(57)【要約】【課題】エンジンの燃焼状態検出装置において、エンジンの燃焼不安定状態を判定する。【解決手段】エンジンの燃焼状態検出装置は、エンジン１が所定の運転状態であるときに、１サイクルの間に該エンジン１の燃焼室６に対し複数回の点火を行う多重点火を実行するＰＣＭ３０と、燃焼室６内に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出回路３３とを備える。また、ＰＣＭ３０は、イオン電流検出回路３３により検出されたイオン電流に基づいて、エンジン１の燃焼状態を判定する。さらに、ＰＣＭ３０は、あるサイクルにおいて多重点火を開始してからそのサイクルにおいてイオン電流検出回路３３によりイオン電流が検出されるまでの点火回数又は点火期間に基づいて、エンジン１の燃焼不安定状態を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが所定の運転状態であるときに、１サイクルの間に該エンジンの燃焼室に対し複数回の点火を行う多重点火を実行する点火制御手段と、
上記燃焼室内に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
上記イオン電流検出手段により検出されたイオン電流に基づいて、上記エンジンの燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、
あるサイクルにおいて上記点火制御手段により多重点火を開始してからそのサイクルにおいて上記イオン電流検出手段によりイオン電流が検出されるまでの点火回数及び点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態を判定する燃焼不安定状態判定手段とを備えたことを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの燃焼状態検出装置において、
上記点火制御手段は、あるサイクルにおいて上記多重点火を開始した後、そのサイクルにおいて上記イオン電流検出手段によりイオン電流が検出されたときには、そのサイクルにおいて上記多重点火を終了するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項３】
請求項１記載のエンジンの燃焼状態検出装置において、
上記燃焼不安定状態判定手段は、上記点火回数及び上記点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、空燃比状態、重質燃料状態、排気ガス還流状態、点火時期状態、及び燃焼系機器状態のうち少なくとも１つを判定し、該判定結果に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態を判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項４】
請求項１記載のエンジンの燃焼状態検出装置において、
上記燃焼不安定状態判定手段は、上記点火回数及び上記点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態として、該エンジンの燃焼速度状態を判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項５】
請求項１記載のエンジンの燃焼状態検出装置において、
上記燃焼不安定状態判定手段は、上記点火回数の変動率及び上記点火期間の変動率のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態として、該エンジンの燃焼変動状態を判定するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【請求項６】
請求項５記載のエンジンの燃焼状態検出装置において、
上記点火回数の変動率及び上記点火期間の変動率のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンをその燃焼変動を抑制するように制御する燃焼変動抑制手段をさらに備えたことを特徴とするエンジンの燃焼状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃焼状態検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の燃焼状態検出装置として、例えば特許文献１に開示されるように、火花点火式エンジンにおいて混合気への点火後に燃焼室に発生するイオン電流を検出し、これに基づいてエンジンの燃焼状態を判定するようにしたものが知られている。
【０００３】
すなわち、エンジンの燃焼室において混合気が着火した後に、火炎核の成長に伴い拡大する火炎面には、燃焼反応に伴いイオンが発生するから、例えば点火プラグに所定の電圧を付加すれば、イオンを媒体として電流が流れるようになる。このイオン電流は、燃焼が活発なときほど多く流れると考えられる。
【０００４】
そこで、前記文献に記載のものは、検出したイオン電流に基づいて、燃焼状態を判定するようにしている。
【特許文献１】特開２００６−４６１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、以前から、１サイクルの間にエンジンの燃焼室に対し複数回の点火を行う多重点火が知られている。そして、本発明者は、この多重点火に関連する各種実験を行った結果、あるサイクルにおいて多重点火を開始してからそのサイクルにおいてイオン電流が検出されるまでの点火回数及び点火期間と、エンジンの燃焼不安定状態（例えば、燃焼速度状態や燃焼変動状態）との間に相関関係が存在することを見出した。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの燃焼状態検出装置において、エンジンの燃焼不安定状態を判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、エンジンが所定の運転状態であるときに、１サイクルの間に該エンジンの燃焼室に対し複数回の点火を行う多重点火を実行する点火制御手段と、上記燃焼室内に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、上記イオン電流検出手段により検出されたイオン電流に基づいて、上記エンジンの燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、あるサイクルにおいて上記点火制御手段により多重点火を開始してからそのサイクルにおいて上記イオン電流検出手段によりイオン電流が検出されるまでの点火回数及び点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態を判定する燃焼不安定状態判定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
ところで、エンジンの燃焼状態が不安定であれば、火炎核の成長が遅くなったり、火炎核の成長が不安定になったりし、あるサイクルにおいて多重点火を開始してからそのサイクルにおいてイオン電流が検出されるまでの点火回数が多くなり、その点火期間が長くなる。
【０００９】
従って、本発明のように、あるサイクルにおいて多重点火を開始してからそのサイクルにおいてイオン電流が検出されるまでの点火回数及び点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、エンジンの燃焼不安定状態を判定できる。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記点火制御手段は、あるサイクルにおいて上記多重点火を開始した後、そのサイクルにおいて上記イオン電流検出手段によりイオン電流が検出されたときには、そのサイクルにおいて上記多重点火を終了するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
ところで、イオン電流は点火プラグによる火花放電電流よりも極めて小さいので、点火放電中はイオン電流の検出を行うことができない。そのため、点火を長時間実行すると、イオン電流の検出ウインドウが狭くなり、燃焼状態の判定精度が低下してしまう。
【００１２】
ここで、本発明によれば、あるサイクルにおいて多重点火を開始した後、そのサイクルにおいてイオン電流が検出されたときには、着火したとして、そのサイクルにおいて多重点火を終了するので、イオン電流の検出ウィンドウを広くでき、燃焼状態の判定精度が低下するのを抑制できる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記燃焼不安定状態判定手段は、上記点火回数及び上記点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、空燃比状態、重質燃料状態、排気ガス還流状態、点火時期状態、及び燃焼系機器状態のうち少なくとも１つを判定し、該判定結果に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態を判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
ところで、空燃比状態、重質燃料状態、排気ガス還流状態、点火時期状態、及び燃焼系機器状態とエンジンの燃焼不安定状態との間には相関関係が存在する。
【００１５】
従って、本発明のように、上記点火回数及び上記点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、空燃比状態、重質燃料状態、排気ガス還流状態、点火時期状態、及び燃焼系機器状態のうち少なくとも１つを判定し、その判定結果に基づいて、エンジンの燃焼不安定状態を判定できる。
【００１６】
尚、燃焼系機器としては、位相可変機構、タンブルスワールコントロール弁、インジェクタ、可変圧縮機構等が具体的に挙げられる。
【００１７】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記燃焼不安定状態判定手段は、上記点火回数及び上記点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態として、該エンジンの燃焼速度状態を判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
これにより、エンジンの燃焼不安定状態として、エンジンの燃焼速度状態を判定できる。
【００１９】
第５の発明は、上記第１の発明において、上記燃焼不安定状態判定手段は、上記点火回数の変動率及び上記点火期間の変動率のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンの燃焼不安定状態として、該エンジンの燃焼変動状態を判定するように構成されていることを特徴とするものである。
【００２０】
これにより、エンジンの燃焼不安定状態として、エンジンの燃焼変動状態を判定できる。
【００２１】
第６の発明は、上記第５の発明において、上記点火回数の変動率及び上記点火期間の変動率のうち少なくとも一方に基づいて、上記エンジンをその燃焼変動を抑制するように制御する燃焼変動抑制手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
これにより、上記点火回数の変動率及び上記点火期間の変動率のうち少なくとも一方に基づいて、エンジンをその燃焼変動を抑制するように制御するので、エンジンの燃焼変動を補正できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、あるサイクルにおいて多重点火を開始してからそのサイクルにおいてイオン電流が検出されるまでの点火回数及び点火期間のうち少なくとも一方に基づいて、エンジンの燃焼不安定状態を判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
（エンジンの概略構成）
図１は、本発明に係る燃焼状態検出装置を備えた実施形態のエンジン１を模式的に示し、この例ではエンジン１は、複数のシリンダ（気筒）２，２，…（図には１つのみ示す）が直列に配置された火花点火式直墳ガソリンエンジンである。図示の如く、シリンダ２の上端はシリンダブロック３の上端面に開口し、そこに載置されたシリンダヘッド４の下面により閉塞されている。シリンダ２内にはピストン５が往復動可能に嵌挿されていて、このピストン５の上面とシリンダヘッド４の下面との間に燃焼室６が区画される。一方、ピストン５の下方のクランクケース内には、図示しないがクランク軸が配設され、コネクティングロッドによってピストン５と連結されている。
【００２６】
前記シリンダヘッド４には各シリンダ２毎に点火プラグ７が配設され、その各先端の電極が燃焼室６に臨む一方、該各点火プラグ７の基端部はそれぞれ点火回路８に接続されている。この点火回路８には、図２にのみ示すが、パワートランジスタからなるイグナイタ８ａとイグニッションコイル８ｂとが含まれており、後述のＰＣＭ３０（点火制御手段、燃焼状態判定手段、燃焼不安定状態判定手段、燃焼変動抑制手段）からの制御信号を受けて各シリンダ２毎に所定のタイミング（点火時期）で点火プラグ７に通電するようになっている。この例では点火回路８にイオン電流検出回路３３（イオン電流検出手段）が接続されていて、イオン電流を検出できるようになっているが、これについては後述する。
【００２７】
また、シリンダヘッド４には、燃焼室６に臨んで開口するように、各シリンダ２毎に吸気ポート９及び排気ポート１０がそれぞれ２つずつ形成され、その各ポート開口部にはそれぞれカム軸により開閉されるように吸気及び排気弁１１，１２，…（吸排気バルブ）が配設されている。同図には示さないが、カム軸は、吸気側及び排気側に１本ずつ設けられていて、共通のカムチェーンによりクランク軸に駆動連結されており、このクランク軸の回転に同期して吸気側及び排気側のカム軸がそれぞれ回転されることにより、吸気及び排気弁１１，１２，…がそれぞれ所定のタイミングで開閉されるようになっている。
【００２８】
また、この例では前記吸気側のカム軸に、クランク軸の回転に対する位相を所定の角度範囲（例えば４０〜６０°ＣＡ）内で連続的に変更可能な燃焼系機器としての位相可変機構１３（Variable Valve Timing 以下、ＶＶＴともいう）が取り付けられており、このＶＶＴ１３によって、吸気弁１１のリフトカーブＩｎが進角側、遅角側に変更されるようになっている。これに伴い排気弁１２のリフトカーブＥｘとのオーバーラップ期間が変化し、これにより、燃焼室６に残留する既燃ガス（以下、内部ＥＧＲ）の量も変化するようになる。
【００２９】
前記シリンダヘッド４の一側（同図の左側）には、下流端が吸気ポート９に連通するように吸気通路１５が配設されている。この吸気通路１５の上流端は外部から導入される新気を濾過するためのエアクリーナ１６に接続されており、そこから下流側に向かって順に、吸気流量を検出するエアフローセンサ１７と、電動モータ１８ａにより駆動されて吸気通路１５を絞るスロットル弁１８とが配設されている。同図には示さないが、吸気通路１５の吸気マニホールドの各分岐通路はそれぞれ二股に分かれていて、その各二股通路がそれぞれ吸気ポート９に接続されている。そして、各二股通路のうち一方には、各シリンダ２毎に燃焼室６内の吸気流動の強さを調整する燃焼系機器としてのタンブルスワールコントロール弁（以下、ＴＳＣＶ）１４が設けられている。さらに、シリンダヘッド４には、各シリンダ２毎に燃料を燃焼室６内に直接噴射供給する複数のインジェクタ（燃焼系機器）１９，１９，…（図には１つのみ示す）が設けられている。
【００３０】
一方、シリンダヘッド４の反対側（図１の右側）には、排気ポート１０に連通して各シリンダ２内の燃焼室６から既燃ガス（排気ガス）を排出するように、排気通路２０が配設されている。この排気通路２０には上流側から順に、排気ガス中の酸素濃度を基に混合気の空燃比を検出するための酸素濃度センサ（以下、Ｏ2センサ）２１と、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ２２とが配設されている。同図には示さないが、排気通路２０の排気マニホールドの各分岐通路は二股に分かれていて、その各二股通路がそれぞれ排気ポート１０に接続されている。
【００３１】
また、前記Ｏ2センサ２１よりも上流側の排気通路２０には、排気ガスの一部を吸気通路１５に還流するための排気還流通路２４（以下、ＥＧＲ通路）が分岐接続されていて、このＥＧＲ通路２４の下流端が前記スロットル弁１８よりも下流側の吸気通路１５に連通している。このＥＧＲ通路２４の下流端寄りには開度調節可能な電気式の流量制御弁２５（以下、ＥＧＲ弁）が配設されていて、ＥＧＲ通路２４を還流される排気ガス（以下、外部ＥＧＲ）の流量を調節するようになっている。
【００３２】
さらにまた、エンジン１のシリンダブロック３下部のクランクケース内には、クランク軸の回転角（クランク角）を検出する電磁ピックアップ等からなるクランク角センサ２６が設けられている。このクランク角センサ２６は、クランク軸の端部に一体に回転するように取り付けられたロータ２７の回転に伴い、その外周部に設けられた凸部の通過に対応して信号を出力する電磁ピックアップコイル２６からなる。また、シリンダブロック３のウォータジャケット（図示せず）には、冷却水の温度状態を検出する水温センサ２８が臨設されている。
【００３３】
前記エアフローセンサ１７、Ｏ2センサ２１、クランク角センサ２６、水温センサ２８等からの出力信号は、それぞれＰＣＭ（Power-train Control Module）３０に入力されるようになっている。このＰＣＭ３０は、周知の如くＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース回路等を備えており、前記各センサ以外に、少なくとも、吸気側カム軸の回転角（回転位置）を検出するカム角センサ３１と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ３２と、からそれぞれ出力される信号を受け入れる。
【００３４】
そして、ＰＣＭ３０は、前記各センサ等から入力した信号に基づいてエンジン１の運転状態を判定し、これに応じてエンジン１の運転制御を行うようになっている。すなわち、ＰＣＭ３０は、ＶＶＴ１３に対し吸気弁１１の作動タイミングを制御するための信号を出力し、スロットル弁１８に対し吸気流量を制御するための信号を出力するとともに、各シリンダ２毎のＴＳＣＶ１４に対し燃焼室６内の吸気流動の強さを制御するための信号を出力し、さらに、各シリンダ２毎のインジェクタ１９，１９，…に対し燃料噴射量、噴射タイミング及び噴射圧力を制御するためのパルス信号を出力し、ＥＧＲ弁２５に対しＥＧＲ通路２４によって吸気系に環流する排気ガス（外部ＥＧＲ）の量を制御するための信号を出力する。
【００３５】
また、ＰＣＭ３０は、点火回路８に対し各シリンダ２毎の点火時期の制御信号を出力する。この実施形態のＰＣＭ３０は、エンジン１が通常の運転状態にあるときには、１サイクルの間に燃焼室６内の混合気に対し１回の点火を行う通常点火を実行するようになっている。
【００３６】
一方、この実施形態のＰＣＭ３０は、エンジン１が多重点火運転モードにあるなど、エンジン１が所定の運転状態にあるときには、１サイクルの間に燃焼室６内の混合気に対し複数回の点火を行う多重点火を実行するようになっている。
【００３７】
さらに、ＰＣＭ３０は、あるサイクルにおいて多重点火を開始した後、そのサイクルにおいてイオン電流検出回路３３によりイオン電流が検出されたときには、混合気が着火したとして、そのサイクルにおいて多重点火を終了するようになっている。言い換えると、ＰＣＭ３０は、あるサイクルにおいて多重点火を開始した後、そのサイクルにおいてイオン電流検出回路３３により検出されたイオン電流値が混合気が着火したのに相当する予め設定された閾値を超えたときには、そのサイクルにおいて多重点火を終える。
【００３８】
図３は、あるサイクルにおいて多重点火をイオン電流検出後に終了した場合における各種パラメーターの一例を示す図であり、（ａ）は、イグニッションコイル８ｂの２次側の二次電流値を示す図であり、（ｂ）は、点火プラグ７周囲のイオン濃度を示す図であり、（ｃ）は、イオン電流の検出値を示す図である。この例では、３回目の点火後、イオン電流が検出されている。そして、イオン電流検出直後に多重点火を停止している。つまり、４回目以降の点火を止めている。尚、この例では、イオン電流検出後すぐに多重点火を終了しているが、イオン電流検出後、点火をさらに数回実施した後、多重点火を終えてもよい。
【００３９】
また、この実施形態のＰＣＭ３０は、あるサイクルにおいて多重点火を開始した後、そのサイクルにおいて該点火回数が予め設定された所定回数に達したときには、そのサイクルにおいてイオン電流検出回路３３によりイオン電流が検出されていなくても、そのサイクルにおいて多重点火を終了するようになっている。
【００４０】
図４は、あるサイクルにおいて多重点火を所定回数到達後に終了した場合における各種パラメーターの一例を示す図であり、（ａ）は、イグニッションコイル８ｂの２次側の二次電流値を示す図であり、（ｂ）は、点火プラグ７周囲のイオン濃度を示す図であり、（ｃ）は、イオン電流の検出値を示す図である。この例では、１２回目（所定回数）の点火後、多重点火を停止している。つまり、１３回目以降の点火を止めている。
【００４１】
そして、この実施形態のエンジン１では、上述の如く点火回路８に接続したイオン電流検出回路３３によって、着火後に燃焼室６に発生するイオン電流をシリンダ２毎に検出し、これによりシリンダ２毎に燃焼室６内の燃焼状態（例えば、失火状態やノッキング状態）を判定するようにしており、その判定結果に応じた制御を行ったりするようにしている。
【００４２】
また、この実施形態のエンジン１では、あるサイクルにおいて多重点火を開始してからそのサイクルにおいてイオン電流検出回路３３によりイオン電流が検出されるまでの点火回数又は点火期間をシリンダ２毎に検出し、これにより後述する空燃比状態、重質燃料状態、排気ガス還流状態、点火時期状態、及び燃焼系機器のばらつき状態などを判定し、その判定結果に基づいてシリンダ２毎に燃焼室６内の燃焼不安定状態（例えば、燃焼速度状態や燃焼変動状態）を判定するようにしており、その判定結果に応じた制御を行ったりするようにしている。
【００４３】
以下、図３及び図４に加え、図５のフローチャートを参照しながら、１サイクルにおける点火回数検出制御の手順について説明する。まず、ステップＳＡ１では、エンジン１が前記所定の運転状態にあるときに、多重点火を開始すると共に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nidを初期化して１にする。次に、ステップＳＡ２では、点火を１回実施する。
【００４４】
そして、ステップＳＡ３では、その点火の終了後にイオン電流を検出したか否かを判定する。ステップＳＡ３の判定結果がＮＯの場合（つまり、イオン電流を検出していない場合）はステップＳＡ４に進み、ＹＥＳの場合（つまり、イオン電流を検出した場合）はステップＳＡ７に進む。
【００４５】
ステップＳＡ４では、多重点火の点火回数が規定回数（所定回数）に達したか否かを判定する。ステップＳＡ４の判定結果がＹＥＳの場合（つまり、規定回数に達した場合）はステップＳＡ５に進み、多重点火中にイオン電流を検出しなかった（想定外）として、点火回数nidを９９９９９とし、その後、ステップＳＡ７に進む。一方、ステップＳＡ４の判定結果がＮＯの場合（つまり、規定回数に達していない場合）はステップＳＡ６に進み、現在の点火回数nidに１を加えて新たな点火回数nidを算出し、その後、ステップＳＡ２に戻って点火をもう１回実施する。
【００４６】
そして、ステップＳＡ７では、多重点火を終了すると共に、算出した点火回数nidを記憶した後、エンドに進む。
【００４７】
次に、図３及び図４に加え、図６のフローチャートを参照しながら、１サイクルにおける点火期間検出制御の手順について説明する。まず、ステップＳＢ１では、エンジン１が前記所定の運転状態にあるときに、多重点火を開始すると共に、多重点火開始時刻tigstartを求める。次に、ステップＳＢ２では、点火を１回実施する。
【００４８】
そして、ステップＳＢ３では、その点火の終了後にイオン電流を検出したか否かを判定する。ステップＳＢ３の判定結果がＮＯの場合（つまり、イオン電流を検出していない場合）はステップＳＢ４に進み、ＹＥＳの場合（つまり、イオン電流を検出した場合）はステップＳＢ６に進む。
【００４９】
ステップＳＢ４では、多重点火の点火回数が規定回数（所定回数）に達したか否かを判定する。ステップＳＢ４の判定結果がＹＥＳの場合（つまり、規定回数に達した場合）はステップＳＢ５に進んでイオン電流の検出を続行し、イオン電流を検出したらステップＳＢ６に進む。尚、多重点火開始時刻tigstartから所定時間経過した場合は、失火したとして、エンドに進む。
【００５０】
一方、ステップＳＢ４の判定結果がＮＯの場合（つまり、規定回数に達していない場合）はステップＳＢ２に戻り、点火をもう１回実施する。
【００５１】
そして、ステップＳＢ６では、イオン電流検出開始時刻tiddetctを求める。次に、ステップＳＢ７では、イオン電流検出開始時刻tiddetctと多重点火開始時刻tigstartとの差tidを算出する。それから、ステップＳＢ８では、多重点火を終了すると共に、算出した点火期間tidを記憶した後、エンドに進む。
【００５２】
（イオン電流による燃焼状態の判定）
以下、検出したイオン電流値から燃焼状態を判定する考え方について説明する。イオン電流は、従来より、燃焼に伴い発生するイオンが媒体となって発生するものと考えられており、この実施形態では、前記図２に示すように、エンジン１の点火回路８にイオン電流検出回路３３が接続されている。
【００５３】
図の例ではイオン電流検出回路３３は、イグニッションコイル８ｂの２次側が接地される点火プラグ７とは反対側の端部に直列に接続された電源コンデンサ３３ａと、検出回路３３ｂとからなり、イグナイタ８ａの作動によって点火プラグ７に通電される際（点火）に電源コンデンサ３３ａに蓄えられた電荷と、その後、燃焼室６において発生したイオンとで回路が構成されて電流が流れ、この電流を検出回路３３ｂが検出するようになっている。検出回路３３ｂからの信号はＰＣＭ３０へ出力される。
【００５４】
そうして検出されるイオン電流の値は、前記図３（ｃ）に模式的に示すように点火後のクランク角の進行に伴い変化し、その波形には通常、前半及び後半の２つの山が現れる。前半の山に表されるイオン電流は、混合気が着火した後に、火炎核の成長に伴い拡大する火炎面に存在するイオン（ラジカル）を媒体とするものと考えられ、これは、特に初期燃焼の速度や燃焼室６の流動強さの影響を強く受ける。すなわち、前半の山は、初期燃焼が活発であるほど急峻になり、そのピークが進角する。
【００５５】
一方、後半の山に表されるイオン電流は、前記のように燃焼反応そのものによって発生するイオン（ラジカル）の他に、燃焼室６の温度上昇に伴い既燃ガス中に存在するＮＯｘが熱電離して発生するイオンをも媒体とするものと考えられ、そのピークは、燃焼室６の温度が最高になるクランク角位置に現れて、全体として燃焼が活発であるほど高くなり、それが緩慢なほど低くなる。
【００５６】
ところで、燃焼室６が失火状態にあるときには、燃焼室６においてイオンが発生しないから、イオン電流が検出されない。よって、この特質に基づいて、失火を検出するようにしている。例えば、あるサイクルにおいて多重点火の点火回数が所定回数に達した後も、そのサイクルにおいてイオン電流が検出されないときには、燃焼室６が失火状態であると判定する。
【００５７】
さらに、燃焼室６にノッキングが発生したときには、イオン電流波形にノッキング波形が重畳する。そこで、この特性に基づいて、ノッキングを検出するようにしている。
【００５８】
（点火回数又は点火期間による空燃比の推定）
まず、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidから、空燃比を求める考え方について説明する。空燃比がリッチであれば、火炎核の成長が早くなって、点火回数nidが少なくなり、点火期間tidが短くなる。一方、空燃比がリーンであれば、火炎核の成長が遅くなって、点火回数nidが多くなり、点火期間tidが長くなる。従って、点火回数nidや点火期間tidを観れば、空燃比を推定することができる。
【００５９】
図７は、点火回数nid又は点火期間tidの変化に対応する空燃比AFRの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nidが少ないほど、又は点火期間tidが短いほど空燃比AFRがリッチになっており、点火回数nidが多いほど、又は点火期間tidが長いほど空燃比AFRがリーンになっており、点火回数nid又は点火期間tidと空燃比AFRとの間の関係は、略線形である。
【００６０】
また、初期の燃焼速度は、空燃比以外にも、その温度や新気と合わせたシリンダ２への吸気充填量、燃焼室６内の流動強さ、さらには燃焼室６の温度等の影響を受けるから、点火回数nid又は点火期間tidに基づいて空燃比を定量的に求めようとすれば、それ以外に、エンジンの運転状態も加味する必要がある。
【００６１】
そこで、この実施形態では、図８に一例を示すように、エンジン１の負荷（同図では充填効率ｃｅ）と回転数ｎｅとによって規定されるエンジン運転領域において、適当な間隔を空けて複数の格子点（ｘ，ｙ）を設定する。そして、この各格子点毎に対応するエンジン運転状態において、前記図７のように点火回数nid又は点火期間tid及び空燃比の相関を表すデータを実験により求める。
【００６２】
そうして求めた実験データを整理して、点火回数nid又は点火期間tidから空燃比を求めるための演算マップを作成し、ＰＣＭ３０のメモリに電子的に格納する。こうすれば、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidに基づき、そのときのエンジン運転状態に対応する演算マップを参照して、空燃比を定量的に求めることができ、それによって燃焼速度状態を判定することができる。
【００６３】
尚、前記図８における格子点（ｘ，ｙ）の間に相当するエンジン運転状態についてはデータ補間により対応すればよく、さらに、例えば点火時期、気筒間ばらつき、外気温、エンジン水温、大気圧、ＶＶＴ１３の作動状態等に応じて、点火回数nid又は点火期間tidやこれにより求めた空燃比を補正するようにしてもよい。
【００６４】
（空燃比の気筒間分配の異常診断）
次に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidを用いて、空燃比の気筒間分配（気筒間ばらつき）の異常判定を行う手順を図９のフローチャートに示す。図示の如くスタート後のステップＳＣ１で異常判定の実行が指示された後の、ステップＳＣ２では、異常判定の実行条件が成立したか否かを判定する。ここでの実行条件には、エンジン水温、エンジン回転数及び充填効率が所定の範囲であるか否か、並びにＥＧＲ実行中であるか否か、等が含まれる。条件が成立したのＹＥＳのときにはステップＳＣ３に移行する一方、成立していないのＮＯのときにはステップＳＣ２を繰り返す。
【００６５】
ステップＳＣ３では、各気筒の点火回数nid又は点火期間tidと、エンジン運転状態（ｃｅ、ｎｅ）とに基づいて、上述したように演算マップを参照等して、各気筒の空燃比を推定する。
【００６６】
続くステップＳＣ４では、空燃比の推定ばらつきを考慮して、各気筒の空燃比を必要回数だけ推定したか否かを判定し、推定できたのＹＥＳのときにはステップＳＣ５に移行する一方、推定できていないのＮＯのときにはステップＳＣ４に戻って、空燃比の推定を継続する。
【００６７】
ステップＳＣ５では、気筒毎に、複数回推定した空燃比の平均を計算すると共に、その各気筒の空燃比の平均値に基づいて空燃比の気筒間分配の程度を計算する。ここで、空燃比の気筒間分配の程度は、例えば標準偏差や上限値／下限値の差等の、評価指標によって計算すればよい。そうして、続くステップＳＣ６で、その空燃比の気筒間分配が予め設定した異常基準以下であるか否かを判定する。異常基準以下であるのＹＥＳのときにはステップＳＣ７に移行して正常判定を行う一方、異常基準よりも大きいのＮＯのときにはステップＳＣ８に移行して異常判定を行う。
【００６８】
このフローによって、例えば各気筒の吸気弁１１の開閉タイミングのずれ等によって生じる吸入空気量のばらつきや、各気筒のインジェクタ１９の燃料噴射量のばらつき等によって生じる、空燃比の気筒間分配のずれを把握することができる。
【００６９】
（重質燃料判定）
まず、点火回数nid又は点火期間tidから重質燃料判定を行う考え方について説明する。燃料が軽質燃料であれば、火炎核の成長が早くなって、点火回数nidが少なり、点火期間tidが短くなる。一方、燃料が重質燃料であれば、火炎核の成長が遅くなって、点火回数nidが多くなり、点火期間tidが長くなる。従って、点火回数nidや点火期間tidを観れば、重質燃料判定を行うことができる。
【００７０】
次に、推定した空燃比に基づいて重質燃料判定を行う手順を、図１０のフローチャートに示す。この制御は、燃料が重質燃料であるときに、エンジンの冷間時のドライバビリティの向上を図るために行う制御である。
【００７１】
図示の如くスタート後のステップＳＤ１で重質燃料判定の実行が指示された後の、ステップＳＤ２では、重質判定の実行条件が成立したか否かを判定する。ここでの実行条件には、エンジン水温、エンジン回転数及び充填効率が所定の範囲であるか否か、並びにＥＧＲ実行時であるか否か、等が含まれる。ここで、前述したように、本制御は、エンジンの冷間時のドライバビリティの向上を図るために行う制御であるため、前記実行条件においては、エンジン水温が所定温度以下の条件が含まれる。条件が成立したのＹＥＳのときにはステップＳＤ３に移行する一方、成立していないのＮＯのときにはステップＳＤ２を繰り返す。
【００７２】
ステップＳＤ３では、各気筒の点火回数nid又は点火期間tidと、エンジン運転状態（ｃｅ、ｎｅ）とに基づいて、上述したように演算マップを参照等して空燃比を推定する。そうして、推定空燃比（例えば全気筒の推定空燃比の平均とすればよい）と、エンジンの運転状態に応じて決定される制御目標の空燃比との差（ΔＡＦＲ）を算出する。
【００７３】
続くステップＳＤ４では、空燃比の推定ばらつきを考慮して、空燃比の推定を必要回数だけ行ったか否かを判定し、推定できたのＹＥＳのときにはステップＳＤ５に移行する一方、推定できていないのＮＯのときにはステップＳＤ３に戻って、空燃比の推定及びΔＡＦＲの算出を継続する。
【００７４】
ステップＳＤ５では、ΔＡＦＲの平均を算出し、続くステップＳＤ６でそのΔＡＦＲの平均が、予め設定した判定基準以下であるか否かを判定する。判定基準以下のＹＥＳのときにはステップＳＤ７に移行して、通常燃料であると判定する一方、判定基準よりも大きいのＮＯのときにはステップＳＤ８に移行して、重質燃料であると判定する。そうして、ステップＳＤ９において、重質燃料対応制御を実行する。この重質燃料対応制御では、空燃比のリッチ化や点火時期の適正化の制御を行い、それによって燃焼性の悪化を抑制してドライバビリティの悪化を抑制する。
【００７５】
（点火回数又は点火期間の平均値による外部ＥＧＲ状態の推定）
まず、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidから、外部ＥＧＲを求める考え方について説明する。外部ＥＧＲが減れば、火炎核の成長が早くなって、点火回数nidが少なくなり、点火期間tidが短くなる。一方、外部ＥＧＲが増えれば、火炎核の成長が遅くなって、点火回数nidが多くなり、点火期間tidが長くなる。従って、点火回数nidや点火期間tidを観れば、外部ＥＧＲの状態を把握することができる。
【００７６】
図１１は、点火回数nid又は点火期間tidの変化に対応する外部ＥＧＲ率の変化を示した実験データである。これによると、点火回数nidが少ないほど、又は点火期間tidが短いほど外部ＥＧＲ率が低くなっており、点火回数nidが多いほど、又は点火期間tidが長いほど外部ＥＧＲ率が高くなっており、点火回数nid又は点火期間tidと外部ＥＧＲ率との間の関係は、略線形である。
【００７７】
また、初期の燃焼速度は、外部ＥＧＲ以外にも、その温度や新気と合わせたシリンダ２への吸気充填量、燃焼室６内の流動強さ、さらには燃焼室６の温度等の影響を受けるから、点火回数nid又は点火期間tidに基づいて外部ＥＧＲ率を定量的に求めようとすれば、それ以外に、エンジンの運転状態も加味する必要がある。
【００７８】
そこで、この実施形態では、前記図８に一例を示すように、充填効率ｃｅと回転数ｎｅとによって規定されるエンジン運転領域のうち、ＥＧＲ通路２４による排気ガスの還流が行われる範囲において、適当な間隔を空けて複数の格子点（ｘ，ｙ）を設定する。そして、この各格子点毎に対応するエンジン運転状態において、前記図１１のように点火回数nid又は点火期間tid及び外部ＥＧＲ率の相関を表すデータを実験により求める。
【００７９】
そうして求めた実験データを整理して、点火回数nid又は点火期間tidから外部ＥＧＲ率を求めるための演算マップを作成し、ＰＣＭ３０のメモリに電子的に格納する。こうすれば、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidに基づき、そのときのエンジン運転状態に対応する演算マップを参照して、外部ＥＧＲ率を定量的に求めることができ、それによって燃焼速度状態を判定することができる。
【００８０】
尚、前記図８における格子点（ｘ，ｙ）の間に相当するエンジン運転状態についてはデータ補間により対応すればよく、さらに、例えば点火時期、空燃比、気筒間ばらつき、外気温、エンジン水温、大気圧、ＶＶＴ１３の作動状態等に応じて、点火回数nid又は点火期間tidやこれにより求めた外部ＥＧＲ率を補正するようにしてもよい。
【００８１】
次に、点火回数nid又は点火期間tidを用いて、外部ＥＧＲ量を計算する手順を図１２のフローチャートに示す。図示の如くスタート後のステップＳＥ１では、ＥＧＲ実行フラグから外部ＥＧＲが実行されているかどうか判定し、フラグオフで判定がＮＯであればリターンする一方、フラグオンで外部ＥＧＲ実行中であれば、ＹＥＳと判定してステップＳＥ２に進んで、外部ＥＧＲの推定を行うことを示すＥＧＲ推定フラグをオンにして、ステップＳＥ３に進む。
【００８２】
ステップＳＥ３では、全気筒の所定サイクル分の点火回数nid又は点火期間tidの平均を計算すると共に、その点火回数nid又は点火期間tidの平均値と、エンジン運転状態（ｃｅ、ｎｅ）とに基づいて、上述したように演算マップを参照等して、外部ＥＧＲ率を計算する（実ＥＧＲ率の推定）。また、エンジン運転状態に応じてＰＣＭ３０により決定される外部ＥＧＲ率の制御目標値（目標ＥＧＲ率）を、例えばそのＥＧＲ制御のためのマップから読み込む。
【００８３】
続くステップＳＥ４では、前記ステップＳＥ３で計算した外部ＥＧＲ率の推定値と、エアフローセンサ１７により検出される新気の流量とに基づいて、外部ＥＧＲ量を推定する。この推定ＥＧＲ量IpQ_EGRは、充填効率ｃｅとエンジン回転数ｎｅとを用いれば、Ｋ１を換算係数として、  IpQ_EGR ＝ Ｋ１×ｎｅ×ｃｅ×推定ＥＧＲ率  と表される。また、同様にして目標ＥＧＲ率から目標ＥＧＲ量：目標Q_EGRを計算する。
【００８４】
そして、続くステップＳＥ５において、前記ステップＳＥ４にて計算した目標ＥＧＲ量が予め設定した基準値Q_EGR・K2以上かどうか比較する（目標Q_EGR≧Q_EGR・K2）。この基準値Q_EGR・K2は、例えばエンジン１の中回転域でＥＧＲ弁２５が８０％開度以上になっている等、比較的多めの外部ＥＧＲ量として設定されており、目標ＥＧＲ量が前記基準値未満で判定がＮＯであれば、前記のように計算した推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量を１組で記憶して（ステップＳＥ６）前記ステップＳＥ３に戻り、その計算及び記憶を繰り返す（ＳＥ３〜ＳＥ６）。
【００８５】
一方、目標ＥＧＲ量が前記基準値以上になってＹＥＳと判定すれば、ステップＳＥ７に進み、ＥＧＲ推定フラグをオフにして、後述の故障診断のフロー（図１４参照）に進む。すなわち、図１３（ａ）に模式的に示すように、車両の走行中にＰＣＭ３０のＰＣＭ３０によりＥＧＲ弁２５の制御が開始され（ＥＧＲ実行フラグオン）、これに伴い前記の如く外部ＥＧＲ量の推定が開始された後、ＥＧＲ弁２５が或る程度大きく開き且つ車速が或る程度高くなれば、同図に一点鎖線で囲む範囲において推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量の組のデータが必要なだけ採取されたと判断して、ＥＧＲ系の故障診断に進むのである。
【００８６】
尚、前記のように目標ＥＧＲ量が基準値以上（目標Q_EGR≧Q_EGR・K2）になっただけでなく、その間に記憶した推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量のデータの組数が所定数以上である場合に、故障診断に進むようにしてもよい。同図（ｂ）については詳しくは後述する。
【００８７】
（ＥＧＲ系の故障診断）
次に、前記のようにして得られた推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量のデータに基づいて行うＥＧＲ系の故障診断について、前記図１３（ｂ）を参照して説明する。図示の如く、外部ＥＧＲの流量が少ない低流量点から高流量点まで、目標ＥＧＲ量：目標Q_EGRと推定ＥＧＲ量IpQ_EGRとの相関を表すグラフ（ＥＧＲの流量特性のグラフ）を求めたとき、ＥＧＲ系に何ら故障がなければ、両者は概ね一致し、図に実線で示す直線のグラフのようになる。
【００８８】
これに対し、例えば目詰まりによりＥＧＲ通路２４の面積が減少している場合、外部ＥＧＲが小流量であれば目詰まりの影響は現れ難いが、流量が多くなれば、実際の流量、即ち推定ＥＧＲ量IpQ_EGRは徐々に目標Q_EGRよりも少なくなっていき、図に破線で示す曲線のグラフのようになる。また、仮にＥＧＲ弁２５の弁体が固着して動かないときには、目標Q_EGRが変化してもＥＧＲ弁２５が作動せず、実際の流量IpQ_EGRが変化しないから、この場合は図に二点鎖線で示すようになると考えられる。
【００８９】
よって、実際に前記実線や破線、或いは二点鎖線で表されるような流量特性のグラフを求めれば、これによりＥＧＲ系の故障を、前記ＥＧＲ通路２４の目詰まりやＥＧＲ弁２５の固着といった現象にまで区別して、きめ細かく正確に診断することができる。但し、そのためには流量特性を正確に同定する必要があり、推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量のデータを所定組以上、採取することが好ましい。
【００９０】
すなわち、故障診断の具体的な手順は、図１４のフローチャートに示すように、まず、前記図１２のフローのステップＳＥ７に続くステップＳＥ８において、推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量のデータに基づいて、例えば回帰分析の手法により、図１３（ｂ）に示すような流量特性のグラフを求める。続くステップＳＥ９では、低流量点及び高流量点のそれぞれで、推定ＥＧＲ量及び目標ＥＧＲ量の偏差の目標ＥＧＲ量に対する比率ＱＲ（以下、流量ずれ比率という）を求める。流量ずれ比率ＱＲは、  ＱＲ ＝ (IpQ_EGR／目標Q_EGR)−１  として定義され、その絶対値が大きいほど、実際の外部ＥＧＲ量が制御目標値からずれていることになる。以下、低流量点における流量ずれ比率ＱＲを「ＱＲ低」と、また、高流量点における流量ずれ比率ＱＲを「ＱＲ高」と、それぞれ記す。
【００９１】
続いて、ステップＳＥ１０において、まず、低流量点及び高流量点のそれぞれにおける流量ずれ比率（ＱＲ低、ＱＲ高）の絶対値が所定の故障判定値ＱＲLimitを越えているかどうか判定し、いずれも越えていなければ（ＮＯ）、ステップＳＥ１１にて故障なしと判定して、制御終了となる（エンド）。一方、ＱＲ低、ＱＲ高のいずれかの絶対値が故障判定値ＱＲLimitを越えていれば（ＹＥＳ）、ステップＳＥ１２に進んで、今度は、低流量点及び高流量点のそれぞれにおける推定ＥＧＲ量（IpQ_EGR低、IpQ_EGR高）がいずれも零より大きいことを判定する。
【００９２】
前記ステップＳＥ１２で判定がＮＯであれば、後述のステップＳＥ１６に進む一方、判定がＹＥＳであればステップＳＥ１３に進み、今度は低流量点及び高流量点における推定ＥＧＲ量が概ね同じ値かどうか比較する（IpQ_EGR低≒IpQ_EGR高？）。この判定がＮＯであれば、即ち両者の値が所定以上、異なっていれば、流量特性は前記図９（ｂ）に破線で示すようになっており、ステップＳＥ１４に進んで目詰まりによるＥＧＲ通路面積の減少と判定する。
【００９３】
一方、前記ステップＳＥ１３の判定がＹＥＳでであれば、目標ＥＧＲ量：目標Q_EGRが低流量点から高流量点まで変化しても実際の外部ＥＧＲ量は殆ど変化していないということであり、流量特性は同図に二点鎖線で示すようになっているから、ステップＳＥ１５に進んでＥＧＲ弁２５の固着と判定する。尚、それらのいずれでもない場合、即ち、前記ステップＳＥ１２にてＮＯと判定して進んだステップＳＥ１６では、実際の外部ＥＧＲ量が零若しくは負値であるから、ＥＧＲ通路２４の閉塞やイオン電流検出回路３３の異常等、その他の故障と判定する。
【００９４】
そして、前記ステップＳＥ１４〜１６のいずれかからステップＳＥ１７に進み、前記のように判定した故障について例えば音声により、或いは画面表示により乗員に報知して、制御終了となる（エンド）。こうしてＥＧＲ系の故障をその現象毎に区別して、効果的な診断及び報知が行われる。
【００９５】
（点火回数又は点火期間の平均値によるＭＢＴの推定）
まず、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidから、最大トルクが得られる最適点火時期、つまりＭＢＴを求める考え方について説明する。ＭＢＴが遅角すれば、火炎核の成長が早くなって、点火回数nidが少なくなり、点火期間tidが短くなる。一方、ＭＢＴが進角すれば、火炎核の成長が遅くなって、点火回数nidが多くなり、点火期間tidが長くなる。従って、点火回数nidや点火期間tidを観れば、ＭＢＴを推定することができる。尚、以下において、点火時期はＡＴＤＣで表すものとする。
【００９６】
図１５は、点火回数nid又は点火期間tidの変化に対応するＭＢＴの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nidが少ないほど、又は点火期間tidが短いほどＭＢＴが遅角しており、点火回数nidが多いほど、又は点火期間tidが長いほどＭＴＢが進角しており、点火回数nid又は点火期間tidとＭＢＴとの間の関係は、略線形である。
【００９７】
また、初期の燃焼速度は、ＭＢＴ以外にも、その温度や新気と合わせたシリンダ２への吸気充填量、燃焼室６内の流動強さ、さらには燃焼室６の温度等の影響を受けるから、点火回数nid又は点火期間tidに基づいてＭＴＢを定量的に求めようとすれば、それ以外に、エンジンの運転状態も加味する必要がある。
【００９８】
そこで、この実施形態では、前記図８に一例を示すように、充填効率ｃｅと回転数ｎｅとによって規定されるエンジン運転領域において、適当な間隔を空けて複数の格子点（ｘ，ｙ）を設定する。そして、この各格子点毎に対応するエンジン運転状態において、前記図１５のように点火回数nid又は点火期間tid及びＭＴＢの相関を表すデータを実験により求める。
【００９９】
そうして求めた実験データを整理して、点火回数nid又は点火期間tidからＭＢＴを求めるための演算マップを作成し、ＰＣＭ３０のメモリに電子的に格納する。こうすれば、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidに基づき、そのときのエンジン運転状態に対応する演算マップを参照して、ＭＴＢを定量的に求めることができ、それによって燃焼速度状態を判定することができる。
【０１００】
尚、前記図８における格子点（ｘ，ｙ）の間に相当するエンジン運転状態についてはデータ補間により対応すればよく、さらに、例えば点火時期、空燃比、気筒間ばらつき、外気温、エンジン水温、大気圧、ＶＶＴ１３の作動状態等に応じて、点火回数nid又は点火期間tidやこれにより求めた空燃比を補正するようにしてもよい。
【０１０１】
（点火時期をＭＢＴに一致させるためのフィードバック制御）
次に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidを用いて、制御点火時期のＭＢＴからずれているときに、そのずれ量は判定せずに、フィードバック制御によりそのずれが無くなるように点火時期を変更する手順を図１６のフローチャートに示す。尚、この制御は、エンジン１の気筒毎に行ってもよい。
【０１０２】
まず、ステップＳＦ１では、ＭＢＴのフィードバック制御の実行のフラグを立て、続くステップＳＦ２では、処理を実行するか（続行するか）否かを判定する。ここで、処理を実行しない（中止する）条件としては、エンジンの運転状態がＭＢＴ制御を行わない状態である（例えばノーロードかつアイドル状態）、変更した点火時期の制御値（このことについては後述する）がノック限界に入った、燃焼安定性が低下した、及び他の処理を行うことにより本制御を中止する必要がある、等が具体的に挙げられる。ステップＳＦ２で処理を実行する（続行する）のＹＥＳのときにはステップＳＦ３に移行し、処理を実行しない（中止する）のＮＯのときにはそのまま制御を終了する。
【０１０３】
ステップＳＦ３では、全気筒の所定サイクル分の点火回数nid又は点火期間tidの平均を計算すると共に、その点火回数nid又は点火期間tidの平均値と、エンジン運転状態（ｃｅ、ｎｅ）とに基づいて、上述したように演算マップを参照等して、推定ＭＢＴ値Igtを求める。また、ＰＣＭ３０に予め記憶されているテーブルから、現在の制御点火時期Igtｃ（初期値はＰＣＭ３０に記憶されている制御値であり、２回目以降のルーチンにおいては、後述するステップＳＦ５又はＳＦ６で変更した制御点火時期）に対応するＭＢＴ値Igtｃを得て、推定ＭＢＴ値IgtとＭＢＴ値Igtｃとの差ΔIgtを算出する（ΔIgt＝Igt−Igtｃ）。
【０１０４】
続くステップＳＦ４では、ステップＳＦ３で算出した差ΔIgtが０よりも大きいか否か、つまり、制御点火時期IgtｃがＭＢＴに対して遅角側にずれているか否かを判定し、遅角側にずれているのＹＥＳのときにはステップＳＦ５に移行する一方、遅角側にずれていない（進角側にずれている又はＭＢＴである）のＮＯのときにはステップＳＦ６に移行する。
【０１０５】
ステップＳＦ５では、現在の制御点火時期Igtｃを所定の補正幅Igtcorr（実験等に基づいて設定すればよく、例えば０．２°ＣＡ程度）だけ進角側に変更することによって、新たな制御点火時期Igtｃを設定し、ステップＳＦ２に戻る。一方、ステップＳＦ６では、現在の制御点火時期Igtｃを所定の補正幅Igtcorrだけ遅角側に変更することによって、新たな制御点火時期Igtｃを設定し、ステップＳＦ２に戻る。
【０１０６】
この制御を行うことによって、制御点火時期Igtｃは、ＭＢＴ付近で収束することになり、それによって燃費を改善する。
【０１０７】
尚、この実施形態では、制御点火時期のＭＢＴからずれているときに、そのずれ量は判定せずに、フィードバック制御によりそのずれが無くなるように点火時期を変更しているが、制御点火時期のＭＢＴからのずれ量を判定して、そのずれ量がなくなるように点火時期を補正してもよい。
【０１０８】
（点火回数又は点火期間の平均値によるＴＳＣＶ開度の推定）
まず、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidからＴＳＣＶ１４の開度を求める考え方について説明する。ＴＳＣＶ１４の開度が小さくなれば、火炎核の成長が早くなって、点火回数nidが少なくなり、点火期間tidが短くなる。一方、ＴＳＣＶ１４の開度が大きくなれば、火炎核の成長が遅くなって、点火回数nidが多くなり、点火期間tidが長くなる。従って、点火回数nidや点火期間tidを観れば、ＴＳＣＶ開度を推定することができる。
【０１０９】
図１７は、ＴＳＣＶ１４の開度の変化に対応する点火回数nid又は点火期間tidの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nidが少ないほど、又は点火期間tidが短いほどＴＳＣＶ開度が小さくなっており、点火回数nidが多いほど、又は点火期間tidが長いほどＴＳＣＶ開度が大きくなっており、点火回数nid又は点火期間tidとＴＳＣＶ開度との間の関係は、略線形である。
【０１１０】
また、初期の燃焼速度は、ＴＳＣＶ１４の開度（燃焼室６内の流動強さ）以外にも、その温度や新気と合わせたシリンダ２への吸気充填量、燃焼室６の温度等の影響を受けるから、点火回数nid又は点火期間tidに基づいてＴＳＣＶ開度を定量的に求めようとすれば、それ以外に、エンジンの運転状態も加味する必要がある。
【０１１１】
そこで、この実施形態では、前記図８に一例を示すように、充填効率ｃｅと回転数ｎｅとによって規定されるエンジン運転領域において、適当な間隔を空けて複数の格子点（ｘ，ｙ）を設定する。そして、この各格子点毎に対応するエンジン運転状態において、前記図１７のように点火回数nid又は点火期間tid及びＴＳＣＶ１４の開度の相関を表すデータを実験により求める。
【０１１２】
そうして求めた実験データを整理して、点火回数nid又は点火期間tidからＴＳＣＶ１４の開度を求めるための演算マップを作成し、ＰＣＭ３０のメモリに電子的に格納する。こうすれば、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidに基づき、そのときのエンジン運転状態に対応する演算マップを参照して、ＴＳＣＶ開度を定量的に求めることができ、それによって燃焼速度状態を判定することができる。
【０１１３】
尚、前記図８における格子点（ｘ，ｙ）の間に相当するエンジン運転状態についてはデータ補間により対応すればよく、さらに、例えば点火時期、空燃比、ＥＧＲ率、気筒間ばらつき、外気温、エンジン水温、大気圧、ＶＶＴ１３の作動状態等に応じて、点火回数nid又は点火期間tidやこれにより求めた空燃比を補正するようにしてもよい。また、場合によってはＴＳＣＶ開度の推定時にＥＧＲを停止してもよい。
【０１１４】
（ＴＳＣＶ開度を制御ＴＳＣＶ開度に一致させるためのフィードバック制御）
次に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidを用いて、制御ＴＳＣＶ開度からずれているときに、そのずれ量は判定せずに、フィードバック制御によりそのずれが無くなるようにＴＳＣＶ開度を変更する手順を図１８のフローチャートに示す。尚、この制御は、エンジン１の気筒毎に行ってもよい。
【０１１５】
まず、ステップＳＧ１では、ＴＳＣＶ開度のフィードバック制御の実行のフラグを立て、続くステップＳＧ２では、処理を実行するか（続行するか）否かを判定する。ここで、処理を実行しない（中止する）条件としては、空燃比変動が大きくなった、燃料カットに入った、及び他の処理を行うことにより本制御を中止する必要がある、等が具体的に挙げられる。ステップＳＧ２で処理を実行する（続行する）のＹＥＳのときにはステップＳＧ３に移行し、処理を実行しない（中止する）のＮＯのときにはそのまま制御を終了する。
【０１１６】
ステップＳＧ３では、全気筒の所定サイクル分の点火回数nid又は点火期間tidの平均を計算すると共に、その点火回数nid又は点火期間tidの平均値と、エンジン運転状態（ｃｅ、ｎｅ）とに基づいて、上述したように演算マップを参照等して、推定ＴＳＣＶ開度値Gerを求める。また、ＰＣＭ３０に予め記憶されているテーブルから、現在の制御ＴＳＣＶ開度目標値Gerct（初期値はＰＣＭ３０に記憶されている制御値であり、２回目以降のルーチンにおいては、後述するステップＳＧ５又はＳＧ６で変更した制御ＴＳＣＶ開度値）を得て、推定ＴＳＣＶ開度値Gerと制御ＴＳＣＶ目標開度値Gerctとの差ΔGerを算出する（ΔGer＝Ger−Gerｃt）。
【０１１７】
続くステップＳＧ４では、ステップＳＧ３で算出した差ΔGerが０よりも大きいか否か、つまり、推定ＴＳＣＶ開度値Gerが制御ＴＳＣＶ目標開度値Gerctに対して開側にずれているか否かを判定し、開側にずれているのＹＥＳのときにはステップＳＧ５に移行する一方、開側にずれていない（閉側にずれている、又は開側及び閉側のいずれにもずれていない）のＮＯのときにはステップＳＧ６に移行する。
【０１１８】
ステップＳＧ５では、現在の制御ＴＳＣＶ開度目標値Gerctを所定の補正量Gercorr（実験等に基づいて設定すればよく、例えば０．２°程度）だけ開側に変更することによって、新たな制御ＴＳＣＶ開度目標値Gerctを設定し、ステップＳＧ２に戻る。一方、ステップＳＧ６では、現在の制御ＴＳＣＶ開度目標値Gerctを所定の補正量Gercorrだけ閉側に変更することによって、新たな制御ＴＳＣＶ開度目標値Gerctを設定し、ステップＳＧ２に戻る。尚、推定ＴＳＣＶ開度値Gerを誤判定した場合を想定し、ＴＳＣＶ開度ずれ補正の総量に上下限（例えば＋５°程度）を設定してもよい。
【０１１９】
この制御を行うことによって、推定ＴＳＣＶ開度値Gerは、制御ＴＳＣＶ開度目標値Gerct付近で収束することになり、それによってＴＳＣＶ１４の機差ばらつきや劣化を補正する。これは特に直墳エンジンに有効である。
【０１２０】
尚、この実施形態では、制御ＴＳＣＶ開度からずれているときに、そのずれ量は判定せずに、フィードバック制御によりそのずれが無くなるようにＴＳＣＶ開度を変更しているが、制御ＴＳＣＶ開度からのずれ量を判定して、そのずれ量がなくなるようにＴＳＣＶ開度を補正してもよい。
【０１２１】
（点火回数又は点火期間による噴射タイミング・噴射圧力補正制御）
まず、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidから、インジェクタ１９の噴射タイミングや噴射圧力を求める考え方について説明する。噴射タイミングや噴射圧力が正常であれば、火炎核の成長が早くなって、点火回数nidが少なくなり、点火期間tidが短くなる。一方、噴射タイミングや噴射圧力が異常であれば、火炎核の成長が遅くなって、点火回数nidが多くなり、点火期間tidが長くなる。従って、点火回数nidや点火期間tidを観れば、噴射タイミングや噴射圧力を推定することができる。
【０１２２】
図１９は、インジェクタ１９の噴射タイミングや噴射圧力の変化に対応する点火回数nid又は点火期間tidの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nidが少ないほど、又は点火期間tidが短いほど噴射タイミングや噴射圧力が正常側になっており、点火回数nidが多いほど、又は点火期間tidが長いほど噴射タイミングや噴射圧力が異常側になっており、噴射タイミング及び噴射圧力にはそれぞれ最適噴射タイミング及び最適噴射圧力がある。よって、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidに基づき、噴射タイミングや噴射圧力を補正して最適状態にすることができる。
【０１２３】
次に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidを用いて、インジェクタ１９の噴射タイミング補正制御を行う手順を図２０のフローチャートに示す。尚、この制御は、エンジン１の気筒毎に行ってもよい。
【０１２４】
まず、ステップＳＨ１では、噴射タイミング補正制御の実行のフラグを立て、処理を実行するか（続行するか）否かを判定し、処理を実行する（続行する）と判定したときにはステップＳＨ２に移行する。ここで、処理を実行しない（中止する）条件としては、空燃比変動が大きくなった、燃料カットに入った、及び他の処理を行うことにより本制御を中止する必要がある、等が具体的に挙げられる。
【０１２５】
ステップＳＨ２では、所定サイクルに亘って各サイクルに対し互いに異なる噴射タイミングInjT1〜InjTnを割り振り、サイクル毎に全気筒の点火回数nid1〜nidn又は点火期間tid1〜tidnの平均を求める。この実施形態では、例えば、１回目のサイクルに対し現在の噴射タイミングInjTと同じ噴射タイミングInjT1を、２回目のサイクルに対し現在の噴射タイミングInjTを１０°だけ進角した噴射タイミングInjT2を、３回目のサイクルに対し現在の噴射タイミングInjTを１０°だけ遅角した噴射タイミングInjT3を、４回目のサイクルに対し現在の噴射タイミングInjTを２０°だけ進角した噴射タイミングInjT4を、５回目のサイクルに対し現在の噴射タイミングInjTを２０°だけ遅角した噴射タイミングInjT5を、ｎ−１回目のサイクルに対し現在の噴射タイミングInjTをmax°（max＝10n/2）だけ進角した噴射タイミングInjTn-1を、ｎ回目のサイクルを現在の噴射タイミングInjTをmax°だけ遅角した噴射タイミングInjTnを割り振る。
【０１２６】
ステップＳＨ３では、各サイクルの噴射タイミングInjT1〜InjTnと、各サイクルの点火回数nid1〜nidn又は点火期間tid1〜tidnの平均値とから、例えば最小二乗法によって、前記図１９のように近似関数を算出し、この近似関数に基づいて点火回数nid又は点火期間tidが極小となる噴射タイミングInjTminを求める。尚、近似関数は記憶しておく。
【０１２７】
ステップＳＨ４では、噴射タイミングInjTminが噴射タイミングInjTn-1である、又は噴射タイミングInjTnであるかどうかを判定し、いずれかであれば（ＹＥＳ）、ステップＳＨ５に移行し、いずれでもなければ（ＮＯ）であれば、ステップＳＨ６に移行する。ステップＳＨ５では、噴射タイミングInjTminを新たな噴射タイミングInjTに設定し、ステップＳＨ２に戻る。
【０１２８】
ステップＳＨ６では、燃費やエミッションを考慮して、現在のエンジン運転状態に対応する補正量InjTofsを求める。この補正量InjTofsは、図８に一例を示すように、充填効率ｃｅと回転数ｎｅとによって規定されるエンジン運転領域において適当な間隔を空けて設定された複数の格子点（ｘ，ｙ）毎に実験により求められ、ＰＣＭ３０のメモリに電子的に格納されている。
【０１２９】
ステップＳＨ７では、噴射タイミングInjTminに補正量InjTofsを加えることによって、新たな噴射タイミングInjTを設定し、エンドに移行する。
【０１３０】
次に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidを用いて、インジェクタ１９の噴射圧力補正制御を行う手順を図２１のフローチャートに示す。尚、この制御は、エンジン１の気筒毎に行ってもよい。
【０１３１】
まず、ステップＳＩ１では、噴射圧力補正制御の実行のフラグを立て、処理を実行するか（続行するか）否かを判定し、処理を実行する（続行する）と判定したときにはステップＳＩ２に移行する。ここで、処理の制御を実行しない（中止する）条件としては、空比変動が大きくなった、燃料カットに入った、及び他の処理を行うことにより本制御を中止する必要がある、等が具体的に挙げられる。
【０１３２】
ステップＳＩ２では、所定サイクルに亘って各サイクルに対し異なる噴射圧力InjP1〜InjPnを割り振り、サイクル毎に全気筒の点火回数nid1〜nidn又は点火期間tid1〜tidnの平均を求める。この実施形態では、例えば、１回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPと同じ噴射圧力InjP1を、２回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPを５％だけ高くした噴射圧力InjP2を、３回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPを５％だけ低くした噴射圧力InjP3を、４回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPを１０％だけ高くした噴射圧力InjP4を、５回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPを１０％だけ低くした噴射圧力InjP5を、ｎ−１回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPをmax％（max＝5n/2）だけ高くした噴射圧力InjPn-1を、ｎ回目のサイクルに対し現在の噴射圧力InjPをmax％だけ低くした噴射圧力InjPnを割り振る。
【０１３３】
ステップＳＩ３では、各サイクルの噴射圧力InjP1〜InjPnと、各サイクルの点火回数nid1〜nidn又は点火期間tid1〜tidnの平均値とから、例えば最小二乗法によって、前記図１９のように近似関数を算出し、この近似関数に基づいて点火回数nid又は点火期間tidが極小となる噴射圧力InjPminを求める。尚、近似関数は記憶しておく。
【０１３４】
ステップＳＩ４では、噴射圧力InjPminが噴射圧力InjPn-1である、又は噴射圧力InjPnであるかどうかを判定し、いずれかであれば（ＹＥＳ）、ステップＳＩ５に移行し、いずれでもなければ（ＮＯ）であれば、ステップＳＩ６に移行する。ステップＳＩ５では、噴射圧力InjPminを新たな噴射圧力InjPに設定し、ステップＳＩ２に戻る。
【０１３５】
ステップＳＩ６では、燃費やエミッションを考慮して、現在のエンジン運転状態に対応する補正量InjPofsを求める。この補正量InjPofsは、図８に一例を示すように、充填効率ｃｅと回転数ｎｅとによって規定されるエンジン運転領域において適当な間隔を空けて設定された複数の格子点（ｘ，ｙ）毎に実験により求められ、ＰＣＭ３０のメモリに電子的に格納されている。
【０１３６】
ステップＳＩ７では、噴射圧力InjPminに補正量InjPofsを加えることによって、新たな噴射圧力InjPを設定し、エンドに移行する。
【０１３７】
これらの噴射タイミング補正制御及び噴射圧力補正制御を交互に行うことによって、噴射タイミングInjT及び噴射圧力InjPは、それぞれ最適噴射タイミング及び最適噴射圧力付近で収束することになり、それによってインジェクタ１９の機差ばらつきや劣化を補正する。これは特に直墳エンジンに有効である。
【０１３８】
（点火回数又は点火期間の変動率による高ＥＧＲ制御）
まず、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動から高ＥＧＲ制御を行う考え方について説明する。外部ＥＧＲ率が低くなれば、火炎核の成長が安定して、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動が小さくなる。一方、外部ＥＧＲ率が高くなれば、火炎核の成長が不安定になって、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動が大きくなる。従って、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動を観れば、外部ＥＧＲ率を推定することができる。
【０１３９】
図２２は、外部ＥＧＲ率の変化の変化に対応する点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovが低いほど外部ＥＧＲ率が低くなっており、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovが高いほど外部ＥＧＲ率が高くなっており、外部ＥＧＲ率と点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovとの間の関係は、略線形である。この実験データを参照して、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率に基づき、外部ＥＧＲ率を求めることができ、それによって燃焼変動状態を判定することができる。
【０１４０】
次に、多重点火開始からイオン電流検出までの点火回数nid又は点火期間tidを用いて、高ＥＧＲ制御を行う手順を図２３のフローチャートに示す。尚、この制御は、エンジン１の気筒毎に行ってもよい。
【０１４１】
ステップSＪ１では、気筒毎に点火回数nid又は点火期間tidを求め、記憶する。ステップSＪ２では、必要サイクル数に達したか否かを判定し、必要サイクル数に達したのＹＥＳのときにはステップSＪ３に移行する一方、必要サイクル数に達していないのＮＯのときにはステップSＪ１に戻る。
【０１４２】
ステップSＪ３では、サイクル毎に全気筒の点火回数nid又は点火期間tidの平均を計算すると共に、その各サイクルの点火回数nid又は点火期間tidの平均値に基づいて点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovを計算する。ここで、サイクル変動率rovは、例えば標準偏差によって計算すればよい。
【０１４３】
ステップSＪ４では、ステップSＪ３で計算したサイクル変動率rovが基準サイクル変動率rovb（実験等に基づいて設定すればよく、例えば充填効率、回転数、点火時期、空燃比、エンジン水温等に応じて、補正するようにしてもよい）以上であるか否かを判定し、基準サイクル変動率rovb以上であるのＹＥＳのときにはステップSＪ５に移行する一方、基準サイクル変動率rovb以上でない（基準サイクル変動率rovbよりも小さい）のＮＯのときにはステップSＪ６に移行する。
【０１４４】
ステップSＪ５では、燃焼変動を抑制するため、現在の外部ＥＧＲ率を所定の補正量Egrcorr（実験等に基づいて設定すればよい）だけ小さくすることによって、新たな外部ＥＧＲ率を設定し、ステップSＪ７に移行する。一方、ステップSＪ６では、外部ＥＧＲ率の上限（実験等に基づいて設定すればよい）を超えない範囲内で、現在の外部ＥＧＲ率を所定の補正量Egrcorrだけ大きくすることによって、新たな外部ＥＧＲ率を設定し、ステップSＪ７に移行する。
【０１４５】
ステップSＪ７では、処理を続行するか否かを判定する。ステップSＪ７で処理を続行するのＹＥＳのときにはステップSＪ８に移行し、処理を中止するのＮＯのときにはそのまま制御を終了する。ステップSＪ８では、点火回数nid又は点火期間tidの記憶を消去し、ステップSＪ１に戻る。
【０１４６】
この制御を行うことによって、燃焼安定性（ドライバビリティ）を保てる範囲内で、外部ＥＧＲ率を高めていくことになり、それによって燃費を改善する。
【０１４７】
ところで、空燃比がリッチであったり、燃料が軽質燃料であれば、火炎核の成長が安定して、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動が小さくなる。一方、空燃比がリーンであったり、燃料が重質燃料であれば、火炎核の成長が不安定になって、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動が大きくなる。従って、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動を観れば、空燃比を推定したり、重質燃料判定を行うことができる。
【０１４８】
図２４は、空燃比AFRの変化の変化に対応する点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovが低いほど空燃比がリッチになっており、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovが高いほど空燃比がリーンになっており、空燃比AFRと点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovとの間の関係は、略線形である。この実験データを参照して、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率に基づき、空燃比を求めることができ、それによって燃焼変動状態を判定することができる。
【０１４９】
そして、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動から空燃比リーン制御を行うことができる。この制御の手順は、前記高ＥＧＲ制御とほぼ同様である。この制御を行うことによって、燃焼安定性（ドライバビリティ）を保てる範囲内で、空燃比をリーンしていくことになり、それによってエンジンの冷間時のエミッションを改善すると共に、リーンバーン運転時のエミッション及び燃費を改善する。
【０１５０】
また、エンジンの冷間始動時の無負荷状態などにおいて点火時期が圧縮上死点（ＴＤＣ）よりも遅角すれば、火炎核の成長が不安定になって、燃焼安定性が低下し、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動が大きくなる。従って、点火回数nidや点火期間tidのサイクル変動を観れば、燃焼安定性を推定することができる。
【０１５１】
図２５は、点火時期igtの変化に対応する点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovの変化を示した実験データである。これによると、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovが高いほど点火時期igtが進角しており、点火時期igtと点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率rovとの間の関係は、略線形である。この実験データを参照して、エンジン１の運転中に検出した点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動率に基づき、燃焼変動状態を判定することができる。
【０１５２】
そして、点火回数nid又は点火期間tidのサイクル変動から冷間時点火時期リタード制御を行うことができる。この制御は、エンジンの冷間時の排気ガス温度を高めるためのものであって、その手順は、前記高ＥＧＲ制御とほぼ同様である。この制御を行うことによって、燃焼安定性（ドライバビリティ）を保てる範囲内で、点火時期を遅角していくことになり、それによってエンジンの冷間時のエミッションを改善する。
【０１５３】
（その他の実施形態）
前記実施形態では、多重点火を開始した後、イオン電流が検出されたときには、多重点火を終了しているが、これに限らず、例えば、多重点火を開始した後、点火回数が所定回数に達するまでは、イオン電流が検出されても、多重点火を継続して実行してもよい。
【０１５４】
また、前記実施形態では、点火回数nid又は点火期間tidに基づいて燃焼不安定状態を判定しているが、その双方に基づいて燃焼不安定状態を判定してもよい。
【０１５５】
また、前記実施形態では、点火回数nid又は点火期間tidに基づいて空燃比状態、重質燃料状態、排気ガス還流状態、点火時期状態、及び燃焼系機器のばらつき状態を判定しているが、それらのうち少なくとも１つを判定すればよい。
【０１５６】
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【０１５７】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
以上説明したように、本発明にかかるエンジンの燃焼状態検出装置は、エンジンの燃焼不安定状態を判定する用途等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の実施形態に係る燃焼状態検出装置を備えたエンジンの概略構造図である。
【図２】イオン電流検出回路の構成を模式的に示す図である。
【図３】あるサイクルにおいて多重点火をイオン電流検出後に終了した場合における各種パラメーターの一例を示す図であり、（ａ）は、イグニッションコイルの２次側の二次電流値を示す図であり、（ｂ）は、点火プラグ周囲のイオン濃度を示す図であり、（ｃ）は、イオン電流の検出値を示す図である。
【図４】あるサイクルにおいて多重点火を所定回数到達後に終了した場合における各種パラメーターの一例を示す図であり、（ａ）は、イグニッションコイルの２次側の二次電流値を示す図であり、（ｂ）は、点火プラグ周囲のイオン濃度を示す図であり、（ｃ）は、イオン電流の検出値を示す図である。
【図５】１サイクルにおける点火回数検出制御の手順を示すフローチャートである。
【図６】１サイクルにおける点火期間検出制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】点火回数又は点火期間の変化に対応する空燃比の変化を示した実験データのグラフである。
【図８】エンジンの運転領域に格子点を設定したイメージ図である。
【図９】空燃比の気筒間分配の異常診断の手順を示すフローチャートである。
【図１０】重質燃料判定の手順を示すフローチャートである。
【図１１】点火回数又は点火期間の変化に対応する外部ＥＧＲ率の変化を示した実験データのグラフである。
【図１２】外部ＥＧＲ量の推定の手順を示すフローチャートである。
【図１３】ＥＧＲ系の故障診断の考え方を示す説明図である。
【図１４】ＥＧＲ系の故障診断の手順を示すフローチャートである。
【図１５】点火回数又は点火期間の変化に対応するＭＢＴの変化を示した実験データのグラフである。
【図１６】ＭＢＴのフィードバック制御の手順を示すフローチャートである。
【図１７】ＴＳＣＶの開度の変化に対応する点火回数又は点火期間の変化を示した実験データのグラフである。
【図１８】ＴＳＣＶ開度のフィードバック制御の手順を示すフローチャートである。
【図１９】インジェクタの噴射タイミングや噴射圧力の変化に対応する点火回数又は点火期間の変化を示した実験データのグラフである。
【図２０】インジェクタの噴射タイミング補正制御を行う手順を示すフローチャートである。
【図２１】インジェクタの噴射圧力補正制御を行う手順を示すフローチャートである。
【図２２】外部ＥＧＲ率の変化の変化に対応する点火回数又は点火期間のサイクル変動率の変化を示した実験データのグラフである。
【図２３】高ＥＧＲ制御を行う手順を示すフローチャートである。
【図２４】空燃比の変化の変化に対応する点火回数又は点火期間のサイクル変動率の変化を示した実験データのグラフである。
【図２５】点火時期の変化に対応する点火回数又は点火期間のサイクル変動率の変化を示した実験データのグラフである。
【符号の説明】
【０１６０】
１    エンジン
６    燃焼室
７    点火プラグ
８    点火回路
１３  ＶＶＴ（燃焼系機器）
１４  ＴＳＣＶ（燃焼系機器）
１９  インジェクタ（燃焼系機器）
３０  ＰＣＭ（点火制御手段、燃焼状態判定手段、燃焼不安定状態判定手段、燃焼変動抑制手段）
３３  イオン電流検出回路（イオン電流検出手段）
【図１】
2008280971.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008280971.tif 000015
【図１４】
2008280971.tif 000016
【図１５】
2008280971.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2008280971.tif 000020
【図１９】
2008280971.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2008280971.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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