JP6354710B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室に設けられた点火プラグ、および該点火プラグに接続されるイグニッションコイルを備えた点火装置を操作して前記内燃機関の制御量を制御する内燃機関の制御装置に関する。

たとえば特許文献１には、排気通路の排気を吸気通路に流入させるＥＧＲ制御の実行時において、気流制御弁によって気流強度が所定値以上とされる場合に、点火プラグの放電電流を増加させる装置が記載されている。さらにこの装置では、点火時期が進角側であるほど、放電電流をより大きい値に補正している。これは、気流が増加したり、点火時期が進角側となったりすると、点火プラグの一対の電極間を流れる放電電流の経路が延びることに起因して放電電流が途切れる吹き切れが生じやすくなることに鑑みたものであると記載されている（「００３９」）。

特開２０１３−２４０６０号公報

吹き切れが生じると、燃焼室内の混合気の着火性が低下するため、上記装置により吹き切れを抑制できれば、着火性の低下を抑制することができる。
ただし、内燃機関の運転状態によっては、放電電流の大きさを大きくすることよりも放電時間を伸長させた方が燃焼室内の混合気の着火性を向上させるうえで効果が大きいこともあることが発明者によって見出された。ここで、放電電流を増加させた状態で放電時間をも伸長させる場合には、点火装置のエネルギ消費量が増加したり、点火装置の熱定格を大きくしたりする必要が生じる。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、放電電流および放電時間を着火性を効率的に向上させるうえで適切な値に設定できるようにした内燃機関の制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．内燃機関の制御装置において、内燃機関の燃焼室に設けられた点火プラグ、該点火プラグに接続されるイグニッションコイル、前記点火プラグの放電が開始された後に放電電流を維持する放電制御回路、および前記放電制御回路を操作して前記放電電流を制御する放電制御部を備えた点火装置を操作して前記内燃機関の制御量を制御する内燃機関の制御装置において、前記燃焼室内の混合気の成分比率に基づき、前記点火プラグの放電が開始された後に前記放電制御部による放電電流の制御を実行しない場合の前記燃焼室内の混合気の着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断する判断処理部と、前記判断処理部により着火性が所定の着火性以下であると判断される場合、前記放電制御部による放電電流の制御を実行させる実行指令処理部と、を備え、前記実行指令処理部は、前記放電制御部による放電電流の制御の指令値である放電電流指令値および放電電流の制御時間である放電時間を設定する設定処理部を備え、前記設定処理部は、前記内燃機関の回転速度が高い場合に低い場合よりも前記放電電流指令値を大きい値に設定し、前記内燃機関の回転速度が高い場合に低い場合よりも前記放電時間を短い値に設定する。

上記構成では、点火プラグの放電が開始された後に放電制御部による放電電流の制御を実行しない場合の燃焼室内の混合気の着火性が所定の着火性以下である場合、放電制御部による放電電流の制御によって、燃焼室内の混合気の着火性を向上させる。

ここで、上記構成では、放電制御部による放電電流の制御がなされる場合、設定処理部により、放電制御部によって制御される放電電流の指令値（放電電流指令値）を回転速度が高い場合に低い場合よりも大きい値に設定する。ここで、回転速度が高い場合には、燃焼室内の気流が大きくなることに起因して吹き切れが生じやすくなるため、着火性が低下する。ここで、吹き切れは放電時間を伸長させることによっては抑制できないが、放電電流を大きくすることにより抑制することができる。

一方、放電制御部による放電電流の制御がなされる場合、設定処理部により、放電制御部による放電電流の制御時間である放電時間を、回転速度が高い場合よりも低い場合に長い値に設定する。ここで、回転速度が低いために気流による吹き切れが生じるリスクが小さいものの、判断処理部により混合気の着火性が所定の着火性以下であると判断されている場合、放電制御部により放電制御回路を操作して着火性を向上させる上では、放電電流を大きくするより、放電時間を長くした方が効果が大きいことが発明者によって見出された。

したがって、上記構成では、上記のように回転速度に応じて放電電流を大きくするか放電時間を長くするかを切り分けることにより、放電電流および放電時間を着火性を効率的に向上させるうえで適切な値に設定できる。

２．上記１記載の内燃機関の制御装置において、前記設定処理部は、前記回転速度に加えて前記内燃機関の負荷に応じて前記放電電流指令値および前記放電時間を可変設定する。

内燃機関の負荷が相違する場合、同一の放電電流指令値に制御するうえで要求される点火プラグの両電極間の電圧が相違し得る。そして、要求される電圧が相違する場合、放電電流を制御する際の点火プラグの消費エネルギが相違することとなる。したがって、放電電流指令値および放電時間を負荷にかかわらず設定し、全ての運転領域において点火装置の熱定格を満たすようにする場合、運転領域によっては、放電電流指令値をさらに大きくしたり放電時間をさらに長くしたりすることが可能な余裕を有することとなりやすい。そこで、上記構成では、負荷に応じて放電電流指令値および放電時間を設定することにより、点火装置が熱定格を満たしつつも放電電流指令値を極力大きくしたり、放電時間を極力長くしたりすることができる。

３．上記１または２記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の燃焼室内の空燃比が規定値以上である場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備え、前記規定値は、理論空燃比の値よりも大きい。

空燃比が理論空燃比よりもリーンの場合には、よりリッチの場合と比較して着火性が低下する。そして、空燃比がリーンであることによる着火性の低下は、放電電流を大きくするよりも放電時間を長くすることにより効果的に補償できることが発明者によって見出された。したがって、上記構成では、補正処理部によって空燃比がリーンとなることで放電時間を伸長補正することにより、空燃比がリーンであることによる着火性の低下を好適に補償することができる。

４．上記１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、排気通路と吸気通路とを連通させる還流通路と、該還流通路の流路断面積を調節する還流バルブとを備え、前記燃焼室に流入する流体に占める前記還流通路を介して前記燃焼室に流入した排気の割合であるＥＧＲ率が規定比率以上となる場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備える。

ＥＧＲ率がある程度高くなる場合には、着火性が低下する。そして、ＥＧＲ率が高くなることによる着火性の低下は放電電流を大きくするよりも放電時間を長くすることにより効果的に補償できることが発明者によって見出された。したがって、上記構成では、ＥＧＲ率が規定比率以上となる場合に補正処理部によって放電時間を伸長補正することにより、ＥＧＲ率が高いことによる着火性の低下を好適に補償することができる。

５．上記１〜４のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の点火時期が基準値に対して所定量以上進角される場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備える。

点火時期が基準値に対して所定量以上進角される場合、進角されない場合と比較して、点火時期における燃焼室内の混合気の温度が低くなるために着火性が低下する。そして、点火時期を進角させることによる着火性の低下は放電電流を大きくするよりも放電時間を長くすることにより効果的に補償できることが発明者によって見出された。したがって、上記構成では、点火時期が基準値に対して所定量以上進角される場合に補正処理部によって放電時間を伸長補正することにより、点火時期を進角させることによる着火性の低下を好適に補償することができる。

６．上記１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の吸気通路内の温度が所定温度以下であることと冷却水温が所定水温以下であることとの少なくとも一方である場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備える。

吸気通路内の温度が所定温度以下の場合や冷却水温が所定水温以下の場合には、所定温度よりも高い場合や所定水温よりも高い場合と比較して、着火性が低下する。そして、所定温度以下または所定水温以下であることによる着火性の低下は放電電流を大きくするよりも放電時間を長くすることにより効果的に補償できることが発明者によって見出された。したがって、上記構成では、所定温度以下である場合や、所定水温以下である場合に、補正処理部によって放電時間を伸長補正することにより、所定温度以下であることや所定水温以下であることによる着火性の低下を好適に補償することができる。

７．上記１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃焼室内の混合気の着火性の低下を検出する検出処理部と、前記検出処理部によって着火性の低下が検出される場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部と、を備える。

上記構成では、検出処理部によって着火性が低下していることが実際に検出される場合、補正処理部により放電時間が伸長補正される。このため、着火性の低下を補償することができる。

８．上記１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記内燃機関は、排気通路と吸気通路とを連通させる還流通路と、該還流通路の流路断面積を調節する還流バルブとを備え、前記判断処理部は、前記燃焼室に流入する流体に占める前記還流通路を介して前記燃焼室に流入した排気の割合であるＥＧＲ率が所定比率以上であることを条件に、前記燃焼室内の混合気の着火性が所定の着火性以下であると判断する。

ＥＧＲ率が大きくなると、点火プラグの放電の開始後に放電制御部が放電制御回路を操作して放電電流の制御を実行しない場合には、点火時期から混合気の着火までに要する時間である着火遅れが大きくなることが発明者によって見出されている。上記構成では、この点に鑑み、ＥＧＲ率を、着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断するパラメータとして用いた。

９．上記１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記判断処理部は、前記燃焼室内の混合気の空燃比が所定値以上であることを条件に、前記燃焼室内の混合気の着火性が所定の着火性以下であると判断する。

空燃比が大きくなると、点火プラグの放電の開始後に放電制御部が放電制御回路を操作して放電電流の制御を実行しない場合には、点火時期から混合気の着火までに要する時間である着火遅れが大きくなることが発明者によって見出されている。上記構成では、この点に鑑み、空燃比を、着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断するパラメータとして用いた。

１０．上記１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置において、前記点火装置は、前記イグニッションコイルの１次側コイル、および第１電源を備える第１ループ回路を開閉する点火用スイッチング素子と、第２電源、および前記１次側コイルを備える第２ループ回路を開閉する制御用スイッチング素子と、を備え、前記放電制御回路は、前記制御用スイッチング素子を備え、前記放電制御部は、前記点火用スイッチング素子が閉状態から開状態に切り替えられることにより前記イグニッションコイルの２次側コイルに生じる起電力によって前記点火プラグが放電した後、前記制御用スイッチング素子を開閉操作することにより、前記点火プラグの放電電流を制御するものであり、前記第１ループ回路が閉ループとなるときにおいて前記第１電源が前記１次側コイルに印加する電圧の極性と、前記第２ループ回路が閉ループとなるときにおいて前記第２電源が前記１次側コイルに印加する電圧の極性とが互いに逆となっている。

上記構成では、第１ループ回路が閉ループとなるときに１次側コイルに印加されていた電圧とは逆極性の電圧が、制御用スイッチング素子の閉操作によって１次側コイルに印加される。そして、制御用スイッチング素子の開閉操作によって、１次側コイルに流れる電流の絶対値を増加させる場合、その増加速度に応じて、点火プラグの放電電流を制御することができる。

第１の実施形態にかかる内燃機関の制御装置を備えるシステム構成図。 同実施形態にかかる点火制御システムの回路構成を示す回路図。 （ａ）〜（ｇ）は、同実施形態にかかる点火制御を例示するタイムチャート。 （ａ）〜（ｄ）は、同実施形態にかかる点火制御を例示する回路図。 同実施形態にかかる点火信号および放電波形制御信号の生成処理を示すブロック図。 同実施形態にかかる判断／設定処理部の処理手順を示す流れ図。 （ａ）および（ｂ）は、同実施形態にかかる放電パターンを例示した図。 第２の実施形態にかかる判断／設定処理部の処理手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかる内燃機関の制御装置を備えるシステム構成図。 同実施形態にかかる点火信号および放電波形制御信号の生成処理を示すブロック図。 同実施形態にかかるフィードバック処理部の処理手順を示す流れ図。

＜第１の実施形態＞
以下、内燃機関の制御装置にかかる第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１に示す内燃機関１０は、火花点火式の多気筒内燃機関である。内燃機関１０の吸気通路１２には、その流路断面積を可変とするための電子制御式のスロットルバルブ１４が設けられている。吸気通路１２のうちスロットルバルブ１４の下流には、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁１６が設けられている。吸気通路１２内の空気やポート噴射弁１６から噴射された燃料は、吸気バルブ１８の開弁動作に伴って、シリンダ２０およびピストン２２によって区画される燃焼室２４に充填される。燃焼室２４には、筒内噴射弁２６の噴射口が対向しており、筒内噴射弁２６によって燃料が燃焼室２４に直接噴射供給可能となっている。燃焼室２４には、点火装置３０の点火プラグ２８が突出している。そして、点火プラグ２８による火花点火によって、空気と燃料との混合気が着火され、混合気が燃焼に供される。混合気の燃焼エネルギの一部は、ピストン２２を介してクランク軸３２の回転エネルギに変換される。クランク軸３２には、車両の駆動輪が機械的に連結可能とされている。なお、本実施形態では、車両として、駆動輪に動力を付与するものが内燃機関１０のみとなるものを想定している。

燃焼に供された混合気は、排気バルブ３３の開弁動作に伴って、排気として、排気通路３４に排出される。
排気通路３４は、還流通路３５を介して吸気通路１２に接続されている。そして、還流通路３５には、その流路断面積を調整する還流バルブ３６が設けられている。

ＥＣＵ４０は、内燃機関１０を制御対象とする制御装置である。ＥＣＵ４０は、クランク軸３２の回転速度ＮＥを検出するクランク角センサ４２や、冷却水温（水温ＴＨＷ）を検出する水温センサ４４、吸気温ＴＡを検出する吸気温センサ４６、排気成分に基づき燃焼室２４内の混合気の空燃比Ａ／Ｆを検出する空燃比センサ４７等の各種センサ類の出力値を取り込む。そして、取り込んだ出力値に基づき、スロットルバルブ１４やポート噴射弁１６、筒内噴射弁２６、点火装置３０等の各種アクチュエータを操作することによって、内燃機関１０の制御量（トルク、排気特性等）を制御する。たとえば、ＥＣＵ４０は、制御量としての排気特性を所望に制御するために、空燃比センサ４７によって検出される空燃比Ａ／Ｆの目標値Ａ／Ｆ＊へのフィードバック制御により、ポート噴射弁１６の噴射量や筒内噴射弁２６の噴射量を操作する。

図２に、点火装置３０の回路構成を示す。
図２に示すように、点火装置３０は、１次側コイル５２および２次側コイル５４が磁気結合したイグニッションコイル５０を備えている。なお、図２において、１次側コイル５２および２次側コイル５４のそれぞれの一対の端子のうちの一方に付与された黒丸印は、１次側コイル５２および２次側コイル５４の両端が開放された状態で、それらを鎖交する磁束を変化させたときに、１次側コイル５２および２次側コイル５４のそれぞれに生じる起電力の極性が等しくなる端子を示している。

２次側コイル５４の一方の端子には、点火プラグ２８が接続されており、他方の端子は、ダイオード５６、シャント抵抗５８を介して接地されている。ダイオード５６は、点火プラグ２８から２次側コイル５４を介して接地へと進む側の電流の流れを許容し、逆側の電流の流れを規制する整流素子である。シャント抵抗５８は、その電圧降下Ｖｉ２によって２次側コイル５４を流れる電流を検出するための抵抗体である。換言すれば、点火プラグ２８の放電電流を検出するための抵抗体である。

イグニッションコイル５０の１次側コイル５２の一方の端子には、点火装置３０の端子ＴＲＭ１を介して外部のバッテリ３９の正極電極が接続されている。また、１次側コイル５２の他方の端子は、点火用スイッチング素子６０を介して接地されている。なお、本実施形態では、点火用スイッチング素子６０を、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）としている。また、点火用スイッチング素子６０には、ダイオード６２が逆並列接続されている。

端子ＴＲＭ１から取り込まれた電力は、昇圧回路７０にも取り込まれる。本実施形態では、昇圧回路７０を昇圧チョッパ回路にて構成する。すなわち、端子ＴＲＭ１側に一端が接続されたインダクタ７２を備え、インダクタ７２の他端は、昇圧用スイッチング素子７４を介して接地されている。なお、本実施形態では、昇圧用スイッチング素子７４を、ＩＧＢＴとしている。インダクタ７２および昇圧用スイッチング素子７４の間には、ダイオード７６のアノード側が接続され、ダイオード７６のカソード側は、コンデンサ７８を介して接地されている。コンデンサ７８の充電電圧Ｖｃは、昇圧回路７０の出力電圧となる。

ダイオード７６およびコンデンサ７８間は、制御用スイッチング素子８０およびダイオード８２を介して１次側コイル５２および点火用スイッチング素子６０間に接続されている。換言すれば、昇圧回路７０の出力端子は、制御用スイッチング素子８０およびダイオード８２を介して１次側コイル５２および点火用スイッチング素子６０間に接続されている。本実施形態では、制御用スイッチング素子８０をＭＯＳ電界効果トランジスタとしている。上記ダイオード８２は、制御用スイッチング素子８０の寄生ダイオードを介して、１次側コイル５２および点火用スイッチング素子６０側から昇圧回路７０側に電流が逆流することを阻止するための整流素子である。

昇圧制御部８４は、端子ＴＲＭ２に入力される点火信号Ｓｉに基づき昇圧用スイッチング素子７４を開閉操作することで昇圧回路７０の出力電圧を制御する駆動回路である。なお、昇圧制御部８４は、昇圧回路７０の出力電圧（コンデンサ７８の充電電圧Ｖｃ）をモニタし、出力電圧が所定値以上となる場合、昇圧用スイッチング素子７４の開閉操作を停止する。

放電制御部８６は、端子ＴＲＭ２に入力される点火信号Ｓｉと、端子ＴＲＭ３に入力される放電波形制御信号Ｓｃとに基づき、制御用スイッチング素子８０を開閉操作することで、点火プラグ２８の放電電流を制御する駆動回路である。

点火装置３０の端子ＴＲＭ２は、点火用通信線Ｌｉを介してＥＣＵ４０に接続されており、端子ＴＲＭ３は、波形制御用通信線Ｌｃを介してＥＣＵ４０に接続されている。ＥＣＵ４０は、燃焼室２４内に流入する流体に占める還流通路３５から燃焼室２４に流入する排気の割合であるＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ未満である場合においては、点火用通信線Ｌｉを介して点火信号Ｓｉを出力し、波形制御用通信線Ｌｃには放電波形制御信号Ｓｃを出力しない。また、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上である場合には、点火用通信線Ｌｉを介して点火信号Ｓｉを出力し、波形制御用通信線Ｌｃを介して放電波形制御信号Ｓｃを出力する。ここで、点火信号Ｓｉおよび放電波形制御信号Ｓｃを、本実施形態では、いずれも論理Ｈのパルス信号としている。

次に、図３および図４を用いて、本実施形態にかかる点火制御のうち、特にＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上である場合における制御を例示する。
図３（ａ）は、点火信号Ｓｉの推移を示し、図３（ｂ）は、放電波形制御信号Ｓｃの推移を示し、図３（ｃ）は、点火用スイッチング素子６０の開閉操作の状態推移を示し、図３（ｄ）は、昇圧用スイッチング素子７４の開閉操作の状態推移を示す。また、図３（ｅ）は、制御用スイッチング素子８０の開閉操作の状態推移を示し、図３（ｆ）は、１次側コイル５２に流れる電流Ｉ１の推移を示し、図３（ｇ）は、２次側コイル５４に流れる電流Ｉ２の推移を示す。なお、電流Ｉ１，Ｉ２の符号は、図２に示した矢印側を正と定義する。

時刻ｔ１に点火装置３０に点火信号Ｓｉが入力されると、点火装置３０は、点火用スイッチング素子６０をオン（閉）操作する。これにより、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１が漸増する。図４（ａ）に、このときの１次側コイル５２を流れる電流の経路を示す。図４（ａ）に示すように、点火用スイッチング素子６０が閉操作されると、バッテリ３９、１次側コイル５２、および点火用スイッチング素子６０を備えるループ回路である第１ループ回路が閉ループ回路となり、これに電流が流れる。なお、１次側コイル５２に流れる電流が漸増することで２次側コイル５４の鎖交磁束が漸増することから、２次側コイル５４には、鎖交磁束の増加を打ち消す起電力が生じる。しかし、この起電力は、ダイオード５６のアノード側を負とするものであるため、２次側コイル５４には電流が流れない。

また、図３に示すように、点火装置３０に点火信号Ｓｉが入力されると、昇圧制御部８４が昇圧用スイッチング素子７４を開閉操作する。その後、点火信号Ｓｉが点火装置３０に入力された時刻ｔ１に対する遅延時間Ｔｄｌｙ経過時の時刻ｔ２において放電波形制御信号Ｓｃが点火装置３０に入力される。

その後、時刻ｔ３において、点火信号Ｓｉの入力が停止されると、換言すれば点火用通信線Ｌｉの電圧が論理Ｈの電圧から論理Ｌの電圧に変更されると、点火装置３０は、点火用スイッチング素子６０を開操作する。これにより、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１がゼロとなり、２次側コイル５４に生じる逆起電力によって２次側コイル５４に電流が流れる。これにより、点火プラグ２８が放電を開始する。

図４（ｂ）に、このときの電流の経路を示す。図示されるように、１次側コイル５２の電流が遮断されることで、２次側コイル５４の鎖交磁束が減少しようとすると、２次側コイル５４には、鎖交磁束の減少を打ち消す方向の逆起電力が生じ、これにより、点火プラグ２８、２次側コイル５４、ダイオード５６、およびシャント抵抗５８に電流Ｉ２が流れる。２次側コイル５４に電流Ｉ２が流れると、点火プラグ２８に電圧降下Ｖｄが生じ、シャント抵抗５８には、その抵抗値ｒに応じた「ｒ・Ｉ２」の電圧降下が生じる。これにより、ダイオード５６の順方向電圧降下等を無視すると、２次側コイル５４には、点火プラグ２８における電圧降下Ｖｄおよびシャント抵抗５８における電圧降下の和「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」の電圧が印加される。この電圧は、２次側コイル５４の鎖交磁束を漸減させるものである。図３（ｇ）の時刻ｔ３〜ｔ４において２次側コイル５４を流れる電流Ｉ２が漸減するのは、２次側コイル５４に「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」の電圧が印加されることに起因した現象である。

図３に示すように、時刻ｔ４以降、放電制御部８６が制御用スイッチング素子８０を開閉操作する。
図４（ｃ）には、制御用スイッチング素子８０が閉状態とされる時刻ｔ４〜ｔ５の期間の電流経路を示す。ここでは、昇圧回路７０、制御用スイッチング素子８０、ダイオード８２、１次側コイル５２、およびバッテリ３９を備えるループ回路である第２ループ回路が閉ループとなり、これに電流が流れる。

図４（ｄ）には、制御用スイッチング素子８０が開状態とされる時刻ｔ５〜ｔ６の期間の電流経路を示す。ここでは、１次側コイル５２を流れる電流の絶対値の減少に起因した磁束の変化を打ち消す逆起電力が１次側コイル５２に生じることによって、ダイオード６２、１次側コイル５２、バッテリ３９を備えるループ回路である第３ループ回路が閉ループとなり、これに電流が流れる。

ここで、図３（ｅ）に示す制御用スイッチング素子８０の開閉操作の１周期Ｔに対する閉操作期間Ｔｏｎの時比率Ｄを操作すると、１次側コイル５２に流れる電流を制御することができる。放電制御部８６は、時比率Ｄによって、１次側コイル５２に流れる電流Ｉ１の絶対値を漸増させる制御を実行する。この期間の電流Ｉ１は、点火用スイッチング素子６０が閉状態とされていたときに１次側コイル５２に流れていた電流Ｉ１とは符号が逆である。このため、点火用スイッチング素子６０が閉状態とされていたときに１次側コイル５２に流れていた電流Ｉ１によって生じる磁束を正とすると、制御用スイッチング素子８０の開閉によって生じる電流Ｉ１は、磁束を減少させるものとなる。ここで、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１による２次側コイル５４の鎖交磁束の漸減速度が、２次側コイル５４に「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」の電圧を印加したときの漸減速度に一致する場合、２次側コイル５４に流れる電流は減少しない。この場合、点火プラグ２８およびシャント抵抗５８による電力損失は、昇圧回路７０およびバッテリ３９によって構成される電源の出力する電力によって補填される。

これに対し、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１による２次側コイル５４の鎖交磁束の漸減速度が、２次側コイル５４に「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」の電圧を印加したときの漸減速度よりも小さい場合には、２次側コイル５４に流れる電流Ｉ２が漸減する。電流Ｉ２の漸減によって、鎖交磁束は、２次側コイル５４に「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」の電圧を印加したときの漸減速度で漸減する。ただし、２次側コイル５４に流れる電流Ｉ２の漸減速度は、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１の絶対値が漸増しない場合と比較すると小さくなる。

また、２次側コイル５４に「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」の電圧を印加したときの２次側コイル５４の鎖交磁束の漸減速度よりも、実際の鎖交磁束の漸減速度が大きくなるように１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１の絶対値を漸増させる場合には、鎖交磁束の減少を抑制する逆起電力によって、２次側コイル５４の電圧が大きくなる。そして、２次側コイル５４を流れる電流Ｉ２は、「Ｖｄ＋ｒ・Ｉ２」が２次側コイル５４の電圧に等しくなるように、増大する。

以上より、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１の絶対値の漸増速度を制御することで、２次側コイル５４を流れる電流Ｉ２を制御することができる。換言すれば、点火プラグ２８の放電電流を増加および減少のいずれにも制御することができる。

放電制御部８６では、シャント抵抗５８の電圧降下Ｖｉ２から定まる放電電流値を放電電流指令値Ｉ２＊にフィードバック制御するために制御用スイッチング素子８０の上記時比率Ｄを操作する。

なお、図２に示した点火用通信線Ｌｉや、イグニッションコイル５０、点火プラグ２８、点火用スイッチング素子６０、ダイオード６２、制御用スイッチング素子８０、ダイオード８２は、気筒毎に設けられるものであるが、図２には、代表して１つのみを示している。ちなみに、本実施形態では、波形制御用通信線Ｌｃ、昇圧回路７０、昇圧制御部８４、放電制御部８６については、複数の気筒に対して単一の部材が割り当てられている。そして、放電制御部８６は、点火装置３０に入力されている点火信号Ｓｉがいずれの気筒に対応するものであるかに応じて、対応する制御用スイッチング素子８０を選択して操作する。また、昇圧制御部８４は、点火装置３０にいずれかの気筒の点火信号Ｓｉが入力されることで昇圧制御を行う。

放電制御部８６は、点火信号Ｓｉが入力されていないことを条件に、点火信号Ｓｉの立ち下がりエッジに対して規定時間経過したときから放電波形制御信号Ｓｃの立ち下りエッジまでの期間において、放電電流を放電電流指令値Ｉ２＊に制御する。そして、放電制御部８６は、放電電流指令値Ｉ２＊を、図３に示すように、点火装置３０に点火信号Ｓｉが入力されるタイミングに対する放電波形制御信号Ｓｃの入力されるタイミングの遅延時間Ｔｄｌｙに応じて可変設定する。これにより、ＥＣＵ４０では、遅延時間Ｔｄｌｙを操作することで、放電電流指令値Ｉ２＊を可変設定することができる。

図５に、ＥＣＵ４０が実行する処理のうち、特に、点火信号Ｓｉおよび放電波形制御信号Ｓｃを生成する処理を示す。
点火信号生成部Ｍ１０は、周知の技術に基づき設定される点火時期に応じて、点火信号Ｓｉを生成して出力する。判断／設定処理部Ｍ１２は、放電制御部８６による放電電流の制御を実行するか否かを判断し、実行する場合、放電制御部８６による放電電流の制御時間である放電時間ＴＤおよび放電電流指令値Ｉ２＊を設定して出力する。放電波形制御信号生成処理部Ｍ１４は、判断／設定処理部Ｍ１２から放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤが入力される場合、それらに基づき、放電波形制御信号Ｓｃを生成して出力する。

図６に、本実施形態にかかる判断／設定処理部Ｍ１２の処理の手順を示す。この処理は、判断／設定処理部Ｍ１２によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。
この一連の処理において、判断／設定処理部Ｍ１２は、まず、ＥＧＲ率を取得する（Ｓ１０）。ＥＧＲ率は、還流バルブ３６の開口度等に基づき、周知の技術によって算出されたものとすればよい。次に、判断／設定処理部Ｍ１２は、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ１２）。この処理は、放電制御部８６による放電電流の制御を実行しない場合の燃焼室２４内の混合気の着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断するためのものである。すなわち、点火用スイッチング素子６０を所定期間閉状態とした後これを開状態とすることによって、点火プラグ２８が放電を開始した後、放電電流が自然にゼロとなるまで放電させた場合の着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断する。ここで、着火性を、本実施形態では、点火プラグ２８による放電時期（点火時期）から燃焼室２４内の混合気が着火するまでに要する時間である着火遅れが小さいほど高いとする。なお、本実施形態では、上記着火性が所定の着火性以下となる場合には、混合気が、点火時期を進角することによっては着火時期を所望の時期に制御することが困難な性質を有することを想定している。すなわち、点火時期を進角すると、点火時期における混合気の温度が低下するために着火遅れが拡大し、着火遅れを補償するうえで点火時期を操作量として用いることが困難となる場合を想定している。

そして、判断／設定処理部Ｍ１２は、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上であると判断する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、着火性が所定の着火性以下であるとして、回転速度ＮＥおよび負荷を取得する（Ｓ１４）。そして、判断／設定処理部Ｍ１２は、回転速度ＮＥおよび負荷に基づき、放電制御部８６による放電電流の制御による放電波形パターンを決定する（Ｓ１６）。具体的には、判断／設定処理部Ｍ１２は、回転速度ＮＥが高回転であるほど、放電電流指令値Ｉ２＊を大きい値に設定する。これは、回転速度ＮＥが高い場合には低い場合と比較して、燃焼室２４内の気流が大きくなり、点火プラグ２８の一対の電極間の放電電流が気流に流されて吹き切れしやすくなることに鑑みた設定である。また、判断／設定処理部Ｍ１２は、回転速度ＮＥが高回転であるほど、放電時間ＴＤを短い値に設定する。ここで、回転速度ＮＥが低回転である場合には、燃焼室２４内の気流が小さいことから、吹き切れは生じにくい。しかし、ステップＳ１６の処理を実行するときには、ステップＳ１２において混合気自体の着火性が低いと判断されている状況である。そして着火性が低く且つ気流が小さい場合に着火性を向上させるうえでは、放電電流を大きくするよりも放電時間ＴＤを長くした方が効果が大きいことが発明者によって見出されている。

詳しくは、判断／設定処理部Ｍ１２は、放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを、内燃機関１０の動作点（回転速度ＮＥおよび負荷）に応じて可変設定する。ここで負荷を用いるのは、負荷が高いほど、放電電流が同一であっても、点火プラグ２８の両電極間の電圧が高くなるためである。点火プラグ２８の両電極間の電圧が高い場合には低い場合よりも、１次側コイル５２を流れる電流Ｉ１の増加速度を大きくする必要があり、ひいては１次側コイル５２に流れる電流Ｉ１が大きくなる。そして、電流Ｉ１が大きいほど、イグニッションコイル５０の温度が上昇するため、熱定格を満たすことが困難となりやすい。このため、回転速度ＮＥおよび負荷に応じて放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを設定することにより、イグニッションコイル５０の熱定格を満たしつつも放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤに応じて定まる放電エネルギを極力大きくする。

この処理は、回転速度ＮＥおよび負荷と放電電流指令値Ｉ２＊との関係を定めたマップと、回転速度ＮＥおよび負荷と放電時間ＴＤとの関係を定めたマップとを備え、それらに基づき実現することができる。

なお、判断／設定処理部Ｍ１２は、ステップＳ１６の処理が完了する場合や、ステップＳ１２において否定判断する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用を説明する。

ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上である場合、仮に放電制御部８６による放電電流の制御を実行しないなら、着火性の低下が許容範囲から外れて顕著となるとして、ＥＣＵ４０は、放電波形制御信号Ｓｃを出力することで、放電制御部８６によって放電電流を制御させる。ここで、ＥＣＵ４０は、図７（ａ）に示すように、高回転である場合、放電電流指令値Ｉ２＊を極力大きくする代わりに、放電時間ＴＤについては短くする。ここで、高回転時には、放電電流が小さいと吹き切れが生じやすい。これに対し、放電電流指令値Ｉ２＊を大きくすることにより、吹き切れを抑制することができる。そして、この場合、点火プラグ２８の一対の電極間を流れる放電電流が気流によって流されることにより、放電電流が混合気に触れる面積が増大し、着火性を向上させることができる。

一方、ＥＣＵ４０は、図７（ｂ）に示すように、低回転時には、放電電流指令値Ｉ２＊を大きくする代わりに、放電時間ＴＤを極力長くする。これにより、放電電流が小さくても吹き切れが生じにくい状況において、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上であることに起因した着火性の低下を効果的に補償することができる。

以上説明した本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）回転速度ＮＥに応じて放電電流を大きくするか放電時間ＴＤを長くするかを切り分けることにより、放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを着火性を効率的に向上させるうえで適切な値に設定できる。

（２）ＥＧＲ率を、放電制御部８６による放電電流の制御を実行しない場合の着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断するパラメータとして用いた。これにより、着火性が所定の着火性以下であることを、適切に判断することができる。

（３）回転速度ＮＥに加えて、負荷に応じて、放電電流指令値Ｉ２＊と放電時間ＴＤとを設定した。これにより、放電電流を所与としたときの点火プラグ２８の一対の電極間の電圧が負荷が大きいほど高くなることを考慮することができるため、放電エネルギを許容範囲に収めつつも極力大きくすることができる。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、目標値Ａ／Ｆ＊が所定値以上である場合に、放電制御部８６による放電電流の制御を実行する。
図８に、本実施形態にかかる判断／設定処理部Ｍ１２の処理の手順を示す。この処理は、判断／設定処理部Ｍ１２によって、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図８において、図６に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。

図８に示す一連の処理において、判断／設定処理部Ｍ１２は、まず目標値Ａ／Ｆ＊を取得する（Ｓ１０ａ）。そして、判断／設定処理部Ｍ１２は、目標値Ａ／Ｆ＊が所定値Ａｆｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ１２ａ）。この処理は、放電制御部８６による制御を実行しない場合の燃焼室２４内の混合気の着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断するものである。そして、判断／設定処理部Ｍ１２は、所定値Ａｆｔｈ以上であると判断する場合（Ｓ１２ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ１４の処理に移行する。なお、所定値Ａｆｔｈは、理論空燃比の値よりも大きい値に設定してもよい。

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

第１の実施形態では、放電制御部８６による放電電流の制御を実行する場合、内燃機関１０の動作点に応じて放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを設定した。これに対し、本実施形態では、動作点に応じて放電時間ＴＤ（＞０）が設定される場合、動作点に応じて設定された放電時間ＴＤを補正する処理を取り入れる。

図９に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図９において、図１に示した部材に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。図９に示すように、本実施形態では、燃焼室２４に、圧力（筒内圧ＣＰ）を検出する筒内圧センサ４８が設けられている。

図１０に、本実施形態にかかる点火信号Ｓｉおよび放電波形制御信号Ｓｃの生成処理を示す。なお、図１０において、図５に示した処理に対応するものについては、便宜上同一の符号を付している。

補正量算出処理部Ｍ１６は、目標値Ａ／Ｆ＊を入力として、目標値Ａ／Ｆ＊が規定値ＡＴＨ以上である場合、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するための伸長補正量（空燃比補正量ΔＡ／Ｆ）を算出して出力する。詳しくは、補正量算出処理部Ｍ１６は、空燃比と空燃比補正量ΔＡ／Ｆとの関係を定めたマップを備え、目標値Ａ／Ｆ＊に基づき空燃比補正量ΔＡ／Ｆを算出する。ここで、補正量算出処理部Ｍ１６は、目標値Ａ／Ｆ＊が大きい場合に小さい場合よりも空燃比補正量ΔＡ／Ｆを大きい値に設定する。具体的には、補正量算出処理部Ｍ１６は、目標値Ａ／Ｆ＊が大きくなるにつれて空燃比補正量ΔＡ／Ｆを連続的に増加させる。ここで、マップとは、入力変数（ここでは空燃比）の離散的な値に対する出力変数（ここでは、空燃比補正量ΔＡ／Ｆ）を定めるものであるが、補間演算を利用することにより、目標値Ａ／Ｆ＊が大きくなるにつれて空燃比補正量ΔＡ／Ｆを連続的に増加させることができる。なお、補正量算出処理部Ｍ１６は、目標値Ａ／Ｆ＊が規定値ＡＴＨ未満である場合、空燃比補正量ΔＡ／Ｆをゼロとし、規定値ＡＴＨを理論空燃比の値よりも大きい値とする。

補正量算出処理部Ｍ１８は、ＥＧＲ率を入力として、ＥＧＲ率が規定比率ＥＴＨ以上である場合、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するための伸長補正量（ＥＧＲ補正量ΔＥ）を算出して出力する。詳しくは、補正量算出処理部Ｍ１８は、ＥＧＲ率とＥＧＲ補正量ΔＥとの関係を定めたマップを備え、ＥＧＲ率に基づきＥＧＲ補正量ΔＥを算出する。ここで、補正量算出処理部Ｍ１８は、ＥＧＲ率が大きい場合に小さい場合よりもＥＧＲ補正量ΔＥを大きい値に設定する。具体的には、補正量算出処理部Ｍ１８は、ＥＧＲ率が大きくなるにつれてＥＧＲ補正量ΔＥを連続的に増加させる。なお、上記規定比率ＥＴＨは、図６のステップＳ１２の処理における所定比率Ｅｔｈよりも大きく、ＥＧＲ率が所定比率ＥｔｈであるときのＥＧＲ補正量ΔＥはゼロである。

補正量算出処理部Ｍ２０は、点火時期ａｏｐを入力とし、基準値に対して所定量ａｏｐｔｈ以上進角されている場合、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するための伸長補正量（点火時期補正量Δａｏｐ）を算出して出力する。詳しくは、補正量算出処理部Ｍ２０は、点火時期ａｏｐと点火時期補正量Δａｏｐとの関係を定めたマップを備え、点火時期ａｏｐに基づき点火時期補正量Δａｏｐを算出する。具体的には、補正量算出処理部Ｍ２０は、点火時期ａｏｐが基準値に対して所定量以上進角側にある場合、より進角側となるにつれて点火時期補正量Δａｏｐを連続的に増加させる。これは、点火時期が進角側となると遅角側となる場合と比較して、点火時期における燃焼室２４内の混合気の温度が低下するために、着火遅れが生じやすいためである。なお、図１０には、基準値に対して所定量進角された点火時期を「ａｏｐｔｈ」と記載している。

補正量算出処理部Ｍ２２は、吸気温ＴＡを入力とし、吸気温ＴＡが所定温度ＴＡｔｈ以下である場合、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するための伸長補正量（吸気温補正量ΔＴＡ）を算出して出力する。詳しくは、補正量算出処理部Ｍ２２は、吸気温ＴＡと吸気温補正量ΔＴＡとの関係を定めたマップを備え、吸気温ＴＡに基づき吸気温補正量ΔＴＡを算出する。ここで、補正量算出処理部Ｍ２２は、吸気温ＴＡが低い場合に高い場合よりも吸気温補正量ΔＴＡを大きい値に設定する。具体的には、補正量算出処理部Ｍ２２は、吸気温ＴＡが低くなるにつれて吸気温補正量ΔＴＡを連続的に増加させる。

補正量算出処理部Ｍ２４は、水温ＴＨＷを入力とし、水温ＴＨＷが所定水温ＴＨｔｈ以下である場合、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するための伸長補正量（水温補正量ΔＴＨＷ）を算出して出力する。詳しくは、補正量算出処理部Ｍ２２は、水温ＴＨＷと水温補正量ΔＴＨＷとの関係を定めたマップを備え、水温ＴＨＷに基づき水温補正量ΔＴＨＷを算出する。ここで、補正量算出処理部Ｍ２４は、水温ＴＨＷが低い場合に高い場合よりも水温補正量ΔＴＨＷを大きい値に設定する。具体的には、補正量算出処理部Ｍ２４は、水温ＴＨＷが低くなるにつれて水温補正量ΔＴＨＷを連続的に増加させる。

フィードバック処理部Ｍ２６は、筒内圧センサ４８によって検出される筒内圧ＣＰに基づき、着火性の低下を検出し、着火性の低下が検出される場合、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するための伸長補正量（フィードバック補正量ΔＩＧ）を算出して出力する。

図１１に、フィードバック処理部Ｍ２６の処理の手順を示す。この処理は、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤ（＞０）が設定されている場合に、たとえば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理において、フィードバック処理部Ｍ２６は、まず筒内圧ＣＰを取得する（Ｓ２０）。次に、フィードバック処理部Ｍ２６は、筒内圧ＣＰに基づき把握される着火遅れが所定値Ａ以上であるか否かを判断する（Ｓ２２）。この処理は、着火性が低下しているか否かを判断することによって、着火性の低下を検出するためのものである。ここで、着火時期は、筒内圧ＣＰからピストン２２の変位に伴う筒内圧の変化を差し引いた圧力の上昇速度が大きくなることに基づき把握可能である。

そして、フィードバック処理部Ｍ２６は、所定値Ａ以上であると判断する場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、フィードバック補正量ΔＩＧに所定量ΔΔを加算する（Ｓ２４）。この処理は、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正するためのものである。次に、フィードバック処理部Ｍ２６は、フィードバック補正量ΔＩＧが上限値ΔＩＧｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ２６）。そして、フィードバック処理部Ｍ２６は、上限値ΔＩＧｔｈ以上であると判断する場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、フィードバック補正量ΔＩＧを、上限値ΔＩＧｔｈとする（Ｓ２８）。

一方、フィードバック処理部Ｍ２６は、着火遅れが所定値Ａ以上ではないと判断する場合（Ｓ２２：ＮＯ）、着火遅れが所定値Ａよりも小さい規定値Ｂ未満であるか否かを判断する（Ｓ３０）。この処理は、フィードバック補正量ΔＩＧを減少させるか否かを判断するためのものである。そして、フィードバック処理部Ｍ２６は、規定値Ｂ未満であると判断する場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、フィードバック補正量ΔＩＧから、所定量ΔΔを減算する（Ｓ３２）。次に、フィードバック処理部Ｍ２６は、フィードバック補正量ΔＩＧがゼロ未満であるか否かを判断する（Ｓ３４）。そして、フィードバック処理部Ｍ２６は、フィードバック補正量ΔＩＧがゼロ未満であると判断する場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、フィードバック補正量ΔＩＧをゼロとする（Ｓ３６）。

なお、フィードバック処理部Ｍ２６は、ステップＳ２８，Ｓ３６の処理が完了する場合や、ステップＳ２６，Ｓ３０，Ｓ３４において否定判断する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

図１０に示す加算処理部Ｍ２８は、空燃比補正量ΔＡ／Ｆ、ＥＧＲ補正量ΔＥ、点火時期補正量Δａｏｐ、吸気温補正量ΔＴＡ、水温補正量ΔＴＨＷ、およびフィードバック補正量ΔＩＧを加算して出力する。上限ガード処理部Ｍ３０は、加算処理部Ｍ２８の出力値に上限ガード処理を施したものを出力する。補正量反映処理部Ｍ３２は、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤに、上限ガード処理部Ｍ３０の出力値を加算することにより、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを補正する。放電波形制御信号生成処理部Ｍ１４は、補正量反映処理部Ｍ３２が出力した放電時間ＴＤに基づき、放電波形制御信号Ｓｃを生成して出力する。なお、図中、補正処理部Ｍ３４は、補正量算出処理部Ｍ１６〜Ｍ２４，フィードバック処理部Ｍ２６、加算処理部Ｍ２８、上限ガード処理部Ｍ３０、および補正量反映処理部Ｍ３２を備えて構成される。

ちなみに、図６のステップＳ１６において設定される放電時間ＴＤは、ＥＧＲ率が所定比率以上であることによる着火性の低下を抑制制御するための開ループ操作量である。また、図１０の空燃比補正量ΔＡ／Ｆ、ＥＧＲ補正量ΔＥ、点火時期補正量Δａｏｐ、吸気温補正量ΔＴＡ、水温補正量ΔＴＨＷは、各種パラメータに起因した着火性の低下を抑制制御するための開ループ操作量である。これに対し、フィードバック処理部Ｍ２６のフィードバック補正量ΔＩＧは、着火性の低下を抑制制御するためのフィードバック操作量である。

ここで、本実施形態の作用を説明する。
判断／設定処理部Ｍ１２は、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上であると判断すると、放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを設定する。ここで設定された放電時間ＴＤに対し、補正処理部Ｍ３４は、判断／設定処理部Ｍ１２が放電時間ＴＤを定めるときに用いた動作点のみからは把握できない着火性の低下要因に基づき、補正を施す。すなわち、たとえばＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈを大きく上回る場合には、補正処理部Ｍ３４は、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを、ＥＧＲ補正量ΔＥによって補正する。なお、判断／設定処理部Ｍ１２は、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈとなるときに適切な放電時間ＴＤを設定するものとすればよい。

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも１つを、以下のように変更してもよい。以下において、「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と上記実施形態における事項との対応関係を符号等によって例示した部分があるが、これには、例示した対応関係に上記事項を限定する意図はない。

・「判断処理部（Ｓ１０，Ｓ１２；Ｓ１０ａ，Ｓ１２ａ）について」
上記第２の実施形態において、目標値Ａ／Ｆ＊が所定値Ａ／Ｆ以上である場合に着火性が所定の着火性以下であると判断する代わりに、空燃比センサ４７によって検出される空燃比Ａ／Ｆが所定値Ａ／Ｆ以上である場合に着火性が所定の着火性以下であると判断してもよい。

上記第３の実施形態にかかる判断／設定処理部Ｍ１２として、第２の実施形態（図８）に示したものを採用してもよい。ただし、この場合、補正量算出処理部Ｍ１６が空燃比補正量ΔＡ／Ｆをゼロよりも大きい値とする上記規定値ＡＴＨを、図８のステップＳ１２ａにおける所定値Ａｆｔｈよりも大きい値に設定することが望ましい。

上記第１，３の実施形態（図６）において、ステップＳ１２に代えて、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上であることと、目標値Ａ／Ｆ＊が所定値Ａｆｔｈ以上であることとの論理和が真である場合に、着火性が所定の着火性以下であると判断してもよい。

たとえば上記ステップＳ１２における所定比率Ｅｔｈを、空燃比（目標値Ａ／Ｆ＊等）に応じて可変設定したり、ステップＳ１２ａにおける所定値Ａｆｔｈを、ＥＧＲ率に応じて可変設定したりしてもよい。

着火性が所定の着火性以下であると判断する条件としては、ＥＧＲ率が所定比率Ｅｔｈ以上である旨の条件や、目標値Ａ／Ｆ＊が所定値Ａｆｔｈ以上である旨の条件のように、混合気の成分比率の条件のみに限らない。たとえば、吸気温が所定温度以下である旨の条件や、吸気中の湿度が所定値以上である旨の条件を加味してもよい。

・「補正処理部（Ｍ３４）について」
上記第３の実施形態（図１０）においては、空燃比補正量ΔＡ／Ｆ、ＥＧＲ補正量ΔＥ、点火時期補正量Δａｏｐ、吸気温補正量ΔＴＡ、水温補正量ΔＴＨＷ、およびフィードバック補正量ΔＩＧの全てを用いたがこれに限らない。たとえば、それらのうちの１つまたはまたは５個以下の複数個を用いて、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを補正してもよい。

上記第３の実施形態（図１０）において、空燃比補正量ΔＡ／Ｆ、ＥＧＲ補正量ΔＥ、点火時期補正量Δａｏｐ、吸気温補正量ΔＴＡ、水温補正量ΔＴＨＷ、およびフィードバック補正量ΔＩＧの和に基づき、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを補正したがこれに限らない。たとえば、それら各補正量の最大値によって、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを補正してもよい。

判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正する要素としては、空燃比Ａ／Ｆ、ＥＧＲ率、点火時期、吸気温ＴＡ、および水温ＴＨＷ等に限らない。たとえば、吸気中の湿度が高い場合に、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正してもよい。また、たとえば、圧縮比を変更可能な内燃機関において、圧縮比を低下させるのに伴って、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正してもよい。また、たとえばクランク軸３２と駆動輪との間に変速装置を備える場合、その作動油の温度が低いほど、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正してもよい。

・「補正量算出処理部について」
上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ１６が、目標値Ａ／Ｆ＊が大きくなるにつれて空燃比補正量ΔＡ／Ｆを連続的に増加させたが、これに限らず、たとえば、段階的に増加させてもよい。またたとえば、目標値Ａ／Ｆ＊が規定値ＡＴＨ以上である場合に、空燃比補正量ΔＡ／Ｆをゼロよりも大きい単一の値に設定してもよい。

上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ１６が、目標値Ａ／Ｆ＊を入力として、空燃比補正量ΔＡ／Ｆを算出したが、これに限らず、たとえば、空燃比センサ４７によって検出される空燃比Ａ／Ｆを入力として空燃比補正量ΔＡ／Ｆを算出してもよい。

上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ１８が、ＥＧＲ率が大きくなるにつれてＥＧＲ補正量ΔＥを連続的に増加させたが、これに限らず、たとえば、段階的に増加させてもよい。またたとえば、ＥＧＲ率が規定比率ＥＴＨ以上である場合に、ＥＧＲ補正量ΔＥをゼロよりも大きい単一の値に設定してもよい。

上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ２０が、点火時期ａｏｐが進角側となるにつれて点火時期補正量Δａｏｐを連続的に増加させたが、これに限らず、たとえば、段階的に増加させてもよい。またたとえば、点火時期ａｏｐが所定量ａｏｐｔｈ以上進角される場合に、点火時期補正量Δａｏｐをゼロよりも大きい単一の値に設定してもよい。

上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ２２が、吸気温ＴＡが低くなるにつれて吸気温補正量ΔＴＡを連続的に増加させたが、これに限らず、たとえば、段階的に増加させてもよい。またたとえば、吸気温ＴＡが所定温度ＴＡｔｈ以下である場合に、吸気温補正量ΔＴＡをゼロよりも大きい単一の値に設定してもよい。

上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ２４が、水温ＴＨＷが低くなるにつれて水温補正量ΔＴＨＷを連続的に増加させたが、これに限らず、たとえば、段階的に増加させてもよい。またたとえば、水温ＴＨＷが所定水温ＴＨｔｈ以下である場合に、吸気温補正量ΔＴＡをゼロよりも大きい単一の値に設定してもよい。

上記実施形態では、補正量算出処理部Ｍ１８が、ＥＧＲ率を入力として、ＥＧＲ補正量ΔＥを算出したが、これに限らず、たとえば、吸入空気量およびＥＧＲ量を入力としてＥＧＲ補正量ΔＥを算出してもよい。

・「検出処理部（Ｓ２２）について」
ステップＳ２２の処理を実行するＥＣＵ４０によって検出処理部を実現するものに限らない。換言すれば、筒内圧センサ４８によって検出される筒内圧ＣＰに基づき、着火遅れを検出するものに限らない。たとえば、ＥＣＵ４０が、クランク角センサ４２によって検出される回転速度ＮＥの変動に基づき、失火を検出するものであってもよい。すなわち、ＥＣＵ４０が、失火が生じることで、着火性の低下を検出してもよい。

・「フィードバック処理部について」
上限ガード処理（Ｓ２６，Ｓ２８）は必須ではない。特に、上限ガード処理部Ｍ３０を備える場合、これで代用することも可能である。

・「設定処理部（Ｓ１４，Ｓ１６）について」
上記実施形態では、回転速度ＮＥおよび負荷に応じて、放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを設定したが、これに限らない。たとえば、回転速度ＮＥのみに基づき放電電流指令値Ｉ２＊および放電時間ＴＤを設定してもよい。この場合、回転速度ＮＥが低い場合に高い場合よりも放電時間ＴＤを長くして且つ、回転速度ＮＥが高い場合に低い場合よりも放電電流指令値Ｉ２＊を大きくする。なお、この場合、第３の実施形態のように、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定される放電時間ＴＤを補正する処理を実行する場合には、負荷が小さい場合に放電時間ＴＤを伸長補正してもよい。

・「設定処理部の設定の補正処理について」
上記第３の実施形態では、判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを伸長補正する場合、放電電流指令値Ｉ２＊については判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された値のままとしたが、これに限らない。たとえば、加算処理部Ｍ２８によって加算された値が上限ガード処理部Ｍ３０のガード値を規定値以上上回る場合、放電電流指令値Ｉ２＊を減少補正する代わりに、ガード値を増加補正してもよい。

判断／設定処理部Ｍ１２によって設定された放電時間ＴＤを補正するものに限らず、放電電流指令値Ｉ２＊を補正するものであってもよい。すなわち、たとえば、内燃機関にタンブルコントロールバルブやスワールコントロールバルブ等の気流制御弁を備える場合、気流制御弁の開口度が所定の開口度以下となるときに、気流が大きくなると考えられるとして、放電電流指令値Ｉ２＊を増加補正してもよい。またたとえば、吸気バルブ１８の作用角を拡大することが可能なバルブ特性可変機構を備える場合、作用角が所定値以上とされるときに、気流が大きくなると考えられるとして、放電電流指令値Ｉ２＊を増加補正してもよい。

・「実行指令処理部（Ｓ１４，１６の処理を実行するＭ１２とＭ１４）について」
放電電流指令値Ｉ２＊を放電波形制御信号Ｓｃに重畳するものに限らず、別の通信線を介して放電電流指令値Ｉ２＊を点火装置３０に伝達してもよい。

・「放電制御部について」
放電電流値の検出値を放電電流指令値Ｉ２＊にフィードバック制御するものに限らず、放電電流指令値Ｉ２＊に開ループ制御するものであってもよい。これは、放電電流指令値Ｉ２＊に応じて制御用スイッチング素子８０の開閉操作の時比率を可変設定することで実現可能である。ただし、時比率の設定に際して、内燃機関１０の負荷の情報を加味することが望ましい。

・「放電制御回路（７０，８０，８２）について」
第１電源をバッテリ３９とし、第２電源をバッテリ３９および昇圧回路７０とすることは必須ではない。たとえば、点火用スイッチング素子６０の閉操作時とは１次側コイル５２に逆極性の電圧が印加されるようにバッテリ３９と１次側コイル５２とを接続可能な回路を備えてもよい。この場合、第１電源および第２電源がいずれもバッテリ３９となる。

点火プラグ２８の放電電流を制御するために、１次側コイル５２に通電するものに限らない。たとえば、１次側コイル５２とは別に、２次側コイル５４と磁気結合した第３のコイルを通電してもよい。この場合、第３のコイルは、点火用スイッチング素子６０が閉操作されている期間は、両端が絶縁され、点火用スイッチング素子６０が開操作された後に、上記実施形態において１次側コイル５２が通電されたのと同様な通電が行われるようにする。

点火用スイッチング素子６０が閉状態にあるときには点火プラグ２８の放電が生じないものに限らない。たとえば、点火用スイッチング素子６０を閉状態とすることで点火プラグ２８の一方の電極から他方の電極へと放電がなされ、点火用スイッチング素子６０を開操作することで、２次側コイル５４に生じる逆起電力によって上記他方の電極から一方の電極へと放電が生じるものであってもよい。この場合であっても、他方の電極から一方の電極への放電開始後、その放電電流を維持する放電制御回路を備えることは有効である。

・「内燃機関について」
車両の駆動輪に動力を付与するものに限らず、たとえばシリーズハイブリッド車に搭載される内燃機関であってもよい。

Ｍ１０…点火信号生成部、Ｍ１２…判断／設定処理部、Ｍ１４…放電波形制御信号生成処理部、Ｍ１６，Ｍ１８、Ｍ２０，Ｍ２２、Ｍ２４…補正量算出処理部、Ｍ２６…フィードバック処理部、Ｍ２８…加算処理部、Ｍ３０…上限ガード処理部、Ｍ３２…補正量反映処理部、Ｍ３４…補正処理部、１０…内燃機関、１２…吸気通路、１４…スロットルバルブ、１６…ポート噴射弁、１８…吸気バルブ、２０…シリンダ、２２…ピストン、２４…燃焼室、２６…筒内噴射弁、２８…点火プラグ、３０…点火装置、３２…クランク軸、３３…排気バルブ、３４…排気通路、３５…還流通路、３６…還流バルブ、３９…バッテリ、４０…ＥＣＵ、４２…クランク角センサ、４４…水温センサ、４６…吸気温センサ、４７…空燃比センサ、４８…筒内圧センサ、５０…イグニッションコイル、５２…１次側コイル、５４…２次側コイル、５６…ダイオード、５８…シャント抵抗、６０…点火用スイッチング素子、６２…ダイオード、７０…昇圧回路、７２…インダクタ、７４…昇圧用スイッチング素子、７６…ダイオード、７８…コンデンサ、８０…制御用スイッチング素子、８２…ダイオード、８４…昇圧制御部、８６…放電制御部。

Claims (7)

1. 内燃機関の燃焼室に設けられた点火プラグ、該点火プラグに接続されるイグニッションコイル、前記点火プラグの放電が開始された後に放電電流を維持する放電制御回路、および前記放電制御回路を操作して前記放電電流を制御する放電制御部を備えた点火装置を操作して前記内燃機関の制御量を制御する内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関は、排気通路と吸気通路とを連通させる還流通路と、該還流通路の流路断面積を調節する還流バルブとを備え、
   前記燃焼室内の混合気の成分比率に基づき、前記点火プラグの放電が開始された後に前記放電制御部による放電電流の制御を実行しない場合の前記燃焼室内の混合気の着火性が所定の着火性以下であるか否かを判断する判断処理部と、
   前記判断処理部により着火性が所定の着火性以下であると判断される場合、前記放電制御部による放電電流の制御を実行させる実行指令処理部と、を備え、
   前記実行指令処理部は、前記放電制御部による放電電流の制御の指令値である放電電流指令値および放電電流の制御時間である放電時間を設定する設定処理部を備え、
   前記設定処理部は、前記内燃機関の回転速度が高い場合に低い場合よりも前記放電電流指令値を大きい値に設定し、前記内燃機関の回転速度が高い場合に低い場合よりも前記放電時間を短い値に設定するものであり、
   前記判断処理部は、前記燃焼室に流入する流体に占める前記還流通路を介して前記燃焼室に流入した排気の割合であるＥＧＲ率が所定比率以上であることを条件に、前記燃焼室内の混合気の着火性が所定の着火性以下であると判断し、
   前記燃焼室に流入する流体に占める前記還流通路を介して前記燃焼室に流入した排気の割合であるＥＧＲ率が前記所定比率よりも大きい規定比率以上となる場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備える内燃機関の制御装置。
2. 前記設定処理部は、前記回転速度に加えて前記内燃機関の負荷に応じて前記放電電流指令値および前記放電時間を可変設定する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関の燃焼室内の空燃比が規定値以上である場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備え、
   前記規定値は、理論空燃比の値よりも大きい請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記内燃機関の点火時期が基準値に対して所定量以上進角される場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関の吸気通路内の温度が所定温度以下であることと冷却水温が所定水温以下であることとの少なくとも一方である場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記燃焼室内の混合気の着火性の低下を検出する検出処理部と、
   前記検出処理部によって着火性の低下が検出される場合、前記設定処理部によって設定された前記放電時間を伸長補正する補正処理部と、を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記点火装置は、前記イグニッションコイルの１次側コイル、および第１電源を備える第１ループ回路を開閉する点火用スイッチング素子と、第２電源、および前記１次側コイルを備える第２ループ回路を開閉する制御用スイッチング素子と、を備え、
   前記放電制御回路は、前記制御用スイッチング素子を備え、
   前記放電制御部は、前記点火用スイッチング素子が閉状態から開状態に切り替えられることにより前記イグニッションコイルの２次側コイルに生じる起電力によって前記点火プラグが放電した後、前記制御用スイッチング素子を開閉操作することにより、前記点火プラグの放電電流を制御するものであり、
   前記第１ループ回路が閉ループとなるときにおいて前記第１電源が前記１次側コイルに印加する電圧の極性と、前記第２ループ回路が閉ループとなるときにおいて前記第２電源が前記１次側コイルに印加する電圧の極性とが互いに逆となっている請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
   

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