(57)【要約】      （修正有）【課題】副燃焼室を備える内燃機関において、主燃焼室における点火時期のばらつきを抑制または解消すること。【解決手段】主燃焼室１５と点火プラグ２０が配置されている副燃焼室１６とを有する内燃機関１０の制御装置４０が提供される。制御装置４０は、副燃焼室の圧力を検出する圧力センサ５０と、内燃機関１０の運転状態および検出された副燃焼室１６における圧力に応じて点火プラグ２０の点火を制御する点火制御部４０とを備える。【選択図】図１
2018178966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃焼室（１５）と点火プラグ（２０）が配置されている副燃焼室（１６）とを有する内燃機関（１０）の制御装置（４０）であって、
前記副燃焼室の圧力を検出する圧力センサ（５０）と、
前記内燃機関の運転状態および検出された前記副燃焼室における圧力に応じて前記点火プラグの点火を制御する点火制御部（４１）と、
を備える、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記点火制御部は、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記主燃焼室における目標点火時期を決定し、
検出された前記副燃焼室における圧力の挙動に応じて前記目標点火時期を補正して補正目標点火時期を求め、
求められた前記補正目標点火時期を用いて前記点火プラグの点火を制御する、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記点火制御部は、
前記目標点火時期と、前記検出された前記副燃焼室における圧力の挙動に応じて求めた実点火時期との差を解消または低減するための補正値を算出し、
算出した前記補正値を用いて、前記目標点火時期を補正して、前記補正目標点火時期を求める、内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記点火制御部は、前記副燃焼室の形状に応じて、前記補正点火目標時期を求める、内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記副燃焼室の形状は、副燃焼室の容積、噴孔数、噴孔径を含む、内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記圧力センサは、前記副燃焼室内に配置されている、内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記圧力センサは、前記点火プラグに組み込まれている、内燃機関の制御装置。
【請求項８】
主燃焼室（１５）と点火プラグ（２０）が配置されている副燃焼室（１６）とを有する内燃機関（１０）の制御方法であって、
前記副燃焼室の圧力を検出し、
前記内燃機関の運転状態を取得し、
取得された前記内燃機関の運転状態および検出された前記副燃焼室における圧力に応じて前記点火プラグの点火を制御すること、
を備える、内燃機関の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は内燃機関の制御技術に関し、特には、内燃機関における点火時期の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より主燃焼室に加えて副燃焼室を有する内燃機関が知られている。副燃焼室を備える内燃機関においては、副燃焼室において混合気に点火し、副燃焼室の噴孔からトーチ火炎、または、ジェット火炎を主燃焼室に噴出させることにより主燃焼室における点火が実現される（例えば、引用文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４６７０４号公報
【０００４】
しかしながら、例えば、内燃機関の個体差、内燃機関の稼働環境や使用環境によって、初期の主燃焼室における目標点火時期と副燃焼室からのトーチ火炎の噴出時期との対応付けが適当でなくなる場合がある。この結果、副燃焼室からのトーチ火炎を用いて主燃焼室における混合気に点火する場合、車両の運転状態から算出された主燃焼室における目標点火時期と副燃焼室からのトーチ火炎の噴出時期とがずれてしまい、内燃機関から所望の出力を得ることができない場合や内燃機関の燃焼が不安定になる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、副燃焼室を備える内燃機関において、主燃焼室における点火時期のばらつきを抑制または解消することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。
【０００７】
第１の態様は、主燃焼室と点火プラグが配置されている副燃焼室）とを有する内燃機関の制御装置を提供する。第１の態様に係る内燃機関の制御装置は、前記副燃焼室の圧力を検出する圧力センサと、前記内燃機関の運転状態および検出された前記副燃焼室における圧力に応じて前記点火プラグの点火を制御する点火制御部とを備える。
【０００８】
第１の態様に係る内燃機関の制御装置によれば、副燃焼室を備える内燃機関において、主燃焼室における点火時期のばらつきを抑制または解消することができる。
【０００９】
第２の態様は、主燃焼室と点火プラグが配置されている副燃焼室とを有する内燃機関の制御方法を提供する。第２の態様に係る内燃機関の制御方法は、前記副燃焼室の圧力を検出し、前記内燃機関の運転状態を取得し、取得された前記内燃機関の運転状態および検出された前記副燃焼室における圧力に応じて前記点火プラグの点火を制御すること、を備える。
【００１０】
第２の態様に係る内燃機関の制御方法によれば、副燃焼室を備える内燃機関において、主燃焼室における点火時期のばらつきを抑制または解消することができる。なお、本開示は、主燃焼室と点火プラグが配置されている副燃焼室とを有する内燃機関の制御プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置および制御装置が適用される内燃機関の概略構成を示す説明図。
【図２】第１の実施形態における内燃機関の燃焼室周りの概略構成を拡大して示す説明図。
【図３】第１の実施形態に内燃機関の制御装置の機能的構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置によって実行される点火時期制御プログラムの処理ルーチンを示すフローチャート。
【図５】第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置によって実行される点火時期補正プログラムの処理ルーチンを示すフローチャート。
【図６】第１の実施形態における、内燃機関の主燃焼室および副燃焼室における圧力挙動を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示に係る内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法について、実施形態に基づいて以下説明する。
【００１３】
第１の実施形態：
図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置４０が適用される内燃機関１０は、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２、ピストン１３およびクランクハウジング１４を備えている。内燃機関１０はガソリンを燃料とし火花点火により混合気の燃焼を行う、いわゆるガソリンエンジンである。シリンダブロック１１は、円筒状の複数のシリンダ１１１を有しており、各シリンダ１１１にはそれぞれピストン１３が内挿されている。シリンダブロック１１の上側にはシリンダヘッド１２が配置され、下側にはクランクハウジング１４が配置されている。クランクハウジング１４には、クランクシャフト１４１と、エンジン回転数センサ５１が配置されている。なお、シリンダブロック１１の下側とは、図示しないクランクシャフト１４１が配置されている側であり、シリンダブロック１１の上側とはクランクシャフト１４１が配置されておらず、カム１７２、１８２を駆動する図示しないカムシャフトが配置されている側である。
【００１４】
シリンダ１１１、シリンダヘッド１２およびピストン１３の頂面によって主燃焼室１５が形成される。
【００１５】
シリンダヘッド１２は、吸気をシリンダ１１１に導入する導入路である吸気ポート１７、シリンダ１１１から排気を排出するたえめの排出路である排気ポート１８を有している。吸気ポートには、カム１７２によって開閉駆動される吸気バルブ１７１が配置されている。排気ポート１８には、カム１８２によって開閉駆動される吸気バルブ１８１が配置されている。吸気ポート１７には、吸気マニフォールド３０が接続され、排気ポート１８には排気マニフォールド３１が接続されている。
【００１６】
吸気マニフォールド３０の先端側には、吸気温度センサ５２および吸気圧力センサ５３が配置されている。吸気マニフォールド３０の吸気ポート１７側には、燃料噴射インジェクタ２５が配置されている。燃料噴射インジェクタ２５は、制御装置４０から入力される制御信号に応じて、ソレノイドまたはピエゾ素子といったアクチュエータがプランジャを駆動することにより、燃料、例えば、ガソリンを吸気マニフォールド３０内に噴霧する。なお、燃料噴射インジェクタ２５は、主燃焼室内に直接、噴孔が露出するように配置されていても良い。
【００１７】
シリンダブロック１１には、図示しない冷却液流路が形成されており、冷却液配管を介して熱交換器としてのラジエータ３３と接続されている。冷却液配管には水温センサ５４が配置されている。
【００１８】
シリンダヘッド１２における吸気ポート１７と排気ポート１８との間には、点火プラグ２０が配置されている。図２に示すように、点火プラグ２０は、火花点火部２３である接地電極および中心電極を覆うプラグハウジング２１を備えており、プラグハウジング２１によって副燃焼室１６が形成される。プラグハウジング２１は耐熱性を有する材料、例えば、セラミックスまたはニッケル合金から形成される。プラグハウジング２１には、副燃焼室１６にて点火された混合気のトーチ火炎ＴＦを主燃焼室１５に噴出するための１または複数の噴孔２２が形成されている。点火プラグ２０には、プラグハウジング２１内に検出部が露出するように副室圧力センサ５０が配置されている。なお、副室圧力センサ５０は、点火プラグ２０に組み込まれて一体に構成されていても良い。
【００１９】
第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置４０は、図３に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）４１、メモリ４２、入出力インタフェース４３および内部バス４４を備えている。ＣＰＵ４１、メモリ４２および入出力インタフェース４３は内部バス４４を介して双方向通信可能に接続されている。メモリ４２は、内燃機関１０の点火時期を制御するための点火時期制御プログラムＰ１、および副燃焼室１６からのトーチ火炎の噴出タイミング、すなわち、実点火時期と主燃焼室１５における目標点火時期とのずれを補正するための点火時期補正プログラムＰ２を不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ４１による読み書きが可能なメモリであって、点火用タイマとしての目標点火時期または補正目標点火時期を格納する、例えばＲＡＭとを含んでいる。
【００２０】
ＣＰＵ４１はメモリ４２に格納されている点火時期制御プログラムＰ１を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって点火時期制御部として機能し、同様に点火時期補正プログラムＰ２を実行することによって点火時期補正部として機能する。ＣＰＵ４１は、点火時期制御プログラムＰ１および点火時期補正プログラムＰ２を実行することによって、内燃機関１０の運転状態および検出された副燃焼室１６のおける圧力に応じて点火プラグ２０の点火を制御する点火制御部として機能する。点火制御部および点火時期制御部には、ＣＰＵ４１からの制御信号を受けて点火プラグ２０に対して電圧を印加するイグナイタが含まれても良く、あるいは、点火を実行する実行部として点火プラグ２０がイグナイタを含んでも良い。ＣＰＵ４１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチスレッドタイプのＣＰＵであっても良い。
【００２１】
入出力インタフェース４３には、副室圧力センサ５０、エンジン回転数センサ５１、吸気温度センサ５２、吸気圧力センサ５３および水温センサ５４がそれぞれ検出信号線を介して、点火プラグ２０および燃料噴射インジェクタ２５がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。副室圧力センサ５０、エンジン回転数センサ５１、吸気温度センサ５２、吸気圧力センサ５３および水温センサ５４からは、検出情報が入力され、点火プラグ２０および燃料噴射インジェクタ２５に対しては点火信号および噴射信号といった制御信号が出力される。
【００２２】
副室圧力センサ５０は、例えば、ピエゾ素子といった圧力−電気変換デバイスである圧電体が用いられる。副室圧力センサ５０は、副燃焼室１６に露出する検出部が受ける燃焼圧力を電気信号である検出信号として出力する。本実施形態においては、副燃焼室１６において混合気が点火され、噴孔２２からトーチ火炎ＴＦが噴出することにより変化する副燃焼室１６の圧力変動が、副室圧力センサ５０から出力され制御装置４０に入力される検出信号を用いて観察される。
【００２３】
エンジン回転数センサ５１は、例えば、ホールＩＣを用いた磁気−電気変換デバイスであり、クランクシャフト１４１の回転数、回転角を検出するためのセンサである。クランクシャフト１４１の回転角は、シリンダ１１１におけるピストン１３の位置を検出し、点火プラグ２０の点火時期、燃料噴射インジェクタ２５の噴射時期を制御するために用いられる。
【００２４】
吸気温度センサ５２は、吸気マニフォールド３０に取り込まれる吸入空気の温度を検出するための温度センサである。吸気圧力センサ５３は、吸気マニフォールド３０に取り込まれた吸入空気の圧力を検出するためのセンサであり、吸入空気圧は、吸入空気量を算出するために用いられる。水温センサ５４は、内燃機関１０、具体的には、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２を循環する冷却液の温度を介して内燃機関１０の温度を検出するためのセンサである。これらセンサには公知のセンサが用いられ、これらセンサからの検出信号は内燃機関の運転状態を判定するために用いられる。なお、吸入空気量の検出には、吸気圧力センサ５３に代えて、吸入空気量センサが用いられても良い。
【００２５】
第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置４０は、少なくとも、ＣＰＵ４１および副室圧力センサ５０、並びに内燃機関１０の運転状態を検出または算出するための１または複数のセンサを備えていれば良い。
【００２６】
図４〜図６を参照して、第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置４０における点火制御について説明する。図４に示す処理ルーチンは、内燃機関１０の始動後、ＣＰＵ４１が点火時期制御プログラムＰ１を所定のタイミングにて繰り返し実行することによって実現される。ＣＰＵ４１は、内燃機関１０の運転状態を検出する（ステップＳ１００）。運転状態とは、内燃機関１０の稼働状態、稼働条件を含み、運転状態を示すパラメータには、例えば、エンジン回転数、吸入空気温度、吸入空気圧力、水温および副燃焼室の圧力が含まれる。エンジン回転数、吸入空気圧力から算出される吸入空気量、吸入空気温度および水温を用いて燃料噴射インジェクタ２５から噴射されるべき燃料量が決定される。なお、決定された燃料量は、燃料噴射インジェクタ２５によって１回または複数回の噴射によって吸気ポート１７に供給され、吸入空気と混合気を形成し、主燃焼室１５に供給される。主燃焼室１５内に供給された混合気は、圧縮行程においてシリンダ１１１内の圧力が上昇すると、プラグハウジング２１の噴孔２２を介して副燃焼室１６内に導入される。この結果、副燃焼室１６内は混合気によって満たされる。
【００２７】
ＣＰＵ４１は、取得した運転状態に基づいて目標点火時期を算出する（ステップＳ１０２）。目標点火時期は、一般的に、クランクシャフト１４１のクランク角度により規定され、ピストン１３が最もシリンダヘッド１２に近接する最上位置に対応する上死点（ＴＤＣ）を基準に進角側を上死点前（ＢＴＤＣ）角度として、遅角側を上死点後（ＡＴＤＣ）角度として表される。主燃焼室１５における目標点火時期は、具体的には、少なくとも、エンジン回転数センサ５１により検出されたエンジン回転数、吸気圧力センサ５３によって検出された吸入空気圧力から算出される吸入空気量および水温センサ５４によって検出された冷却液温度に基づくエンジン温度を用いて算出される。一般的に、エンジン回転数が高くなる程、点火時期は進角され、吸入空気量が多くなるにつれて点火時期は進角される。例えば、エンジン回転数および吸入空気量をパラメータとする二次元マップ、エンジン回転数、吸入空気量および水温をパラメータとする三次元マップを用いて一意に目標点火時期が決定される。
【００２８】
第１の実施形態における内燃機関１０のように副燃焼室１６を有する場合には、プラグハウジング２１の噴孔２２を介して副燃焼室１６から主燃焼室１５にトーチ火炎が噴出されるタイミングが主燃焼室１５における目標点火時期に相当する。したがって、点火プラグ２０における実際の点火時期と主燃焼室１５における実際の点火時期との間には火炎伝播に要する遅延時間が存在する。したがって、点火プラグ２０に対する点火指示信号の送信タイミングは、目標点火時期に対して火炎伝播の遅延時間分だけ進角された点火時期となる。目標点火時期の算出に際しては当該遅延時間を考慮した上で目標点火時期が算出されても良く、あるいは、後述する点火用タイマ設定時に、目標点火時期から当該遅延時間を一律に減じた点火時期が点火用タイマに設定されても良い。なお、目標点火時期に対する遅延時間に対応する進角角度は予め実験等によって検証され決定されている。
【００２９】
ＣＰＵ４１は、副室圧力センサ５０によって検出された副燃焼室１６の圧力に基づき目標点火時期を補正する（ステップＳ１０４）。目標点火時期の補正処理について図５を参照して説明する。図５に示す処理ルーチンは、内燃機関１０の始動後、ＣＰＵ４１が点火時期補正プログラムＰ２を所定のタイミングにて繰り返し実行することによって実現される。なお、点火時期制御プログラムＰ１の実行タイミングと点火時期補正プログラムＰ２の実行タイミングとは同期されても良く、あるいは、同期されていなくても良い。すなわち、求められる点火時期の精度に応じて点火時期補正プログラムＰ２の実行頻度が決定されれば良い。
【００３０】
ＣＰＵ４１は、副室圧力センサ５０によって検出される副燃焼室１６の圧力値を観察する（ステップＳ２００）。圧力値の観察とは、圧力値を所定期間にわたり継続的に取得し続けることを意味する。すなわち、ＣＰＵ４１は、副室圧力センサ５０から入力される圧力を少なくとも１行程サイクルにわたってメモリ４２に経時的に記録する。ＣＰＵ４１は、経時的に記録した副燃焼室１６の圧力変動により示される圧力挙動、例えば、直前の１サイクルにおける圧力挙動に基づいてトーチ火炎ＴＦの噴射時期を検出する（ステップＳ２０２）。
【００３１】
図６において横軸は上死点（ＴＤＣ）前のクランク角度（deg）を示し、縦軸は主燃焼室１５および副燃焼室１６における圧力（ＭＰａ）を示す。実線Ｌ１は副燃焼室１６の圧力特性線を示し、破線Ｌ２は主燃焼室の圧力特性線を示す。図６において圧力特性線Ｌ１で示されるように、副燃焼室１６において点火プラグ２０を介して混合気に点火されると副燃焼室１６内の圧力が急増し、点火された混合気がトーチ火炎ＴＦとしてプラグハウジング２１の噴孔２２から主燃焼室１５に噴出されると副燃焼室１６の圧力が急減する。したがって、主燃焼室１５にトーチ火炎ＴＦの噴出が開始されるピーク点ＩＧが主燃焼室１５における点火時期に相当する。このピーク点ＩＧのクランク角度が主燃焼室１５における実点火時期として用いられる。一方、主燃焼室１５の燃焼圧力を示す圧力特性線Ｌ２においては、トーチ火炎ＴＦの噴出に伴う圧力変動のピークが現れず、主燃焼室１５における実点火時期を明確に、精度良く判別することが容易でない。この精度の低下は、副燃焼室１６の容積と比較して主燃焼室１５の容積は大きく、圧力の変動が緩和されてしまうことに起因する。
【００３２】
ＣＰＵ４１は、内燃機関１０の運転状態およびクランク角度から、現在のタイミングが、燃料噴射インジェクタ２５による燃料噴射時期を迎えるタイミングであるか否かを判定し（ステップＳ２０４）、燃料噴射時期を迎えるタイミングでないと判定した場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２００に移行して、ステップ２００およびＳ２０２を実行する。すなわち、点火時期補正プログラムＰ２の実行タイミングは、必ずしも、点火時期制御プログラムＰ１の実行タイミングと同期していなくても良く、点火時期の補正値を算出する際には、内燃機関１０における燃料噴射時期との同期を図ることにより、最新の副燃焼室１６の圧力挙動に応じて、より適した点火時期の補正値を算出することができる。また、点火時期制御プログラムＰ１の実行タイミングと、点火時期補正プログラムＰ２の実行タイミングとを同期させることによって、すなわち点火時期補正プログラムＰ２の実行頻度を高くすることによって、最新の副燃焼室１６の圧力挙動に応じた、より精度が高い点火時期の補正値を算出することができる。
【００３３】
ＣＰＵ４１は、現在のタイミングが、燃料噴射インジェクタ２５による燃料噴射時期を迎えるタイミングである（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）と判定した場合には、点火時期を補正するための点火時期補正値を算出し（ステップＳ２０６）、ステップＳ２００に移行する。ＣＰＵ４１は、検出された副燃焼室１６の圧力の挙動を用いて、目標点火時期を補正して点火時期補正値を算出する。具体的には、ステップＳ２０２において検出されたトーチ火炎ＴＦの噴出時期、すなわち、主燃焼室１５における実点火時期と、ステップＳ１０２において算出された目標点火時期との差を求め、求めた差を低減または解消する補正値を算出する。例えば、目標点火時期がＢＴＤＣ１８degに設定され、検出された実点火時期がＢＴＤＣ１５degの場合には、ＣＰＵ４１は、ずれを解消するために目標点火時期を３deg進角させる補正値を算出、あるいは、ずれを低減するために目標点火時期を２deg進角させる補正値を算出する。あるいは、目標点火時期がＢＴＤＣ１８degに設定され、検出された実点火時期がＢＴＤＣ２０degの場合には、ＣＰＵ４１は、ずれを解消するために目標点火時期を２deg遅角させる補正値を算出、あるいは、ずれを低減するために目標点火時期を１deg遅角させる補正値を算出する。
【００３４】
図４に戻り、説明を続ける。ＣＰＵ４１は算出された補正値を用いて、算出された目標点火時期を補正して補正目標点火時期を算出し、ステップＳ１０６に移行する。実点火時期に応じて算出された補正値を用いたフィードバック制御により目標点火時期を動的に補正することにより、内燃機関１０の運転状態に即した目標点火時期の補正が可能となり、実点火時期と目標点火時期との差異を適切に低減または解消することができる。
【００３５】
ＣＰＵ４１は、補正された目標点火時期を用いて点火用タイマを設定し（ステップＳ１０６）、本処理ルーチンを終了する。点火用タイマ、すなわち、ＲＡＭの対応領域には、補正目標点火時期、すなわち、ＢＴＤＣのクランク角度が設定され、ＣＰＵ４１は、設定されたクランク角度が到来すると点火プラグ２０に対して点火指示信号を出力する。なお、点火用タイマは不揮発的に読み書き可能なメモリに用意されても良い。点火指示信号を受けた点火プラグ２０は火花点火を実行し、副燃焼室１６内の混合気が着火し、プラグハウジング２１の噴孔２２から主燃焼室１５にトーチ火炎ＴＦが噴出され、主燃焼室１５内の混合気が着火し、燃焼行程が開始される。なお、トーチ火炎ＴＦの火炎伝播の遅延時間が考慮されていない目標点火時期に基づく補正目標点火時期が用いられる場合には、ＣＰＵ４１は、遅延時間に相当する進角角度を補正目標点火時期から減じた値を点火用タイマに設定する。
【００３６】
以上説明した第１の実施形態に係る内燃機関の制御装置４０によれば、副燃焼室１６の圧力挙動と内燃機関の運転状態に応じて点火プラグ２０による点火を制御することができる。したがって、副燃焼室１６を備える内燃機関１０において、主燃焼室１５における点火時期のばらつきを抑制または解消することができる。より具体的には、副燃焼室１６からのトーチ火炎ＴＦを用いて主燃焼室１５における混合気に対する点火が実行される内燃機関１０においては、副燃焼室１６から主燃焼室１５へのトーチ火炎ＴＦの伝播の遅延時間を考慮して副燃焼室１６における点火プラグ２０を用いた混合気に対する点火が実行される。工場出荷時には、トーチ火炎ＴＦの伝播遅延時間を考慮した目標点火時期の算出マップ、あるいは、目標点火時期から減算すべき伝播遅延時間が用意されている。しかしながら、内燃機関１０の継続使用によって、副燃焼室１６の特性の変化、たとえば、燃焼煤によるプラグハウジング２１の噴孔２２の縮径、により予め用意された伝播遅延時間を考慮した目標点火時期または目標点火時期から減算すべき伝播遅延時間が適切な値でなくなる場合がある。また、内燃機関１０の組み付けのばらつきにより、用意された伝播遅延時間を考慮した目標点火時期等が個々の内燃機関１０にとって最適または適切でない場合がある。さらには、吸入空気温度、湿度、大気圧といった内燃機関１０の稼働環境、稼働条件によっては、副燃焼室１６に導入される混合気量が変動あるいは混合気の燃焼態様が変動し、伝播遅延時間を用意した際の副燃焼室１６における混合気の燃焼状態とは異なり、用意された伝播遅延時間を考慮した目標点火時期等が最適または適切でなくなる場合がある。このような場合には、主燃焼室１５における安定した混合気の燃焼を得ることができず、出力が不安定になったり、排気ガスの各成分濃度が安定しないおそれがある。これに対して、第１の実施形態に係る内燃機関１０の制御装置によれば、副燃焼室１６の圧力挙動に応じたフィードバック制御により目標点火時期を動的に補正することができるので、経年変化等に起因するこれらの問題を解消または低減することができる。
【００３７】
・変形例：
（１）上記第１の実施形態において、検出された副燃焼室１６のおける圧力挙動に応じて実点火時期を算出するに際して、副燃焼室１６の形状に応じて実点火時期を算出し、補正目標点火時期を求めても良い。副燃焼室１６の形状によって圧力挙動は変化するので、副燃焼室１６の形状を考慮することによって、ピーク点ＩＧの特定制度が向上し、副燃焼室１６の形状を考慮しない場合と比較して、より精度良く実点火時期を求めることができる。この結果、目標点火時期を補正するための補正値の精度も向上させることができる。副燃焼室１６の形状としては、例えば、副燃焼室１６の容積、噴孔数、噴孔径が含まれる。副燃焼室１６の容積、噴孔径が大きくなるに連れて、また、噴孔数が多くなるに連れて、ピーク点ＩＧは小さくなる。したがって、ピーク点ＩＧを判定する際に用いられる閾値を小さくして、ピーク点ＩＧの判定精度を上げることによって、実点火時期を精度良く求めることができる。
【００３８】
（２）第１の実施形態においては、副室圧力センサ５０の検出部は副燃焼室１６に露出されているが、副室圧力センサ５０の検出部は点火プラグ２０に形成された副燃焼室１６と連通する圧力伝達路に配置されていても良い。この場合であっても、主燃焼室１５の圧力挙動に基づくよりは、副燃焼室１６における圧力挙動を精度良く判定することができる。また、圧力伝達路は燃焼圧力のみを伝達し、燃焼火炎を通過させないので、検出部は直接火炎に晒されず、検出部に要求される耐熱温度を低減することができる。
【００３９】
（３）第１の実施形態においては、内燃機関１０の運転状態に応じて目標点火時期が決定され、副燃焼室１６の圧力に応じて目標点火時期が補正されている。これに対して、副燃焼室１６の圧力に応じて、初期値としてのトーチ火炎ＴＦの伝播遅延時間を補正して、点火用タイマに設定する際に、一律に補正された伝播遅延時間を減算または加算するようにしても良い。この場合には、副燃焼室１６の特性変化に伴う伝播遅延時間の変動を解消または低減することにより、目標点火時期と実点火時期との差を低減または解消させることができる。また、伝播遅延時間の補正頻度は、点火時期補正プログラムＰ２の実行頻度よりも低くて良い。
【００４０】
（４）第１の実施形態においては、内燃機関１０の運転状態に応じて目標点火時期が決定され、副燃焼室１６の圧力に応じて目標点火時期が補正されている。これに対して、制御装置４０は、内燃機関１０の運転状態を示す、例えば、エンジン回転数および吸入空気量と、副室圧力センサ５０により検出されるピーク点ＩＧ、すなわち、変曲点の圧力、とをパラメータとするマップを用いて、目標点火時期を決定し、点火プラグ２０の点火を制御しても良い。すなわち、内燃機関１０（車両）の走行距離または使用年数と副室圧力センサ５０により検出されるピーク点ＩＧの圧力との間の相関関係を予め求めておき、ピーク点ＩＧの圧力をキーパラメータとして、目標点火時期が一意に決定されても良い。この場合には、副燃焼室１６の特性変化を副燃焼室１６の圧力の変曲点によって推定し、推定された特性変化に応じた伝播遅延時間の変動を織り込んだマップを用いて目標点火時期が決定される。したがって、副燃焼室１６の特性変化に伴う実点火時期の変動を解消または低減することにより、目標点火時期と実点火時期との差を低減または解消させることができる。
【００４１】
（５）第１の実施形態においては、ＣＰＵ４１が点火時期制御プログラムＰ１および点火時期補正プログラムＰ２を実行することによって、ソフトウェア的に点火制御部が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。
【００４２】
以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、上記第１の態様に係る内燃機関の制御装置を適用例１とし、
適用例２：適用例１に記載の内燃機関の制御装置において、前記点火制御部は、前記内燃機関の運転状態に応じて前記主燃焼室における目標点火時期を決定し、検出された前記副燃焼室における圧力の挙動に応じて前記目標点火時期を補正して補正目標点火時期を求め、求められた前記補正目標点火時期を用いて前記点火プラグの点火を制御する、内燃機関の制御装置。
適用例３：適用例２に記載の内燃機関の制御装置において、前記点火制御部は、前記目標点火時期と、前記検出された前記副燃焼室における圧力の挙動に応じて求めた実点火時期との差を解消または低減するための補正値を算出し、算出した前記補正値を用いて、前記目標点火時期を補正して、前記補正目標点火時期を求める、内燃機関の制御装置。
適用例４：適用例２または３に記載の内燃機関の制御装置において、前記点火制御部は、前記副燃焼室の形状に応じて、前記補正点火目標時期を求める、内燃機関の制御装置。
適用例５：適用例４に記載の内燃機関の制御装置において、前記副燃焼室の形状は、副燃焼室の容積、噴孔数、噴孔径を含む、内燃機関の制御装置。
適用例６：適用例１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記圧力センサは、前記副燃焼室内に配置されている、内燃機関の制御装置。
適用例７：適用例１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記圧力センサは、前記点火プラグに組み込まれている、内燃機関の制御装置。
【符号の説明】
【００４３】
１０…内燃機関、１５…主燃焼室、１６…副燃焼室、２０…点火プラグ、２１…プラグハウジング、２２…噴孔、４０…制御装置、４１…ＣＰＵ、５０…副室圧力センサ、５１…エンジン回転数センサ、５２…吸気温度センサ、５３…吸気圧力センサ、５４…水温センサ、Ｐ１…点火時期制御プログラム、Ｐ２…点火時期補正プログラム、ＴＦ…トーチ火炎
【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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