(57)【要約】      （修正有）【課題】気筒の燃焼室内に臨むアンテナを介して燃焼室内に放射される電界と、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、混合気に着火する態様の内燃機関において、アンテナの汚れを検知する。【解決手段】燃料カット中にアンテナから電界を放射したときに計測される反射波の大きさが急減したときの燃焼室内の圧力に基づき、アンテナが汚れているか否かの判定を行う。【選択図】図４
2014190308.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放射される電界と、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、混合気に着火する火花点火式内燃機関を制御するものであって、
アンテナから燃焼室内に電界を放射したときに計測される反射波の大きさに基づき、アンテナが汚れているか否かの判定を行うことを特徴とする火花点火式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放射される電界と、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、混合気に着火する火花点火式内燃機関を制御するものであって、
燃料カット条件の成立に伴い燃料噴射を一時中止する燃料カットを実施することとし、
燃料カット中にアンテナから電界を放射したときに計測される反射波の大きさが急減したときの燃焼室内の圧力に基づき、アンテナが汚れているか否かの判定を行うことを特徴とする火花点火式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】
火花点火式内燃機関に実装されている点火装置では、イグナイタが消弧した際に点火コイルに発生する高電圧を点火プラグの中心電極に印加することで、点火プラグの中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起、点火する。
【０００３】
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ことができるようにするために、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着火法が試みられている（例えば、下記特許文献１または２を参照）。この着火法によれば、中心電極と接地電極との間の空隙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を生成することができる。
【０００４】
上述した着火法を採用する内燃機関では、継続的な使用により、アンテナが徐々に汚れてゆく。汚れの原因としては、混合気の燃焼時に発生したカーボン等が燃焼室内に残留し、アンテナの表面に付着することが挙げられる。カーボン等の導電性のデポジットがアンテナ表面に堆積すると、アンテナとグランドとの間の耐電圧が低下して、電界発生時に強い沿面電流が流れるリスクが上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１５９４７７号公報
【特許文献２】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】
【０００６】
本発明は、火花放電とともに燃焼室内に電界を放射して着火を行う内燃機関における、電界放射用のアンテナの汚れを検知できるようにす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】
【０００７】
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放射される電界と、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、混合気に着火する火花点火式内燃機関を制御するものであって、アンテナから燃焼室内に電界を放射したときに計測される反射波の大きさに基づき、アンテナが汚れているか否かの判定を行うことを特徴とする火花点火式内燃機関の制御装置を構成した。
【０００８】
並びに、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放射される電界と、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、混合気に着火する火花点火式内燃機関を制御するものであって、燃料カット条件の成立に伴い燃料噴射を一時中止する燃料カットを実施することとし、燃料カット中にアンテナから電界を放射したときに計測される反射波の大きさが急減したときの燃焼室内の圧力に基づき、アンテナが汚れているか否かの判定を行うことを特徴とする火花点火式内燃機関の制御装置を構成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、火花放電とともに燃焼室内に電界を放射して着火を行う内燃機関において、電界放射用のアンテナの汚れを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関、電界発生装置及びその制御装置の構成を示す図。
【図２】同実施形態における内燃機関の気筒の燃焼室内に電磁波を放射するアンテナの例を示す図。
【図３】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４】本発明の一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】
【００１１】
＜第一実施形態＞本発明の一実施形態を、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。この内燃機関は、火花点火式の４ストローク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。点火プラグ１２は、点火コイル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。
【００１２】
本実施形態の内燃機関には、点火の際に気筒１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磁波放射部を付帯させている。本実施形態における電磁波放射部は、燃焼室内にマイクロ波電界を印加するものであり、車載バッテリを電源としてマイクロ波を発生させるマグネトロン１４及びこれを制御する制御回路１５と、マグネトロン１４が発生させたマイクロ波を伝送する伝送回路１６と、伝送回路１６に接続したアンテナ１７とを要素とする。
【００１３】
制御回路１５は、本実施形態の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０から出力される制御信号ｌを受け、この制御信号ｌに基づいてマグネトロン１４が発振するマイクロ波の電力及びその発振時期を制御する。
【００１４】
伝送回路１６は、マイクロ波を伝搬させることのできる導波管や同軸ケーブル等を主体とする。この伝送回路１６には、アイソレータ１８及びパワーメータ１９が付随している。アイソレータ１８は、アンテナ１７からの反射波を吸収してマグネトロン１４を安定的に動作させるための保護機器であり、マグネトロン１４とアンテナ１７との間に介在している。
【００１５】
アイソレータ１８は、サーキュレータとダミーロードとからなる。サーキュレータは、マグネトロン１４から発振される入射電力と、アンテナ１７から返ってくる反射電力とを、導波管または同軸ケーブル等のＴ字部（または、分岐部）に設けたフェライト及び磁界の作用により分離する。そして、入射電量を殆ど損失なしにアンテナ１７へと伝送する一方、反射電力をダミーロード側へと導入する。ダミーロードは、例えば反射電力を水等により吸収し熱として排出する水冷式のものである。ダミーロードは、導波管または同軸ケーブル等の終端に接続しており、余剰のマイクロ波エネルギを効率よく吸収する。
【００１６】
パワーメータ１９は、マグネトロン１４からアンテナ１７に向けて伝搬する入射電力と、アンテナ１７から返ってくる反射電力とを分けて検出する。パワーメータ１９は、導波管または同軸ケーブル等の中途に挿入してある。このパワーメータ１９は、方向性結合器、同軸無反射終端器、マイクロ波用ダイオードであるクリスタルマウント、電流計、同軸ケーブル等を用いて構成される既知のものである。本実施形態では、双方向性結合器の進行波検出ポート及び反射波検出ポートの各々にクリスタルマウント、同軸無反射終端器及び電流計を接続することで入射電力及び反射電力の双方を同時に読み取り可能な態様のパワーメータ１９を採用している。
【００１７】
アンテナ１７は、その一部が気筒１の燃焼室内に露出し、マグネトロン１４から発振され伝送回路１６を伝搬するマイクロ波を気筒１の燃焼室内に放射する。アンテナ１７は、例えば図２に示すように、燃焼室の天井の点火プラグ１３付近に配設したモノポール型アンテナであり、セラミックス等の絶縁体（誘電体）により被覆してある。このアンテナ１７は、少なくとも先端部を燃焼室内に表出させている。アンテナ１７の先端面は、燃焼室の内面と略面一とする。尤も、アンテナ１７の形状及び配設位置は一意には限定されない。
【００１８】
電界発生装置であるマグネトロン１４が発振する高周波電圧は、通常、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、アンテナ１７に印加する。これにより、燃焼室内における、点火プラグ１２の周囲の空間に、マイクロ波電界が形成される。そして、マイクロ波電界と火花放電との相互作用を通じて、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。
【００１９】
上記の事象は、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。
【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】
内燃機関の運転制御を司るＥＣＵ０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。
【００２３】
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エンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号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（いわば、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、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ｄ、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ｅ、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ｆ、マグネトロン１４から発される入射波の強度及びアンテナ１７から返ってくる反射波の強度を検出するパワーメータ１９から出力される入射波信号ｇ及び反射波信号ｈ等が入力される。
【００２４】
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、マグネトロン１４の制御回路１５に対してマイクロ波発生指令信号ｌ等を出力する。
【００２５】
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、エンジン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、それらエンジン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、燃焼室内に電界を発生させるか否かやその電界の強度といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
【００２６】
本実施形態のＥＣＵ０は、所定の燃料カット条件が成立したときに、インジェクタ１１からの燃料噴射を停止し、かつ点火プラグ１２による火花点火を停止する燃料カットを実行する。ＥＣＵ０は、少なくとも、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あることを以て、燃料カット条件が成立したものと判断する。
【００２７】
因みに、燃料カット条件が成立したとしても、即時に燃料噴射を停止するわけではない。エンジントルクが比較的大きい段階で、急に燃料供給を遮断すると、エンジン回転数や車速がステップ的に急落するトルクショックが発生し、運転者を含む搭乗者に衝撃を感じさせる。このトルクショックを軽減するべく、燃料カット条件が成立した後、遅延時間の経過を待ってから、はじめて燃料噴射を停止する。この遅延時間中には、点火タイミングを遅角補正し、エンジントルクを積極的に低下させる。
【００２８】
燃料カットの開始後、所定の燃料カット終了条件が成立したときには、燃料カットを終了することとし、燃料噴射及び火花点火を再開する。ＥＣＵ０は、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等のうちの何れかを以て、燃料カット終了条件が成立したものと判断する。
【００２９】
また、ＥＣＵ０は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関のアイドル回転を停止させるアイドルストップを実行する。ＥＣＵ０は、車速が所定値（例えば、１０ｋｍ／ｈないし１３ｋｍ／ｈの値）以下で、ブレーキペダルが踏み込まれており、冷却水温及びバッテリ電圧が十分高い、といった諸条件がおしなべて成立したことを以て、アイドルストップ条件が成立したものと判断する。
【００３０】
燃料カットの開始後、燃料カット終了条件が成立することなくアイドルストップ条件が成立した暁には、燃料カットとアイドルストップとの間に燃料噴射の再開を挟むことなく、燃料カットからアイドルストップまでが一貫して連続することとなる。
【００３１】
ＥＣＵ０は、アイドルストップ条件の成立後、所定のアイドルストップ終了条件が成立したときに、内燃機関を再始動する。ＥＣＵ０は、運転者がブレーキペダルから足を離した、逆にブレーキペダルがさらに強く踏み込まれた、アクセルペダルが踏み込まれた、アイドルストップ状態で所定時間（例えば、３分）が経過した等のうち何れかを以て、アイドルストップ終了条件が成立したものと判断する。
【００３２】
ＥＣＵ０は、内燃機関の始動（冷間始動であることもあれば、アイドリングストップからの復帰であることもある）時において、電動機（スタータモータまたはモータジェネレータ）に制御信号ｏを入力し、電動機によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。クランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、エンジン回転数即ちクランクシャフトの回転速度が冷却水温等に応じて定まる判定値を超えたときに（完爆したものと見なして）終了する。
【００３３】
しかして、本実施形態のＥＣＵ０は、気筒１への燃料噴射を休止する燃料カット中に、アンテナ１７からマイクロ波を放射し、その反射波の強度をパワーメータ１９を介して計測して、当該アンテナ１７の汚れの度合いを検証する。
【００３４】
図３に、本実施形態のＥＣＵ０が実行する処理の手順例を示している。ＥＣＵ０は、燃料カット条件成立に起因する燃料カットの実施中（ステップＳ１）に、アンテナ１７からマイクロ波を放射し、その反射波の強度（特に、マグネトロン１４からアンテナ１７に向けて伝搬する入射電力に対する、アンテナ１７から返ってくる反射電力の比、反射率）をパワーメータ１９を介して計測する（ステップ２）。
【００３５】
マイクロ波の放射及び反射波の計測は、気筒１の燃焼サイクル（吸気行程−圧縮行程−膨張行程−排気行程の一連を一サイクルとする）における一定の時期に行う。好ましくは、気筒１の吸気バルブ及び排気バルブがともに閉弁している圧縮行程中または膨張行程中の所定タイミングで行う。尤も、吸気通路３や排気通路４の管径（または、吸排気ポートの内径）が、アンテナ１７から放射する電磁波の波長の１／２よりも小さい場合、この電磁波は吸気通路３内または排気通路４内を伝搬することができないので、吸気バルブまたは排気バルブが開弁している吸気行程中または排気行程中にマイクロ波の放射及び反射波の計測を行っても構わない。
【００３６】
燃料の燃焼を伴わない燃料カット中であることから、ステップＳ２では、気筒１の燃焼室内にイオン（ラジカル）またはプラズマが殆どまたは全く存在していない状況の下で反射波を計測することになる。アンテナ１７から放射したマイクロ波の電力を吸収（消費）するイオンやプラズマが存在しないので、パワーメータ１９に返ってくる反射波は必然的に大きくなる。
【００３７】
但し、燃焼室内に露出しているアンテナ１７の表面にカーボン等の導電性のデポジットが付着、堆積していると、そのデポジットに電流が流れることでマイクロ波の電力が消費され、パワーメータ１９に返ってくる反射波が小さくなる。つまり、パワーメータ１９を介して計測される反射波が小さいほど、アンテナ１７に多くの量のデポジットが付着していると推定することができる。
【００３８】
ＥＣＵ０は、ステップＳ２にて計測された反射波の強度を判定閾値と比較し（ステップＳ３）、反射波の方が小さい（判定閾値の方が大きい）ならば、クリーニングが必要なほどにアンテナ１７の表面が汚れていると判定する。逆に、反射波の方が大きい（判定閾値の方が小さい）ならば、アンテナ１７の表面はクリーニングが必要なほどには汚れてはいないと判定する。判定閾値は、例えば、製造直後の新品の内燃機関において計測された反射波の強度に所定の係数を乗じたものとする。
【００３９】
アンテナ１７が汚れていると判定したＥＣＵ０は、その後、アンテナ１７のクリーニング処理を実行する（ステップＳ４）。即ち、気筒１への燃料噴射を休止する燃料カット中（アンテナ１７が汚れているとの判定を下した燃料カットとは別の機会の燃料カット中でもよい）にアンテナ１７にマイクロ波を印加し、アンテナ１７の表面に付着したカーボン等を酸化させて、二酸化炭素等の形で排気する。
【００４０】
クリーニング処理のために放射するマイクロ波の出力は、ステップＳ２にて放射するマイクロ波の出力よりも高い。クリーニング処理時に強い沿面放電が生じてアンテナ１７に損傷を与えることを回避するには、マイクロ波の放射を、気筒１の燃焼室内圧力が比較的高い時期、例えば燃料カットの実行開始直後や、気筒１の圧縮行程または排気行程の後期に行うようにするとよい。これは、燃焼室内の圧力（密度）が低いほど、沿面放電が発生しやすいことによる。
【００４１】
アンテナ１７のクリーニング処理を実行したにもかかわらず、依然としてアンテナ１７が汚れていると判定される場合には、アンテナ１７の汚れを解消できない、またはアンテナ１７の汚れ以外の何らかの異常が発生している旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をメモリに記憶して保持するとともに、その旨を運転者の視聴覚に訴えかける態様にて報知することが望ましい。例えば、車両のコックピット内に設置された警告灯（エンジンチェックランプ）を点灯させたり、ディスプレイに表示させたり、ブザーまたはスピーカから警告音を音声出力させたりする。
【００４２】
さらに、以降の運転における、気筒１の燃焼室内にマイクロ波電界を放射する着火を禁止する、即ち、以降の運転ではアンテナ１７からマイクロ波を放射せず、点火プラグ１２による火花放電のみを以て気筒１に充填された混合気に着火してこれを燃焼させるようにすることが望ましい。
【００４３】
本実施形態では、気筒１の燃焼室内に臨むアンテナ１７を介して燃焼室内に放射される電界と、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、混合気に着火する火花点火式内燃機関を制御するものであって、アンテナ１７から燃焼室内に電界を放射したときに計測される反射波の大きさに基づき、アンテナ１７が汚れているか否かの判定を行うことを特徴とする火花点火式内燃機関の制御装置０を構成した。
【００４４】
本実施形態によれば、火花放電とともに燃焼室内に電界を放射して着火を行う内燃機関において、新たな装置等を追加することなく、低コストで電界放射用のアンテナ１７の汚れを検知できるようになる。
【００４５】
＜第二実施形態＞本発明の他の実施形態を、図面を参照して説明する。内燃機関及びその制御装置たるＥＣＵ０の構成は、上記第一実施形態と同様とすることができるので、ここでは省略する。また、燃料カット条件、燃料カット終了条件、アイドルストップ条件及びアイドルストップ終了条件も、第一実施形態と同じである。
【００４６】
本実施形態のＥＣＵ０もまた、気筒１への燃料噴射を休止する燃料カット中に、アンテナ１７からマイクロ波を放射し、その反射波の強度をパワーメータ１９を介して計測して、当該アンテナ１７の汚れの度合いを検証する。
【００４７】
図４に、本実施形態のＥＣＵ０が実行する処理の手順例を示している。ＥＣＵ０は、燃料カット条件成立に伴う燃料カットの実施中（ステップＳ５）に、アンテナ１７からマイクロ波を放射し、その反射波の強度（特に、マグネトロン１４からアンテナ１７に向けて伝搬する入射電力に対する、アンテナ１７から返ってくる反射電力の比、反射率）をパワーメータ１９を介して計測する（ステップ６）。
【００４８】
そして、計測される反射波の強度が急減したときの燃焼室内圧力を知得する（ステップＳ７）。反射波の急減は、アンテナ１７から放射したマイクロ波電界により、気筒１の燃焼室内にイオン（ラジカル）またはプラズマが発生した瞬間に起こる。
【００４９】
燃料カット中は、燃料の燃焼によるイオンやプラズマは存在していない。燃焼室内へのマイクロ波の投入によるイオンまたはプラズマの発生は、燃焼室内の圧力（密度）が十分に低下（筒内が負圧化）しない限り生起しないが、アンテナ１７の表面にカーボン等の導電性のデポジットが付着、堆積していると、燃焼室内圧力が比較的高くてもイオンやプラズマが生成されやすくなる。つまり、パワーメータ１９を介して計測される反射波が急減したときの燃焼室内圧力が高いほど、アンテナ１７に多くの量のデポジットが付着していると推定することができる。
【００５０】
アンテナ１７から放射したマイクロ波により燃焼室内にイオンまたはプラズマが発生した瞬間の燃焼室内圧力を推測する手法としては、少なくとも以下の二通りが考えられる。
【００５１】
第一の手法は、当該気筒１のピストンの運動により気筒１の燃焼室内の圧力が変化してゆく過程で（特に、膨張行程中に）マイクロ波を放射し続け、かつその反射波を計測し続けるというものである。ある燃焼サイクルの吸気行程により当該気筒１に充填された吸気の量は、そのときのエンジン回転数及びサージタンク３３内圧力等から推算される。そして、同サイクル（の膨張行程）において計測される反射波が急減する瞬間のピストンの位置、即ち燃焼室の容積は、クランク角信号ｂ及びカム角信号ｆを参照すれば判明する。これら吸気量及び燃焼室容積から、反射波が急減する瞬間の燃焼室内圧力を推測することが可能となる。
【００５２】
第二の手法は、当該気筒１の燃焼サイクルにおける一定の時期にマイクロ波の放射及び反射波の計測を行うことを、複数回の燃焼サイクルに亘って繰り返し、計測される反射波が急減したサイクルのサージタンク３３内圧力（または、同サイクルの吸気行程により当該気筒１に充填された吸気量）を、燃焼室内にイオンまたはプラズマが発生した瞬間の燃焼室内圧力を示す指標値として得るというものである。この場合には、気筒１の吸気バルブが開弁する吸気行程中の所定のタイミングを、マイクロ波の放射及び反射波の計測のタイミングとすることが好ましい。さすれば、サージタンク３３内吸気温・吸気圧信号ｄを、燃焼室内圧力として参照することができる。
【００５３】
ＥＣＵ０は、ステップＳ７にて知得した燃焼室内圧力を判定閾値と比較し（ステップＳ８）、燃焼室内圧力の方が大きい（判定閾値の方が小さい）ならば、クリーニングが必要なほどにアンテナ１７の表面が汚れていると判定する。逆に、燃焼室内圧力の方が小さい（判定閾値の方が大きい）ならば、アンテナ１７の表面はクリーニングが必要なほどには汚れてはいないと判定する。判定閾値は、例えば、製造直後の新品の内燃機関において計測された燃焼室内圧力に所定の係数を乗じたものとする。
【００５４】
アンテナ１７が汚れていると判定したＥＣＵ０は、その後、第一実施形態と同様のアンテナ１７のクリーニング処理を実行する（ステップＳ９）。
【００５５】
アンテナ１７のクリーニング処理を実行したにもかかわらず、依然としてアンテナ１７が汚れていると判定される場合には、アンテナ１７の汚れを解消できない、またはアンテナ１７の汚れ以外の何らかの異常が発生している旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をメモリに記憶して保持するとともに、その旨を運転者の視聴覚に訴えかける態様にて報知することが望ましい。例えば、車両のコックピット内に設置された警告灯（エンジンチェックランプ）を点灯させたり、ディスプレイに表示させたり、ブザーまたはスピーカから警告音を音声出力させたりする。
【００５６】
さらに、以降の運転における、気筒１の燃焼室内にマイクロ波電界を放射する着火を禁止する、即ち、以降の運転ではアンテナ１７からマイクロ波を放射せず、点火プラグ１２による火花放電のみを以て気筒１に充填された混合気に着火してこれを燃焼させるようにすることが望ましい。
【００５７】
本実施形態では、気筒１の燃焼室内に臨むアンテナ１７を介して燃焼室内に放射される電界と、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、混合気に着火する火花点火式内燃機関を制御するものであって、燃料カット条件の成立に伴い燃料噴射を一時中止する燃料カットを実施することとし、燃料カット中にアンテナ１７から電界を放射したときに計測される反射波の大きさが急減したときの燃焼室内の圧力に基づき、アンテナ１７が汚れているか否かの判定を行うことを特徴とする火花点火式内燃機関の制御装置０を構成した。
【００５８】
本実施形態によれば、火花放電とともに燃焼室内に電界を放射して着火を行う内燃機関において、新たな装置等を追加することなく、低コストで電界放射用のアンテナ１７の汚れを検知できるようになる。
【００５９】
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。例えば、内燃機関の気筒１の燃焼室内でプラズマを生成する目的で電界を発生させる電界発生装置は、マグネトロン１４には限定されない。電界発生装置として、高周波の交流電圧を出力してアンテナに印加する交流電圧発生回路や、高周波の脈流電圧を出力してアンテナに印加する脈流電圧発生回路等を採用してもよい。
【００６０】
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ないし３０００ｋＨｚ程度、振幅が３ｋＶｐ−ｐないし１０ｋＶｐ−ｐ程度であることが好ましい。
【００６１】
上記実施形態における内燃機関は、点火プラグ１２とは別に電解放射用のアンテナ１７を実装しているものであったが、電界発生装置が出力するマイクロ波若しくは高周波を点火プラグ１２の中心電極に印加し、その中心電極から気筒１の燃焼室内に電界を放射する、即ち点火プラグ１２の中心電極をアンテナとして利用するものであってもよい。
【００６２】
その他各部の具体的構成は、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】
【００６３】
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】
【００６４】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１４…マグネトロン
１７…アンテナ
１９…パワーメータ
【図１】
2014190308.tif 000003
【図２】
2014190308.tif 000004
【図３】
2014190308.tif 000005
【図４】
2014190308.tif 000006