器，利用在内燃机10中利用已有的结构(点火装置30)获得的信息(紊流强度指标值)，就可以有效地抑制循环之间的燃烧变动。并且，可以防止由于这种燃烧的变动造成的弊端(NOx排出量的增加或转矩变动等)。
不过，在上述实施方式1中，通过在ECU40中装入利用上述公式(1)～(3)进行的处理程序，基于直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压的时间序列数据中提取出的规定频率成分(更具体地说，大于等于规定的截止频率的高频频带的频率成分)，计算出混合气的紊流强度指标值(相当于紊流强度的成分相对于相当于放电电压的平均流速的成分的标准偏差)。但是，紊流强度指标值的运算也可以在配备与ECU40不同的处理器之后，根据装入到该处理器中处理程序来进行。另外，用于从直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压提取出大于等于规定的截止频率的高频频带的频率成分的结构，并不局限于上述处理程序，也可以利用任意的硬件或者软件的结构(例如，高通滤波器(HPF)或高速傅立叶变换(FFT))。另外，本发明中的紊流强度指标值，如果是通过处理放电电压的上述高频频带的频率成分而计算出的值，则除了上述的值以外，也可以使用表示对应于紊流的规定频率成分(更具体地说，上述高频频带的频率成分)的强度的指标值(例如，上述高频频带的频率成分的振幅、上述高频频带的功率谱的累计值、或者该高频频带的功率谱密度)等。
进而，本发明中的紊流强度指标值，例如，也可以是按照下面说明的步骤利用放电电压作为混合气的紊流强度本身而计算出来的值。即，首先，ECU40与上述实施方式1一样，取得直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压的时间序列数据。其次，ECU40基于预先存储的放电电压和第一火花塞44附近的混合气的流速的关系(映射等)将放电电压变换成流速，取得上述感应放电期间中的流速的时间序列数据，其次，EDCU40利用取得的流速的时间序列数据，根据下面的公式(4)计算出混合气的紊流强度。
上述公式(4)除了将放电电压V(t)以及放电电压的移动平均值Vmean(t)分别置换成流速U(t)和流速的移动平均值Umean(t)之外，与上述公式(1)一样。流速的移动平均值Umean(t)，如下面的公式(5)所示，可以作为基于取得的流速U(t)的时间序列数据和将对应于现在的发动机转速的规定的截止频率fc代入上述公式(3)获得的平均化时间宽度Δt的关系式表示。从而，可以作为反映适合于现在的运转状态的截止频率fc的值，计算出流速的移动平均值Umean(t)。并且，通过将利用上述公式(5)获得的流速的移动平均值Umean(t)代入到上述公式(4)，可以从由放电电压的换算获得的第一火花塞44附近的混合气的流速中提取出对应于紊流的高频成分。
U mean ( t ) = 1 Δt ∫ - 2 Δt 2 Δt U ( t ) dt . . . ( 5 ) 另外，在上述实施方式1中，对于利用直至达到点火为止的整个感应放电期间(图7所示的时刻t2～时刻t3期间)取得放电电压波形的例子进行了说明。但是，在本发明中，利用放电电压的放电期间，只要是直至达到点火为止的放电期间即可，例如，也可以只利用感应放电期间中的一部分。另外，作为从放电电压中提取出来作为相当于紊流的成分加以利用的规定频率成分，可以是大于等于规定的截止频率fc的整个高频频带的频率成分，也可以是该高频频带的一部分频率成分。
另外，在上述实施方式1中，根据从第一火花塞44的放电电压获得的紊流强度指标值以及点火正时的程度，通过第一火花塞44的放电停止或者再放电，进行点火能量的调整。但是，本发明的点火能量的调整方法并不局限于上述方法，例如，也可以如下面所述。即，使所供应的点火能量增加用的方法，例如，也可以是以利用第一火花塞44进行的第一次放电之后，控制第二能量发生装置60及第二晶体管62，在燃烧期间中执行利用未使用的第二火花塞46的第二次的放电。另外，用于减少供应的点火能量的方法，例如，在预定利用第一火花塞44进行的第一次放电之后由第二火花塞46进行第二次放电的情况下，也可以中止第二次放电的执行。另外，在上述实施方式1中，举例说明了对于各个气缸各配备一个第二火花塞46的内燃机10，但是，也可以在各个气缸配备多个相当于第二火花塞46的第二火花塞。
另外，在上述实施方式1中，举例说明了利用紊流强度指标值与点火正时一起调整点火能量的控制。但是，本发明中的点火控制并不局限于上述控制，也可以不用点火正时，而是只基于根据放电电压的高频成分(相当于紊流的成分)的紊流强度指标值进行点火能量的调整。
另外，在上述实施方式1中，通过ECU40执行上述步骤100的处理来实现本发明的上述一种方式的“放电电压计测机构”，另外，ECU40通过根据上述步骤108或者112的判定结果，执行上述步骤110或者步骤114的处理，实现本发明的上述一种方式的“点火能量调整机构”。
另外，在上述实施方式1中，第一火花塞44相当于本发明的上述一种方式中的“火花塞”，第二火花塞46相当于本发明的上述一种方式中的“第二火花塞”。
另外，在上述实施方式中，ECU40通过执行上述步骤102的处理，实现本发明的上述一种方式中的“点火正时检测机构”。
实施方式2.
其次，主要参照图14，对于本发明的实施方式2进行说明。
本实施方式的***，可以利用图1及图2所示的硬件结构，通过在ECU40中代替图10所示的程序执行后面将要描述的图14所示的程序来实现。
在上述实施方式1中，在基于从直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压的时间序列数据中提取出的规定频率成分(更具体地说，大于等于规定的截止频率的高频频带的频率成分)计算混合气的紊流强度指标值之后，根据计算出的紊流强度指标值和点火正时的程度，调整点火能量。
与此相对，在本实施方式的***中，基于利用实施方式1的方法用放电电压的上述高频频带的频率成分计算的紊流强度指标值，推定作为在混合气的紊流状态下的燃烧速度的紊流燃烧速度。而且，在本实施方式中，根据推定的紊流燃烧速度和点火正时的程度，进行点火能量的调整。
紊流燃烧速度ST例如可以按照下面所示的经验公式来计算。即，紊流燃烧速度ST可以利用层流燃烧速度SL和紊流强度u’，如下面的公式(6)所示那样表示。
ST＝SL+1.8SL 0.2×u'0.8             …(6)
图14是表示为了实现本发明的实施方式2中的特征性的点火控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，在图14中，对于与实施方式1中的图10所示的步骤相同的步骤，赋予同一附图标记，省略或简化其说明。
在图14所示的程序中，ECU40在步骤106中计算出紊流强度指标值之后，执行利用上述公式(6)计算紊流燃烧速度ST的处理(步骤200)。更具体地说，作为在混合气的层流状态下的燃烧速度的层流燃烧速度SL是依赖于缸内温度、缸内压力及混合气的当量比的值。ECU40存储利用缸内温度、缸内压力及空燃比的关系来确定层流燃烧速度SL的映射，这里，参照这样的映射，计算出层流燃烧速度SL。另外，在步骤106中计算的紊流强度指标值，如已经描述过的那样，是作为相当于紊流的成分相对于相当于放电电压的平均流速的成分的标准偏差而获得的值。作为上述公式(6)中的紊流强度u’，也可以在利用预先设定的关系(映射等)将该值(放电电压的相当于紊流的成分的标准偏差)换算成紊流强度本身之后使用(这相当于在基于放电电压的相当于紊流的成分(高频成分)计算出紊流强度之后获得紊流燃烧速度)。或者，也可以直接使用上述值(放电电压的相当于紊流的成分的标准偏差(这相当于基于放电电压的相当于紊流的成分(高频成分)直接地获得紊流燃烧速度)。
其次，ECU40判定在步骤200中计算出的紊流燃烧速度ST是否大于等于第五规定值，并且在步骤102中检测出的点火正时是否比第七规定值早(步骤202)。在本步骤202中使用的第五规定值是作为相当于平均的循环中的紊流燃烧速度ST的范围内的上限值的值而预先设定的值，第七规定值是作为相当于平均的循环中的点火正时的速度范围内的上限值的值而预先设定的值。
在步骤202的判定成立的情况下，即，在由于这次的循环的紊流燃烧速度ST比平均的循环中的值高并且这次的循环的点火正时比平均的循环中的值早、因此可以判断为燃烧过快的情况下，ECU40执行停止第一火花塞44的现在进行中的感应放电的处理(步骤110)。
另一方面，在步骤202的判定不成立的情况下，ECU40判定在步骤200中计算出的紊流燃烧速度ST是否小于等于第六规定值，并且在步骤102中检测出的点火正时是否比第八规定值晚(步骤204)。在本步骤204中使用的第六规定值是作为相当于平均的循环中的紊流燃烧速度ST的范围内的下限值的值而预先设定的值，第八规定值是作为相当于平均的循环中的点火正时的速度范围内的下限值的值而预先设定的值。
在步骤204的判定成立的情况下，即，在由于这次的循环的紊流燃烧速度ST比平均的循环中的值低，并且，这次的循环的点火正时比平均的循环中的值晚、因而能够判断为燃烧过慢的情况下，ECU40控制第一能量发生装置52及第一晶体管54，以便在第一火花塞44的感应放电结束之后，进行第一火花塞44的再放电(步骤114)。
根据以上说明的图14所示的程序，作为基于直至达到点火为止的感应放电期间中的放电电压的高频成分(相当于紊流的成分)的值，可以在燃烧实际上开始进行之前的正时推定紊流燃烧速度ST。另外，与实施方式1的图10所示的程序不同，通过将用推定的紊流燃烧速度ST代替紊流强度指标值，进行对应于紊流燃烧速度ST和点火正时的程度的点火能量的调整。利用这种方法，也可以基于点火正时及紊流燃烧速度ST，在实际上燃烧开始进行之前正确地预测该循环的燃烧模式(即，“点火”和“火焰传播”这样的燃烧不同的步骤的状况)。并且，对于在该循环中的燃烧，在检测出点火的正时迅速地采取对应于该循环的预测燃烧模式的对策(供应给第一火花塞的点火能量的调整)。再补充一句，可以说，通过与紊流强度u’(紊流强度指标值)一起使用在参数中还包括层流燃烧速度SL(缸内温度及缸内压力等的影响)的紊流燃烧速度ST，可以比实施方式1的方法更正确地预测燃烧模式。
另外，在上述实施方式2中，举例说明了与点火正时一起使用紊流燃烧速度ST调整点火能量的控制。但是，本发明中的点火控制并不局限于上述控制，也可以不用点火正时，进行只根据基于放电电压的高频成分(相当于紊流的成分)的紊流燃烧速度的点火能量的调整。
另外，在上述实施方式2中，ECU40通过执行上述步骤100的处理，实现本发明的上述其它方式中的“放电电压计测机构”，并且，ECU40通过执行上述步骤200的处理，实现本发明中的上述其它方式中的“推定机构”。
另外，在上述实施方式1中，第一火花塞44相当于本发明的上述一种实施方式中的“火花塞”，第二火花塞46相当于本发明的上述其它实施方式中的“第二火花塞”。
另外，在上述实施方式2中，ECU40通过执行步骤102的处理，实现本发明的上述其它实施方式中的“点火正时检测机构”。
另外，在上述实施方式2中，ECU40通过根据上述步骤202或者204的判定结果执行上述步骤110或者114的处理，实现本发明中的上述其它方式中的“点火能量调整机构”。
实施方式3.
其次，主要参照图15，对于本发明的实施方式3进行说明。
本实施方式的***，可以利用图1及图2所示的硬件结构，通过在ECU40中代替图10所示的程序执行后面描述的图15所示的程序来实现。
本实施方式的***具有和上述实施方式1的点火控制一起追加下面所述的燃料喷射控制的特征。更具体地说，在本实施方式中，在已经检测出点火时，在计算出的紊流强度指标值小于等于上述第二规定值，并且检测出的点火正时比上述第四规定值晚的情况下，在由第一火花塞44进行的再放电之前，执行有别于通常的燃料喷射的追加的燃料喷射，以便使第一火花塞44附近的混合气的空燃比比该混合气的周围浓(即，在第一火花塞44附近形成比其周围浓的空燃比的混合气层)。
图15是表示为了实现本发明的实施方式3中的特征性的点火控制及燃料喷射控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，在图15中，对于与实施方式1中的图10所示的步骤相同的步骤，赋予相同的标号，省略或简化其说明。
在图15所示的程序中，ECU40在步骤112的判定成立的情况下，在步骤114的处理之前，执行步骤300的处理。在步骤300中，ECU40执行追加的燃料喷射，以便在第一火花塞44附近形成比其周围浓的空燃比的混合气层。内燃机10配备用于在执行本步骤300的追加的燃料喷射的刚刚点火之后的正时(即，活塞位于压缩上止点附近的正时)从燃料喷射阀28喷射少量的燃料时、在第一火花塞44附近形成浓的混合气层的结构(例如，在顶面上形成凹槽的活塞)。
通过以上说明的追加的燃料喷射，步骤112的判定成立的情况下(即，可以预测为燃烧的开始和进行都过慢的情况下)，通过在第一火花塞44的再放电之前，在第一火花塞44附近形成浓的混合气层，利用再放电可靠地使缸内的混合气燃烧。从而，可以防止火焰核成长不恰当地进行而产生熄火的情况。因此，可以抑制转矩的变动。
不过，在上述实施方式3中，对于基于放电电压的高频成分(相当于紊流的成分)预测为燃烧的开始和进行都过慢的循环，在第一火花塞44的再放电之前，进行追加的燃料喷射，以便在第一火花塞44附近形成浓的混合气层。在预定这种再放电的情况以外的情况下，如已经描述过的那样，也可以在预定为进行利用第二火花塞46的第二次放电的情况下，对于预测为燃烧的开始和进行都过慢的循环进行追加的燃料喷射，以便在第二点放电之前，在第二火花塞46附近形成浓的混合气层。另外，在实施方式2中，在如上所述地代替紊流强度指标值而利用紊流燃烧速度ST的情况下，也可以在再放电或者第二点放电之前，进行同样的追加的燃料喷射。
另外，在上述实施方式3中，ECU40通过在上述步骤114的处理之前，执行上述步骤300的处理，实现本发明中的“燃料喷射控制机构”。
实施方式4.
其次，主要参照图16，对于本发明的实施方式4进行说明。
本实施方式的***可以利用图1及图2所示的硬件结构，通过在ECU40中代替图10所示的程序，执行后面的图16所示的程序来实现。
本实施方式的***具有利用基于能够根据实施方式1中的上述方法计算出的放电电压的紊流强度指标值，进行如下面所述的点火正时的控制的特征。即，在各个运转状态下的最佳点火正时，根据缸内的混合气的紊流强度而变化。因此，在本实施方式中，进行在同一运转状态下(基本上稳态的运转状态下)的多个循环中计算出的紊流强度指标值的分布(波动)的解析。并且，将进行了该解析的运转状态下的点火正时控制成基于该分布的解析结果的最佳点火正时(MBT)。另外，分别对运转中变化的运转状态的每一个进行这种解析及基于该解析结果的点火正时控制。
更具体地说，在本实施方式中，作为这种解析，计算在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值。并且，基于事先确定了紊流强度指标值与最佳点火正时的关系的映射，将计算了上述平均值的运转状态下的点火正时控制成对应于计算出的平均值(即，基于上述分布的解析结果)的最佳点火正时。
图16是表示为了实现本发明的实施方式4的特征性的点火正时控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，在基本上稳态的运转状态(例如，由发动机转速和发动机负荷(吸入空气量等)规定)到来时，对于每个气缸执行本程序。
在图16所示的程序中，ECU40首先对于本程序起动时的运转状态判定运转状态是否变化了(步骤400)。其结果是，在运转状态发生不超过可以称为基本上稳态的范围的变化的情况下，ECU40根据实施方式1中已经描述过的方法，计算出基于第一火花塞44的放电电压的紊流强度指标值(步骤402)。
其次，ECU40判定由步骤402进行的同一运转状态下的紊流强度指标值的计算循环数是否达到规定值(步骤404)。步骤402中的紊流强度指标值的计算以保持同一运转状态作为条件反复执行，直到本步骤404的判定成立为止。
在同一运转状态下的紊流强度指标值的计算循环数达到了规定值的情况下，ECU40计算在多个循环(即，上述计算循环)之间的紊流强度指标值的平均值(步骤406)。
其次，ECU40控制点火正时，以便成为对应于计算出的紊流强度指标值的平均值的最佳点火正时(步骤408)。ECU40预先存储确定了紊流强度指标值与最佳点火正时(MBT)的关系的映射，在本步骤408中，参照这样的映射，作为目标值取得与计算出的紊流强度指标值的平均值相对应的最佳点火正时。
根据以上说明的图16所示的程序，通过计算出在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值，进行在该多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析。由于内燃机10的时效变化，缸内的混合气的紊流也会产生时效变化。可以说，上述解析结果(即，多个循环之间的紊流强度指标值的平均值)是表示内燃机10的状况在随时间变化的过程中，在现在的内燃机10的状况下的现在运转状态下的平均紊流强度指标值的解析结果。根据上述程序，以这种平均的紊流强度指标值作为基准，可以将现在的运转状态下的点火正时控制成对应于上述平均值的最佳点火正时。因此，即使在由于内燃机10的时效变化而使缸内的混合气的紊流也发生了时效变化的情况下，也可以抑制混合气的紊流的时效变化引起的油耗性能的恶化。
另外，在上述实施方式4中，对于利用基于根据实施方式1中的上述方法的放电电压的紊流强度指标值的平均值的最佳点火正时控制进行了说明。但是，基于多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析结果进行的本发明的最佳点火正时控制并不局限于上述情况。即，上述分布的解析方法，例如，也可以代替多个循环之间的紊流强度指标值的平均值的计算，而计算多个循环之间的紊流强度指标值的中间值。
进而，本发明中的最佳点火正时控制并不局限于利用紊流强度指标值，例如，也可以代之利用基于根据上述实施方式2的方法的放电电压的紊流燃烧速度ST来同样地进行。
另外，在上述实施方式4中，ECU40通过执行上述步骤406及408的处理，实现本发明中的“点火正时控制机构”。
实施方式4.
其次，主参照图17对于本发明的实施方式5进行说明。
本实施方式的***可以利用图1及图2所示的硬件结构，通过在ECU40中代替图10所示的程序，执行后面所述的图17所示的程序来来实现。
本实施方式的***具有如下的特征，即，利用基于能够根据实施方式1中的上述方法计算出的放电电压的紊流强度指标值，进行下面所述的缸内气体(混合气)的紊流的控制。即，由于时效变化等原因，在混合气的紊流变得比最初小的状态下进行了燃烧(特别是，稀燃烧)的情况下，由于燃烧速度变慢，所以，存在着燃烧变动变大的担忧。因此，在本实施方式中，进行在同一运转状态下(基本上稳态的运转状态下)的多个循环计算出的紊流强度指标值的分布(波动)的解析。并且，基于该分布的解析结果强化进行该解析的运转状态下的缸内气体的紊流。另外，对于运转中变化的运转状态的每一个，进行这种解析和基于该解析结果的缸内气体的紊流的控制。
更具体地说，在本实施方式中，作为这种解析，与实施方式4一样，计算出在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值。另外，判定计算出的平均值是否比在计算该平均值的运转状态下的基准值(在内燃机10处于新的状态时的紊流强度指标值)小。另外，在借助这种解析判定为平均值比基准值小的情况下，强化计算上述平均值的运转状态下的缸内气体的紊流。
图17是表示为了实现本发明的实施方式5中的特征性的缸内气体的紊流的控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，在基本上稳态的运转状态(例如，由发动机转速和发动机负荷(吸入空气量)等规定)到来了时，对于每个气缸执行本程序。另外，在图17中，对于与实施方式4中的图16表示的步骤相同的步骤，赋予相同的附图标记并省略或简化其说明。
在图17所示的程序中，ECU40在步骤406中计算出多个循环之间的紊流强度指标值的平均值之后，判定所计算出的平均值是否比上述基准值小(步骤500)。ECU40存储有事前确定了紊流强度指标值的上述基准值与运转状态的关系的映射，在本程序中，参照该映射，计算出对应于现在的运转状态的紊流强度指标值的基准值。
在步骤500中判定为平均值比基准值小的情况下，接着，ECU40为了消除平均值相对应基准值的差异，利用TCV26强化缸内气体的紊流(步骤502)。
根据以上说明的图17所示的程序，计算出在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值，通过将计算出的平均值与上述基准值进行比较，进行在所述多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析。并且，基于该解析结果，在平均值比基准值小的情况下，强化缸内气体的紊流。从而，由于可以提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制燃烧变动变大。
另外，在上述实施方式5中，对于利用基于根据实施方式1中的上述方法的放电电压的紊流强度指标值的平均值进行的缸内气体的紊流的控制进行了说明。但是，本发明中的基于多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析结果的缸内气体的紊流的控制，并不局限于上述控制。即，上述分布的解析方法，例如，也可以代替计算多个循环之间的紊流强度指标值的平均值，而计算多个循环中的紊流强度指标值的变动率，或者多个循环之间的紊流强度指标值的中值。
更具体地说，这里所说的紊流强度指标值的变动率，指的是表示在同一运转状态下的多个循环之间的缸内气体的紊流的变动的剧烈程度的参数。该紊流强度指标值的变动率，例如，可以像下面所述的那样来计算。即，对于多个循环中的各个循环的紊流强度指标值，计算出紊流强度指标值相对于规定的基准值(例如，在实施方式5中说明的基准值)的变化率的绝对值。并且，取所计算出的各个循环的变化率的绝对值的平均。在这样计算出的紊流强度指标值的变动率大的情况下，即，在同一运转状态下的多个循环之间的缸内气体的紊流的变动剧烈的情况下，由于循环之间的燃烧速度的变动变大，担忧燃烧的变动会变大。从而，在这种情况下，由于通过利用紊流强度指标值的变动率作为参数进行和上述实施方式5同样的缸内气体的紊流的强化，使各个循环的燃烧稳定化，所以，可以抑制燃烧变动的增大。
另外，本发明中的缸内气体的紊流控制并不局限于利用紊流强度指标值的控制，例如，也可以代之以利用根据上述实施方式2的方法的基于放电电压的紊流燃烧速度ST，同样地进行。
进而，在本发明的缸内气体的紊流的控制中使用的促动器并不局限于TCV26，例如，也可以是在气缸内生成旋涡流(横向涡流)用的旋涡控制阀(SCV)，或者，也可以是能够在同一气缸内的多个进气门打开正时设置相位差的可变气门机构。
另外，在上述实施方式5中，ECU40通过执行上述步骤406、500及502的一系列的处理，实现本发明中的“气流强化机构”。
实施方式6.
接着，主要参照图18对于本发明的实施方式6进行说明。
本实施方式的***可以利用图1及图2所示的硬件结构，通过在ECU40中代替图10所示的程序，执行后面的图18所示的程序来实现。
本实施方式的***具有如下的特征，即，利用基于能够根据实施方式1中的上述方法计算出的放电电压的紊流强度指标值，在稀燃烧运转(更优选地，在均匀燃烧的稀燃烧运转)时，进行下面所述的燃料喷射量控制。即，由于时效变化等原因，在混合气的紊流变得比当初小的状态下进行稀燃烧运转的情况下，存在着由于紊流小而使燃烧速度慢，因而燃烧变动变大的担忧。因此，在本实施方式中，进行在同一运转状态下(基本上稳态的运转状态下)的多个循环中计算出的紊流强度指标值的分布(波动)的解析。并且，在稀燃烧运转时，基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的燃料喷射增量。另外，对于在运转中变化的运转状态的每一个进行这样的解析和基于该解析结果的稀燃烧运转时的燃料喷射量控制。
更具体地说，在本实施方式中，作为这样的解析，与实施方式4同样，计算同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值。并且，判定计算出的平均值是否比在计算该平均值的运转状态下的基准值(内燃机10处于新的状态时的紊流强度指标值)小。并且，在稀燃烧运转时，在通过这样的解析判定为平均值比基准值小的情况下，使计算出上述平均值的运转状态的燃料喷射增量。
图18是表示为了实现本发明的实施方式6的特征性的燃料喷射量控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，在稀燃烧运转时，在基本上稳态的运转状态(例如，由发动机转速和发动机负荷(吸入空气量等)规定)到来时，对于每个气缸执行本程序。另外，在图18中，对于与实施方式5中图17所示的步骤相同的步骤，赋予相同的附图标记，省略或简化其说明。
在图18所示的程序中，ECU40在步骤500中判定为多个循环之间的紊流强度指标值的平均值比上述基准值小的情况下，接着，只使燃料喷射以规定的量增量(步骤600)。
根据以上说明的图18所示的程序，在稀燃烧运转时，计算出在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值，通过将计算出的平均值与基准值比较，进行该多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析。并且，基于这种解析的结果，在平均值比基准值小的情况下，增加燃料喷射量。借此，由于通过将缸内的空燃比浓混合比化，可以提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制燃烧变动增大。
另外，在上述实施方式6中，对于利用基于根据实施方式1中的上述方法的放电电压的紊流强度指标值的平均值的燃料喷射量控制进行了说明。但是，本发明中的基于多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析结果的燃料喷射量控制，并不局限于上面所述的控制。即，例如，上述分布的解析方法，也可以代替多个循环之间的紊流强度指标值的平均值的计算，而计算多个循环中的紊流强度指标值的变动率或者多个循环之间的紊流强度指标值的中间值。另外，这里所说的紊流强度指标值的变动率与在实施方式5中的上述变动率相同。即，在稀燃烧运转时，在紊流强度指标值的变动率比规定的基准值大的情况下，由于通过作为参数利用紊流强度指标值的变动率进行与上述实施方式6同样的燃料喷射的增量，可以使各个循环的稀燃烧稳定化，所以，可以抑制燃烧变动变大。
另外，本发明中的燃料喷射量控制并不局限于利用紊流强度指标值的控制，例如，也可以代之以利用基于根据上述实施方式2的放电电压的紊流燃烧速度ST同样地进行控制。
另外，在上述实施方式6中，ECU40通过执行上述步骤406、500及600等一系列的处理，实现本发明的“燃料增量执行机构”。
实施方式7.
其次，主要参照图19，对于本发明的实施方式7进行说明。
本实施方式的***可以利用图1即及图2所示的硬件结构，通过在ECU40中代替图10所示的程序而执行后面描述的图19所示的程序来实现。
本实施方式的***具有利用能够基于根据实施方式1中的上述方法计算出的放电电压的紊流强度指标值，进行如下面所述的EGR控制的特征。即，在由于时效变化等原因，混合气的紊流变得比当初小的状态下，将EGR气体导入到气缸内进行EGR燃烧运转的情况下，由于紊流小、燃烧速度慢，所以，有燃烧变动变大的担忧。因此，在本实施方式中，进行在同一运转状态下(基本上稳态的运转状态下)的多个循环中计算的紊流强度指标值的分布(波动)的解析。并且，在EGR燃烧运转时，基于该分别的解析结果，降低在进行了该解析的运转状态下的EGR率(排气再循环率)。另外，对在运转中变化的运转状态的每一个进行基于这样的解析及该解析结果的EGR燃烧运转时的EGR控制。
更具体地说，在本实施方式中，作为这样的解析，和实施方式4等一样，计算在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值。并且，判定计算出的平均值是否比计算该平均值的运转状态下的基准值(内燃机10为新的状态时的紊流强度指标值)小。并且，在EGR燃烧运转时，在通过这样的解析判定为平均值比基准值小的情况下，降低计算出上述平均值的运转状态下的EGR率。
图19是表示为了实现本发明的实施方式7中的特征性的EGR控制，ECU40执行的控制程序的流程图。另外，在EGR燃烧运转时，在基本上稳态的运转状态(例如，由发动机转速和发动机负荷(吸入空气量等)规定)到来时，对于每个气缸执行本程序。另外，在图19中，对于与实施方式5中的图17所示的步骤相同的步骤，赋予相同的附图标记，省略或者简化其说明。
在图19所示的程序中，ECU40在步骤500中判定为多个循环之间的紊流强度指标值的平均值比上述基准值小的情况下，接着，减小EGR阀38的开度，以便将EGR率降低到规定值(包括零)(步骤700)。
根据以上说明的图19所示的程序，在EGR燃烧运转时，计算在同一运转状态下的多个循环之间的紊流强度指标值的平均值，通过将计算出的平均值与上述基准值比较，进行该多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析。并且，基于该解析结果，在平均值比基准值小的情况下，降低EGR率。借此，由于可以提高(恢复)燃烧速度，所以，可以抑制在EGR气体的导入时燃烧变动变大。
另外，在上述实施方式7中，对于利用基于根据实施方式1中的上述方法的放电电压的紊流强度指标值的平均值的EGR控制进行了说明。但是，基于本发明中的多个循环之间的紊流强度指标值的分布的解析结果的EGR控制，并不局限于上述控制。即，上述分布的解析方法，例如，也可以代替多个循环之间的紊流强度指标值的平均值的计算，而计算多个循环中的紊流强度指标值的变动率，或者多个循环之间的紊流强度指标值的的中央值。另外，这里所说的紊流强度指标值的变动率，与实施方式5中的上述变动率相同。即，在EGR燃烧运转时，在紊流强度指标值的变动率比规定的基准值大的情况下，由于通过利用紊流强度指标值的变动率作为参数，与上述实施方式7同样地降低EGR率，可以使各个循环的EGR燃烧稳定化，所以，可以抑制燃烧变动变大。
另外，本发明中的燃料喷射量控制并不局限于利用紊流强度指标值，例如，也可以代之以利用基于根据上述实施方式2的方法的放电电压的紊流燃烧速度ST，同样地进行。
进而，在上述实施方式7中，举例说明了调整EGR阀38的开度，经由EGR通路36调整回流到进气通路12中的排气量的控制(所谓的外部EGR控制)的例子。但是，本发明的EGR控制，并不局限于以外部EGR控制作为前提，也可以以通过调整进气门打开期间和排气门打开期间重叠的气门重叠期间来调整残留在气缸内的排气量的控制(所谓的内部EGR控制)作为前提。
另外，在上述实施方式7中，通过ECU40执行上述步骤406、500及700一系列的处理，实现本发明的“排气再循环控制机构”。
另外，在上述实施方式1至7中，举例说明了配备有向缸内直接喷射燃料的燃料喷射阀28的缸内直接喷射式的内燃机10。但是，作为本发明的对象的内燃机，并不局限于上述方式，也可以是配备有向进气口喷射燃料的燃料喷射阀的进气口喷射式的内燃机。
另外，上述实施方式1至7的控制，并不限于像以上说明的那样单独地实施，也可以在可能的范围内适当地组合实施。
附图标记说明
10  内燃机
12  进气通路
14  排气通路
16  空气滤清器
18  空气流量计
20  涡轮增压器
22  中间冷却器
24  节气门
26  翻滚控制阀(TCV)
28  燃料喷射阀
30  点火装置
32  催化剂
34  空燃比传感器
36  EGR通路
38  EGR阀
40  ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)
42  曲柄角传感器
44  第一火花塞
44a  第一火花塞的中心电极
44b  第一火花塞的接地电极
46  第二火花塞
46a  第二火花塞的中心电极
46b  第二火花塞的接地电极
48  第一点火线圈
48a  第一点火线圈的初级线圈
48b  第一点火线圈的铁心
48c  第一点火线圈的初级线圈
50  第一电容器
52  第一能量发生装置
54  第一晶体管
56  第二点火线圈
58  第二电容器
60  第二能量发生装置
62  第二晶体管

Claims (30)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，配备有：
火花塞，所述火花塞用于对缸内的混合气点火；
放电电压计测机构，所述放电电压计测机构计测所述火花塞的放电电压；以及
点火能量调整机构，所述点火能量调整机构基于从直至达到点火为止的放电期间的至少一部分期间中的放电电压提取出的规定频率成分，计算表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值，根据所述紊流强度指标值，调整在计算出了该紊流强度指标值的循环的燃烧期间中供应给所述火花塞的点火能量。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述规定频率成分是大于等于规定频率的高频频带的频率成分。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述紊流强度指标值大于等于第一规定值的情况下，所述点火能量调整机构停止所述火花塞的放电。
4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值的情况下，所述点火能量调整机构执行所述火花塞的再放电。
5.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有第二火花塞，所述第二火花塞用于对缸内的混合气点火，
在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值的情况下，所述点火能量调整机构执行所述第二火花塞的放电。
6.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火正时检测机构，所述点火正时检测机构检测混合气的点火正时，
在所述紊流强度指标值大于等于第一规定值，并且所述点火正时比第三规定值早的情况下，所述点火能量调整机构停止所述火花塞的放电。
7.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火正时检测机构，所述点火正时检测机构检测混合气的点火正时，
在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值，并且所述点火正时比第四规定值晚的情况下，所述点火能量调整机构执行所述火花塞的再放电。
8.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有：
第二火花塞，所述第二火花塞用于对缸内的混合气点火；以及
点火正时检测机构，所述点火正时检侧机构检测混合气的点火正时，
在所述紊流强度指标值小于等于第二规定值，并且所述点火正时比第四规定值晚的情况下，所述点火能量调整机构执行所述第二火花塞的放电。
9.如权利要求4或7所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有燃料喷射控制机构，所述燃料喷射控制机构在所述火花塞的所述再放电之前执行燃料喷射。
10.如权利要求5或8所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有燃料喷射控制机构，所述燃料喷射控制机构在所述第二火花塞的放电之前执行燃料喷射。
11.如权利要求1至10中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火正时控制机构，所述点火正时控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且将进行了该解析的运转状态下的点火正时控制成基于该分布的解析结果的最佳点火正时。
12.如权利要求1至11中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有气流强化机构，所述气流强化机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，强化进行了该解析的运转状态下的缸内气体的紊流。
13.如权利要求1至12中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有燃料增量执行机构，在处于比理论空燃比稀的空燃比下的稀燃烧运转时，所述燃料增量执行机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且在所述稀燃烧运转时，基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的燃料喷射增量。
14.如权利要求1至13中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有排气再循环控制机构，所述排气再循环控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流强度指标值的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的排气再循环率降低。
15.一种内燃机的控制装置，其特征在于，配备有：
火花塞，所述火花塞用于对缸内的混合气点火；
放电电压计测机构，所述放电电压计测机构计测所述火花塞的放电电压；以及
推定机构，所述推定机构基于从直至达到点火为止的放电期间的至少一部分期间中的放电电压提取出的规定频率成分，推定紊流燃烧速度，所述紊流燃烧速度是在缸内的混合气的紊流状态下的燃烧速度。
16.如权利要求15所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述规定频率成分是大于等于规定频率的高频频带的频率成分。
17.如权利要求15或16所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述推定机构是基于所述规定频率成分计算表示缸内气体的紊流强度的紊流强度指标值、并且基于计算出的所述紊流强度指标值推定所述紊流燃烧速度的机构。
18.如权利要求15至17中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火能量调整机构，所述点火能量调整机构根据所述紊流燃烧速度，调整在推定出了所述紊流燃烧速度的循环的燃烧期间中供应给所述火花塞的点火能量。
19.如权利要求18所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述紊流燃烧速度大于等于第五规定值的情况下，所述点火能量调整机构停止所述火花塞的放电。
20.如权利要求18所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值的情况下，所述点火能量调整机构执行所述火花塞的再放电。
21.如权利要求18所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有第二火花塞，所述第二火花塞用于对缸内的混合气点火，
在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值的情况下，所述点火能量调整机构执行所述第二火花塞的放电。
22.如权利要求18所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火正时检测机构，所述点火正时检测机构检测混合气的点火正时，
在所述紊流燃烧速度大于等于第五规定值，并且所述点火正时比第七规定值早的情况下，所述点火能量调整机构停止所述火花塞的放电。
23.如权利要求18所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火正时检测机构，所述点火正时检测机构检测混合气的点火正时，
在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值，并且所述点火正时比第八规定值晚的情况下，所述点火能量调整机构执行所述火花塞的再放电。
24.如权利要求18所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有：
第二火花塞，所述第二火花塞用于对缸内的混合气点火；以及
点火正时检测机构，所述点火正时检测机构检测混合气的点火正时，
在所述紊流燃烧速度小于等于第六规定值，并且所述点火正时比第八规定值晚的情况下，所述点火能量调整机构执行所述第二火花塞的放电。
25.如权利要求20或23所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有燃料喷射控制机构，所述燃料喷射控制机构在所述火花塞的所述再放电之前执行燃料喷射。
26.如权利要求21或24所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有燃料喷射控制机构，所述燃料喷射控制机构在所述第二火花塞的放电之前执行燃料喷射。
27.如权利要求15至26中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有点火正时控制机构，所述点火正时控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且将进行了该解析的运转状态下的点火正时控制成基于该分布的解析结果的最佳点火正时。
28.如权利要求15至27中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有气流强化机构，所述气流强化机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，强化进行了该解析的运转状态下的缸内气体的紊流。
29.如权利要求15至28中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有燃料增量执行机构，在处于比理论空燃比稀的空燃比下的稀燃烧运转时，所述燃料增量执行机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且在所述稀燃烧运转时，基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的燃料喷射增量。
30.如权利要求15至29中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，还配备有排气再循环控制机构，所述排气再循环控制机构对在处于同一运转状态下的多个循环中计算的所述紊流燃烧速度的分布进行解析，并且基于该分布的解析结果，使进行了该解析的运转状态下的排气再循环率降低。
CN201280077546.6A 2012-12-05 2012-12-05 内燃机的控制装置 Pending CN104838132A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/081551 WO2014087504A1 (ja) 2012-12-05 2012-12-05 内燃機関の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104838132A true CN104838132A (zh) 2015-08-12

Family

ID=50882954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280077546.6A Pending CN104838132A (zh) 2012-12-05 2012-12-05 内燃机的控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150316019A1 (zh)
EP (1) EP2930348A4 (zh)
JP (1) JP5939308B2 (zh)
CN (1) CN104838132A (zh)
WO (1) WO2014087504A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107044353A (zh) * 2016-02-08 2017-08-15 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
CN110300845A (zh) * 2017-02-06 2019-10-01 株式会社电装 点火控制***
CN113015848A (zh) * 2019-01-09 2021-06-22 日立安斯泰莫株式会社 控制装置

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2775135A4 (en) * 2011-10-31 2016-03-09 Nissan Motor IGNITION DEVICE AND IGNITION PROCESS FOR A COMBUSTION ENGINE
JP2015533983A (ja) * 2012-09-17 2015-11-26 プロメテウス アプライド テクノロジーズ，エルエルシー スパークプラグ性能及び耐久性を改善する時変スパーク電流量
US10012204B2 (en) * 2015-06-23 2018-07-03 Shu Wang Engine operation control
JP6677497B2 (ja) * 2015-12-09 2020-04-08 株式会社Ｓｏｋｅｎ 内燃機関の制御装置
DE102017111917B4 (de) * 2016-06-07 2023-08-24 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Verfahren zum Ermitteln der Notwendigkeit eines Zündkerzenwechsels
JP6741513B2 (ja) * 2016-08-04 2020-08-19 株式会社デンソー 内燃機関の点火装置
EP3737854B1 (en) * 2018-01-12 2024-03-27 Cummins, Inc. Systems and method for harmonizing knock in engine cylinders
JP7225593B2 (ja) * 2018-07-26 2023-02-21 マツダ株式会社 圧縮着火式エンジンの制御装置
JP7318125B2 (ja) * 2020-05-25 2023-07-31 日立Astemo株式会社 電子制御装置
JP2022076785A (ja) * 2020-11-10 2022-05-20 マツダ株式会社 エンジンの制御方法及びエンジンシステム
JP2022076784A (ja) * 2020-11-10 2022-05-20 マツダ株式会社 エンジンの制御方法及びエンジンシステム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2142086A (en) * 1983-06-23 1985-01-09 Ford Motor Co Engine control systems
JPS63168282U (zh) 1987-04-22 1988-11-01
JP2575282B2 (ja) * 1992-11-13 1997-01-22 日本特殊陶業株式会社 点火プラグ電圧検出装置
JPH07119533A (ja) * 1993-10-27 1995-05-09 Unisia Jecs Corp 内燃機関の燃焼状態検出装置
JP3211542B2 (ja) 1994-02-28 2001-09-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2002106455A (ja) * 2000-10-03 2002-04-10 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関用点火装置
JP4747763B2 (ja) * 2005-09-28 2011-08-17 日産自動車株式会社 エンジンの点火時期制御方法及びエンジンの点火時期制御装置
AT504369B8 (de) * 2006-05-12 2008-09-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine
AT504010B1 (de) * 2006-05-12 2008-10-15 Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg Zündeinrichtung für eine brennkraftmaschine
JP4980807B2 (ja) * 2007-07-03 2012-07-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2010138880A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Diamond Electric Mfg Co Ltd 内燃機関の燃焼制御装置
JP2010190091A (ja) * 2009-02-17 2010-09-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の筒内圧力検出装置
EP2325476B1 (en) * 2009-11-20 2016-04-13 Delphi Technologies, Inc. Coupled multi-charge ignition system with an intelligent controlling circuit
JP5430437B2 (ja) * 2010-02-17 2014-02-26 三菱電機株式会社 点火装置および点火方法
US8078384B2 (en) * 2010-06-25 2011-12-13 Ford Global Technologies, Llc Engine control using spark restrike/multi-strike
WO2012120668A1 (ja) * 2011-03-09 2012-09-13 トヨタ自動車株式会社 エンジンの制御装置
JP5696568B2 (ja) * 2011-04-04 2015-04-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9291142B2 (en) * 2011-09-14 2016-03-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Ignition control device for internal combustion engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107044353A (zh) * 2016-02-08 2017-08-15 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
CN110300845A (zh) * 2017-02-06 2019-10-01 株式会社电装 点火控制***
CN110300845B (zh) * 2017-02-06 2021-09-14 株式会社电装 点火控制***
CN113015848A (zh) * 2019-01-09 2021-06-22 日立安斯泰莫株式会社 控制装置
CN113015848B (zh) * 2019-01-09 2022-04-29 日立安斯泰莫株式会社 控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2930348A4 (en) 2016-07-13
US20150316019A1 (en) 2015-11-05
JPWO2014087504A1 (ja) 2017-01-05
WO2014087504A1 (ja) 2014-06-12
JP5939308B2 (ja) 2016-06-22
EP2930348A1 (en) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104838132A (zh) 内燃机的控制装置
Jung et al. Combined effects of spark discharge pattern and tumble level on cycle-to-cycle variations of combustion at lean limits of SI engine operation
Chen et al. Numerical investigations on the effects of turbulence intensity on knocking combustion in a downsized gasoline engine
Cavina et al. Investigation of water injection effects on combustion characteristics of a gdi tc engine
US8078387B2 (en) Control apparatus for spark-ignition engine
US6789527B2 (en) Method for adaptively controlling knocking of a gasoline direct fuel injection internal combustion engine, and a corresponding device
CN103423004B (zh) 内燃机的燃料喷射控制***
Wheeler et al. Increasing EGR Tolerance using High Tumble in a Modern GTDI Engine for Improved Low-Speed Performance
EP3130785B1 (en) Engine control system
US9003776B2 (en) Method for regenerating an exhaust after treatment device
CN105518271A (zh) 具有电子控制的滚翻控制阀的内燃机
Imaoka et al. A study of a multistage injection mechanism for improving the combustion of direct-injection gasoline engines
Kaul et al. Effects of external EGR loop on cycle-to-cycle dynamics of dilute SI combustion
CN108071505A (zh) 内燃机的控制装置
CN105829691B (zh) 火花点火式内燃机的控制***
EP3421765B1 (en) Compression autoignition engine
CN104093959A (zh) 内燃机的控制装置
CN105888860A (zh) 用于内燃机的控制设备
Yin et al. Experimental study of the combustion characteristics prediction model for a sensor-less closed-loop control in a heavy-duty NG engine
Costa et al. Experimental and numerical investigation of the effect of split injections on the performance of a GDI engine under lean operation
Horibe et al. Improvement of thermal efficiency in a diesel engine with high-pressure split main injection
CN105593502A (zh) 内燃机的控制装置
JP2013015023A (ja) 筒内噴射式エンジンの制御装置
Shin et al. Effect of late intake valve closing on the particle number emissions of a turbocharged gasoline direct injection engine
Spessa et al. Steady-State and Transient Operations of a Euro VI 3.0 L HD Diesel Engine with Innovative Model-Based and Pressure-Based Combustion Control Techniques

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150812

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication