(57)【要約】      （修正有）【課題】気筒の燃焼室内での燃料の燃焼の安定化と実効的な燃費の向上との両立を図る。【解決手段】気筒の燃焼室内に臨むアンテナを介して燃焼室内に生成される電界と、点火プラグの中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行でき、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものにおいて、アクティブ着火を行いＥＧＲガス量を増大させることにより低減することができる燃料消費量と、アクティブ着火に費やされる電力を賄うために必要となる燃料消費量とを演算し、前者が後者を上回ることを条件としてアクティブ着火を行うこととした。【選択図】図６
2014029128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒の燃焼室内に臨むアンテナを介して燃焼室内に生成される電界と、点火プラグの中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行することができ、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものであって、
アクティブ着火を行わずＥＧＲを行わないかＥＧＲガス量がより少ない状況と比較して、アクティブ着火を行いＥＧＲガス量を増大させることにより低減することができる燃料消費量と、アクティブ着火に費やされる電力を賄うために必要となる燃料消費量とを演算し、前者が後者を上回ることを条件としてアクティブ着火を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
気筒の燃焼室内に臨むアンテナを介して燃焼室内に生成される電界と、点火プラグの中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行することができ、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものであって、
ＥＧＲガス量が気筒における燃料の燃焼が不安定化しない限界量よりも大きくなることを条件としてアクティブ着火を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火花点火式内燃機関を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼温度を低下させてＮＯxの排出量を削減しつつ、ポンピングロスの低減を図るＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置が付帯した内燃機関が周知である（例えば、下記特許文献１を参照）。ＥＧＲ装置は、排気経路と吸気経路とをＥＧＲ通路を介して接続し、気筒で発生する燃焼ガスの一部をＥＧＲ通路経由で吸気経路に還流させて吸気に混入するものである。
【０００３】
ＥＧＲを行うことにより、燃費の向上を実現することが可能であるが、その一方で、吸気に混入するＥＧＲガスの量が過多となると、気筒の燃焼室内での燃料の燃焼が不安定となり、時には失火してしまうこともある。とりわけ、内燃機関の温度が低いときにＥＧＲを行うと、燃焼の不安定化が顕著となる。従来は、暖機運転中にはＥＧＲを行わないか、ＥＧＲガス量を減量していた。
【０００４】
近時では、気筒の燃焼室内にある混合気に確実に着火させ、安定した火炎を得るべく、点火プラグにおける火花放電の惹起とともに、電界発生回路、換言すればマグネトロンが出力するマイクロ波若しくは高周波発振器が出力する高周波を燃焼室内に放射する「アクティブ着火」法が試みられている（例えば、下記特許文献２または３を参照）。アクティブ着火法によれば、点火プラグの中心電極と接地電極との間の空間にマイクロ波若しくは高周波電界が形成され、この電界中で発生したプラズマが成長して、火炎伝搬燃焼の始まりとなる大きな火炎核が生成される。
【０００５】
アクティブ着火を併用すれば、ＥＧＲに起因した燃焼の不安定化の問題を緩和ないし解消できると思われる。しかし、燃焼室内にマイクロ波若しくは高周波を放射するためには電力を消費し、その電力は内燃機関から駆動力の供給を受けて回転するオルタネータにより発電するものであるから、アクティブ着火の実行がＥＧＲによる燃費向上効果を帳消しにし、却って燃費の悪化を招くおそれを否定できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２４５１０７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５９４７７号公報
【特許文献３】特開２０１１−０６４１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、気筒の燃焼室内での燃料の燃焼の安定化と実効的な燃費の向上との両立を図ることを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、気筒の燃焼室内に臨むアンテナを介して燃焼室内に生成される電界と、点火プラグの中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行することができ、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものであって、アクティブ着火を行わずＥＧＲを行わないかＥＧＲガス量がより少ない状況と比較して、アクティブ着火を行いＥＧＲガス量を増大させることにより低減することができる燃料消費量と、アクティブ着火に費やされる電力を賄うために必要となる燃料消費量とを演算し、前者が後者を上回ることを条件としてアクティブ着火を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。
【０００９】
並びに、気筒の燃焼室内に臨むアンテナを介して燃焼室内に生成される電界と、点火プラグの中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行することができ、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものであって、ＥＧＲガス量が気筒における燃料の燃焼が不安定化しない限界量よりも大きくなることを条件としてアクティブ着火を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、気筒の燃焼室内での燃料の燃焼の安定化と実効的な燃費の向上との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態における電界発生装置を示す図。
【図３】電界発生装置の具体的構成を説明する図。
【図４】電界発生装置の要素であるＨブリッジの回路図。
【図５】要求負荷と要求ＥＧＲ率との関係を示す図。
【図６】同実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフロー図。
【図７】本発明の他の実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフロー図。
【図８】本発明の他の実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第一実施形態＞本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式ガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。
【００１３】
図２に、火花点火用の電気回路を示している。点火プラグ１２は、点火コイル１４にて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイル１４は、半導体スイッチング素子であるイグナイタ１３とともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１４】
本実施形態の内燃機関には、気筒１の燃焼室内に電界を発生させる電界発生装置を付帯させている。この電界発生装置は、燃焼室内でプラズマを生成する目的のものである。電界発生装置の例としては、高周波の交流電圧を印加する交流電圧発生回路や、高周波の脈流電圧を印加する脈流電圧発生回路等を挙げることができる。
【００１５】
図２ないし図４に示すように、高周波を発生させる電界発生装置は、車載バッテリを電源とし、低圧直流を高圧交流に変換する回路を含む。具体的には、バッテリが提供する約１２Ｖの直流電圧を１００Ｖ〜５００Ｖに昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ６１と、ＤＣ−ＤＣコンバータ６１が出力する直流を交流に変換するＨブリッジ回路６２と、Ｈブリッジ回路６２が出力する交流をさらに高い電圧に昇圧する昇圧トランス６３とを構成要素とする。
【００１６】
電界発生装置の出力端には、第一ダイオード６４及び第二ダイオード６５を介設することが好ましい。第一ダイオード６４は、カソードが昇圧トランス６３の二次側巻線の信号ラインに接続し、アノードが点火コイル１４との結節点であるミキサ６６に接続している。第二ダイオード６５は、アノードが昇圧トランス６３の二次側巻線のグランドラインに接続し、カソードが接地している。これら第一ダイオード６４及び第二ダイオード６５は、点火タイミングにおいて点火コイル１４の二次側から流れ込む負の高圧パルス電流を遮る役割を担う。
【００１７】
電界発生装置が発振する高周波電圧は、アクティブ着火法により混合気に着火する際、火花放電開始と略同時、火花放電開始直前または火花放電開始直後に、点火プラグ１２の中心電極に印加する。つまり、気筒１の燃焼室内に臨む点火プラグ１２の中心電極を、電界を放射するアンテナとする。これにより、燃焼室内における、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間の空間に、高周波電界が形成される。そして、高周波電界中で火花放電を行うことによりプラズマが発生し、このプラズマが火炎伝搬燃焼の始まりとなる大きなラジカルプラズマ火炎核を生成する。
【００１８】
上記は、火花放電による電子の流れ及び火花放電によって生じたイオンやラジカルが、電界の影響を受け振動、蛇行することで行路長が長くなり、周囲の水分子や窒素分子と衝突する回数が飛躍的に増加することによるものである。イオンやラジカルの衝突を受けた水分子や窒素分子は、ＯＨラジカルやＮラジカルになるとともに、イオンやラジカルの衝突を受けた周囲の気体も電離した状態、即ちプラズマ状態となることで、飛躍的に混合気への着火領域が大きくなり、火炎核も大きくなるのである。この結果、火花放電のみによる二次元的な着火から三次元的な着火に増幅され、燃焼が燃焼室内に急速に伝播、高い燃焼速度で拡大することとなる。
【００１９】
因みに、電界発生装置として脈流電圧発生回路を採用する場合、当該脈流電圧発生回路は周期的に電圧が変化する直流電圧を発生させるものであればよく、その波形も任意であってよい。脈流電圧は、基準電圧（０Ｖであることがある）から一定周期で一定電圧まで変動するパルス電圧、交流電圧を半波整流した電圧、交流電圧に直流バイアスを加味した電圧等をおしなべて含む。電界発生装置が発振する高周波電圧は、周波数が２００ｋＨｚ〜３０００ｋＨｚ程度、振幅が３ｋＶｐ−ｐ〜１０ｋＶｐ−ｐ程度であることが好ましい。
【００２０】
内燃機関の気筒１に吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００２１】
気筒１から排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００２２】
本実施形態の内燃機関には、外部ＥＧＲ装置２が付帯している。外部ＥＧＲ装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものであり、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００２３】
本実施形態の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２４】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及び機関の回転数を検出する回転センサから出力されるクランク角信号（Ｎ信号）ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、機関の冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（または、シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｇ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号（Ｇ信号）ｈ等が入力される。
【００２５】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、電界発生装置に対して電界（即ち、高周波）発生指令信号ｌ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｍ等を出力する。
【００２６】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、機関の回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それら回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）、燃焼室内に電界を発生させるか否かやその電界発生のタイミングといった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。しかして、ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍを出力インタフェースを介して印加する。
【００２７】
図５に、アクセルペダルの踏込量に応じた要求負荷と、気筒１に充填する吸気について要求されるＥＧＲガス量を示すＥＧＲ率との関係の概略を示す。基本的に、要求ＥＧＲ率は、中負荷領域において最も高く、低負荷領域、高負荷領域においてはそれよりも低い。低負荷領域では、要求負荷が低くなるほど要求ＥＧＲ率が低下する。高負荷領域では、要求負荷が高くなるほど要求ＥＧＲ率が低下する。
【００２８】
気筒１に充填する吸気のＥＧＲ率を高めれば、内燃機関のポンピングロスが低下し、実効的な燃費の向上を期待できる。だが、ＥＧＲ率が過剰に高いと、気筒１の燃焼室内での燃料の燃焼が不安定となり、時に失火する。特に、内燃機関の温度が低いときには、燃焼の不安定化が顕著となる。燃焼が不安定になると、機関の回転数が安定せずその変動が大きくなったり、排気通路４経由で未燃燃料成分が排出されたりするので、問題となる。燃焼の不安定化のリスクが高いならば、要求ＥＧＲ率によらずＥＧＲを実行しない（ＥＧＲバルブ２３を全閉とする）か、要求ＥＧＲ率よりもＥＧＲ量を減らす（ＥＧＲバルブ２３の開度を要求ＥＧＲ率に見合わない開度まで絞る）ようにする必要がある。
【００２９】
これに対し、アクティブ着火法を用いるならば、要求ＥＧＲ率に従ってＥＧＲを実行したとしても、ＥＧＲに起因した燃焼の不安定化を回避することが可能である。とは言え、気筒１の燃焼室内にマイクロ波若しくは高周波を放射するためには、電力を消費する。その電力は、内燃機関から駆動力の供給を受けて回転するオルタネータ（図示せず）により発電する。つまり、電力消費の増大は燃料消費の増大を意味することから、アクティブ着火の実行がＥＧＲによる燃費向上効果を帳消しにし、却って燃費を悪化させることもあり得る。
【００３０】
そこで、本実施形態では、アクティブ着火を行わずＥＧＲを行わないかＥＧＲガス量がより少ない状況と比較して、アクティブ着火を行いＥＧＲガス量を増大させることにより低減することができる燃料消費量と、アクティブ着火に費やされる電力を賄うために必要となる燃料消費量とを演算し、前者が後者を上回る場合に限りアクティブ着火を実行するものとしている。
【００３１】
図６に、本実施形態のＥＣＵ０がプログラムに従い実施する処理の手順例を示す。まず、ＥＣＵ０は、現在の運転領域即ち機関の回転数及び負荷（アクセル開度、吸気圧、気筒１に流入する吸気の流量または燃料噴射量）や冷却水温、吸気温等に対応した要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）と、アクティブ着火を行わずとも気筒１の燃焼室内における燃焼の不安定化を招かないような限界のＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）とを、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ１、Ｓ２）。予め、ＥＣＵ０のメモリには、様々な機関の回転数、機関の負荷、冷却水温等の諸条件の下で実験的に若しくは適合により求められた、燃費に有利となる要求ＥＧＲ率、及び燃焼の不安定化のリスクが十分に小さいＥＧＲ率の値を記述したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在のエンジン回転数、負荷、冷却水温、吸気温等をキーとして当該マップを検索し、要求ＥＧＲ率及び燃焼の不安定化を招かないようなＥＧＲ率をそれぞれ抽出して知得する。燃焼の不安定化を招かないようなＥＧＲ率は、運転領域や冷却水温、吸気温等によっては、要求ＥＧＲ率に等しい（現在の状況下ではＥＧＲを行っても燃焼は不安定化しない）こともあるし、０である（現在の状況下ではＥＧＲを行うと燃焼が不安定化する）こともある。
【００３２】
そして、ＥＣＵ０は、燃焼の不安定化を招かないようなＥＧＲ率としたときの燃料消費量と、要求ＥＧＲ率を実現したときの燃料消費量との差分を、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ３）。予め、ＥＣＵ０のメモリには、様々な機関の回転数、機関の負荷、冷却水温、吸気温及び吸気のＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）等の諸条件の下で実験的に若しくは適合により求められた燃料消費量の値を記述したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在のエンジン回転数、負荷、冷却水温、吸気温等及びＥＧＲ率をキーとして当該マップを検索し、燃焼の不安定化を招かないようなＥＧＲ率としたときの燃料消費量と、要求ＥＧＲ率を実現したときの燃料消費量とを抽出する。そして、後者から前者を減算して、要求ＥＧＲ率への制御によって節約される燃料消費量を知得する。
【００３３】
並びに、ＥＣＵ０は、点火プラグ１２の電極に高周波を印加して気筒１の燃焼室内に高周波電界を発生させるために費やされる電力分の燃料消費量を、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ４）。予め、ＥＣＵ０のメモリには、様々な内燃機関の負荷及び冷却水温（ここでは、点火プラグ１２の電極及び高周波電界印加用の電気回路の温度を示唆する）等の条件の下で実験的に若しくは適合により求められた、燃焼室内に電界を発生させるための電力消費量を燃料消費量に換算した値を記述したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在の機関の負荷、冷却水温等をキーとして当該マップを検索し、燃焼室内に高周波電界を発生させるために必要となる燃料消費量を抽出して知得する。但し、点火プラグ１２の電極に高周波を印加する際に電気回路を流れる電流及び電圧を計測することで、高周波電界を発生させるために費やされる電力を実測し、その実測の電力消費量を燃料消費量に換算するようにしても構わない。
【００３４】
その上で、ＥＣＵ０は、要求ＥＧＲ率への制御によって節約される燃料消費量と、燃焼室内に高周波電界を発生させるために必要となる燃料消費量とを比較し（ステップＳ５）、前者の燃料消費量が後者の燃料消費量を上回るならば、吸気のＥＧＲ率を燃費の削減に有利な大きさ即ち要求ＥＧＲ率に制御するべくＥＧＲバルブ２３の開度を操作しつつ（ステップＳ６）、気筒１の膨張行程においてアクティブ着火を実行するべく点火プラグ１２の電極に高周波電界を印加する（ステップＳ７）。逆に、前者の燃料消費量が後者の燃料消費量以下であるならば、吸気のＥＧＲ率を燃焼の不安定化を招くリスクの小さい要求ＥＧＲ率以下に制御し（ステップＳ８）、アクティブ着火を実行しない、即ち気筒１の膨張行程において点火プラグ１２の電極に高周波電界を印加しない。
【００３５】
本実施形態では、気筒１の燃焼室内に臨む点火プラグ１２の中心電極をアンテナとして燃焼室内に生成される電界と、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行することができ、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置２が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものであって、アクティブ着火を行わずＥＧＲを行わないかＥＧＲガス量がより少ない状況と比較して、アクティブ着火を行いＥＧＲガス量を増大させることにより低減することができる燃料消費量と、アクティブ着火に費やされる電力を賄うために必要となる燃料消費量とを演算し、前者が後者を上回ることを条件としてアクティブ着火を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。
【００３６】
本実施形態では、アクティブ着火法により燃焼を不安定化させずに吸気に混入するＥＧＲガス量を増量できることに鑑み、アクティブ着火の実行に費やされる電力分の燃料消費とＥＧＲ率の増大制御がもたらす燃料消費の改善効果とを天秤にかけて、改善効果が上回る場合にのみアクティブ着火を実行することとしたのである。本実施形態によれば、気筒１の燃焼室内での燃料の燃焼の安定化と実効的な燃費の向上との両立を図り得る。
【００３７】
＜第二実施形態＞次に述べる本実施形態は、ＥＧＲを実行すると気筒１の燃焼室内での燃焼が不安定となる状況、特に内燃機関の温度が低い暖機運転中等において、アクティブ着火を実行して燃焼を安定化させることに主眼を置くものである。
【００３８】
内燃機関、アクティブ着火用の高周波発生回路やＥＧＲ装置等の構成は、第一実施形態と同様である。また、内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０の基本的機能も、第一実施形態と同様である。
【００３９】
図７に、本実施形態のＥＣＵ０がプログラムに従い実施する処理の手順例を示す。ＥＣＵ０は、現在の運転領域即ち機関の回転数及び負荷や冷却水温、吸気温等に対応した要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）と、アクティブ着火を行わずとも気筒１の燃焼室内における燃焼の不安定化を招かないような限界のＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）とを、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ９、Ｓ１０）。ステップＳ９は、第一実施形態のステップＳ１と同様であり、ステップＳ１０は、第一実施形態のステップＳ２と同様である。
【００４０】
そして、ＥＣＵ０は、要求ＥＧＲ率と、燃焼の不安定化を招かないような限界のＥＧＲ率とを比較し（ステップＳ１１）、前者が後者を上回るならば、吸気のＥＧＲ率を要求ＥＧＲ率に制御するべくＥＧＲバルブ２３の開度を操作しつつ（ステップＳ１２）、気筒１の膨張行程においてアクティブ着火を実行するべく点火プラグ１２の電極に高周波電界を印加する（ステップＳ１３）。逆に、前者の要求ＥＧＲ率が後者のＥＧＲ率以下であるならば、アクティブ着火を実行しなくとも燃焼が不安定となるリスクが十分に小さいということであるので、吸気のＥＧＲ率を要求ＥＧＲ率に制御しながらも（ステップＳ１４）、気筒１の膨張行程においてアクティブ着火を実行しない。
【００４１】
本実施形態では、気筒１の燃焼室内に臨む点火プラグ１２の中心電極をアンテナとして燃焼室内に生成される電界と、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間に発生する火花放電とを相互作用させて燃焼室内にプラズマを生成し、混合気に着火するアクティブ着火を実行することができ、なおかつ排気の一部を還流させて吸気に混入するＥＧＲ装置２が付帯している火花点火式内燃機関を制御するものであって、ＥＧＲガス量が気筒１における燃料の燃焼が不安定化しない限界量よりも大きくなることを条件としてアクティブ着火を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。
【００４２】
本実施形態では、アクティブ着火法により燃焼を不安定化させずに吸気に混入するＥＧＲガス量を増量できることに鑑み、燃焼の不安定化のおそれのある状況にあると判断した場合にアクティブ着火を実行することとしたため、従来ＥＧＲを停止していた暖機運転中等にもＥＧＲを行うことが可能となり、一層の燃費の向上を見込める。加えて、要求ＥＧＲ率を達成できる程度にまでＥＧＲガスの還流量を増加させても燃焼の不安定化のおそれが小さい場合には、アクティブ着火を実行しないので、余分な電力消費ひいては燃料消費を削減できる。
【００４３】
＜第三実施形態＞続いて述べる本実施形態は、アクティブ着火を実行するか否か（そして、排気通路４から吸気通路１に還流させるＥＧＲガスの量を増大させるか減少させるか）に関して、第一実施形態の判断処理と第二実施形態の判断処理とを組み合わせたものである。
【００４４】
内燃機関、アクティブ着火用の高周波発生回路やＥＧＲ装置等の構成は、第一実施形態または第二実施形態と同様である。また、内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０の基本的機能も、第一実施形態または第二実施形態と同様である。
【００４５】
図８に、本実施形態のＥＣＵ０がプログラムに従い実施する処理の手順例を示す。ＥＣＵ０は、現在の運転領域即ち機関の回転数及び負荷や冷却水温、吸気温等に対応した要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）と、アクティブ着火を行わずとも気筒１の燃焼室内における燃焼の不安定化を招かないような限界のＥＧＲ率（または、ＥＧＲ量）とを、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ１５、Ｓ１６）。ステップＳ１５は、第一実施形態のステップＳ１または第二実施形態のステップＳ９と同様であり、ステップＳ１６は、第一実施形態のステップＳ２または第二実施形態のステップＳ１０と同様である。
【００４６】
そして、ＥＣＵ０は、要求ＥＧＲ率と、燃焼の不安定化を招かないような限界のＥＧＲ率とを比較する（ステップＳ１７）。前者の要求ＥＧＲ率が後者のＥＧＲ率以下であるならば、アクティブ着火を実行しなくとも燃焼が不安定となるリスクが十分に小さいということであるので、吸気のＥＧＲ率を要求ＥＧＲ率に制御しながらも（ステップＳ１８）、気筒１の膨張行程においてアクティブ着火を実行しない、即ち気筒１の膨張行程において点火プラグ１２の電極に高周波電界を印加しない。
【００４７】
翻って、前者の要求ＥＧＲ率が後者のＥＧＲ率を上回るならば、次に、ＥＣＵ０は、燃焼の不安定化を招かないようなＥＧＲ率としたときの燃料消費量と、要求ＥＧＲ率を実現したときの燃料消費量との差分を、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９は、第一実施形態のステップＳ３と同様である。
【００４８】
並びに、ＥＣＵ０は、点火プラグ１２の電極に高周波を印加して気筒１の燃焼室内に高周波電界を発生させるために費やされる電力分の燃料消費量を、例えばマップデータを参照して知得する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０は、第一実施形態のステップＳ４と同様である。
【００４９】
その上で、ＥＣＵ０は、要求ＥＧＲ率への制御によって節約される燃料消費量と、燃焼室内に高周波電界を発生させるために必要となる燃料消費量とを比較し（ステップＳ２１）、前者の燃料消費量が後者の燃料消費量を上回るならば、吸気のＥＧＲ率を燃費の削減に有利な大きさ即ち要求ＥＧＲ率に制御するべくＥＧＲバルブ２３の開度を操作しつつ（ステップＳ２２）、気筒１の膨張行程においてアクティブ着火を実行するべく点火プラグ１２の電極に高周波電界を印加する（ステップＳ２３）。逆に、前者の燃料消費量が後者の燃料消費量以下であるならば、吸気のＥＧＲ率を燃焼の不安定化を招くリスクの小さい要求ＥＧＲ率以下に制御し（ステップＳ２４）、アクティブ着火を実行しない、即ち気筒１の膨張行程において点火プラグ１２の電極に高周波電界を印加しない。
【００５０】
本実施形態によれば、燃焼の不安定化のおそれがない状況においてはアクティブ着火を実行しないため、余分な電力消費ひいては燃料消費を削減できる。さらに、燃焼の不安定化のおそれのある状況においては、アクティブ着火の実行に費やされる電力分の燃料消費とＥＧＲ率の増大制御がもたらす燃料消費の改善効果とを天秤にかけ、改善効果が上回る場合にはアクティブ着火を実行し、改善効果が下回る場合にはアクティブ着火を実行せずにＥＧＲガス量を抑制することとしたため、気筒１の燃焼室内での燃料の燃焼の安定化と実効的な燃費の向上との両立を図り得る。
【００５１】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。内燃機関の気筒の燃焼室内でプラズマを生成する目的で燃焼室内に電界を発生させる電界発生装置は、高周波の交流電圧を印加する交流電圧発生回路や、高周波の脈流電圧を印加する脈流電圧発生回路に限定されない。電界発生装置として、マイクロ波発生装置等を採用しても構わない。
【００５２】
マイクロ波発生装置は、車載バッテリを電源とするマグネトロン及びこれを制御する制御回路を要素とする。マイクロ波発生装置は、導波管や同軸ケーブル等を介して点火プラグに電気的に接続しており、マグネトロンが出力するマイクロ波を点火プラグに印加し、その中心電極から気筒の燃焼室内に放射することが可能である。
【００５３】
マグネトロンによるマイクロ波は、火花放電開始と略同時、火花放電開始直前または火花放電開始直後に印加する。このとき、ＥＣＵは、マグネトロンを制御する制御回路に対して、電界（即ち、マイクロ波）発生指令信号を入力する。マグネトロンによるマイクロ波と、点火コイルによる高誘導電圧とを重畳して点火プラグの中心電極に印加することも考えられる。
【００５４】
気筒の燃焼室内に電界を放射するアンテナもまた、点火プラグの中心電極には限定されない。点火プラグとは別に、気筒の燃焼室内に電界を放射するアンテナを設置した内燃機関を構成しても構わない。
【００５５】
ＥＧＲ装置は、高圧ループＥＧＲ装置には限定されない。吸気通路における排気ターボ過給機のコンプレッサの上流側と、排気通路における排気ターボ過給機のタービン（さらには、触媒）の下流側とをＥＧＲ通路を介して連通し、低温低圧のＥＧＲガスを還流せしめる低圧ループＥＧＲ装置が付帯した内燃機関の制御に、本発明を適用しても構わない。
【００５６】
その他、各部の具体的構成や具体的な処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に利用できる。
【符号の説明】
【００５８】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１２…アンテナ（点火プラグ）
２…ＥＧＲ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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