JP2020084855A - Device and method for controlling internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To provide a device and a method for controlling an internal combustion engine which can accurately estimate a plug wear state of an ignition plug.SOLUTION: A secondary voltage induced by a secondary coil (132) of an ignition coil device (13) in correspondence with a primary voltage generated in a primary coil (131) of an ignition coil device (13) is calculated on the basis of characteristics showing the relationship between the primary voltage and the secondary voltage provided in advance, the secondary voltage induced by the secondary coil (132) is calculated on the basis of time from the point of time when the conduction of the primary coil (131) is interrupted to the point of time when the primary voltage is rapidly changed in accordance with the electrical discharge of an ignition plug (12), the secondary voltage generated by the secondary coil (132) is finally calculated on the basis of the secondary voltages respectively calculated, and a plug wear state of the ignition plug is determined on the basis of the secondary voltage ultimately calculated.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本願は、内燃機関の制御装置及び制御方法に関する。 The present application relates to a control device and a control method for an internal combustion engine.

従来から内燃機関の点火装置として、点火コイル装置により昇圧した電圧を点火プラグに供給し、内燃機関の燃焼室内に配置された点火プラグのギャップ間で火花放電（ここでは絶縁破壊及びその後の放電プラズマの形成をいう）を発生させ、この火花放電が与えるエネルギーにより燃焼室内の混合気に火花点火させる点火システムが知られている。 Conventionally, as an ignition device of an internal combustion engine, a voltage boosted by an ignition coil device is supplied to an ignition plug, and spark discharge (here, dielectric breakdown and subsequent discharge plasma is generated between the gaps of the ignition plug arranged in the combustion chamber of the internal combustion engine. Is generated, and the energy given by this spark discharge spark-ignites the mixture in the combustion chamber.

近年では、内燃機関の燃費向上を目指したトレンドである過給器の採用による内燃機関のダウンサイジング化、高圧縮比化、更には高希釈燃焼方式の採用などのために、点火システムに求められる要求が高機能化している。つまり、過給器の採用によりダウンサイジングした内燃機関、或いは高圧縮比を採用した内燃機関に於いては、火花点火時の筒内圧が通常の内燃機関に比べると大幅に高くなる傾向があり、その結果、点火プラグの絶縁破壊電圧も高くなるため、点火コイル装置の出力エネルギーの増大が求められると共に、点火コイル装置及び点火プラグの高耐電圧化への要求が増大している。 In recent years, ignition systems are required for downsizing of internal combustion engines by adopting a supercharger, a high compression ratio, and adoption of a high dilution combustion system, which is a trend aimed at improving fuel efficiency of internal combustion engines. The requirements are becoming more sophisticated. That is, in an internal combustion engine downsized by adopting a supercharger, or in an internal combustion engine adopting a high compression ratio, the cylinder pressure during spark ignition tends to be significantly higher than that of a normal internal combustion engine. As a result, the insulation breakdown voltage of the ignition plug also increases, so that the output energy of the ignition coil device is required to be increased, and the demand for higher withstand voltage of the ignition coil device and the ignition plug is increasing.

ここで、高希釈燃焼とは高濃度に排気ガス再循環（ＥＧＲ）をさせた燃焼のことであり、高希薄燃焼とは、高リーンバーン状態での燃焼のことである。このような高希釈燃焼や高希薄燃焼に於ける混合気は、一般的に安定燃焼領域が狭く、これを安定して燃焼させるためには、点火コイル装置の出力エネルギーを増大させること、点火プラグの放電期間を長くすること、混合気の筒内流動を強くすること、等の実施が有効であること知られている。 Here, high-dilution combustion is combustion in which exhaust gas recirculation (EGR) is performed at high concentration, and high-lean combustion is combustion in a high lean burn state. The air-fuel mixture in such high-dilution combustion or high-lean combustion generally has a narrow stable combustion region, and in order to stably combust this, increase the output energy of the ignition coil device, spark plug It is known that it is effective to increase the discharge period of (1), increase the flow of the air-fuel mixture in the cylinder, and so on.

周知のように、点火プラグの電極は火花放電により消耗するが、点火エネルギーの増大は点火プラグの電極消耗への影響が大きくなる。そして、長時間の使用等により、点火プラグの電極間の隙間であるプラグギャップが大きくなると点火性能の悪化が生じるため、点火プラグ交換等のメンテナンスが必要になる。 As is well known, the spark plug electrode is consumed by spark discharge, but an increase in ignition energy has a large effect on the consumption of the spark plug electrode. If the plug gap, which is a gap between the electrodes of the spark plug, becomes large due to long-term use or the like, the ignition performance deteriorates, and maintenance such as replacement of the spark plug is required.

従来、内燃機関の制御装置が行う点火動作の回数に基づいて、点火プラグの電極の消耗量を推定する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、従来、点火コイル装置の１次コイルに発生する起電力から点火プラグに於ける放電時間を計測し、その放電時間からプラグギャップの値を推定する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。 Conventionally, a technique of estimating the amount of wear of the electrodes of the spark plug based on the number of ignition operations performed by a control device for an internal combustion engine has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). Further, conventionally, a technique has been disclosed in which a discharge time in an ignition plug is measured from an electromotive force generated in a primary coil of an ignition coil device, and a value of a plug gap is estimated from the discharge time (for example, Patent Literature). 2).

特開２０１７−１４５７５３号公報JP, 2017-145753, A 特許第３７０９１１９号公報Japanese Patent No. 3709119

本願の出願人は、点火プラグのプラグギャップが点火コイル装置の２次コイルの電圧及び１次コイルの電圧へ与える影響について確認するため、独自に内燃機関を用いて計測を行った結果、プラグギャップの増大に伴い、プラグギャップに於ける絶縁破壊電圧つまりは点火コイル装置の２次コイルの電圧が増大し、プラグギャップに絶縁破壊が発生するまでの時間が増大し、そして点火プラグのプラグギャップに於ける放電が持続する時間が減少する傾向にあることを確認した。 The applicant of the present application independently measured using an internal combustion engine to confirm the influence of the plug gap of the ignition plug on the voltage of the secondary coil and the voltage of the primary coil of the ignition coil device. With the increase of the voltage, the dielectric breakdown voltage in the plug gap, that is, the voltage of the secondary coil of the ignition coil device increases, the time until the dielectric breakdown occurs in the plug gap increases, and the plug gap of the ignition plug increases. It was confirmed that the discharge duration in the discharge tended to decrease.

前述の特許文献１に開示された従来の技術によれば、点火動作の回数に基づいて点火プラグの電極消耗量を推定することができるとされ、また、特許文献２に開示された従来の技術によれば、点火プラグに於ける放電時間からプラグギャップの値を推定することができるとされるが、これらの従来の技術は、何れも、点火コイル装置及び点火プラグの製造のばらつきによる影響、及び内燃機関の筒内流動状態の変動による点火コイル装置の２次コイルの電圧の変動による影響、が考慮されておらず、そのため夫々の推定精度が低下するという課題があった。 According to the conventional technique disclosed in Patent Document 1 described above, it is possible to estimate the electrode wear amount of the spark plug based on the number of times of the ignition operation, and the conventional technique disclosed in Patent Document 2. According to the above, it is said that the value of the plug gap can be estimated from the discharge time in the spark plug. However, in all of these conventional techniques, the influence of variations in the manufacture of the ignition coil device and the spark plug, Also, the influence of the fluctuation of the voltage of the secondary coil of the ignition coil device due to the fluctuation of the in-cylinder flow state of the internal combustion engine is not taken into consideration, and there is a problem that the estimation accuracy of each of them is lowered.

本願は、従来の技術に於ける前述のような題点を解決するための技術を開示するものであり、点火プラグの電極摩耗状況を精度よく推定することができる内燃機関の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems in the conventional technique, and a control device and a control method for an internal combustion engine capable of accurately estimating the electrode wear state of an ignition plug. The purpose is to provide.

本願に開示される内燃機関の制御装置は、
内燃機関の燃焼室内に配備されたプラグギャップを有する点火プラグと、
直流電源からの電力が供給される１次コイル、及び前記１次コイルと磁気結合され前記１次コイルの巻数よりも多い巻数を備えた２次コイルを有する点火コイル装置と、
を備え、
前記１次コイルへの通電を遮断することにより前記２次コイルに発生した点火電圧を、前記点火プラグに印加して前記プラグギャップに火花放電を発生させ、前記燃焼室内に供給された燃料に点火するように構成された内燃機関の制御装置であって、
前記１次コイルの電圧である１次電圧を検出する１次電圧検出部と、
前記１次電圧に応じて前記２次コイルに誘起された２次電圧を、予め設けられた１次電圧と２次電圧との関連を示す特性に基づいて算出する誘導２次電圧算出部と、
前記１次コイルへの通電を遮断した時点から前記点火プラグの放電に伴う前記１次電圧の急変が発生する時点までの時間に基づいて、前記２次コイルに誘起されている２次電圧を算出するブレイク時間２次電圧算出部と、
前記誘導２次電圧算出部により算出された２次電圧と、前記ブレイク時間２次電圧算出部により算出された２次電圧とから、前記２次コイルが発生した２次電圧を最終的に算出する最終２次電圧算出部と、
前記最終２次電圧算出部により算出された２次電圧に基づいて、前記点火プラグの電極摩耗状態を判定するプラグギャップ判定部と、
を備えたことを特徴とするものである。 The control device for an internal combustion engine disclosed in the present application,
A spark plug having a plug gap arranged in a combustion chamber of an internal combustion engine,
An ignition coil device having a primary coil supplied with electric power from a DC power source, and a secondary coil magnetically coupled to the primary coil and having a number of turns larger than that of the primary coil;
Equipped with
The ignition voltage generated in the secondary coil by cutting off the power supply to the primary coil is applied to the spark plug to generate a spark discharge in the plug gap, and the fuel supplied into the combustion chamber is ignited. A control device for an internal combustion engine configured to:
A primary voltage detection unit that detects a primary voltage that is the voltage of the primary coil;
An induced secondary voltage calculation unit that calculates a secondary voltage induced in the secondary coil according to the primary voltage based on a characteristic that indicates a relationship between a primary voltage and a secondary voltage that is provided in advance.
The secondary voltage induced in the secondary coil is calculated based on the time from when the power supply to the primary coil is cut off to when the sudden change of the primary voltage occurs due to the discharge of the spark plug. A break time secondary voltage calculation unit that
The secondary voltage generated by the secondary coil is finally calculated from the secondary voltage calculated by the induced secondary voltage calculation unit and the secondary voltage calculated by the break time secondary voltage calculation unit. A final secondary voltage calculation unit,
A plug gap determination unit that determines an electrode wear state of the spark plug based on the secondary voltage calculated by the final secondary voltage calculation unit;
It is characterized by having.

また、本願に開示される内燃機関の制御方法は、
点火コイル装置の１次コイルに発生する１次電圧に応じて前記点火コイル装置の２次コイルに誘起された２次電圧を、予め設けられた１次電圧と２次電圧との関連を示す特性に基づいて算出し、
前記１次コイルへの通電を遮断した時点から点火プラグの放電に伴う前記１次電圧の急変が発生する時点までの時間に基づいて、前記２次コイルに誘起されている２次電圧を算出し、
前記算出された夫々の２次電圧に基づいて、前記２次コイルが発生した２次電圧を最終的に算出し
前記最終的に算出した２次電圧に基づいて、前記点火プラグの電極摩耗状態を判定する、
ことを特徴とするものである。 Further, the internal combustion engine control method disclosed in the present application,
A characteristic indicating a relationship between a secondary voltage induced in a secondary coil of the ignition coil device according to a primary voltage generated in the primary coil of the ignition coil device and a secondary voltage provided in advance. Calculated based on
The secondary voltage induced in the secondary coil is calculated based on the time from when the power supply to the primary coil is cut off to when the sudden change in the primary voltage occurs due to the discharge of the spark plug. ,
The secondary voltage generated by the secondary coil is finally calculated based on each of the calculated secondary voltages, and the electrode wear state of the spark plug is determined based on the finally calculated secondary voltage. judge,
It is characterized by that.

本願に開示される内燃機関の制御装置によれば、前記１次コイルの電圧である１次電圧を検出する１次電圧検出部と、前記１次電圧に応じて前記２次コイルに誘起された２次電圧を、予め設けられた１次電圧と２次電圧との関連を示す特性に基づいて算出する誘導２次電圧算出部と、前記１次コイルへの通電を遮断した時点から前記点火プラグの放電に伴う前記１次電圧の急変が発生する時点までの時間に基づいて、前記２次コイルに誘起されている２次電圧を算出するブレイク時間２次電圧算出部と、前記誘導２次電圧算出部により算出された２次電圧と、前記ブレイク時間２次電圧算出部により算出された２次電圧とから、前記２次コイルが発生した２次電圧を最終的に算出する最終２次電圧算出部と、前記最終２次電圧算出部により算出された２次電圧に基づいて、前記点火プラグの電極摩耗状態を判定するプラグギャップ判定部とを備えているので、点火プラグの電極摩耗状況を精度よく推定することができる効果がある。 According to the control device for an internal combustion engine disclosed in the present application, a primary voltage detection unit that detects a primary voltage that is the voltage of the primary coil and a secondary voltage induced in the secondary coil according to the primary voltage. An induced secondary voltage calculation unit that calculates a secondary voltage based on a characteristic indicating a relationship between a primary voltage and a secondary voltage that is provided in advance, and the spark plug from the time when the power supply to the primary coil is cut off. Break time secondary voltage calculation unit for calculating the secondary voltage induced in the secondary coil based on the time until the sudden change of the primary voltage due to the discharge of the secondary voltage. Final secondary voltage calculation for finally calculating the secondary voltage generated by the secondary coil from the secondary voltage calculated by the calculator and the secondary voltage calculated by the break time secondary voltage calculator And a plug gap determination unit that determines the electrode wear state of the spark plug based on the secondary voltage calculated by the final secondary voltage calculation unit. Therefore, the electrode wear state of the spark plug can be accurately determined. There is an effect that can be well estimated.

また、本願に開示される内燃機関の制御方法によれば、点火コイル装置の１次コイルに発生する１次電圧に応じて前記点火コイル装置の２次コイルに誘起された２次電圧を、予め設けられた１次電圧と２次電圧との関連を示す特性に基づいて算出し、前記１次コイルへの通電を遮断した時点から点火プラグの放電に伴う前記１次電圧の急変が発生する時点までの時間に基づいて、前記２次コイルに誘起されている２次電圧を算出し、前記算出された夫々の２次電圧に基づいて、前記２次コイルが発生した２次電圧を最終的に算出し、前記最終的に算出した２次電圧に基づいて、前記点火プラグの電極摩耗状態を判定するようにしているので、点火プラグの電極摩耗状況を精度よく推定することができる効果がある。 Further, according to the control method for the internal combustion engine disclosed in the present application, the secondary voltage induced in the secondary coil of the ignition coil device in accordance with the primary voltage generated in the primary coil of the ignition coil device is set in advance. Calculated based on the characteristic indicating the relationship between the provided primary voltage and secondary voltage, and the point at which the primary voltage suddenly changes due to the discharge of the spark plug from the point at which the power supply to the primary coil is cut off. The secondary voltage induced in the secondary coil is calculated based on the time until, and the secondary voltage generated by the secondary coil is finally determined based on the calculated secondary voltages. Since the electrode wear state of the spark plug is determined based on the calculated and finally calculated secondary voltage, it is possible to accurately estimate the electrode wear state of the spark plug.

実施の形態１による内燃機関の制御装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火コイル装置及び点火プラグを含む回路を概略的に示す回路図である。1 is a circuit diagram schematically showing a circuit including an ignition coil device and an ignition plug in a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. FIG. 実施の形態１による内燃機関の制御装置のハードウェア構成を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a hardware configuration of a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火指示信号と点火コイル装置の１次電圧と２次電圧の代表波形を示す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing representative waveforms of an ignition instruction signal and a primary voltage and a secondary voltage of an ignition coil device in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火コイル装置の１次側電流を一定としたときの、１次電圧と２次電圧との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the primary voltage and the secondary voltage when the primary side current of the ignition coil device is constant in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火コイル装置の１次側電流を複数の値としたときの、１次電圧と２次電圧との関係を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the primary voltage and the secondary voltage when the primary current of the ignition coil device is set to a plurality of values in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、ブレイク時間と２次電圧との関係を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a break time and a secondary voltage in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、プラグギャップに流れる放電電流の波形のばらつきを示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing variations in the waveform of the discharge current flowing in the plug gap in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、絶縁破壊電圧のばらつき頻度を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a variation frequency of dielectric breakdown voltage in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火電極摩耗判定処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing ignition electrode wear determination processing in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. 実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度と筒内圧力の関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a crank angle and in-cylinder pressure in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment.

実施の形態１．
以下、実施の形態１による内燃機関の制御装置について、図面を参照して説明する。図１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置を示す概略構成図、図２は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火コイル装置及び点火プラグを含む回路を概略的に示す回路図、図３は、実施の形態１による内燃機関の制御装置を示すブロック図、図４は、実施の形態１による内燃機関の制御装置のハードウェア構成を示す構成図である。内燃機関１及びＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０は、車両に搭載される。内燃機関１は、車両の車輪を駆動する駆動力源となる。内燃機関1を制御する制御装置としてのＥＣＵ５０は、内燃機関１の動作を総合的に制御するマイクロプロセッサを備えている。 Embodiment 1.
Hereinafter, a control device for an internal combustion engine according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram showing a control device for an internal combustion engine according to a first embodiment, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a circuit including an ignition coil device and an ignition plug in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. 3 is a block diagram showing a control device for an internal combustion engine according to the first embodiment, and FIG. 4 is a configuration diagram showing a hardware configuration of the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. The internal combustion engine 1 and an ECU (Engine Control Unit) 50 are mounted on a vehicle. The internal combustion engine 1 serves as a driving force source that drives the wheels of the vehicle. The ECU 50 as a control device for controlling the internal combustion engine 1 includes a microprocessor that comprehensively controls the operation of the internal combustion engine 1.

（１）内燃機関１の構成
まず、内燃機関１の構成について説明する。図１に於いて、内燃機関１は、空気と燃料の混合気を燃焼する燃焼室２５を有している。燃焼室２５は、シリンダ（気筒）とピストンにより構成されている。以下の説明では、燃焼室２５の内部を筒内と称することもある。内燃機関１は、燃焼室２５に空気を供給する吸気路２３と、燃焼室２５で混合気が燃焼することで発生する排気ガスを排出する排気路１４とを備えている。 (1) Configuration of Internal Combustion Engine 1 First, the configuration of the internal combustion engine 1 will be described. In FIG. 1, the internal combustion engine 1 has a combustion chamber 25 that burns a mixture of air and fuel. The combustion chamber 25 is composed of a cylinder and a piston. In the following description, the inside of the combustion chamber 25 may be referred to as a cylinder. The internal combustion engine 1 includes an intake passage 23 that supplies air to the combustion chamber 25, and an exhaust passage 14 that discharges exhaust gas generated by burning the air-fuel mixture in the combustion chamber 25.

吸気路２３の上流側には、大気から吸気路２３に吸入される吸入空気の流量に応じた電気信号を出力するエアフローセンサ２が設けられている。エアフローセンサ２の下流側の吸気路２３には、吸気路２３を開閉する電子制御式のスロットルバルブ４が設けられている。スロットルバルブ４には、スロットルバルブ４の開度に応じた電気信号を出力するスロットル開度センサ３が設けられている。スロットルバルブ４の下流側の吸気路２３の部分は、吸気マニホールド１９を構成している。吸気マニホールド１９の上流側の部分は、吸気脈動を抑制するサージタンク５を構成し、吸気マニホールド１９の下流側の部分は、吸気ポート６を構成している。 On the upstream side of the intake passage 23, an air flow sensor 2 that outputs an electric signal according to the flow rate of intake air drawn from the atmosphere into the intake passage 23 is provided. An electronically controlled throttle valve 4 that opens and closes the intake passage 23 is provided in the intake passage 23 on the downstream side of the air flow sensor 2. The throttle valve 4 is provided with a throttle opening sensor 3 that outputs an electric signal according to the opening of the throttle valve 4. The intake passage 23 on the downstream side of the throttle valve 4 constitutes an intake manifold 19. An upstream portion of the intake manifold 19 constitutes a surge tank 5 that suppresses intake pulsation, and a downstream portion of the intake manifold 19 constitutes an intake port 6.

内燃機関１は、排気路１４から吸気マニホールド１９に排気ガスを還流するＥＧＲ流路２１と、ＥＧＲ流路２１を開閉する電子制御式のＥＧＲバルブ１５と、を備えている。吸気マニホールド１９には、吸気マニホールド１９内の気体の圧力であるマニホールド圧に応じた電気信号を出力するマニホールド圧センサ７と、吸気マニホールド１９内の気体の温度であるマニホールド温度に応じた電気信号を出力するマニホールド温度センサ８と、が設けられている。 The internal combustion engine 1 includes an EGR passage 21 that recirculates exhaust gas from the exhaust passage 14 to the intake manifold 19, and an electronically controlled EGR valve 15 that opens and closes the EGR passage 21. The intake manifold 19 includes a manifold pressure sensor 7 that outputs an electric signal corresponding to the manifold pressure that is the gas pressure inside the intake manifold 19, and an electric signal that corresponds to the manifold temperature that is the temperature of the gas inside the intake manifold 19. A manifold temperature sensor 8 for outputting is provided.

燃焼室２５には、燃焼室２５内に燃料を噴射する燃料供給装置としてのインジェクタ９が設けられている。インジェクタ９は、弁体が弁座から離反することにより燃焼室内へ燃料の噴射を行ない、弁体が弁座に着座することにより、燃焼室内への燃料の噴射による燃料の供給を停止することが可能なように構成されている。なお、インジェクタ９は、吸気ポート６内に燃料を噴射するように、吸気ポート６に設けられてもよい。 The combustion chamber 25 is provided with an injector 9 as a fuel supply device for injecting fuel into the combustion chamber 25. The injector 9 injects fuel into the combustion chamber when the valve element separates from the valve seat, and stops the fuel supply by injecting fuel into the combustion chamber when the valve element sits on the valve seat. It is configured to be possible. The injector 9 may be provided in the intake port 6 so as to inject fuel into the intake port 6.

燃焼室２５の頂部には、空気と燃料の混合気に点火する点火プラグ１２が設けられている。また、点火プラグ１２に点火エネルギーを供給する点火コイル装置１３が設けられている。更に、燃焼室２５の頂部には、吸気路２３から燃焼室２５内に吸入される吸入空気量を調節する吸気バルブ１０１と、燃焼室２５内から排気路１４に排出される排気ガス量を調節する排気バルブ１１１と、が設けられている。 A spark plug 12 for igniting a mixture of air and fuel is provided at the top of the combustion chamber 25. An ignition coil device 13 that supplies ignition energy to the ignition plug 12 is also provided. Further, at the top of the combustion chamber 25, an intake valve 101 for adjusting the amount of intake air taken into the combustion chamber 25 from the intake passage 23, and for adjusting the amount of exhaust gas discharged from the combustion chamber 25 to the exhaust passage 14 are provided. And an exhaust valve 111 for controlling the exhaust.

吸気バルブ１０１には、そのバルブ開閉タイミングを可変にする吸気可変バルブタイミング機構１０が設けられている。排気バルブ１１１には、そのバルブ開閉タイミングを可変にする排気可変バルブタイミング機構１１が設けられている。吸気可変バルブタイミング機構１０及び排気可変バルブタイミング機構１１は、夫々、バルブの開閉タイミングの位相角を変更する電動アクチュエータ（図示せず）を有している。内燃機関１のクランク軸には、複数の歯を有する回転プレート１６が設けられている。クランク角センサ１７は、回転プレート１６の回転に応じた電気信号を出力する。 The intake valve 101 is provided with an intake variable valve timing mechanism 10 that makes the valve opening/closing timing variable. The exhaust valve 111 is provided with an exhaust variable valve timing mechanism 11 that makes the valve opening/closing timing variable. The intake variable valve timing mechanism 10 and the exhaust variable valve timing mechanism 11 each have an electric actuator (not shown) that changes the phase angle of the valve opening/closing timing. The crankshaft of the internal combustion engine 1 is provided with a rotating plate 16 having a plurality of teeth. The crank angle sensor 17 outputs an electric signal according to the rotation of the rotary plate 16.

（２）点火プラグ１２及び点火コイル装置１３の構成
次に、点火プラグ１２及び点火コイル装置１３の構成について説明する。図２に於いて、点火プラグ１２は、燃焼室２５の内部にプラグギャップ１２２が露出するように配置され、プラグギャップ１２２に放電プラズマを発生するように構成されている。点火プラグ１２は、ラジオノイズを抑制するために、プラグギャップ１２２に直列接続された抵抗１２１を備えている。 (2) Configurations of Spark Plug 12 and Ignition Coil Device 13 Next, configurations of the spark plug 12 and the ignition coil device 13 will be described. In FIG. 2, the spark plug 12 is disposed inside the combustion chamber 25 so that the plug gap 122 is exposed, and discharge plasma is generated in the plug gap 122. The spark plug 12 includes a resistor 121 connected in series with a plug gap 122 in order to suppress radio noise.

点火コイル装置１３は、直流電源２０から電力が供給される１次コイル１３１と、１次コイル１３１よりも巻き数が多く、点火プラグ１２に供給する高圧の点火電圧を発生させる２次コイル１３２とを備えている。１次コイル１３１と２次コイル１３２とは、共通の鉄心（以下、コアと称する）１３６に巻装されている。１次コイル１３１、２次コイル１３２、及びコア１３６は、昇圧トランスを構成している。点火コイル装置１３は、直流電源２０から１次コイル１３１への通電をオン又はオフするイグナイタ１３３としてのスイッチング素子を備えている。 The ignition coil device 13 includes a primary coil 131 to which electric power is supplied from the DC power source 20, and a secondary coil 132 which has a larger number of turns than the primary coil 131 and generates a high ignition voltage to be supplied to the ignition plug 12. Is equipped with. The primary coil 131 and the secondary coil 132 are wound around a common iron core (hereinafter referred to as a core) 136. The primary coil 131, the secondary coil 132, and the core 136 form a step-up transformer. The ignition coil device 13 includes a switching element as an igniter 133 that turns on/off the power supply from the DC power supply 20 to the primary coil 131.

また、点火コイル装置１３は、１次コイル１３１により生じる電圧である１次電圧Ｖ１に応じた電気信号を出力する点火コイル電圧センサ１３４を備えている。点火コイル電圧センサ１３４は、１次電圧Ｖ１を、直列接続された２つの抵抗で分圧する分圧回路により構成されており、イグナイタ１３３に並列接続されている。２つの抵抗の接続点の分圧電圧が、ＥＣＵ５０に入力される。 The ignition coil device 13 also includes an ignition coil voltage sensor 134 that outputs an electric signal corresponding to a primary voltage V1 that is a voltage generated by the primary coil 131. The ignition coil voltage sensor 134 is composed of a voltage dividing circuit that divides the primary voltage V1 by two resistors connected in series, and is connected in parallel to the igniter 133. The divided voltage at the connection point of the two resistors is input to the ECU 50.

実施の形態１による内燃機関の制御装置では、１次コイル１３１の一端は、直流電源２０の正極に接続され、１次コイル１３１の他端は、イグナイタ１３３を介して、グランド、即ち直流電源２０の負極に接続されている。イグナイタ１３３がＥＣＵ５０によりオン又はオフ制御されることにより、直流電源２０から１次コイル１３１への通電がオン又はオフされる。２次コイル１３２の一端は、直流電源２０の正極に接続され、２次コイル１３２の他端は、点火プラグ１２を介してグランドに接続されている。また、１次コイル１３１の他端は、分圧回路とされた点火コイル電圧センサ１３４を介してグランドに接続されている。ＥＣＵ５０は、イグナイタ１３３をオン又はオフするイグナイタ駆動回路５０１としてのスイッチング素子を備えており、イグナイタ駆動回路５０１は演算処理装置９０からの指令信号により動作する。 In the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment, one end of the primary coil 131 is connected to the positive electrode of the DC power supply 20, and the other end of the primary coil 131 is grounded via the igniter 133, that is, the DC power supply 20. Is connected to the negative electrode of. The igniter 133 is controlled to be turned on or off by the ECU 50, so that the power supply from the DC power supply 20 to the primary coil 131 is turned on or off. One end of the secondary coil 132 is connected to the positive electrode of the DC power supply 20, and the other end of the secondary coil 132 is connected to the ground via the spark plug 12. The other end of the primary coil 131 is connected to the ground via an ignition coil voltage sensor 134 which is a voltage dividing circuit. The ECU 50 includes a switching element as an igniter drive circuit 501 that turns on or off the igniter 133, and the igniter drive circuit 501 operates according to a command signal from the arithmetic processing device 90.

（３）ＥＣＵ５０の構成とその動作
次に、ＥＣＵ５０の構成及び動作について説明する。ＥＣＵ５０は、内燃機関１を制御対象とする制御装置である。図３に示すように、ＥＣＵ５０は、１次電圧検出部５１、誘導２次電圧算出部５２、ブレイク時間２次電圧算出部５３、最終２次電圧算出部５４、プラグギャップ判定部５５を備えている。１次電圧検出部５１、誘導２次電圧算出部５２、ブレイク時間２次電圧算出部５３、最終２次電圧算出部５４、プラグギャップ判定部５５は、ＥＣＵ５０が備える処理回路により実現される。 (3) Configuration and Operation of ECU 50 Next, the configuration and operation of the ECU 50 will be described. The ECU 50 is a control device that controls the internal combustion engine 1. As shown in FIG. 3, the ECU 50 includes a primary voltage detector 51, an induced secondary voltage calculator 52, a break time secondary voltage calculator 53, a final secondary voltage calculator 54, and a plug gap determiner 55. There is. The primary voltage detection unit 51, the induced secondary voltage calculation unit 52, the break time secondary voltage calculation unit 53, the final secondary voltage calculation unit 54, and the plug gap determination unit 55 are realized by a processing circuit included in the ECU 50.

具体的には、図４に示すように、ＥＣＵ５０に設けられた処理回路は、コンピュータとしてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成される演算処理装置９０、演算処理装置９０とデータのやり取りを行う第１の記憶装置９１１、第２の記憶装置９１２、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３により構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 4, the processing circuit provided in the ECU 50 is a processing unit 90 configured by a CPU (Central Processing Unit) as a computer, and a unit for exchanging data with the processing unit 90. The first storage device 911, the second storage device 912, an input circuit 92 for inputting an external signal to the arithmetic processing device 90, and an output circuit 93 for outputting a signal from the arithmetic processing device 90 to the outside.

演算処理装置９０は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、及び各種の論理回路等を備えていてもよい。なお、演算処理装置９０は、同じ種類の複数個の演算処理装置により構成され、又は異なる種類の複数個の演算処理装置により構成され、これ等の複数個の演算処理装置により処理が分担して実行されるように構成されていてもよい。 The arithmetic processing unit 90 may include an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an IC (Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), a FPGA (Field Programmable Circuit), various logic circuits such as an array, and a gate array. The arithmetic processing unit 90 is composed of a plurality of arithmetic processing units of the same type or a plurality of arithmetic processing units of different types, and the processing is shared by the plurality of arithmetic processing units. It may be configured to be executed.

第１の記憶装置９１１は、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成されている。第２の記憶装置９１２は、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）により構成されている。入力回路９２は、後述の各種のセンサ及びスイッチが接続され、これらのセンサ及びスイッチからのアナログ信号をデジタル信号に変換して演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器を備えている。出力回路９３は、後述する各種の電気負荷が接続され、これらの電気負荷に演算処理装置９０からの制御信号を出力する駆動回路を備えている。 The first storage device 911 is configured by a RAM (Random Access Memory) configured to be able to read and write data from the arithmetic processing device 90. The second storage device 912 is configured by a ROM (Read Only Memory) configured to be able to read data from the arithmetic processing device 90. The input circuit 92 is connected to various sensors and switches described below, and includes an A/D converter that converts analog signals from these sensors and switches into digital signals and inputs the digital signals to the arithmetic processing device 90. The output circuit 93 is provided with a drive circuit to which various electric loads described later are connected and which outputs a control signal from the arithmetic processing unit 90 to these electric loads.

そして、ＥＣＵ５０が備える前述の１次電圧検出部５１、誘導２次電圧算出部５２、ブレイク時間２次電圧算出部５３、最終２次電圧算出部５４、プラグギャップ判定部５５の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭからなる第２の記憶装置９１２に記憶されたソフトウェアからなるプログラムを実行し、第１の記憶装置９１１、入力回路９２、及び出力回路９３等のＥＣＵ５０等の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、１次電圧検出部５１、誘導２次電圧算出部５２、ブレイク時間２次電圧算出部５３、最終２次電圧算出部５４、プラグギャップ判定部５５等が用いるマップデータ、及び判定値等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭからなる第２の記憶装置９１２に記憶されている。 Each function of the above-mentioned primary voltage detection unit 51, inductive secondary voltage calculation unit 52, break time secondary voltage calculation unit 53, final secondary voltage calculation unit 54, and plug gap determination unit 55 provided in the ECU 50 is calculated. The processing device 90 executes a program including software stored in the second storage device 912 including a ROM, and the other hardware such as the ECU 50 such as the first storage device 911, the input circuit 92, and the output circuit 93. It is realized by cooperating with. In addition, map data used by the primary voltage detection unit 51, the induced secondary voltage calculation unit 52, the break time secondary voltage calculation unit 53, the final secondary voltage calculation unit 54, the plug gap determination unit 55, and the like, determination values, and the like. The setting data is stored in the second storage device 912 including a ROM as a part of software (program).

実施の形態１による内燃機関の制御装置では、入力回路９２には、エアフローセンサ２、スロットル開度センサ３、マニホールド圧センサ７、マニホールド温度センサ８、クランク角センサ１７、大気圧センサ１８、点火コイル電圧センサ１３４、アクセルポジションセンサ２６等が接続されている。出力回路９３には、スロットルバルブ４、インジェクタ９、吸気可変バルブタイミング機構１０、排気可変バルブタイミング機構１１、点火コイル装置１３、及びＥＧＲバルブ１５等が接続されている。なお、ＥＣＵ５０には、図示していないその他の各種のセンサ、スイッチ、及びアクチュエータ等が接続されている。 In the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment, the input circuit 92 includes an air flow sensor 2, a throttle opening sensor 3, a manifold pressure sensor 7, a manifold temperature sensor 8, a crank angle sensor 17, an atmospheric pressure sensor 18, and an ignition coil. The voltage sensor 134, the accelerator position sensor 26, etc. are connected. To the output circuit 93, the throttle valve 4, the injector 9, the intake variable valve timing mechanism 10, the exhaust variable valve timing mechanism 11, the ignition coil device 13, the EGR valve 15 and the like are connected. The ECU 50 is connected with other various sensors, switches, actuators and the like, which are not shown.

ＥＣＵ５０は、前述の各種のセンサの出力信号等に基づいて内燃機関１及び車両の各種の運転状態を検出する。例えば、ＥＣＵ５０は、クランク角センサ１７等の出力信号に基づいて内燃機関の回転速度及びクランク角度を検出する。ＥＣＵ５０は、エアフローセンサ２、マニホールド圧センサ７等の出力信号に基づいて内燃機関の吸入空気量、充填効率、ＥＧＲ率等を算出する。 The ECU 50 detects various operating states of the internal combustion engine 1 and the vehicle based on the output signals of the various sensors described above. For example, the ECU 50 detects the rotation speed and the crank angle of the internal combustion engine based on the output signals of the crank angle sensor 17 and the like. The ECU 50 calculates the intake air amount, the charging efficiency, the EGR rate, etc. of the internal combustion engine based on the output signals of the air flow sensor 2, the manifold pressure sensor 7, and the like.

ＥＣＵ５０は、基本的な制御として、検出した運転状態に基づいて、燃料噴射量、点火時期等を算出し、インジェクタ９及び点火コイル装置１３等を駆動制御する。更に、ＥＣＵ５０は、アクセルポジションセンサ２６の出力信号等に基づいて、運転者が要求している内燃機関１の出力トルクを算出し、当該要求出力トルクを実現する目標充填効率、目標ＥＧＲ率等を算出し、目標充填効率及び目標ＥＧＲ率等を達成するように、スロットルバルブ４の開度、ＥＧＲバルブ１５の開度、吸気可変バルブタイミング機構１０、及び排気可変バルブタイミング機構１１の位相角を制御する。 As a basic control, the ECU 50 calculates the fuel injection amount, the ignition timing and the like based on the detected operating state, and drives and controls the injector 9, the ignition coil device 13 and the like. Further, the ECU 50 calculates the output torque of the internal combustion engine 1 requested by the driver based on the output signal of the accelerator position sensor 26 and the like, and obtains the target charging efficiency, the target EGR rate, etc. that realize the requested output torque. Calculate and control the opening angle of the throttle valve 4, the opening amount of the EGR valve 15, the intake variable valve timing mechanism 10, and the phase angle of the exhaust variable valve timing mechanism 11 so as to achieve the target charging efficiency, the target EGR rate, and the like. To do.

ＥＣＵ５０による点火制御に於いて、２次コイル１３２に高圧電圧を発生させ、点火プラグ１２のプラグギャップ１２２に火花放電を発生させるために、直流電源２０から１次コイル１３１に通電後にその通電を遮断する。ＥＣＵ５０は、１次コイル１３１への通電時間と、点火時期としての点火クランク角度を算出し、且つ、点火時期よりも通電時間だけ前の時点を通電開始時期として算出する。そして、通電開始時期に達すると、イグナイタ駆動回路５０１をオンすることでイグナイタ１３３をオンして１次コイル１３１を通電させ、点火時期に達すると、イグナイタ駆動回路５０１をオフすることでイグナイタ１３３をオフして１次コイル１３１への通電を遮断する。 In the ignition control by the ECU 50, in order to generate a high voltage in the secondary coil 132 and generate a spark discharge in the plug gap 122 of the spark plug 12, the DC power source 20 energizes the primary coil 131 and then cuts off the energization. To do. The ECU 50 calculates an energization time to the primary coil 131 and an ignition crank angle as an ignition timing, and calculates a time point before the ignition timing by an energization time as an energization start timing. When the energization start timing is reached, the igniter drive circuit 501 is turned on to turn on the igniter 133 to energize the primary coil 131, and when the ignition timing is reached, the igniter drive circuit 501 is turned off to turn on the igniter 133. The power is turned off to cut off the power supply to the primary coil 131.

ＥＣＵ５０は、前述の点火制御を行うために、内燃機関１の回転速度及び内燃機関１の吸気行程毎の新規吸入混合気の絶対量を表す指標としての充填効率等の内燃機関１の運転状態と、通電時間と、の関係が予め設定された通電時間マップを参照し、現在の回転速度及び充填効率等の運転状態に対応する通電時間を算出するように構成されてもよく、或いは、回転速度及び充填効率等の運転状態と、点火エネルギーと、の関係が予め設定された点火エネルギーマップを参照し、現在の回転速度及び充填効率等の運転状態に対応する点火エネルギーを算出し、点火エネルギーと通電時間の関係式を用いて、通電時間を算出するように構成されていてもよい。 In order to perform the above-described ignition control, the ECU 50 determines the operating speed of the internal combustion engine 1 such as the charging speed as an index representing the absolute speed of the new intake air-fuel mixture for each intake stroke of the internal combustion engine 1 and the rotational speed of the internal combustion engine 1. , The energization time may be configured to calculate the energization time corresponding to the operating conditions such as the current rotation speed and the charging efficiency by referring to a preset energization time map. And the operating state such as charging efficiency, and the ignition energy, the ignition energy map is referred to, the ignition energy corresponding to the operating state such as the current rotational speed and the charging efficiency is calculated, and the ignition energy is calculated. It may be configured to calculate the energization time using a relational expression of the energization time.

また、ＥＣＵ５０は、前述の点火制御を行うために、内燃機関１の回転速度及び充填効率等の運転状態と、点火時期と、の関係が予め設定された点火時期マップを参照し、現在の回転速度及び充填効率等の運転状態に対応する点火時期を算出するように構成されてもよい。更に、ＥＣＵ５０は、前述の点火制御を行うために、圧力センサにより検出した筒内圧力、又はクランク角度検出情報により推定した筒内圧力、に基づいて算出した燃焼重心位置が目標クランク角度に近づくように点火時期を変更するフィードバック制御により点火時期を算出するように構成されていてもよい。 Further, in order to perform the above-mentioned ignition control, the ECU 50 refers to an ignition timing map in which the relationship between the operating conditions such as the rotation speed and the charging efficiency of the internal combustion engine 1 and the ignition timing is preset to refer to the current rotation. It may be configured to calculate an ignition timing corresponding to an operating state such as speed and charging efficiency. Further, in order to perform the above-described ignition control, the ECU 50 causes the combustion center of gravity position calculated based on the in-cylinder pressure detected by the pressure sensor or the in-cylinder pressure estimated by the crank angle detection information to approach the target crank angle. The ignition timing may be calculated by feedback control that changes the ignition timing.

（４）内燃機関１の点火時に於ける挙動
次に、内燃機関の点火時の挙動について説明する。１次コイル１３１への通電開始後、１次コイル１３１に流れる１次電流Ｉ１は次第に増加していく。１次電流Ｉ１の大きさに応じた磁気エネルギーが、コア１３６に蓄えられる。その後、１次コイル１３１への通電が遮断されると、１次電流Ｉ１はゼロになり、コア１３６に蓄えられていた磁気エネルギーにより、２次コイル１３２の電圧が上昇し、プラグギャップ１２２に印加される電圧を上昇させる。プラグギャップ１２２に印加される電圧が、プラグギャップ１２２の絶縁破壊電圧を上回る点火電圧に達すると、プラグギャップ１２２に火花放電が発生する。 (4) Behavior of Internal Combustion Engine 1 During Ignition Next, behavior of the internal combustion engine during ignition will be described. After the energization of the primary coil 131 is started, the primary current I1 flowing through the primary coil 131 gradually increases. Magnetic energy corresponding to the magnitude of the primary current I1 is stored in the core 136. After that, when the power supply to the primary coil 131 is cut off, the primary current I1 becomes zero, the voltage of the secondary coil 132 rises due to the magnetic energy stored in the core 136, and the voltage is applied to the plug gap 122. Increase the voltage that is applied. When the voltage applied to the plug gap 122 reaches an ignition voltage higher than the dielectric breakdown voltage of the plug gap 122, spark discharge is generated in the plug gap 122.

ここで、火花放電とは、プラグギャップ１２２に於ける絶縁破壊、及びその絶縁破壊後にプラグギャップ１２２に生じるグロー放電又はアーク放電による放電現象全般を意味するものとする。グロー放電又はアーク放電に於ける放電経路として生じるプラズマを放電プラズマと称することとする。プラグギャップ１２２に発生した火花放電により生じた放電プラズマを介して、プラグギャップ１２２は電気的に導通し、２次コイル１３２に２次電流Ｉ２が流れ、プラグギャップ１２２に放出されるエネルギーにより燃焼室２５内の混合気が点火される。 Here, the spark discharge means all the discharge phenomena due to the dielectric breakdown in the plug gap 122 and the glow discharge or the arc discharge generated in the plug gap 122 after the dielectric breakdown. Plasma generated as a discharge path in glow discharge or arc discharge will be referred to as discharge plasma. The plug gap 122 is electrically conducted through the discharge plasma generated by the spark discharge generated in the plug gap 122, the secondary current I2 flows through the secondary coil 132, and the energy released to the plug gap 122 causes the combustion chamber to be discharged. The mixture in 25 is ignited.

（５）パッシェンの法則
絶縁破壊電圧Ｖとプラグ雰囲気のガス圧力Ｐと電極間距離ｄの関係は、一般にパッシェンの法則にて示されており、絶縁破壊電圧Ｖはガス圧力Ｐと電極間距離ｄとの積の関数であることが知られている。その関係式は、［Ｖ＝ｆ（Ｐ・ｄ）］で表わされる。 (5) Paschen's Law The relationship between the dielectric breakdown voltage V, the gas pressure P in the plug atmosphere, and the interelectrode distance d is generally expressed by Paschen's law, and the dielectric breakdown voltage V is the gas pressure P and the interelectrode distance d. It is known to be a function of the product of and. The relational expression is represented by [V=f(P·d)].

（６）ＥＣＵ５０の構成と動作
次に、ＥＣＵ５０の構成と動作について詳細に説明する。図３に於いて、１次電圧検出部５１は、点火コイル電圧センサ１３４の出力の周期的なサンプリングを行う。サンプリング周期は、ＥＣＵ５０に使用されている演算処理装置９０、及び周辺回路等の性能によっても異なるが、点火コイル装置１３の１次コイル１３１の通電を遮断してから点火プラグ１２での火花放電が発生するまでの期間の電圧挙動を検出する必要があるため、例えば１［μsec］のような高速のサンプリング周期を必要とする。 (6) Configuration and Operation of ECU 50 Next, the configuration and operation of the ECU 50 will be described in detail. In FIG. 3, the primary voltage detector 51 periodically samples the output of the ignition coil voltage sensor 134. The sampling cycle varies depending on the performance of the arithmetic processing unit 90 used in the ECU 50, the peripheral circuits, etc., but the spark discharge in the spark plug 12 occurs after the energization of the primary coil 131 of the ignition coil device 13 is cut off. Since it is necessary to detect the voltage behavior during the period until it occurs, a high-speed sampling cycle such as 1 [μsec] is required.

ここで高速なサンプリング周期を必要とする理由について説明する。図５は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火指示信号と点火コイル装置の１次電圧と２次電圧の代表波形を示す波形図である。図５に於いて、Ｖｉｇは点火コイル装置１３へ入力される入力信号であり、１次コイル１３１の通電状態を制御する信号である。図５では、時点ｔ１に於いて、入力信号Ｖｉｇは約４．５［Ｖ］から約０「Ｖ」へと変化しているが、約４．５［Ｖ］のときは１次コイル１３１への通電を行い、約０［Ｖ］では１次コイル１３１への通電を遮断する。つまり、時点ｔ１に於いて１次コイル１３１への通電が遮断される。 Here, the reason why a high-speed sampling period is required will be described. FIG. 5 is a waveform diagram showing representative waveforms of the ignition instruction signal and the primary voltage and secondary voltage of the ignition coil device in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. In FIG. 5, Vig is an input signal input to the ignition coil device 13, and is a signal for controlling the energization state of the primary coil 131. In FIG. 5, at time t1, the input signal Vig changes from about 4.5 [V] to about 0 "V", but when it is about 4.5 [V], it goes to the primary coil 131. Is energized and the energization to the primary coil 131 is cut off at about 0 [V]. That is, at time t1, the power supply to the primary coil 131 is cut off.

Ｖ１は、点火コイル装置１３の１次コイル１３１に発生する電圧であり、１次コイル１３１とイグナイタ１３３との接続ラインの電圧である。ここでは、電圧Ｖ１を１次電圧と称する。１次コイル１３１への電流を時点ｔ１で遮断することにより、１次コイル１３１に起電力が発生して、図５に「Ａ」で示すように、約０［Ｖ］から数百［Ｖ］まで１次電圧Ｖ１が急上昇する。入力信号Ｖｉｇの点火指示の時点、即ち、入力信号Ｖｉｇの電圧レベルがＨレベルからＬレベルに低下する時点ｔ１から、１次コイル１３１の１次電圧Ｖ１が上昇を開始する時点ｔ２までの間に、遅延時間Ｔｄｌｙが生じているが、これは点火コイル装置１３内のインターフェース回路、例えば、イグナイタ１３３、の動作遅れ時間を含む遅れ時間によるものである。 V1 is a voltage generated in the primary coil 131 of the ignition coil device 13, and is a voltage of a connection line between the primary coil 131 and the igniter 133. Here, the voltage V1 is referred to as a primary voltage. By cutting off the current to the primary coil 131 at time t1, an electromotive force is generated in the primary coil 131, and as shown by “A” in FIG. 5, about 0 [V] to several hundred [V]. Until the primary voltage V1 rises sharply. Between the time point of the ignition instruction of the input signal Vig, that is, the time point t1 when the voltage level of the input signal Vig decreases from the H level to the L level, to the time point t2 when the primary voltage V1 of the primary coil 131 starts to increase. , The delay time Tdly occurs, which is due to the delay time including the operation delay time of the interface circuit in the ignition coil device 13, for example, the igniter 133.

Ｖ２は、点火プラグ１２の電極に印加される２次コイル１３２の電圧であり、点火コイル装置１３の２次コイル１３２と点火プラグ１２との接続ラインの電圧である。ここでは、電圧Ｖ２を２次電圧と称する。１次コイル１３１への通電が時点ｔ１で遮断されることにより、前述したように１次コイル１３１に高い起電力が生じるが、１次コイル１３１と磁気結合された２次コイル１３２に於いても高い起電力が生じることになる。２次コイル１３２に発生する２次電圧Ｖ２は、１次コイル１３１の巻数に対する２次コイル１３２の巻数の比である巻数比に影響されるものであり、１次コイル１３１に対して２次コイル１３２の巻数が大きく、つまり巻数比が大きく設定されているため、１次コイル１３１の１次電圧Ｖ１に比べ大きな２次電圧Ｖ２が、２次コイル１３２に図５に「Ｂ」に示すように発生する。 V2 is the voltage of the secondary coil 132 applied to the electrode of the spark plug 12, and is the voltage of the connection line between the secondary coil 132 of the ignition coil device 13 and the spark plug 12. Here, the voltage V2 is referred to as a secondary voltage. As described above, a high electromotive force is generated in the primary coil 131 by cutting off the power supply to the primary coil 131 at the time point t1, but also in the secondary coil 132 magnetically coupled to the primary coil 131. High electromotive force will be generated. The secondary voltage V2 generated in the secondary coil 132 is affected by the winding ratio, which is the ratio of the number of turns of the secondary coil 132 to the number of turns of the primary coil 131. Since the winding number of 132 is large, that is, the winding ratio is set to be large, a secondary voltage V2 larger than the primary voltage V1 of the primary coil 131 is generated in the secondary coil 132 as shown by "B" in FIG. Occur.

なお、２次コイル１３２に発生する「Ｂ」に示す大きな２次電圧Ｖ２は負電圧であるが、発生している２次電圧Ｖ２の絶対値が大きいことより、ここでは「大きな電圧」と表現している。２次電圧Ｖ２は、点火プラグ１２のプラグギャップ１２２に於ける絶縁破壊電圧に時点ｔ３で到達する。これにより、プラグギャップ１２２に火花放電が発生し、２次電圧Ｖ２により蓄積されているエネルギーに基づく電圧が放電されるため、時点ｔ３に於いて約０［Ｖ］に急変する。 Although the large secondary voltage V2 indicated by "B" generated in the secondary coil 132 is a negative voltage, it is expressed as "large voltage" here because the absolute value of the generated secondary voltage V2 is large. is doing. The secondary voltage V2 reaches the breakdown voltage in the plug gap 122 of the spark plug 12 at time t3. As a result, spark discharge is generated in the plug gap 122, and the voltage based on the energy accumulated by the secondary voltage V2 is discharged, so that the voltage suddenly changes to about 0 [V] at time t3.

前述の絶縁破壊電圧は、ブレイク電圧とも称され、図５にはＶｂｒｋで表示している。点火指示が与えられた時点ｔ１からプラグギャップ１２２に絶縁破壊が発生する時点ｔ３までの時間を、図５ではブレイク時間Ｔｂｒｋとして表示している。図５に於いては、遅延時間Ｔｄｌｙが約３７［μｓｅｃ］であり、絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋが発生するまでの時間が約６２［μｓｅｃ］であり、電圧挙動の変化が生じ始めてからブレイクするまでは約２５［μｓｅｃ］しかなく、この間の電圧挙動の検出を行うには高速なサンプリング周期、例えば、１［μｓｅｃ］程度のサンプリング周期が必要になる。 The above-mentioned dielectric breakdown voltage is also called a break voltage, and is represented by Vbrk in FIG. The time from the time point t1 when the ignition instruction is given to the time point t3 when the dielectric breakdown occurs in the plug gap 122 is shown as the break time Tbrk in FIG. In FIG. 5, the delay time Tdly is about 37 [μsec], the time until the breakdown voltage Vbrk is generated is about 62 [μsec], and the change from the beginning of the change in the voltage behavior to the break occurs. There is only about 25 [μsec], and a high-speed sampling period, for example, a sampling period of about 1 [μsec] is required to detect the voltage behavior during this period.

ここで、１次電圧Ｖ１の挙動について説明する。１次コイル１３１への通電を遮断することにより急激な電流変化が発生し、１次コイル１３１に起電力が生じる。これは一般に自己誘導起電力と呼ばれるものであり、遅延時間Ｔｄｌｙを経過した時点ｔ２の直後に、図５に「Ａ」で示すように１次電圧Ｖ１が急上昇するのは、その１次コイル１３１の自己誘導起電力に基づくものである。 Here, the behavior of the primary voltage V1 will be described. By cutting off the power supply to the primary coil 131, a rapid current change occurs and an electromotive force is generated in the primary coil 131. This is generally called a self-induced electromotive force. Immediately after the time t2 when the delay time Tdly has passed, the primary voltage V1 rapidly increases as shown by "A" in FIG. It is based on the self-induced electromotive force of.

１次コイル１３１のみであれば、その上昇した１次電圧Ｖ１は時間の経過に伴い低下するのみであるが、図５に「Ｃ」で示すように、５０［μｓｅｃ］付近で一旦低下していた１次電圧Ｖ１が再度上昇を始める。これは、２次コイル１３２に於いて生じている起電力の影響を受けたものであり、磁気結合された１次コイル１３１と２次コイル１３２からなる２つのコイルに働く相互誘導作用によるものである。従って、１次電圧Ｖ１の電圧レベルにより２次電圧Ｖ２の状態を推定することが可能である。 In the case of only the primary coil 131, the increased primary voltage V1 only decreases with the lapse of time, but as shown by "C" in FIG. 5, the primary voltage V1 once decreases in the vicinity of 50 [μsec]. The primary voltage V1 starts rising again. This is due to the influence of the electromotive force generated in the secondary coil 132, and is due to the mutual induction effect acting on the two coils, which are the magnetically coupled primary coil 131 and secondary coil 132. is there. Therefore, it is possible to estimate the state of the secondary voltage V2 from the voltage level of the primary voltage V1.

なお、プラグギャップ１２２に絶縁破壊が発生した時点ｔ３では、２次電圧Ｖ２の急変の影響により１次電圧Ｖ１の値も急激に跳ね上がるが、サンプリングタイミングによってはその跳ね上がった値を検出できる場合と出来ない場合が生じ、絶縁破壊が発生した時点ｔ３での１次電圧Ｖ１のレベルのばらつきが大きくなるため、１次電圧Ｖ１の電圧レベルから２次電圧Ｖ２が絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋに達する傾向を確認するためには、絶縁破壊が発生する時点ｔ３の少し前の時点ｔ３１でのサンプリング値、例えば、絶縁破壊電圧の推定に影響の生じない最少範囲に於けるｎ回前のサンプリング値Ｖｂｒｋ１を、２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋを推定するための１次電圧Ｖ１の値であるとして考える。 At the time point t3 when the dielectric breakdown occurs in the plug gap 122, the value of the primary voltage V1 jumps up sharply due to the effect of the sudden change of the secondary voltage V2, but this jumping value can be detected depending on the sampling timing. When the breakdown occurs, the variation in the level of the primary voltage V1 increases at the time t3. Therefore, it is confirmed that the secondary voltage V2 tends to reach the breakdown voltage Vbrk from the voltage level of the primary voltage V1. In order to do so, the sampling value at time t31, which is slightly before the time t3 when the dielectric breakdown occurs, for example, the sampling value Vbrk1 n times before in the minimum range that does not affect the estimation of the dielectric breakdown voltage is the secondary value. It is considered as the value of the primary voltage V1 for estimating the breakdown voltage Vbrk at the voltage V2.

また、例えば、ｎ回前の１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１のみではなく、１次電圧Ｖ１の電圧変化挙動を数回のサンプリングにより検出し、それらのサンプリング値により線形補間等を用いて算出した値を１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１とし、この算出したサンプリング値Ｖｂｒｋ１により２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋを推定するようにしてもよい。 Further, for example, not only the sampling value Vbrk1 of the primary voltage V1 before n times but also the voltage change behavior of the primary voltage V1 is detected by several times of sampling, and the sampling values are calculated by using linear interpolation or the like. The value may be a sampling value Vbrk1 of the primary voltage V1, and the dielectric breakdown voltage Vbrk in the secondary voltage V2 may be estimated based on the calculated sampling value Vbrk1.

実施の形態１による内燃機関の制御装置では、１次電圧検出部５１に入力されるのは１次電圧Ｖ１が分圧された点火コイル電圧センサ１３４の出力であり、２次電圧Ｖ２の信号ではないため、点火タイミング以降に点火コイル電圧センサ１３４の出力が所定値以上、例えば１次電圧Ｖ１が電源電圧の２倍に相当する電圧値以上、まで上昇し、その上昇した値から約０［Ｖ］まで低下する時点ｔ３を絶縁破壊タイミングと考え、その絶縁破壊タイミングである時点ｔ３に基づいて、１次電圧のサンプリング値Ｖｂｒｋ１及び絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋが検出され、１次電圧検出部５１から出力される。 In the control apparatus for the internal combustion engine according to the first embodiment, what is input to the primary voltage detection unit 51 is the output of the ignition coil voltage sensor 134 in which the primary voltage V1 is divided, and the secondary voltage V2 signal is output. Therefore, after the ignition timing, the output of the ignition coil voltage sensor 134 is increased to a predetermined value or more, for example, the primary voltage V1 is equal to or more than a voltage value corresponding to twice the power supply voltage, and from the increased value to about 0 [V ] The time t3 at which the sampling voltage Vbrk1 decreases to [] is considered to be the dielectric breakdown timing, and the sampling value Vbrrk1 of the primary voltage and the dielectric breakdown voltage Vbrrk are detected based on the time t3, which is the dielectric breakdown timing, and are output from the primary voltage detection unit 51. It

誘導２次電圧算出部５２は、１次電圧検出部５１から出力された１次電圧Ｖのサンプリング値Ｖｂｒｋ１に基づいて、図６の特性を用いて絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋの推定値である誘導２次電圧を算出する。図６は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火コイル装置の１次側電流を一定としたときの、１次電圧Ｖ１と２次電圧Ｖ２との関係を示す特性図であって、２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋと１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１との関係を示したものでもある。 The induced secondary voltage calculation unit 52 uses the characteristics of FIG. 6 based on the sampling value Vbrk1 of the primary voltage V output from the primary voltage detection unit 51 to calculate an induced secondary voltage that is an estimated value of the breakdown voltage Vbrk. Calculate the voltage. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between the primary voltage V1 and the secondary voltage V2 when the primary current of the ignition coil device is constant in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. Therefore, it also shows the relationship between the dielectric breakdown voltage Vbrk at the secondary voltage V2 and the sampling value Vbrk1 of the primary voltage V1.

そして、図６は、計測時の内燃機関１の回転数は１０００［ｒ／ｍｉｎ］、２０００［ｒ／ｍｉｎ］、３０００［ｒ／ｍｉｎ］であり、内燃機関の各回転数に於いて、運転条件を、低負荷、中負荷、高負荷に設定し、これらの運転条件により１００回の点火回数の計測結果をプロットしたものである。図６から、２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋと、１次電圧Ｖ１に於けるサンプリング値Ｖｂｒｋ１とは、相関関係にあることが分かる。 Further, FIG. 6 shows that the rotational speed of the internal combustion engine 1 at the time of measurement is 1000 [r/min], 2000 [r/min], and 3000 [r/min], and the operation is performed at each rotational speed of the internal combustion engine. The conditions are set to low load, medium load, and high load, and the measurement results of the number of ignitions of 100 times are plotted under these operating conditions. From FIG. 6, it can be seen that the breakdown voltage Vbrk at the secondary voltage V2 and the sampling value Vbrk1 at the primary voltage V1 have a correlation.

ここで、２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋが、図６の右端付近の領域「Ｃ」に於いて１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１の値が上昇している現象が確認されるが、これは図５に於ける１次電圧Ｖ１の波形立ち上がり直後の領域に示される、１次コイル１３１の自己誘導起電力により１次電圧Ｖ１が高くなっている領域であって、絶縁破壊タイミングが到来したために生じたものである。 Here, it is confirmed that the breakdown voltage Vbrk of the secondary voltage V2 is increased in the sampling value Vbrk1 of the primary voltage V1 in the region "C" near the right end of FIG. This is the region in which the primary voltage V1 is high due to the self-induced electromotive force of the primary coil 131, which is shown in the region immediately after the rising of the waveform of the primary voltage V1 in FIG. It was caused by the arrival.

図６の特性図を得るための計測では、１次コイル１３１に流れる１次電流Ｉ１は、一定値になるように管理されており、具体的には１次電流Ｉ１を「１１」［Ａ］として計測を行ったものである。図７は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火コイル装置の１次側電流を複数の値としたときの、１次電圧と２次電圧との関係を示す特性図であって、図６の場合と同じ運転条件ではあるが、１次コイル１３１の１次電流Ｉ１の電流値を「９」［Ａ］、及び「７」［Ａ］に変更して計測を行って得た特性図である。 In the measurement for obtaining the characteristic diagram of FIG. 6, the primary current I1 flowing through the primary coil 131 is managed to have a constant value. Specifically, the primary current I1 is set to “11” [A]. Was measured as. FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the primary voltage and the secondary voltage when the primary current of the ignition coil device is set to a plurality of values in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. Therefore, under the same operating conditions as in the case of FIG. 6, the measurement is performed by changing the current value of the primary current I1 of the primary coil 131 to “9” [A] and “7” [A]. It is the obtained characteristic diagram.

図７から明らかなように、１次電圧Ｖ１と２次電圧Ｖ２の相関関係を示す特性は図６の場合に比べて悪化している。このことから、１次電圧Ｖ１と２次電圧Ｖ２の相関関係を示す特性を用いて絶縁破壊電圧を推定する推定精度を上げるためには、１次コイル１３１に流れる１次電流Ｉ１の値を一定にする必要があることがわかる。 As is clear from FIG. 7, the characteristic showing the correlation between the primary voltage V1 and the secondary voltage V2 is worse than in the case of FIG. From this, in order to improve the estimation accuracy of estimating the dielectric breakdown voltage using the characteristic indicating the correlation between the primary voltage V1 and the secondary voltage V2, the value of the primary current I1 flowing through the primary coil 131 is kept constant. I know that I need to.

ブレイク時間２次電圧算出部５３は、前述のブレイク時間Ｔｂｒｋから、図８に示す特性を用いて絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋの推定値である誘導２次電圧を算出する。即ち、図８は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、ブレイク時間と２次電圧との関係を示す特性図である。図８は、前述の図７に於ける計測条件と同様に、内燃機関１の回転数、内燃機関１の負荷、及び１次電流Ｉ１の条件を変更して計測した結果のプロットを示している。図８から、夫々の１次電流Ｉ１の計測結果に於いて、絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋとブレイク時間Ｔｂｒｋとの間に相関性があることが分かる。特定の相関条件にてブレイク時間Ｔｂｒｋを算出するのであれば、１次コイル電流値を一定にして計測すればよい。 The break time secondary voltage calculation unit 53 calculates the induced secondary voltage that is the estimated value of the dielectric breakdown voltage Vbrk from the break time Tbrk described above using the characteristics shown in FIG. That is, FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the break time and the secondary voltage in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. FIG. 8 shows a plot of results obtained by changing the rotational speed of the internal combustion engine 1, the load of the internal combustion engine 1, and the conditions of the primary current I1, similarly to the measurement conditions in FIG. 7 described above. .. It can be seen from FIG. 8 that there is a correlation between the breakdown voltage Vbrk and the break time Tbrk in the measurement results of the respective primary currents I1. If the break time Tbrk is calculated under a specific correlation condition, the primary coil current value may be fixed and measured.

最終２次電圧算出部５４は、誘導２次電圧算出部５２の出力である絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋの推定値としての誘導２次電圧と、ブレイク時間２次電圧算出部５３の出力であるブレイク時間Ｔｂｒｋを用いて算出した２次電圧とから、最終の絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋを算出する。前述の通り１次コイル１３１の自己誘導起電力により１次電圧Ｖ１が高くなるブレイク時間Ｔｂｒｋの短い領域では、ブレイク時間Ｔｂｒｋを用いて算出した２次電圧が最終の絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋとして算出される。 The final secondary voltage calculation unit 54 has an induced secondary voltage as an estimated value of the dielectric breakdown voltage Vbrk output from the induced secondary voltage calculation unit 52, and a break time Tbrk output from the break time secondary voltage calculation unit 53. The final breakdown voltage Vbrk is calculated from the secondary voltage calculated by using. As described above, in the short break time Tbrk region where the primary voltage V1 increases due to the self-induced electromotive force of the primary coil 131, the secondary voltage calculated using the break time Tbrk is calculated as the final breakdown voltage Vbrk. ..

前述の１次コイル１３１の自己誘導起電力により１次電圧Ｖ１が高くなるブレイク時間Ｔｂｒｋの短い領域以外の領域では、誘導２次電圧算出部５２からの誘導２次電圧と、ブレイク時間２次電圧算出部５３からの２次電圧とが、最終２次電圧算出部５４により比較され、両者の値の差が所定値以内、例えば、１０［％］以内、であれば、誘導２次電圧算出部５２からの誘導２次電圧とブレイク時間２次電圧算出部５３からの２次電圧の値は妥当な値であると判断され、誘導２次電圧算出部５２からの誘導２次電圧とブレイク時間２次電圧算出部５３からの２次電圧の絶対値の大きい方の値が、最終的な２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋとして最終２次電圧算出部５４から出力される。 In regions other than the region where the break time Tbrk in which the primary voltage V1 increases due to the self-induced electromotive force of the primary coil 131 described above is short, the induced secondary voltage from the induced secondary voltage calculation unit 52 and the break time secondary voltage. The secondary voltage from the calculation unit 53 is compared by the final secondary voltage calculation unit 54, and if the difference between the two values is within a predetermined value, for example, within 10%, the induced secondary voltage calculation unit. The value of the induced secondary voltage from 52 and the break time secondary voltage from the secondary voltage calculation unit 53 is determined to be a proper value, and the induced secondary voltage from the induced secondary voltage calculation unit 52 and the break time 2 are determined. The larger absolute value of the secondary voltage from the secondary voltage calculation unit 53 is output from the final secondary voltage calculation unit 54 as the insulation breakdown voltage Vbrk in the final secondary voltage V2.

実施の形態１による内燃機関の制御装置では、前述のように、内燃機関の制御装置に於ける各構成部材の耐久性と健全性を考慮し、誘導２次電圧算出部５２からの誘導２次電圧とブレイク時間２次電圧算出部５３からの２次電圧の絶対値の大きい方の値を最終的な絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋとするようにしているが、一過性の値変動等を考慮して、誘導２次電圧算出部５２からの２次電圧とブレイク時間２次電圧算出部５３からの２次電圧との平均値を最終的な絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋとするようにしてもよい。 In the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment, as described above, in consideration of the durability and soundness of each component in the control device for the internal combustion engine, the induction secondary voltage from the induction secondary voltage calculation unit 52 is calculated. Voltage and Break Time The larger absolute value of the secondary voltage from the secondary voltage calculator 53 is set as the final dielectric breakdown voltage Vbrk, but in consideration of transient value fluctuations and the like. The average value of the secondary voltage from the induced secondary voltage calculation unit 52 and the secondary voltage from the break time secondary voltage calculation unit 53 may be set as the final dielectric breakdown voltage Vbrk.

プラグギャップ判定部５５は、最終２次電圧算出部５４の出力である最終的に決定された絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋを用いて、プラグギャップ１２２の摩耗判定を行う。前述のパッシェンの法則［Ｖ＝ｆ（Ｐ・ｄ）］にて示す通り、同じ圧力環境下であれば、絶縁破壊電圧としての電圧Ｖは、電極間距離ｄつまりプラグギャップの状態にて変動する。図９は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、プラグギャップに流れる放電電流の波形のばらつきを示す説明図であって、同じ運転条件に於いて、プラグギャップが１．０［ｍｍ］である場合と１．４［ｍｍ］である場合とで、夫々、プラグギャップが絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋへ与える影響を示しており、１００のサイクルについて夫々計測した１次電圧Ｖ１と２次電圧Ｖ２の波形を重ねて表示している。 The plug gap determination unit 55 uses the finally determined insulation breakdown voltage Vbrk output from the final secondary voltage calculation unit 54 to determine the wear of the plug gap 122. As shown by Paschen's law [V=f(P·d)] described above, under the same pressure environment, the voltage V as the dielectric breakdown voltage fluctuates depending on the distance d between electrodes, that is, the state of the plug gap. .. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the variation in the waveform of the discharge current flowing in the plug gap in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment, in which the plug gap is 1.0 [under the same operating conditions. mm] and 1.4 [mm] show the influence of the plug gap on the dielectric breakdown voltage Vbrk, respectively. The primary voltage V1 and the secondary voltage measured for 100 cycles are shown. The waveform of V2 is displayed superimposed.

図９から、プラグギャップが大きければ、絶縁破壊電圧の絶対値は高い値となる傾向となることが分かる。ここで、図９では、「Ｄ」、「Ｅ」で示す範囲で絶縁破壊電圧に変動が生じているが、これは筒内流動により。内燃機関のサイクル毎に筒内状態のばらつきが生じているためと考えられる。図１０は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、放電破壊電圧のばらつき頻度を示す説明図であって、ひいては、プラグギャップに流れる放電電流の波形のばらつき頻度を示している。 From FIG. 9, it can be seen that the larger the plug gap, the higher the absolute value of the dielectric breakdown voltage tends to be. Here, in FIG. 9, the dielectric breakdown voltage fluctuates within the range indicated by “D” and “E”, which is due to the in-cylinder flow. It is considered that the in-cylinder state varies depending on the cycle of the internal combustion engine. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the variation frequency of the discharge breakdown voltage in the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment, and by extension shows the variation frequency of the waveform of the discharge current flowing in the plug gap.

図１０に於いて、左側のグラフは、ブレイク時の１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１のばらつき頻度を、プラグギャップが１．０［ｍｍ］の場合と１．４［ｍｍ］とについて夫々示し、右側のグラフは、ブレイク時の２次電圧Ｖ２に於ける絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋのばらつきの頻度を、プラグギャップが１．０［ｍｍ］の場合と１．４［ｍｍ］とについて夫々示している。なお、図１０では、絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋの値は絶対値で示している。図１０に示すように、プラグギャップにより絶縁破壊電圧は大きくなる傾向があるものの、異なるプラグギャップのばらつき範囲が重なる領域も存在することが分かる。 In FIG. 10, the graph on the left side shows the variation frequency of the sampling value Vbrk1 of the primary voltage V1 at the time of break for the plug gap of 1.0 [mm] and 1.4 [mm], respectively. The graph on the right side shows the frequency of variations in the dielectric breakdown voltage Vbrk in the secondary voltage V2 at the time of break, for a plug gap of 1.0 [mm] and for 1.4 [mm], respectively. In FIG. 10, the value of the breakdown voltage Vbrk is shown as an absolute value. As shown in FIG. 10, it can be seen that although the breakdown voltage tends to increase due to the plug gap, there are regions in which the variation ranges of different plug gaps overlap.

つまり、例えば図１０に於ける運転状態に於いて、点火プラグが摩耗したときのプラグギャップでの１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１による絶縁破壊電圧の判定値を図１０に示す「Ｘ」とした場合、プラグギャップ１．４［ｍｍ］での点火の場合に、５０［％］から７０［％］の点火は絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋの条件を満たすが全てがそれを満たすわけではない。そのため、所定の運転条件にて有する絶縁破壊電圧の判定値に対し、それ以上の１次電圧のサンプリング値Ｖｂｒｋ１の発生頻度を用いて最終的な電極摩耗状態を判定するようにすれば、誤判定することなく、電極の摩耗が発生していることを判定することが可能となる。 That is, for example, in the operating state of FIG. 10, the judgment value of the dielectric breakdown voltage based on the sampling value Vbrk1 of the primary voltage V1 at the plug gap when the spark plug is worn is set to “X” shown in FIG. In this case, in the case of ignition with a plug gap of 1.4 [mm], ignition of 50 [%] to 70 [%] satisfies the condition of the dielectric breakdown voltage Vbrk, but not all of them satisfy the condition. Therefore, if the final electrode wear state is determined by using the occurrence frequency of the sampling value Vbrk1 of the primary voltage that is higher than the determination value of the dielectric breakdown voltage that is set under a predetermined operating condition, an erroneous determination is made. Without doing so, it is possible to determine that the electrode is worn.

従って、プラグギャップ判定部５５では、予め設定されている運転条件に対する電極摩耗判定値と計測される１次電圧Ｖ１のサンプリング値Ｖｂｒｋ１との比較を行い、サンプリング値Ｖｂｒｋ１が、予め設定されている電極摩耗判定値を超す頻度が所定値以上になれば、電極の摩耗によりプラグギャップの拡大が発生していると判定する。 Therefore, the plug gap determination unit 55 compares the electrode wear determination value with respect to the preset operating condition and the sampling value Vbrk1 of the measured primary voltage V1, and the sampling value Vbrk1 is set with the preset electrode. If the frequency of exceeding the wear determination value is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the plug gap is expanded due to wear of the electrode.

（７）点火プラグの摩耗を判定する具体的処理
次に、以上説明した点火プラグの摩耗の判定の考え方に基づく、具体的な判定処理について説明する。図１１は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、点火プラグ摩耗判定処理を示すフローチャートである。この処理は、周期的に繰り返して行われるものである。 (7) Specific Processing for Determining Wear of Spark Plug Next, a specific determination processing based on the above-described idea of determining the wear of the spark plug will be described. FIG. 11 is a flowchart showing spark plug wear determination processing in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. This process is periodically repeated.

図１１に於いて、ステップ１１０１では計測実行条件の判定を行う。実施の形態１では、ステップ１１０１に於いて、点火コイル装置１３の１次コイル１３１の通電を遮断してから点火プラグ１２にて絶縁破壊による火花放電が発生するまでの電圧挙動を検出する。一般に、内燃機関が運転されているときの点火タイミングは、前述の燃焼遅延時間等も考慮しているため圧縮上死点ＴＤＣよりも早い位置になる。図１２は、実施の形態１による内燃機関の制御装置に於ける、クランク角度と筒内圧力の関係を示す説明図であって、同じ運転条件に於いて、燃焼させたときと、燃焼カットにより燃焼をさせなかったときの、クランク角度と、内燃機関のシリンダ内圧力である筒内圧と、の関係を示している。 In FIG. 11, in step 1101, the measurement execution condition is determined. In the first embodiment, in step 1101, the voltage behavior from when the primary coil 131 of the ignition coil device 13 is de-energized until the spark discharge due to dielectric breakdown occurs in the spark plug 12 is detected. Generally, the ignition timing when the internal combustion engine is operating is at a position earlier than the compression top dead center TDC because the combustion delay time and the like described above are also taken into consideration. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the crank angle and the in-cylinder pressure in the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment, which shows the combustion time and the combustion cut under the same operating conditions. The relationship between the crank angle and the in-cylinder pressure that is the in-cylinder pressure of the internal combustion engine when combustion is not performed is shown.

燃焼時の点火タイミングは、圧縮上死点ＴＤＣに対して２５［°］早い圧縮上死点前ＢＴＤＣのタイミングとなっており、圧縮上死点ＴＤＣ付近では燃焼による筒内圧の上昇が始まっており、圧縮上死点ＴＤＣから１５［°］程度遅れたタイミングにて筒内圧はピークＰを迎えている。最適な点火タイミングに対し、点火タイミングを早めていった場合には、内燃機関の熱効率が低下し、ノッキング等の悪影響も生じる。また、点火タイミングを遅らせていった場合は、十分な燃焼が行われず、内燃機関の熱効率は低下し、未燃焼ガスが排気弁から排出され排気温度及び触媒の温度を上昇させる等の悪影響が生じる。 The ignition timing at the time of combustion is the timing of BTDC before compression top dead center 25[°] earlier than the compression top dead center TDC, and the increase of the in-cylinder pressure due to combustion has started near the compression top dead center TDC. The in-cylinder pressure reaches a peak P at a timing delayed by about 15[°] from the compression top dead center TDC. If the ignition timing is advanced with respect to the optimum ignition timing, the thermal efficiency of the internal combustion engine is reduced, and adverse effects such as knocking occur. Further, if the ignition timing is delayed, sufficient combustion is not performed, the thermal efficiency of the internal combustion engine is reduced, unburned gas is discharged from the exhaust valve, and the adverse effects such as increasing the exhaust temperature and the temperature of the catalyst occur. ..

そのため、内燃機関の燃焼運転中では最適な点火タイミングにて点火する必要があるが、図１２からもわかるように、圧縮上死点ＴＤＣに対し２５［°］早いタイミングでは、燃焼カット時の圧縮上死点ＴＤＣのタイミングでの筒内圧と比較しても、半分程度までしか筒内圧は上昇していない。絶縁破壊電圧は、前述のパッシェンの法則から明らかなように筒内の圧力に影響を受けるものであり、筒内圧力の低い状態では点火プラグのギャップによる絶縁破壊電圧への影響も小さいことが確認されており、プラグギャップの差による絶縁破壊電圧の差も生じにくい。 Therefore, it is necessary to ignite at the optimum ignition timing during the combustion operation of the internal combustion engine, but as can be seen from FIG. 12, at the timing 25[°] earlier than the compression top dead center TDC, compression at the time of combustion cut Even when compared with the in-cylinder pressure at the timing of the top dead center TDC, the in-cylinder pressure rises only up to about half. As is clear from Paschen's law, the breakdown voltage is affected by the pressure in the cylinder, and it was confirmed that the influence of the spark plug gap on the breakdown voltage is small when the cylinder pressure is low. Therefore, the difference in the dielectric breakdown voltage due to the difference in the plug gap is unlikely to occur.

従って、点火プラグのギャップによる絶縁破壊電圧への影響を確認するためには、筒内圧の高い状態での点火を行う必要があり、圧縮上死点ＴＤＣのタイミングでの点火が望ましいが、燃焼運転中であれば最適な点火タイミングではなくなり燃費悪化等の問題が生じるため、圧縮上死点ＴＤＣのタイミングでの点火は燃料カット運転中に行う必要がある。一般的には、下り坂、減速中等の内燃機関の出力を要しない運転状態では、内燃機関の燃料カットが行われる。ステップ１１０１では、安定した条件での計測を行うために、内燃機関の回転数、車両の速度、内燃機関の水温等の条件が所定値以上での燃料カット運転状態を判定するものである。なお、ステップ１１０２以降の処理中に計測実行条件が不成立となった場合は、直ちにそのステップでの処理は中断され、計測実行条件不成立として扱われる。 Therefore, in order to confirm the influence of the gap of the spark plug on the dielectric breakdown voltage, it is necessary to ignite in a state where the in-cylinder pressure is high, and it is desirable to ignite at the timing of the compression top dead center TDC. If it is in the middle, the ignition timing is not optimal, and problems such as deterioration of fuel consumption occur. Therefore, ignition at the timing of the compression top dead center TDC must be performed during the fuel cut operation. Generally, the fuel cut of the internal combustion engine is performed in an operating state in which the output of the internal combustion engine is not required, such as downhill or during deceleration. In step 1101, in order to perform measurement under stable conditions, a fuel cut operation state is determined when conditions such as the number of revolutions of the internal combustion engine, the speed of the vehicle, and the water temperature of the internal combustion engine are above a predetermined value. If the measurement execution condition is not satisfied during the processing of step 1102 and thereafter, the processing in that step is immediately interrupted and the measurement execution condition is treated as not satisfied.

ステップ１１０２では、計測準備を行う。前述の通り、計測時の筒内圧力は高い方が望ましく、計測時の筒内圧力を上げるためには筒内への吸入空気量を増加させる必要があり、そのためにはスロットルバルブ４を開く必要がある。一般的なガソリン内燃機関を搭載した車両では、ブレーキ能力を高めるために内燃機関の負圧を利用したブレーキ倍力装置が用いられる。内燃機関の負圧を得るために、多くは吸気マニホールド１９にブレーキ倍力装置がワンウェイバルブを介して接続され、減速時等に生じる内燃機関の負圧をブレーキ倍力装置に供給している。 In step 1102, measurement preparation is performed. As described above, it is desirable that the in-cylinder pressure at the time of measurement is high, and in order to increase the in-cylinder pressure at the time of measurement, it is necessary to increase the intake air amount into the cylinder, and therefore, it is necessary to open the throttle valve 4. There is. In a vehicle equipped with a general gasoline internal combustion engine, a brake booster that uses the negative pressure of the internal combustion engine is used to enhance the braking ability. In order to obtain the negative pressure of the internal combustion engine, a brake booster is often connected to the intake manifold 19 via a one-way valve to supply the negative pressure of the internal combustion engine generated during deceleration or the like to the brake booster.

車両の減速時に、筒内への吸入空気量を増やすためにスロットルバルブ４を開くと、ブレーキ倍力装置での負圧確保が出来ず、ブレーキ性能への影響が生じる可能性があるため、計測準備を行なうステップ１１０２では、減速運転になってからの所定時間はスロットルバルブ４を閉じてブレーキ倍力装置への負圧を確保した後に、筒内への吸入空気量を増加させるために開く。なお、ブレーキ倍力装置に圧力センサを設けて、ブレーキ性能に影響が生じない負圧状態になるまでスロットルバルブ４を閉じるようにしてもよい。 If the throttle valve 4 is opened to increase the amount of intake air into the cylinder during deceleration of the vehicle, the brake booster may not be able to secure a negative pressure, which may affect brake performance. In step 1102 of preparation, the throttle valve 4 is closed for a predetermined time after deceleration operation to secure a negative pressure to the brake booster and then opened to increase the intake air amount into the cylinder. A pressure sensor may be provided in the brake booster so that the throttle valve 4 is closed until a negative pressure state that does not affect the braking performance is reached.

ステップ１１０３では、計測処理を行う。具体的には、図３のブロック図に於ける、１次電圧検出部５１、誘導２次電圧算出部５２、ブレイク時間２次電圧算出部５３、及び、最終２次電圧算出部５４での処理が行われる。計測回数カウンタは、マイコンで構成される演算処理装置９０の起動時に「０」に初期化されており、このステップ１１０３にて計測処理が行われる度に、１ずつ予め設定された値までカウントアップされる。 In step 1103, measurement processing is performed. Specifically, the processing in the primary voltage detection unit 51, the induced secondary voltage calculation unit 52, the break time secondary voltage calculation unit 53, and the final secondary voltage calculation unit 54 in the block diagram of FIG. Is done. The measurement counter is initialized to “0” when the arithmetic processing unit 90 including a microcomputer is started, and counts up to a preset value by one each time the measurement process is performed in step 1103. To be done.

ステップ１１０４では、図３のプラグギャップ判定部５５での処理として最終の絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋと運転条件毎に予め設定された判定値との比較を行う。 In step 1104, the final breakdown voltage Vbrk is compared with a determination value preset for each operating condition as a process in the plug gap determining unit 55 in FIG.

ステップ１１０５では、図３のプラグギャップ判定部５５での処理として、最終２次電圧算出部５４により算出された絶縁破壊電圧Ｖｂｒｋが前記判定値を超えた回数を、摩耗判定回数カウンタにより摩耗判定回数としてカウントアップする。なお、この摩耗判定回数カウンタは、演算処理装置９０の起動時に［０］に初期化されている。 In step 1105, the number of times the dielectric breakdown voltage Vbrk calculated by the final secondary voltage calculation unit 54 exceeds the determination value is determined by the wear determination number counter as the processing in the plug gap determination unit 55 in FIG. To count up. The wear determination number counter is initialized to [0] when the arithmetic processing unit 90 is started.

ステップ１１０６では、図３のプラグギャップ判定部５５での処理である頻度算出のためのタイミングの判定を行なう。摩耗判定回数カウンタの計測回数が所定値以上であれば頻度を算出する処理へ分岐される。ここでの所定回数とは、摩耗頻度を算出する際に用いられる期間を示すものであり、例えば１００［サイクル］期間となる「１００」という値が設定されている。 In step 1106, the timing for frequency calculation, which is the process in the plug gap determination unit 55 in FIG. 3, is determined. If the number of times of measurement of the wear determination number counter is equal to or greater than a predetermined value, the process branches to the process of calculating the frequency. The predetermined number of times here indicates a period used when the wear frequency is calculated, and for example, a value of "100" which is a period of 100 [cycle] is set.

ステップ１１０７では、図３のプラグギャップ判定部５５での処理である摩耗判定頻度の算出が行われる。摩耗判定頻度は計測回数に対する摩耗判定回数の比率である。摩耗判定頻度算出後は、計測回数カウンタと摩耗判定回数カウンタは初期化される。 In step 1107, the wear determination frequency is calculated, which is the processing in the plug gap determination unit 55 in FIG. The wear determination frequency is the ratio of the wear determination count to the measurement count. After the wear determination frequency is calculated, the measurement number counter and the wear determination number counter are initialized.

ステップ１１０８では、図３のプラグギャップ判定部５５での処理である摩耗判定頻度と予め設定された判定値との比較が行われる。 In step 1108, the wear determination frequency, which is a process performed by the plug gap determination unit 55 in FIG. 3, is compared with a preset determination value.

ステップ１１０９では、図３のプラグギャップ判定部５５での処理である電極摩耗判定が行われ、プラグギャップ判定部５５からは電極摩耗判定結果が摩耗状態であると出力される。この出力は他のアプリケーション処理等でのドライバーへの警告、内燃機関制御等に用いられるが、実施の形態１の範疇ではないため詳細の説明は省略する。 In step 1109, electrode wear determination, which is a process in the plug gap determination unit 55 of FIG. 3, is performed, and the plug gap determination unit 55 outputs the electrode wear determination result as the wear state. This output is used for warnings to the driver in other application processing and the like, internal combustion engine control, etc., but is not within the scope of the first embodiment, and therefore detailed description is omitted.

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。 Although the present application describes exemplary embodiments, the various features, aspects, and functions described in the embodiments are not limited to application of the particular embodiments, alone or Various combinations can be applied to the embodiments. Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, the case of modifying, adding, or omitting at least one component is included.

１ 内燃機関、２ エアフローセンサ、３ スロットル開度センサ、
４ スロットルバルブ、５ サージタンク、６ 吸気ポート、
７ マニホールド圧センサ、８ マニホールド温度センサ、９ インジェクタ、
１０ 吸気可変バルブタイミング機構、１０１ 吸気バルブ、
１１ 排気可変バルブタイミング機構、１１１ 排気バルブ、１２ 点火プラグ、
１３ 点火コイル装置、１４ 排気路、１５ ＥＧＲバルブ、１６ 回転プレート、
１７ クランク角センサ、１８ 大気圧センサ、１９ 吸気マニホールド、
２０ 直流電源、２１ ＥＧＲ流路、２３ 吸気路、２５ 燃焼室、
２６ アクセルポジションセンサ、５０ ＥＣＵ、５１ １次電圧検出部、
５２ 誘導２次電圧算出部、５３ ブレイク時間２次電圧算出部、
５４ 最終２次電圧算出部、５５ プラグギャップ判定部、９０ 演算処理装置、
９１１ 第1の記憶装置、９１２ 第2の記憶装置、９２ 入力回路、９３ 出力回路、１２１ 抵抗、１２２ プラグギャップ、１３１ １次コイル、１３２ ２次コイル、
１３４ 点火コイル電圧センサ、１３６ コア、５０１ イグナイタ駆動回路 1 internal combustion engine, 2 air flow sensor, 3 throttle opening sensor,
4 throttle valves, 5 surge tanks, 6 intake ports,
7 manifold pressure sensor, 8 manifold temperature sensor, 9 injector,
10 intake variable valve timing mechanism, 101 intake valve,
11 exhaust variable valve timing mechanism, 111 exhaust valve, 12 spark plug,
13 ignition coil device, 14 exhaust passage, 15 EGR valve, 16 rotating plate,
17 crank angle sensor, 18 atmospheric pressure sensor, 19 intake manifold,
20 DC power source, 21 EGR flow path, 23 intake path, 25 combustion chamber,
26 accelerator position sensor, 50 ECU, 51 primary voltage detector,
52 induction secondary voltage calculation unit, 53 break time secondary voltage calculation unit,
54 final secondary voltage calculation unit, 55 plug gap determination unit, 90 arithmetic processing unit,
911 first memory device, 912 second memory device, 92 input circuit, 93 output circuit, 121 resistor, 122 plug gap, 131 primary coil, 132 secondary coil,
134 Ignition coil voltage sensor, 136 core, 501 igniter drive circuit

Claims (6)

内燃機関の燃焼室内に配備されたプラグギャップを有する点火プラグと、
直流電源からの電力が供給される１次コイル、及び前記１次コイルと磁気結合され前記１次コイルの巻数よりも多い巻数を備えた２次コイルを有する点火コイル装置と、
を備え、
前記１次コイルへの通電を遮断することにより前記２次コイルに発生した点火電圧を、前記点火プラグに印加して前記プラグギャップに火花放電を発生させ、前記燃焼室内に供給された燃料に点火するように構成された内燃機関の制御装置であって、
前記１次コイルの電圧である１次電圧を検出する１次電圧検出部と、
前記１次電圧に応じて前記２次コイルに誘起された２次電圧を、予め設けられた１次電圧と２次電圧との関連を示す特性に基づいて算出する誘導２次電圧算出部と、
前記１次コイルへの通電を遮断した時点から前記点火プラグの放電に伴う前記１次電圧の急変が発生する時点までの時間に基づいて、前記２次コイルに誘起されている２次電圧を算出するブレイク時間２次電圧算出部と、
前記誘導２次電圧算出部により算出された２次電圧と、前記ブレイク時間２次電圧算出部により算出された２次電圧とから、前記２次コイルが発生した２次電圧を最終的に算出する最終２次電圧算出部と、
前記最終２次電圧算出部により算出された２次電圧に基づいて、前記点火プラグの電極摩耗状態を判定するプラグギャップ判定部と、
を備えた、
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 A spark plug having a plug gap arranged in a combustion chamber of an internal combustion engine,
An ignition coil device having a primary coil supplied with electric power from a DC power source, and a secondary coil magnetically coupled to the primary coil and having a number of turns larger than that of the primary coil;
Equipped with
The ignition voltage generated in the secondary coil by cutting off the power supply to the primary coil is applied to the spark plug to generate a spark discharge in the plug gap and ignite the fuel supplied into the combustion chamber. A control device for an internal combustion engine configured to:
A primary voltage detection unit that detects a primary voltage that is the voltage of the primary coil;
An induced secondary voltage calculation unit that calculates a secondary voltage induced in the secondary coil according to the primary voltage based on a characteristic indicating a relationship between a primary voltage and a secondary voltage that is provided in advance.
The secondary voltage induced in the secondary coil is calculated based on the time from when the power supply to the primary coil is cut off to when the sudden change of the primary voltage occurs due to the discharge of the spark plug. A break time secondary voltage calculation unit that
The secondary voltage generated by the secondary coil is finally calculated from the secondary voltage calculated by the induced secondary voltage calculation unit and the secondary voltage calculated by the break time secondary voltage calculation unit. A final secondary voltage calculation unit,
A plug gap determination unit that determines an electrode wear state of the spark plug based on the secondary voltage calculated by the final secondary voltage calculation unit;
With
A control device for an internal combustion engine, which is characterized in that: 前記内燃機関は、燃料の供給を停止することが可能な燃料供給装置を有し、
前記内燃機関が、前記燃料供給装置からの燃料の供給停止した燃料カット運転状態にあるとき、前記内燃機関の圧縮上死点の近傍に於いて前記点火を行うように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine has a fuel supply device capable of stopping the supply of fuel,
When the internal combustion engine is in a fuel cut operation state in which the supply of fuel from the fuel supply device is stopped, it is configured to perform the ignition in the vicinity of the compression top dead center of the internal combustion engine,
The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein: 前記内燃機関は、吸気路を有し、
前記吸気路は、前記吸気路を開閉するスロットルバルブを有し、
前記内燃機関が前記燃料カット運転状態に移行したときには、前記燃料カット運転状態に移行したときから所定時間経過後に、前記スロットルバルブを開いて前記燃料カット運転状態のときに前記内燃機関に吸入される空気量を増加させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine has an intake passage,
The intake passage has a throttle valve that opens and closes the intake passage,
When the internal combustion engine shifts to the fuel cut operating state, the throttle valve is opened after a lapse of a predetermined time from the shift to the fuel cut operating state, and the fuel is sucked into the internal combustion engine in the fuel cut operating state. Configured to increase air volume,
The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein. 前記１次電圧検出部が前記１次電圧を検出するときには、前記１次コイルに流れる１次電流の値を一定とする、
ことを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 When the primary voltage detector detects the primary voltage, the value of the primary current flowing through the primary coil is constant.
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein: 最終２次電圧算出部により算出された２次電圧と予め記憶されている判定値とを比較し、前記点火プラグのプラグギャップが正常時よりも大きくなっていると判定される頻度が所定値よりも高くなれば、前記点火プラグが摩耗していると判定するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載の内燃機関の制御装置。 The secondary voltage calculated by the final secondary voltage calculator is compared with a previously stored determination value, and the frequency at which it is determined that the plug gap of the spark plug is larger than the normal state is greater than a predetermined value. If it is also higher, it is configured to determine that the spark plug is worn,
The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein: 点火コイル装置の１次コイルに発生する１次電圧に応じて前記点火コイル装置の２次コイルに誘起された２次電圧を、予め設けられた１次電圧と２次電圧との関連を示す特性に基づいて算出し、
前記１次コイルへの通電を遮断した時点から点火プラグの放電に伴う前記１次電圧の急変が発生する時点までの時間に基づいて、前記２次コイルに誘起されている２次電圧を算出し、
前記算出された夫々の２次電圧に基づいて、前記２次コイルが発生した２次電圧を最終的に算出し、
前記最終的に算出した２次電圧に基づいて、前記点火プラグの電極摩耗状態を判定する、
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。 A characteristic indicating a relationship between a secondary voltage induced in a secondary coil of the ignition coil device according to a primary voltage generated in the primary coil of the ignition coil device and a secondary voltage provided in advance. Calculated based on
The secondary voltage induced in the secondary coil is calculated based on the time from when the power supply to the primary coil is cut off to when the sudden change in the primary voltage occurs due to the discharge of the spark plug. ,
Finally calculating the secondary voltage generated by the secondary coil based on the calculated secondary voltages,
The electrode wear state of the spark plug is determined based on the finally calculated secondary voltage,
A method for controlling an internal combustion engine, comprising:
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