JPH1122616A - Combustion state detector for internal combustion engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To find out a degree of combustion roughness with high accuracy. SOLUTION: An ion current detecting signal Ip is read in, and rates (output rates) W1, W2 that the Ip becomes less than two judged voltage k1, k2, are calculated (step 103). When an A/F feedback condition is set up, an A/F corrective coefficient k3 is calculated from the output rate W2, and a fuel injection quantity (A/F) is corrected (steps 104 to 106). When an EGR feedback condition is set up, the target mean value x0 and target reference deviation σ0 of the output ratio are read in, and a ratio Δx between a mean value x and the target mean value x0 and a ratio Δσbetween a reference deviation σ and the target reference deviation σ0 are calculated (steps 107 to 109). These Δx and Δσ act as indices showing a degree of combustion roughness. EGR correction coefficients k4, k5 are calculated from the Δx and Δσ, and an EGR quantity is corrected (steps 110, 111). Hereby, the EGR quantity can be set according to the Δx and Δσ, and a combustion state can be stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、点火プラグの電極
に流れるイオン電流を検出して内燃機関の燃焼状態を検
出する内燃機関の燃焼状態検出装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion state detecting device for an internal combustion engine which detects an ion current flowing through an electrode of a spark plug to detect a combustion state of the internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、内燃機関（エンジン）の気筒内で
混合気が燃焼する際にイオンが発生する点に着目し、こ
のイオン電流を点火プラグの電極を介して検出すること
で、内燃機関の燃焼状態を検出する技術が提案されてい
る。例えば、特開平６−２４９０４８号公報、特開平６
−１９３５１４号公報に示すように、混合気の燃焼状態
を示すパラメータとして燃焼ラフネス度をイオン電流の
検出値から算出するようにしたものがある。前者（特開
平６−２４９０４８号公報）は、次式によりＮサイクル
のイオン電流の標準偏差を燃焼ラフネス度として算出す
る。2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to the point that ions are generated when an air-fuel mixture is burned in a cylinder of an internal combustion engine (engine). There has been proposed a technique for detecting a combustion state of the fuel. For example, JP-A-6-249048, JP-A-6-249048
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 193514, as a parameter indicating a combustion state of an air-fuel mixture, a degree of combustion roughness is calculated from a detected value of an ion current. The former (JP-A-6-249048) calculates the standard deviation of the ion current in N cycles as the degree of combustion roughness by the following equation.

【０００３】[0003]

【数１】 (Equation 1)

【０００４】また、後者（特開平６−１９３５１４号公
報）は、点火プラグの電極に流れるイオン電流を検出す
るイオン電流検出回路の検出電圧を、比較器で所定のし
きい電圧と比較し、該検出電圧がしきい電圧を越えてい
る時間、つまり比較器の出力がハイレベルになっている
時間（パルス幅ＴＰ）を計測することで、燃焼ラフネス
度を求める。In the latter (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-193514), a comparator compares a detection voltage of an ion current detection circuit for detecting an ion current flowing through an electrode of an ignition plug with a predetermined threshold voltage. The degree of combustion roughness is determined by measuring the time during which the detected voltage exceeds the threshold voltage, that is, the time during which the output of the comparator is at a high level (pulse width TP).

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン電流
は、エンジン運転条件によって非常に大きく変動するた
め、エンジン運転条件によるイオン電流の変動の影響を
排除しないと、イオン電流から燃焼ラフネス度を精度良
く求めることができない。この点について、上記従来の
ものは、いずれも考慮されていないため、燃焼ラフネス
度の算出値にエンジン運転条件によるイオン電流の変動
の影響がそのまま含まれてしまい、燃焼ラフネス度の算
出精度が悪く、混合気の燃焼状態を精度良く判定できな
いという欠点がある。Since the ion current greatly varies depending on the engine operating conditions, unless the influence of the ion current variation due to the engine operating conditions is eliminated, the degree of combustion roughness can be accurately determined from the ion current. I can't ask. Regarding this point, none of the above-mentioned conventional ones is considered, so that the calculated value of the combustion roughness degree includes the influence of the fluctuation of the ion current due to the engine operating conditions as it is, and the calculation accuracy of the combustion roughness degree is poor. However, there is a disadvantage that the combustion state of the air-fuel mixture cannot be accurately determined.

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、燃焼ラフネス度を精
度良く求めることができる内燃機関の燃焼状態検出装置
を提供することにある。[0006] The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a combustion state detection device for an internal combustion engine that can accurately determine the degree of combustion roughness.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の燃焼状態検出装置
は、点火プラグの電極に流れるイオン電流をイオン電流
検出手段により検出し、このイオン電流検出手段の出力
を判定値と比較して該出力が判定値以下又は以上となる
割合（以下「出力割合」という）を出力割合演算手段に
より演算し、この出力割合演算手段で演算した出力割合
に基づいて燃焼ラフネス度を判定手段により判定する。
出力割合は、内燃機関運転条件によるイオン電流の変動
の影響が少ないため、燃焼ラフネス度を従来よりも精度
良く求めることができる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a combustion state detecting device for an internal combustion engine, wherein an ion current flowing through an electrode of a spark plug is detected by an ion current detecting means. The output of the ion current detecting means is compared with a judgment value, and a ratio of the output being equal to or less than the judgment value (hereinafter referred to as "output ratio") is calculated by the output ratio calculating means, and calculated by the output ratio calculating means. The determination unit determines the degree of combustion roughness based on the output ratio.
Since the output ratio is less affected by fluctuations in ion current due to operating conditions of the internal combustion engine, the degree of combustion roughness can be determined more accurately than in the past.

【０００８】更に、請求項２のように、前記判定手段で
判定した燃焼ラフネス度に基づいて内燃機関制御パラメ
ータを設定する制御パラメータ設定手段を設けた構成と
しても良い。ここで、内燃機関制御パラメータとして
は、例えば排気ガス還流装置の排気ガス還流量（ＥＧＲ
量）、燃料蒸発ガス（エバポガス）パージ装置のパージ
量等があり、少なくとも１つの内燃機関制御パラメータ
を燃焼ラフネス度に基づいて設定することで、燃焼状態
を安定させることができる。Further, a control parameter setting means for setting an internal combustion engine control parameter based on the degree of combustion roughness determined by the determination means may be provided. Here, the internal combustion engine control parameters include, for example, the exhaust gas recirculation amount (EGR) of the exhaust gas recirculation device.
Amount), a purge amount of a fuel evaporative gas (evaporation gas) purge device, and the like. By setting at least one internal combustion engine control parameter based on the degree of combustion roughness, the combustion state can be stabilized.

【０００９】ところで、点火プラグの使用期間が長くな
るに従って、点火プラグの中心電極の外周面に絶縁物デ
ポジットが徐々に付着し、中心電極の露出面積が少なく
なることがある。このようになると、中心電極に流れる
イオン電流が減少して、イオン電流検出手段の出力が低
下し、出力割合の演算結果にも影響が出る。By the way, as the service life of the ignition plug becomes longer, the insulator deposit may gradually adhere to the outer peripheral surface of the center electrode of the ignition plug, and the exposed area of the center electrode may decrease. In this case, the ion current flowing to the center electrode decreases, the output of the ion current detecting means decreases, and the calculation result of the output ratio is affected.

【００１０】この対策として、請求項３のように、点火
プラグとして多極プラグ又は沿面放電プラグを用いるよ
うにしても良い。多極プラグや沿面放電プラグは、点火
プラグの中心電極の外周面に向かって側方から火花放電
が発生するため、その放電エネルギによって中心電極の
外周面が清浄化されて、絶縁物デポジットの付着が少な
い。従って、多極プラグ又は沿面放電プラグを用いれ
ば、絶縁物デポジットの付着によるイオン電流検出手段
の出力の低下を防ぐことができ、長期間に亘って出力割
合の演算精度を良好に維持できる。As a countermeasure, a multi-pole plug or a surface discharge plug may be used as the ignition plug. In a multi-pole plug or a surface discharge plug, spark discharge occurs from the side toward the outer peripheral surface of the center electrode of the ignition plug, so that the discharge energy cleans the outer peripheral surface of the center electrode and adheres an insulator deposit. Less is. Therefore, if a multipolar plug or a surface discharge plug is used, a decrease in the output of the ion current detecting means due to the adhesion of the insulator deposit can be prevented, and the calculation accuracy of the output ratio can be maintained satisfactorily over a long period of time.

【００１１】また、請求項４のように、判定値として複
数の異なる判定値を有し、各々の判定値についてそれぞ
れ出力割合を演算し、これら複数の出力割合に基づいて
燃焼ラフネス度を判定するようにしても良い。このよう
にすれば、燃焼ラフネス度の判定精度を更に向上するこ
とができる。Further, as in claim 4, a plurality of different judgment values are provided as judgment values, an output ratio is calculated for each of the judgment values, and the degree of combustion roughness is judged based on the plurality of output ratios. You may do it. By doing so, the accuracy of the determination of the degree of combustion roughness can be further improved.

【００１２】また、請求項５のように、出力割合の対数
正規分布の平均値及び標準偏差に基づいて燃焼ラフネス
度を判定しても良い。このように、対数正規分布を用い
れば、図１１に示すように、出力割合の分布が直線にな
り、平均値と標準偏差を極めて簡単な計算式で算出する
ことができ、演算処理が極めて容易である。Further, the degree of combustion roughness may be determined based on an average value and a standard deviation of a lognormal distribution of the output ratio. As described above, when the lognormal distribution is used, as shown in FIG. 11, the distribution of the output ratio becomes a straight line, and the average value and the standard deviation can be calculated by a very simple calculation formula. It is.

【００１３】また、内燃機関運転条件によってイオン電
流が変化することを考慮し、請求項６のように、内燃機
関運転条件に基づいて判定値を設定することが好まし
い。このようにすれば、内燃機関運転条件によるイオン
電流の変化に応じて、判定値を変化させることができ、
内燃機関運転条件によるイオン電流の変動の影響を一層
確実に排除することができる。It is preferable that the determination value is set based on the internal combustion engine operating conditions in consideration of the fact that the ion current changes depending on the internal combustion engine operating conditions. With this configuration, the determination value can be changed according to the change in the ion current due to the internal combustion engine operating conditions,
The influence of the fluctuation of the ion current due to the operating conditions of the internal combustion engine can be more reliably eliminated.

【００１４】また、請求項７のように、出力割合に応じ
て判定値を補正するようにしても良い。これにより、点
火プラグのイオン電流検出特性の経時的な変化等にも対
処することができる。Further, the determination value may be corrected according to the output ratio. Thereby, it is possible to cope with a temporal change in the ion current detection characteristic of the spark plug.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１に基づいて点火制御系
の回路構成を説明する。点火コイル２１の一次コイル２
２の一端はバッテリ２３に接続され、該一次コイル２２
の他端は、イグナイタ２４に内蔵されたパワートランジ
スタ２５のコレクタに接続されている。二次コイル２６
の一端は点火プラグ２７に接続され、該二次コイル２６
の他端は、２つのツェナーダイオード２８，２９を介し
てグランドに接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the circuit configuration of the ignition control system will be described with reference to FIG. Primary coil 2 of ignition coil 21
2 is connected to a battery 23 and the primary coil 22
Is connected to the collector of a power transistor 25 built in the igniter 24. Secondary coil 26
Of the secondary coil 26 is connected to a spark plug 27.
Is connected to ground via two Zener diodes 28 and 29.

【００１６】２つのツェナーダイオード２８，２９は互
いに逆向きに直列接続され、一方のツェナーダイオード
２８にコンデンサ３０が並列に接続され、他方のツェナ
ーダイオード２９にイオン電流検出抵抗３１が並列に接
続されている。コンデンサ３０とイオン電流検出抵抗３
１との間の電位Ｖinが抵抗３２を介して反転増幅回路３
３の反転入力端子（−）に入力されて反転増幅され、こ
の反転増幅回路３３の出力電圧Ｖがイオン電流検出信号
としてエンジン制御回路３４に入力される。イオン電流
検出回路３５（イオン電流検出手段）は、ツェナーダイ
オード２８，２９、コンデンサ３０、イオン電流検出抵
抗３１、反転増幅回路３３等から構成されている。The two Zener diodes 28 and 29 are connected in series in opposite directions, a capacitor 30 is connected in parallel to one Zener diode 28, and an ion current detecting resistor 31 is connected in parallel to the other Zener diode 29. I have. Capacitor 30 and ion current detection resistor 3
1 is connected to the inverting amplifier circuit 3 via the resistor 32.
3, and is inverted and amplified, and the output voltage V of the inverting amplifier 33 is input to the engine control circuit 34 as an ion current detection signal. The ion current detection circuit 35 (ion current detection means) includes zener diodes 28 and 29, a capacitor 30, an ion current detection resistor 31, an inverting amplifier circuit 33, and the like.

【００１７】エンジン運転中は、エンジン制御回路３４
からイグナイタ２４に送信される点火指令信号の立ち上
がり／立ち下がりでパワートランジスタ２５がオン／オ
フする。パワートランジスタ２５がオンすると、バッテ
リ２３から一次コイル２２に一次電流が流れ、その後、
パワートランジスタ２５がオフすると、一次コイル２２
の一次電流が遮断されて、二次コイル２６に高電圧が電
磁誘導され、この高電圧によって点火プラグ２７の電極
３６，３７間に火花放電が発生する。これにより、図２
に示すように発生した火花放電電流は、点火プラグ２７
の接地電極３７から中心電極３６へ流れ、二次コイル２
６を経てコンデンサ３０に充電されると共に、ツェナー
ダイオード２８，２９を経てグランド側に流れる。During operation of the engine, the engine control circuit 34
The power transistor 25 is turned on / off at the rise / fall of the ignition command signal transmitted from the controller to the igniter 24. When the power transistor 25 is turned on, a primary current flows from the battery 23 to the primary coil 22, and thereafter,
When the power transistor 25 is turned off, the primary coil 22
Is interrupted, a high voltage is electromagnetically induced in the secondary coil 26, and a spark discharge is generated between the electrodes 36 and 37 of the ignition plug 27 by the high voltage. As a result, FIG.
The spark discharge current generated as shown in FIG.
Flows from the ground electrode 37 to the center electrode 36 of the secondary coil 2
6, the capacitor 30 is charged, and flows to the ground via the Zener diodes 28 and 29.

【００１８】これに対し、イオン電流は、火花放電電流
とは反対方向に流れる。つまり、イオン電流は、中心電
極２７から接地電極２８へ流れ、更に、グランド側から
イオン電流検出抵抗３１を通ってコンデンサ３０に流れ
る。この際、イオン電流検出抵抗３１に流れるイオン電
流の変化に応じて反転増幅回路３３の入力電位Ｖinが変
化し、反転増幅回路３３の出力端子からイオン電流に応
じた電圧（イオン電流検出信号）がエンジン制御回路３
４に出力される。On the other hand, the ion current flows in the opposite direction to the spark discharge current. That is, the ionic current flows from the center electrode 27 to the ground electrode 28, and further flows from the ground through the ionic current detection resistor 31 to the capacitor 30. At this time, the input potential Vin of the inverting amplifier circuit 33 changes according to the change of the ion current flowing through the ion current detection resistor 31, and a voltage (ion current detection signal) corresponding to the ion current is output from the output terminal of the inverting amplifier circuit 33. Engine control circuit 3
4 is output.

【００１９】エンジン制御回路３４内には、ノイズマス
ク３８、ピークホールド回路３９、Ａ／Ｄ変換器４０及
びマイクロコンピュータ４１が内蔵されている。イオン
電流検出回路３５の出力電圧は、ノイズマスク３８にて
ノイズ成分が除去された後、ピークホールド回路３９に
入力される。このピークホールド回路３９は、ノイズマ
スク３８の出力電圧のピーク値を検出して、それを保持
する（図２参照）。このピークホールド回路３９の出力
は、Ａ／Ｄ変換器４０を介してマイクロコンピュータ４
１に読み込まれる。The engine control circuit 34 includes a noise mask 38, a peak hold circuit 39, an A / D converter 40, and a microcomputer 41. The output voltage of the ion current detection circuit 35 is input to a peak hold circuit 39 after a noise component is removed by a noise mask 38. The peak hold circuit 39 detects the peak value of the output voltage of the noise mask 38 and holds it (see FIG. 2). The output of the peak hold circuit 39 is supplied to the microcomputer 4 via the A / D converter 40.
Read to 1.

【００２０】マイクロコンピュータ４１のＲＯＭ（記憶
媒体）には、燃料噴射制御や点火時期制御を行うための
各種のエンジン制御プログラムが記憶されていると共
に、図３乃至図６に示す燃焼状態制御用の各プログラム
が記憶されている。以下、このマイクロコンピュータ４
１が実行する燃焼状態制御用の各プログラムの処理内容
を説明する。The ROM (storage medium) of the microcomputer 41 stores various engine control programs for performing fuel injection control and ignition timing control, and also controls the combustion state shown in FIGS. 3 to 6. Each program is stored. Hereinafter, this microcomputer 4
1 will be described.

【００２１】図３の燃焼状態制御プログラムでは、まず
ステップ１０１で、吸気管圧力センサ（図示せず）で検
出された吸気管圧力Ｐｍとエンジン回転センサ（図示せ
ず）で検出されたエンジン回転数Ｎｅとを読み込む。こ
の後、ステップ１０２で、吸気管圧力Ｐｍとエンジン回
転数Ｎｅとから、図７のマップに示すＡ／Ｆフィードバ
ック領域又はＥＧＲフィードバック領域であるか否かを
判定する。ここで、Ａ／Ｆフィードバック領域は、エン
ジン始動時に空燃比（Ａ／Ｆ）をフィードバック補正す
る運転領域であり、ＥＧＲフィードバック領域は、排気
ガス還流装置の排気ガス還流量（ＥＧＲ量）をフィード
バック補正するＥＧＲ制御領域である。In the combustion state control program shown in FIG. 3, first, at step 101, the intake pipe pressure Pm detected by the intake pipe pressure sensor (not shown) and the engine speed detected by the engine rotation sensor (not shown). Ne is read. Thereafter, in step 102, it is determined from the intake pipe pressure Pm and the engine speed Ne whether or not the present embodiment is in the A / F feedback region or the EGR feedback region shown in the map of FIG. Here, the A / F feedback region is an operation region in which the air-fuel ratio (A / F) is feedback-corrected when the engine is started, and the EGR feedback region is a feedback correction of the exhaust gas recirculation amount (EGR amount) of the exhaust gas recirculation device. This is an EGR control region.

【００２２】上記ステップ１０２で、いずれのフィード
バック領域にも該当しないと判定された場合には、以降
の処理を行うことなく、本プログラムを終了する。これ
に対し、いずれかのフィードバック領域に該当すると判
定された場合には、ステップ１０３に進み、後述する図
４及び図５のプログラムを実行し、イオン電流検出信号
（ピークホールド回路３９の出力電圧）Ｉp をＡ／Ｄ変
換器４０を介して読み込んで出力割合を判定する。If it is determined in step 102 that the data does not correspond to any of the feedback areas, the program is terminated without performing the subsequent processing. On the other hand, if it is determined that the current value falls in any of the feedback regions, the process proceeds to step 103, and the program shown in FIGS. 4 and 5 described later is executed to output the ion current detection signal (output voltage of the peak hold circuit 39). Ip is read via the A / D converter 40 to determine the output ratio.

【００２３】この後、ステップ１０４に進み、Ａ／Ｆフ
ィードバック条件が成立しているか否かを判定し、Ａ／
Ｆフィードバック条件成立と判定された場合には、ステ
ップ１０５に進み、図１２のＡ／Ｆ補正係数ｋ3 マップ
を用いて第２の判定電圧ｋ2より小さい出力割合Ｗ2 に
対応するＡ／Ｆ補正係数ｋ3 を補間計算する。この後、
ステップ１０６に進み、燃料噴射量算出プログラム（図
示せず）で算出された燃料噴射量にＡ／Ｆ補正係数ｋ3
を乗算して燃料噴射量（Ａ／Ｆ）を補正し、本プログラ
ムを終了する。Thereafter, the routine proceeds to step 104, where it is determined whether or not the A / F feedback condition is satisfied.
If it is determined that the F feedback condition is satisfied, the routine proceeds to step 105, where the A / F correction coefficient k3 corresponding to the output ratio W2 smaller than the second determination voltage k2 using the A / F correction coefficient k3 map of FIG. Is calculated by interpolation. After this,
Proceeding to step 106, the A / F correction coefficient k3 is added to the fuel injection amount calculated by the fuel injection amount calculation program (not shown).
Is multiplied to correct the fuel injection amount (A / F), and this program ends.

【００２４】上記ステップ１０４で、Ａ／Ｆフィードバ
ック条件不成立と判定された場合には、ステップ１０７
に進み、ＥＧＲフィードバック条件がしているか否かを
判定し、ＥＧＲフィードバック条件不成立と判定された
場合には、以降の処理を行うことなく、本プログラムを
終了する。If it is determined in step 104 that the A / F feedback condition is not satisfied, step 107
Then, it is determined whether or not the EGR feedback condition is satisfied. If it is determined that the EGR feedback condition is not satisfied, the program is terminated without performing the subsequent processing.

【００２５】これに対し、ＥＧＲフィードバック条件成
立と判定された場合には、ステップ１０８に進み、出力
割合の目標平均値ｘo と目標標準偏差σo を読み込む。
この後、ステップ１０９で、出力割合の平均値ｘと目標
平均値ｘo との比Δｘを算出すると共に、標準偏差σと
目標標準偏差σo との比Δσを算出する。これらの比Δ
ｘとΔσは、燃焼ラフネス度を表す指標となり、その値
が１に近いほど目標値とのずれが少なく、燃焼状態が安
定していることを意味する。このステップ１０９の処理
が特許請求の範囲でいう判定手段として機能する。On the other hand, if it is determined that the EGR feedback condition is satisfied, the routine proceeds to step 108, where the target average value xo and the target standard deviation σo of the output ratio are read.
Then, in step 109, the ratio Δx between the average value x of the output ratio and the target average value xo is calculated, and the ratio Δσ between the standard deviation σ and the target standard deviation σo is calculated. These ratios Δ
x and Δσ are indices indicating the degree of combustion roughness, and the closer the value is to 1, the smaller the deviation from the target value, which means that the combustion state is stable. The process of step 109 functions as a determination unit described in the claims.

【００２６】この後、ステップ１１０に進み、図１３と
図１４に示すＥＧＲ補正係数マップを用いて、上記ステ
ップ１０９で算出したΔｘとΔσに対応するＥＧＲ補正
係数ｋ4 ，ｋ5 を補間計算する。そして、次のステップ
１１１で、基本ＥＧＲ量算出プログラム（図示せず）で
算出された基本ＥＧＲ量にＥＧＲ補正係数ｋ4 ，ｋ5を
乗算し、エンジン制御パラメータの１つであるＥＧＲ量
を算出する（ＥＧＲ量＝基本ＥＧＲ量×ｋ4 ×ｋ5 ）。
これにより、ΔｘとΔσ（燃焼ラフネス度）に応じてＥ
ＧＲ量を設定でき、燃焼状態を安定させることができ
る。上記ステップ１１０，１１１の処理が特許請求の範
囲でいう制御パラメータ設定手段として機能する。Thereafter, the routine proceeds to step 110, where the EGR correction coefficients k4 and k5 corresponding to Δx and Δσ calculated in step 109 are interpolated using the EGR correction coefficient maps shown in FIGS. Then, in the next step 111, the basic EGR amount calculated by a basic EGR amount calculation program (not shown) is multiplied by EGR correction coefficients k4 and k5 to calculate an EGR amount which is one of the engine control parameters ( EGR amount = basic EGR amount × k4 × k5).
As a result, E is calculated according to Δx and Δσ (degree of combustion roughness).
The GR amount can be set, and the combustion state can be stabilized. The processing in steps 110 and 111 functions as a control parameter setting unit described in the claims.

【００２７】この後、ステップ１１２で、後述する図６
の判定電圧補正プログラムを実行して、第１の判定電圧
ｋ1 と第２の判定電圧ｋ2 を補正し、燃焼状態制御プロ
グラムを終了する。この場合、第１の判定電圧ｋ1 と第
２の判定電圧ｋ2 は、いずれも特許請求の範囲でいう判
定値に相当する。Thereafter, at step 112, FIG.
The first determination voltage k1 and the second determination voltage k2 are corrected, and the combustion state control program is terminated. In this case, the first determination voltage k1 and the second determination voltage k2 both correspond to the determination values described in the claims.

【００２８】尚、ＥＧＲフィードバック領域（ＥＧＲフ
ィードバック条件成立時）でも、Ａ／Ｆフィードバック
領域（Ａ／Ｆフィードバック条件成立時）と同じく、出
力割合に応じてＥＧＲ量を補正しても良い。In the EGR feedback region (when the EGR feedback condition is satisfied), similarly to the A / F feedback region (when the A / F feedback condition is satisfied), the EGR amount may be corrected according to the output ratio.

【００２９】次に、前記ステップ１０３で実行する図４
のイオン電流検出信号読み込みプログラムの処理の流れ
を説明する。本プログラムでは、まずステップ１２１
で、イオン電流検出信号（ピークホールド回路３９の出
力電圧）Ｉp をＡ／Ｄ変換器４０を介して読み込む。こ
の後、ステップ１２２，１２３で、エンジン運転状態が
急激に変化する過渡運転状態であるか否かを吸気管圧力
変化量ΔＰｍとエンジン回転数変化量ΔＮｅに基づいて
判定する。つまり、吸気管圧力変化量ΔＰｍが所定量Ｃ
1 以上の場合、又はエンジン回転数変化量ΔＮｅが所定
量Ｃ2 以上の場合には、いずれも、過渡運転状態と判定
し、ステップ１２９に移行して、カウンタｉを初期値で
ある１にリセットした後、ステップ１３０に進み、図９
に示すテーブルＴ1 に格納されたイオン電流検出信号の
データＩp1〜Ｉp31 を全てリセットして、本プログラム
を終了する。Next, FIG.
The process flow of the ion current detection signal reading program will be described. In this program, first, step 121
Then, the ion current detection signal (output voltage of the peak hold circuit 39) Ip is read via the A / D converter 40. Thereafter, in steps 122 and 123, it is determined based on the intake pipe pressure change amount ΔPm and the engine speed change amount ΔNe whether or not the engine operation state is in a transient operation state in which the engine operation state changes rapidly. That is, the intake pipe pressure change amount ΔPm is equal to the predetermined amount C
In the case of 1 or more, or in the case where the amount of change in engine speed ΔNe is equal to or more than the predetermined amount C2, it is determined that the engine is in the transient operation state, and the process proceeds to step 129 to reset the counter i to 1, which is the initial value. Thereafter, the process proceeds to step 130, and FIG.
Then, the data Ip1 to Ip31 of the ion current detection signal stored in the table T1 shown in FIG.

【００３０】上記ステップ１２２，１２３で、ΔＰｍ＜
Ｃ1 、且つ、ΔＮｅ＜Ｃ2 の場合には、定常運転状態と
判定されて、ステップ１２４に進み、今回読み込んだイ
オン電流検出信号（電圧値）のデータＩp をＩpi（但
し、i は１〜３１で順次インクリメントされる）とし、
このＩpiを図９に示すテーブルＴ1 に格納する（ステッ
プ１２５）。この後、ステップ１２６で、カウンタｉが
例えば３１（テーブルＴ1 のデータ数に相当）に達した
か否かを判定し、３１に達していなければ、ステップ１
２７に進み、カウンタｉを１だけインクリメントして本
プログラムを終了する。In the above steps 122 and 123, ΔPm <
If C1 and .DELTA.Ne <C2, it is determined that the vehicle is in a steady operation state, and the routine proceeds to step 124, where the data Ip of the ion current detection signal (voltage value) read this time is Ipi (where i is 1 to 31). Sequentially incremented)
This Ipi is stored in the table T1 shown in FIG. 9 (step 125). Thereafter, in step 126, it is determined whether or not the counter i has reached, for example, 31 (corresponding to the number of data in the table T1).
In step 27, the counter i is incremented by one, and the program ends.

【００３１】以上のような処理を繰り返すことで、図９
に示すテーブルＴ1 に例えば３１個のイオン電流検出信
号のデータＩp1〜Ｉp31 を全て格納し終えると、上記ス
テップ１２６の判定結果が「Ｙｅｓ」となり、ステップ
１２８に進み、図５に示す出力割合判定プログラムを実
行する。尚、図９に示すテーブルＴ1 に格納するイオン
電流検出信号のデータ数は３１個に限定されず、３０個
以下又は３２個以上であっても良い。By repeating the above processing, FIG.
When all the data Ip1 to Ip31 of, for example, 31 ion current detection signals have been stored in the table T1 shown in FIG. 5, the result of the determination in step 126 becomes "Yes", and the flow proceeds to step 128, where the output ratio determination program Execute Incidentally, the number of data of the ion current detection signal stored in the table T1 shown in FIG. 9 is not limited to 31, but may be 30 or less or 32 or more.

【００３２】出力割合の判定後は、ステップ１２９に進
み、カウンタｉを初期値である１にリセットした後、ス
テップ１３０に進み、図９のテーブルＴ1 に格納された
イオン電流検出信号のデータＩp1〜Ｉp31 を全てリセッ
トして、本プログラムを終了する。After the determination of the output ratio, the process proceeds to step 129, where the counter i is reset to 1, which is the initial value, and then to step 130, where the data Ip1 to Ip1 to Ion current detection signal stored in the table T1 of FIG. Reset all Ip31 and end this program.

【００３３】次に、上記ステップ１２８で実行する図５
の出力割合判定プログラムの処理内容を説明する。本プ
ログラムでは、まずステップ１３１で、３つのカウンタ
ｊ1，ｊ2 ，ｉを初期化して、ｊ1 ＝０，ｊ2 ＝０，ｉ
＝１にする。この後、ステップ１３２で、図９のテーブ
ルＴ1 に格納されたイオン電流検出信号のデータＩpi
（但しi は１〜３１で順次インクリメントされる）を読
み込むと共に、図８に示す判定電圧ｋ1 ，ｋ2 マップよ
り、吸気管圧力Ｐｍとエンジン回転数Ｎｅに対応する第
１の判定電圧ｋ1 と第２の判定電圧ｋ2 を読み込む。Next, FIG.
Of the output ratio determination program will be described. In this program, first, in step 131, three counters j1, j2, i are initialized, and j1 = 0, j2 = 0, i
= 1. Thereafter, at step 132, the data Ipi of the ion current detection signal stored in the table T1 of FIG.
(Where i is sequentially incremented from 1 to 31), and the first determination voltage k1 and the second determination voltage k1 corresponding to the intake pipe pressure Pm and the engine speed Ne are obtained from the determination voltage k1 and k2 maps shown in FIG. Is read.

【００３４】尚、エンジン始動時のＡ／Ｆフィードバッ
ク領域では、判定電圧ｋ1 ，ｋ2 は固定値であり、ＥＧ
Ｒフィードバック領域では、吸気管圧力Ｐｍとエンジン
回転数Ｎｅに応じてΔｋ1 ，Δｋ2 が補正される。これ
により、エンジン運転条件（吸気管圧力Ｐｍとエンジン
回転数Ｎｅ）によるイオン電流の変動を考慮した適切な
判定電圧ｋ1 ，ｋ2 が設定される。In the A / F feedback range at the time of starting the engine, the determination voltages k1 and k2 are fixed values, and EG
In the R feedback region, Δk1 and Δk2 are corrected according to the intake pipe pressure Pm and the engine speed Ne. As a result, appropriate determination voltages k1 and k2 are set in consideration of fluctuations in ion current due to engine operating conditions (intake pipe pressure Pm and engine speed Ne).

【００３５】一方、ステップ１３３では、カウンタｉが
３１（テーブルＴ1 のデータ数に相当）を越えたか否か
を判定し、３１を越えていなければ、ステップ１３４に
進み、イオン電流検出信号のデータＩpiを第１の判定電
圧ｋ1 と比較し、Ｉpiがｋ1より小さければ、ステップ
１３５に進み、カウンタｊ1 を１インクリメントする。
この後、ステップ１３５で、イオン電流検出信号のデー
タＩpiを第２の判定電圧ｋ2 と比較し（但しｋ2 ＜ｋ1
）、Ｉpiがｋ2 より小さければ、ステップ１３７に進
み、カウンタｊ2 を１インクリメントした後、ステップ
１３８に進み、カウンタｉを１インクリメントして、ス
テップ１３２に戻り、上述した処理を繰り返す。On the other hand, in step 133, it is determined whether or not the counter i has exceeded 31 (corresponding to the number of data in the table T1). If not, the routine proceeds to step 134, where the data Ipi of the ion current detection signal is determined. Is compared with the first determination voltage k1. If Ipi is smaller than k1, the routine proceeds to step 135, where the counter j1 is incremented by one.
Thereafter, in step 135, the data Ipi of the ion current detection signal is compared with the second determination voltage k2 (where k2 <k1
If Ipi is smaller than k2, the process proceeds to step 137, where the counter j2 is incremented by one, and then proceeds to step 138, where the counter i is incremented by one, the process returns to step 132, and the above processing is repeated.

【００３６】また、ステップ１３４で、Ｉpiが第１の判
定電圧ｋ1 以上である場合には、ステップ１３８に進
み、カウンタｉを１インクリメントして、ステップ１３
２に戻る。また、ステップ１３６で、Ｉpiが第２の判定
電圧ｋ2 以上である場合にも、ステップ１３８に進み、
カウンタｉを１インクリメントして、ステップ１３２に
戻る。If it is determined in step 134 that Ipi is equal to or higher than the first determination voltage k1, the process proceeds to step 138, where the counter i is incremented by one, and
Return to 2. Also in step 136, if Ipi is equal to or higher than the second determination voltage k2, the process proceeds to step 138.
The counter i is incremented by one, and the process returns to step 132.

【００３７】以上の処理を繰り返すことで、図９のテー
ブルＴ1 に格納されたイオン電流検出信号の３１個のデ
ータＩp1〜Ｉp31 のうち、第１の判定電圧ｋ1 より小さ
いデータ数がカウンタｊ1 によりカウントされ、第２の
判定電圧ｋ2 より小さいデータ数がカウンタｊ2 により
カウントされる。そして、カウンタｉが３１（テーブル
Ｔ1 のデータ数に相当）を越えた時点で、ステップ１３
３からステップ１３９に進み、第１の判定電圧ｋ1 より
小さい出力割合Ｗ1 （＝ｊ1 ／３１）と第２の判定電圧
ｋ2 より小さい出力割合Ｗ2 （＝ｊ2 ／３１）を算出す
る。これらステップ１３１〜１３９の処理が出力割合演
算手段として機能する。By repeating the above processing, the counter j1 counts the number of data smaller than the first determination voltage k1 among the 31 data Ip1 to Ip31 of the ion current detection signal stored in the table T1 of FIG. The number of data smaller than the second determination voltage k2 is counted by the counter j2. Then, when the counter i exceeds 31 (corresponding to the number of data in the table T1), step 13
The process proceeds from step 3 to step 139, where the output ratio W1 (= j1 / 31) smaller than the first judgment voltage k1 and the output ratio W2 (= j2 / 31) smaller than the second judgment voltage k2 are calculated. The processes of steps 131 to 139 function as output ratio calculating means.

【００３８】尚、本実施形態では、各判定電圧ｋ1 ，ｋ
2 より小さい出力割合Ｗ1 ，Ｗ2 を算出したが、各判定
電圧ｋ1 ，ｋ2 以上となる出力割合を算出するようにし
ても良い。また、本実施形態では、２つの判定電圧ｋ1
，ｋ2 を設定して、２つの出力割合Ｗ1 ，Ｗ2 を算出
するようにしたが、判定電圧を１つのみ、又は３つ以上
設定して、出力割合を１つのみ、又は３つ以上算出する
ようにしても良い。In this embodiment, each of the judgment voltages k1, k
Although the output ratios W1 and W2 smaller than 2 have been calculated, the output ratios that are equal to or higher than the respective determination voltages k1 and k2 may be calculated. In the present embodiment, two determination voltages k1
, K2 are set to calculate the two output ratios W1 and W2, but only one or three or more determination voltages are set, and only one or three or more output ratios are calculated. You may do it.

【００３９】出力割合Ｗ1 ，Ｗ2 の算出後、ステップ１
４０に進み、図１０に示す対数正規分布テーブルを用い
て出力割合Ｗ1 ，Ｗ2 を補間変換して標準偏差σ1 ，σ
2 を算出する。この後、ステップ１４１に進み、出力割
合の対数正規分布の平均値ｘと標準偏差σを図１１に示
す数式により算出する。図１１に示すように、対数正規
分布では、出力割合の分布は直線で表され、縦軸のσ＝
０に対応する対数目盛の横軸の値（対数値）が平均値ｘ
となり、また、出力割合の分布の直線の傾きの逆数が標
準偏差σとなる。このように、対数正規分布を用いるこ
とで、対数正規分布の平均値ｘと標準偏差σの算出が極
めて容易になる。After calculating the output ratios W1 and W2, step 1
In step 40, the output ratios W1, W2 are interpolated using the lognormal distribution table shown in FIG.
Calculate 2. Thereafter, the process proceeds to step 141, where the average value x and the standard deviation σ of the lognormal distribution of the output ratio are calculated by the mathematical formula shown in FIG. As shown in FIG. 11, in the log-normal distribution, the distribution of the output ratio is represented by a straight line, and σ =
The value (logarithmic value) on the horizontal axis of the logarithmic scale corresponding to 0 is the average value x
And the reciprocal of the slope of the straight line of the output ratio distribution is the standard deviation σ. As described above, by using the lognormal distribution, it is extremely easy to calculate the average value x and the standard deviation σ of the lognormal distribution.

【００４０】次に、前述した図３のステップ１１２で実
行する図６の判定電圧補正プログラムの処理の流れを説
明する。本プログラムでは、まずステップ１５１で、標
準偏差σ1 の絶対値が０．４よりも大きいか否かを判定
し、標準偏差σ1 の絶対値が例えば０．４よりも大きい
場合には、ステップ１５２に進んで、第１の判定電圧ｋ
1 を次のようにして補正する。Next, the processing flow of the judgment voltage correction program of FIG. 6 executed in step 112 of FIG. 3 will be described. In this program, first, in step 151, it is determined whether or not the absolute value of the standard deviation σ1 is larger than 0.4. If the absolute value of the standard deviation σ1 is larger than 0.4, for example, the process proceeds to step 152. Proceeding to the first determination voltage k
Correct 1 as follows.

【００４１】σ1 ＞０．４の時は次式により第１の判
定電圧ｋ1 を補正する。 ｋ1 ＝ｋ1 −Δｋ1 ……（１） σ1 ＜−０．４の時は次式により第１の判定電圧ｋ1
を補正する。 ｋ1 ＝ｋ1 ＋Δｋ1 ……（２）When σ1> 0.4, the first judgment voltage k1 is corrected by the following equation. k1 = k1-.DELTA.k1 (1) When .sigma.1 <-0.4, the first determination voltage k1 is obtained by the following equation.
Is corrected. k1 = k1 + Δk1 (2)

【００４２】上記（１），（２）式の右辺のｋ1 は、図
８に示す判定電圧マップにより、吸気管圧力Ｐｍとエン
ジン回転数Ｎｅに基づいて算出した第１の判定電圧であ
り、Δｋ1 は補正量である。このような第１の判定電圧
ｋ1 の補正は、σ1 ＝０（５０％点）を狙う方向に働
く。K1 on the right side of the above equations (1) and (2) is a first determination voltage calculated based on the intake pipe pressure Pm and the engine speed Ne by the determination voltage map shown in FIG. Is a correction amount. Such correction of the first determination voltage k1 works in the direction aiming for σ1 = 0 (50% point).

【００４３】第１の判定電圧ｋ1 の補正後、ステップ１
５３に進む。また、上記ステップ１５１で、標準偏差σ
1 の絶対値が０．４以下の場合、つまり第１の判定電圧
ｋ1の補正が不要な場合にも、ステップ１５３に進む。After the correction of the first determination voltage k1, step 1
Go to 53. In step 151, the standard deviation σ
When the absolute value of 1 is 0.4 or less, that is, when the correction of the first determination voltage k1 is unnecessary, the process proceeds to step 153.

【００４４】このステップ１５３では、−２．２＜σ2
＜−０．９であるか否かを判定し、「Ｎｏ」の場合に
は、ステップ１５４に進み、第２の判定電圧ｋ2 を次の
ようにして補正する。 σ2 ≧−０．９の時は次式により第２の判定電圧ｋ2
を補正する。 ｋ2 ＝ｋ2 −Δｋ2 ……（３） σ1 ≦−２．２の時は次式により第１の判定電圧ｋ1
を補正する。 ｋ2 ＝ｋ2 ＋Δｋ2 ……（４）In this step 153, -2.2 <σ2
It is determined whether or not <-0.9. If "No", the process proceeds to step 154, and the second determination voltage k2 is corrected as follows. When .sigma.2 .gtoreq.-0.9, the second determination voltage k2 is calculated by the following equation.
Is corrected. k2 = k2-.DELTA.k2 (3) When .sigma.1 .ltoreq.-2.2, the first determination voltage k1 is calculated by the following equation.
Is corrected. k2 = k2 + .DELTA.k2 (4)

【００４５】上記（３），（４）式の右辺のｋ2 は、図
８に示す判定電圧マップにより、吸気管圧力Ｐｍとエン
ジン回転数Ｎｅに基づいて算出した第２の判定電圧であ
り、Δｋ2 は補正量である。このような第２の判定電圧
ｋ2 の補正は、σ2 を−２から−１．５の範囲内に収め
るために行う。K2 on the right side of the above equations (3) and (4) is a second determination voltage calculated based on the intake pipe pressure Pm and the engine speed Ne by the determination voltage map shown in FIG. Is a correction amount. Such correction of the second determination voltage k2 is performed so that .sigma.2 falls within the range of -2 to -1.5.

【００４６】第２の判定電圧ｋ2 の補正後、ステップ１
５５に進む。また、上記ステップ１５３で、−２．２＜
σ2 ＜−０．９と判定された場合、つまり、第２の判定
電圧ｋ2 の補正が不要な場合にも、ステップ１５５に進
む。このステップ１５５では、ステップ１５２又は１５
４で補正した判定電圧ｋ1，ｋ2 を、図８に示す判定電
圧ｋ1 ，ｋ2 マップに書き込んで、本プログラムを終了
する。After the correction of the second determination voltage k2, step 1
Go to 55. In step 153, -2.2 <
If it is determined that .sigma.2 <-0.9, that is, if the correction of the second determination voltage k2 is unnecessary, the process proceeds to step 155. In this step 155, step 152 or 15
The judgment voltages k1, k2 corrected in step 4 are written in the judgment voltage k1, k2 map shown in FIG. 8, and the program ends.

【００４７】本実施形態では、点火プラグとして、図１
５（ａ）に示すような一般的な構造の点火プラグ２７、
つまり、接地電極３７の先端部が中心電極３６の軸方向
先端面に対向した点火プラグ２７を用いているが、これ
に代えて、同図（ｂ）に示すように、２本以上の接地電
極５１の先端部が中心電極５２の外周面に対向した多極
プラグ５３を用いても良く、或は、同図（ｃ）に示すよ
うに、接地電極５４が中心電極５５の周囲を取り囲む円
筒壁状に形成された沿面放電プラグ５６を用いても良
い。勿論、これ以外の種々の形状の点火プラグを用いて
も良いことは言うまでもない。In this embodiment, the spark plug shown in FIG.
An ignition plug 27 having a general structure as shown in FIG.
That is, although the spark plug 27 is used in which the tip of the ground electrode 37 is opposed to the axial tip of the center electrode 36, two or more ground electrodes 37 are used instead, as shown in FIG. A multi-pole plug 53 whose front end portion faces the outer peripheral surface of the center electrode 52 may be used. Alternatively, as shown in FIG. A creeping discharge plug 56 formed in a shape may be used. Of course, it goes without saying that spark plugs of other various shapes may be used.

【００４８】ところで、図１５（ａ）に示すように、中
心電極３６の軸方向先端面と接地電極３７の先端部との
間で軸方向に火花放電が発生する一般的な点火プラグ２
７では、点火プラグ２７の使用期間が長くなるに従っ
て、点火プラグ２７の中心電極３６の外周面に絶縁物デ
ポジットが徐々に付着し、最終的には、図１６（ａ）に
示すように、中心電極３６の軸方向先端面（放電面）を
除く外周面全体が絶縁物デポジットで覆われて、中心電
極３６の露出面積が極端に少なくなることがある。この
ようになると、中心電極３６に流れるイオン電流が減少
して、イオン電流検出回路３５の出力（以下「イオン電
流出力」という）が低下し、出力割合の演算結果にも影
響が出る。By the way, as shown in FIG. 15A, a general spark plug 2 in which a spark discharge is generated in the axial direction between the axial end surface of the center electrode 36 and the end portion of the ground electrode 37.
In FIG. 7, as the usage period of the ignition plug 27 becomes longer, the insulator deposit gradually adheres to the outer peripheral surface of the center electrode 36 of the ignition plug 27, and finally, as shown in FIG. The entire outer peripheral surface of the electrode 36 except the axial end surface (discharge surface) may be covered with the insulator deposit, and the exposed area of the center electrode 36 may be extremely reduced. In this case, the ion current flowing through the center electrode 36 decreases, the output of the ion current detection circuit 35 (hereinafter referred to as “ion current output”) decreases, and the calculation result of the output ratio is affected.

【００４９】ちなみに、図１７は、点火プラグの中心電
極への絶縁物デポジットの付着によるイオン電流出力劣
化特性の例を示している。図１５（ａ）の一般的構造の
Ｎｉ点火プラグ、Ｐｔ点火プラグでは、使用期間が長く
なるに従って、中心電極の外周面への絶縁物デポジット
の付着割合が増加して、中心電極の露出面積が少なくな
り、イオン電流出力が低下する。FIG. 17 shows an example of ion current output deterioration characteristics due to adhesion of an insulator deposit to the center electrode of a spark plug. In the Ni spark plug and the Pt spark plug having the general structure shown in FIG. 15A, as the service period becomes longer, the ratio of deposit of the insulator deposit on the outer peripheral surface of the center electrode increases, and the exposed area of the center electrode becomes smaller. And the ion current output decreases.

【００５０】これに対し、図１５（ｂ）の多極プラグ５
３では、中心電極５２への絶縁物デポジットの付着によ
るイオン電流出力の低下はほとんど見られない（図１７
参照）。つまり、多極プラグ５３では、２本以上の接地
電極５１の先端部が中心電極５２の外周面に対向し、中
心電極５２の外周面に向かって側方から火花放電が発生
するため、図１６（ｂ）に示すように、放電エネルギに
よって中心電極５２の外周面が清浄化されて、絶縁物デ
ポジットの付着が少ない。従って、多極プラグ５３を用
いれば、絶縁物デポジットの付着によるイオン電流出力
の低下を防ぐことができ、長期間に亘って出力割合の演
算精度を良好に維持できる。On the other hand, the multi-pole plug 5 shown in FIG.
In No. 3, almost no decrease in the ionic current output due to the attachment of the insulator deposit to the center electrode 52 was observed (FIG. 17).
reference). In other words, in the multipolar plug 53, the tips of the two or more ground electrodes 51 face the outer peripheral surface of the center electrode 52, and spark discharge occurs from the side toward the outer peripheral surface of the center electrode 52. As shown in (b), the outer peripheral surface of the center electrode 52 is cleaned by the discharge energy, and the adhesion of the insulator deposit is small. Therefore, if the multi-pole plug 53 is used, it is possible to prevent a decrease in the ion current output due to the adhesion of the insulator deposit, and to maintain the calculation accuracy of the output ratio satisfactorily over a long period of time.

【００５１】同様に、図１５（ｃ）の沿面放電プラグ５
６を用いても、中心電極５５の外周面に向かって側方か
ら火花放電が発生するため、その放電エネルギによって
中心電極５２の外周面を清浄化できて、絶縁物デポジッ
トの付着によるイオン電流出力の低下を防ぐことができ
る。Similarly, the surface discharge plug 5 shown in FIG.
Even when the electrode 6 is used, since a spark discharge is generated from the side toward the outer peripheral surface of the center electrode 55, the outer peripheral surface of the center electrode 52 can be cleaned by the discharge energy, and the ion current output due to the adhesion of the insulator deposit can be achieved. Can be prevented from decreasing.

【００５２】尚、本実施形態では、イオン電流検出信号
としてピークホールド回路３９の出力電圧Ｉp を読み込
むようにしたが、イオン電流検出回路３５の出力電圧
（ノイズマスク３８の出力電圧）が所定のしきい値以上
になっている時間を計測して、この時間が判定値以下又
は以上となる割合（出力割合）を算出するようにしても
良い。この場合には、イオン電流検出回路３５の出力電
圧（ノイズマスク３８の出力電圧）がしきい値以上にな
っている時間の計測値が特許請求の範囲でいうイオン電
流検出手段の出力となる。In this embodiment, the output voltage Ip of the peak hold circuit 39 is read as the ion current detection signal. However, the output voltage of the ion current detection circuit 35 (the output voltage of the noise mask 38) is set to a predetermined value. The time during which the time is equal to or greater than the threshold value may be measured, and a ratio (output ratio) in which the time is equal to or less than the determination value may be calculated. In this case, the measured value of the time during which the output voltage of the ion current detection circuit 35 (the output voltage of the noise mask 38) is equal to or higher than the threshold value is the output of the ion current detection means described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施形態における点火制御系とイオ
ン電流検出回路の構成を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an ignition control system and an ion current detection circuit according to an embodiment of the present invention.

【図２】各部の信号波形を示すタイムチャートFIG. 2 is a time chart showing a signal waveform of each part.

【図３】燃焼状態制御プログラムの処理の流れを示すフ
ローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing of a combustion state control program.

【図４】イオン電流検出信号読み込みプログラムの処理
の流れを示すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing of an ion current detection signal reading program;

【図５】出力割合判定プログラムの処理の流れを示すフ
ローチャートFIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing of an output ratio determination program;

【図６】判定電圧補正プログラムの処理の流れを示すフ
ローチャートFIG. 6 is a flowchart showing a flow of processing of a determination voltage correction program.

【図７】フィードバック領域マップを概念的に示す図FIG. 7 is a diagram conceptually showing a feedback area map.

【図８】判定電圧ｋ1 ，ｋ2 マップを概念的に示す図FIG. 8 is a diagram conceptually showing a determination voltage k1 and k2 map.

【図９】イオン電流検出信号（ピークホールド回路３９
の出力電圧）Ｉp を格納するテーブルＴ1 を概念的に示
す図FIG. 9 shows an ion current detection signal (peak hold circuit 39).
Diagram conceptually showing a table T1 for storing an output voltage) Ip

【図１０】対数正規分布テーブルを概念的に示す図FIG. 10 is a diagram conceptually showing a lognormal distribution table.

【図１１】出力割合の対数正規分布の平均値ｘと標準偏
差σの算出方法を説明する図FIG. 11 is a diagram illustrating a method of calculating an average value x and a standard deviation σ of a lognormal distribution of an output ratio.

【図１２】Ａ／Ｆ補正係数ｋ3 マップを概念的に示す図FIG. 12 is a diagram conceptually showing an A / F correction coefficient k3 map.

【図１３】ＥＧＲ補正係数ｋ4 マップを概念的に示す図FIG. 13 is a diagram conceptually showing an EGR correction coefficient k4 map.

【図１４】ＥＧＲ補正係数ｋ5 マップを概念的に示す図FIG. 14 is a diagram conceptually showing an EGR correction coefficient k5 map.

【図１５】（ａ）は一般の点火プラグの発火部形状を示
す拡大正面図、（ｂ）は多極プラグの発火部形状を示す
拡大正面図、（ｃ）は沿面放電プラグの発火部形状を示
す拡大斜視図15A is an enlarged front view showing the shape of the ignition portion of a general spark plug, FIG. 15B is an enlarged front view showing the shape of the ignition portion of a multipolar plug, and FIG. 15C is the shape of the ignition portion of a creeping discharge plug An enlarged perspective view showing

【図１６】（ａ）は一般の点火プラグの中心電極への絶
縁物デポジットの付着状態を示す拡大斜視図、（ｂ）は
多極プラグの中心電極への絶縁物デポジットの付着状態
を示す拡大斜視図16 (a) is an enlarged perspective view showing a state of attachment of an insulator deposit to a center electrode of a general ignition plug, and FIG. 16 (b) is an enlarged view showing an attachment state of an insulator deposit to a center electrode of a multipolar plug. Perspective view

【図１７】多極プラグ、Ｎｉプラグ、Ｐｔプラグについ
て中心電極への絶縁物デポジットの付着によるイオン電
流出力劣化特性を示す図FIG. 17 is a diagram showing the ionic current output deterioration characteristics of a multipolar plug, a Ni plug, and a Pt plug due to adhesion of an insulator deposit to a center electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２１…点火コイル、２２…一次コイル、２３…バッテ
リ、２４…イグナイタ、２５…パワートランジスタ、２
６…二次コイル、２７…点火プラグ、３１…イオン電流
検出抵抗、３３…反転増幅回路、３４…エンジン制御回
路、３５…イオン電流検出回路（イオン電流検出手
段）、３６…中心電極、３７…接地電極、３８…ノイズ
マスク、３９…ピークホールド回路、４１…マイクロコ
ンピュータ（出力割合演算手段，判定手段，制御パラメ
ータ設定手段）、５１…接地電極、５２…中心電極、５
３…多極プラグ、５４…接地電極、５５…中心電極、５
６…沿面放電プラグ。Reference numeral 21: ignition coil, 22: primary coil, 23: battery, 24: igniter, 25: power transistor, 2
6 Secondary coil, 27 Spark plug, 31 Ion current detection resistor, 33 Inverting amplifier circuit, 34 Engine control circuit, 35 Ion current detection circuit (ion current detection means), 36 Central electrode, 37 Ground electrode, 38: noise mask, 39: peak hold circuit, 41: microcomputer (output ratio calculation means, determination means, control parameter setting means), 51: ground electrode, 52: center electrode, 5
3: Multi-pole plug, 54: Ground electrode, 55: Center electrode, 5
6 ... creeping discharge plug.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高桑 栄司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Eiji Takakuwa 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhisa Mogi 1-Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 点火プラグの電極に流れるイオン電流を
検出するイオン電流検出手段と、 前記イオン電流検出手段の出力を判定値と比較して該出
力が判定値以下又は以上となる割合（以下「出力割合」
という）を演算する出力割合演算手段と、 前記出力割合演算手段で演算した出力割合に基づいて燃
焼ラフネス度を判定する判定手段とを備えていることを
特徴とする内燃機関の燃焼状態検出装置。1. An ion current detecting means for detecting an ion current flowing through an electrode of a spark plug, and a rate at which the output of said ion current detecting means is compared with a judgment value to be less than or equal to a judgment value (hereinafter referred to as " Output ratio "
), And a determination means for determining the degree of combustion roughness based on the output ratio calculated by the output ratio calculation means. 【請求項２】 前記判定手段で判定した燃焼ラフネス度
に基づいて内燃機関制御パラメータを設定する制御パラ
メータ設定手段を備えていることを特徴とする請求項１
に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。2. A control parameter setting means for setting an internal combustion engine control parameter based on a combustion roughness degree determined by said determination means.
A combustion state detection device for an internal combustion engine according to claim 1. 【請求項３】 前記点火プラグとして多極プラグ又は沿
面放電プラグを用いることを特徴とする請求項１又は２
に記載の内燃機関の燃焼状態検出装置。3. A multi-pole plug or a creeping discharge plug is used as the ignition plug.
A combustion state detection device for an internal combustion engine according to claim 1. 【請求項４】 前記出力割合演算手段は、前記判定値と
して複数の異なる判定値を有し、各々の判定値について
それぞれ出力割合を演算し、 前記判定手段は、前記出力割合演算手段で演算した複数
の出力割合に基づいて燃焼ラフネス度を判定することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関
の燃焼状態検出装置。4. The output ratio calculation means has a plurality of different determination values as the determination values, calculates output ratios for each of the determination values, and the determination means calculates the output ratio by the output ratio calculation means. 4. The combustion state detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the degree of combustion roughness is determined based on a plurality of output ratios. 【請求項５】 前記判定手段は、前記出力割合演算手段
で演算した出力割合の対数正規分布の平均値及び標準偏
差に基づいて燃焼ラフネス度を判定することを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の燃焼状
態検出装置。5. The method according to claim 1, wherein the determination unit determines the degree of combustion roughness based on an average value and a standard deviation of a lognormal distribution of the output ratio calculated by the output ratio calculation unit. A combustion state detection device for an internal combustion engine according to any one of the above. 【請求項６】 前記出力割合演算手段は、内燃機関運転
条件に基づいて前記判定値を設定する手段を有すること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機
関の燃焼状態検出装置。6. The combustion state detection of an internal combustion engine according to claim 1, wherein said output ratio calculating means has means for setting said determination value based on an internal combustion engine operating condition. apparatus. 【請求項７】 前記出力割合演算手段は、前記出力割合
に応じて前記判定値を補正する手段を有することを特徴
とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の燃
焼状態検出装置。7. The combustion state detecting device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said output ratio calculating means has means for correcting said determination value according to said output ratio. .