(57)【要約】【課題】安価に実現可能であるイオン電流検出装置を用いてＩＭＥＰやＩＭＥＰの変動量を算出し、これらを用いて内燃機関の運転状態を効率よく、かつ、精度よく制御する。【解決手段】内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加したときに、燃焼に伴って燃焼室内に発生するイオンを介して、当該電極間に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出装置３と、イオン電流検出装置３が検出したイオン電流から特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出器７と、パラメータ抽出器７から出力される特徴パラメータを用いてＩＭＥＰの大きさを算出するＩＭＥＰ算出器８と、当該特徴パラメータを用いてＩＭＥＰの変動率を算出するＩＭＥＰ変動率算出器９と、ＩＭＥＰの大きさおよびＩＭＥＰの変動率に基づいて、内燃機関の動作の制御を行うＥＣＵ１０とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加したときに、燃焼に伴って燃焼室内に発生するイオンを介して、当該電極間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が検出した前記イオン電流からＩＭＥＰと相関のあるイオン電流特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、
前記パラメータ抽出手段から出力される前記イオン電流特徴パラメータを用いて、前記内燃機関のＩＭＥＰに関連する情報を算出するＩＭＥＰ関連情報算出手段と、
前記ＩＭＥＰ関連情報算出手段の出力に基づいて、前記内燃機関の動作の制御を行う内燃機関制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記パラメータ抽出手段は、
前記イオン電流検出手段が検出した所定点火数分のイオン電流波形の平均波形形状を導出する波形平均化手段と、
前記波形平均化手段から出力される前記平均波形形状の特徴を抽出する第一の持徴抽出手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記パラメータ抽出手段は、
前記イオン電流検出手段が検出した所定点火数分のイオン電流波形の特徴を抽出する第二の特徴抽出手段と、
前記第二の特徴抽出手段が抽出した前記イオン電流波形の特徴の値を平均化する特徴平均化手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記第一の特徴抽出手段は、
燃焼と無関係なノイズを除去するフィルタ手段と、
前記第一の特徴抽出手段が抽出した各特徴へ焦点を当てるために所定の対象範囲区間を設定する範囲設定手段と
を備え、
前記フィルタ手段を通過した信号成分から、前記対象範囲区間内のピーク値、前記対象範囲区間内の面積、前記対象範囲区間内において前記イオン電流が所定の閾値を超過する時間のうちの少なくとも１つに関する情報を前記特徴として抽出すること
を特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記第二の特徴抽出手段は、
燃焼と無関係なノイズを除去するフィルタ手段と、
前記第二の特徴抽出手段が抽出した各特徴へ焦点を当てるために所定の対象範囲区間を設定する範囲設定手段と
を備え、
前記フィルタ手段を通過した信号成分から、前記対象範囲区間内のピーク値、前記対象範囲区間内の面積、前記対象範囲区間内において前記イオン電流が所定の閾値を超過する時間のうちの少なくとも１つに関する情報を前記特徴として抽出すること
を特徴とする請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記ＩＭＥＰ関連情報算出手段は、
前記パラメータ抽出手段から出力される各イオン電流特徴パラメータを用いて、前記ＩＭＥＰの値を算出するＩＭＥＰ算出手段と、
前記パラメータ抽出手段および前記ＩＭＥＰ算出手段の少なくともいずれか一方の出力を用いて、ＩＭＥＰの変動率を算出するＩＭＥＰ変動率算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記ＩＭＥＰ算出手段は、
前記ＩＭＥＰの値を算出するために、前記パラメータ抽出手段から出力される各イオン電流特徴パラメータに乗ずるためのべき数と係数とを設定する第一のべき数・係数設定手段を備え、
前記パラメータ抽出手段から出力される前記イオン電流特徴パラメータを変数とし、前記第一のべき数・係数設定手段の出力を用いて設定される所定の線型方程式の解としてＩＭＥＰの値を算出すること
を特徴とする請求項６に記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記ＩＭＥＰ変動率算出手段は、
前記パラメータ抽出手段から出力される前記イオン電流特徴パラメータの変動率を算出するパラメータ変動率算出手段と、
前記ＩＭＥＰの変動率の値を算出するために、前記パラメータ変動率算出手段から出力される各イオン電流特徴パラメータの変動率に乗ずるためのべき数と係数とを設定する第二のべき数・係数設定手段と
を備え、
前記パラメータ変動率算出手段の出力を変数とし、前記第二のべき数・係数設定手段の出力を用いて設定される所定の線型方程式の解としてＩＭＥＰの変動率を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関制御手段は、前記ＩＭＥＰ算出手段の出力の平均量を算出する平均量算出手段を備え、
前記平均量算出手段の出力に基づいて内燃機関の動作の制御を行う
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関制御装置に関し、特に、内燃機関において、燃焼により生じるイオンの量から算出されるＩＭＥＰもしくはＩＭＥＰの変動量を用いて、様々な内燃機関の制御パラメータを制御する、内燃機関制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境規制強化の観点から、燃費改善のため内燃機関の燃焼限界、得に希薄燃焼限界やＥＧＲ限界検出への要望が高まっている。
【０００３】
燃焼限界とされる点は、最も効率よく内燃機関を運転できる点、及び、安定して内燃機関を運転できる点であり、すなわち、同一出力を得るためにどれだけ消費燃料を削減できるかが重要であり、かつ、商品性を維持するために安定した燃焼を得ることも重要である。
【０００４】
これらを計る指標として一般的には筒内圧センサが用いられており、筒内圧力から得られるＩＭＥＰ（Ｉｎｄｉｃａｔｅｄ  Ｍｅａｎ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ（指示平均実行圧力または図示平均有効圧力）がその指標として利用されている。
【０００５】
しかしながら、筒内圧センサはコストや耐久性に間題があり、実用レベルでない。
【０００６】
また、内燃機関筒内において、燃焼の折に発生するイオンを点火プラグをプローブにして電流として検出する、イオン電流検出装置応用の一つとして燃焼限界を検出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３２４８８１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に提案される燃焼限界検出方式では燃焼することが可能である限界点を検知するのみで、出力を最も効率よく得られる限界点や、商品性を確保できる燃焼安定性を検出することは考慮されておらず、当該文献においてはそのような検出は困難であるという問題点があった。
【０００９】
内燃機関の仕事効率を制御するためには、燃焼の行う実仕事であるＩＭＥＰを検出することが必要であり、かつ、商品性を確保する内燃機関の安定性を議論するためには、機関そのものに変化が現れる以前に、未然にこれを検知するため、燃焼の行う仕事の変化量を扱うことが重要である。
【００１０】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもので、安価に実現可能であるイオン電流検出装置を用いてＩＭＥＰやＩＭＥＰの変動量を算出し、これらを用いて内燃機関の運転状態を効率よく、かつ、精度よく制御する内燃機関制御装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加したときに、燃焼に伴って燃焼室内に発生するイオンを介して、当該電極間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が検出した前記イオン電流からＩＭＥＰと相関のあるイオン電流パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、前記パラメータ抽出手段から出力される前記イオン電流パラメータを用いて、前記内燃機関のＩＭＥＰに関連する情報を算出するＩＭＥＰ関連情報算出手段と、前記ＩＭＥＰ関連情報算出手段の出力に基づいて、前記内燃機関の動作の制御を行う内燃機関制御手段とを備える内燃機関制御装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本実施の形態１においては、ＥＧＲ限界制御に関する例を説明する。
【００１３】
ＥＧＲは、燃焼温度を下げ、排気ガス中に含まれるＮＯｘの発生量を抑えるために制御される一方で、排気するという仕事を吸気するという仕事に一部転換することで内燃機関の仕事損失を減らす効果を持つ。すなわち、ＥＧＲ量を多くするほど、仕事効率は向上し、燃費も向上する傾向にある。しかしながら、ＥＧＲをかけすぎると、燃焼性を悪化させてしまい、逆に仕事効率が悪化してしまうことがある。
【００１４】
また、ＥＧＲのかけ過ぎにより失火を起こしてしまうと、排気ガスの浄化触媒に大きなダメージを与え、破損の恐れがあるため、一般的には製品ばらつきや環境ばらつきを考慮に入れ大きなマージンを取って、ＥＧＲ限界を超過しない点にＥＧＲバルブ開度は運転状態毎のマップ値として設定されている。
【００１５】
このため、製品個体毎には仕事効率を向上させる領域が多く存在し、燃費改善の意味でＥＧＲ限界制御への期待は近年非常に高い。
【００１６】
ＥＧＲ限界点として検出されるべき点は、ＥＧＲ量を拡大したとき初期設定ＥＧＲ量時点の内燃機関出力から所定量出力が低下する点、もしくは、出力の変動量が所定量を超過する点のうち先に発生する方の点である。
【００１７】
ＥＧＲ限界点を検出するためにはＩＭＥＰを検出、もしくは、ＩＭＥＰの変動率を検出できれば良く、これらを得るためにイオン電流信号を利用する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態１について、各図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本実施の形態１に関するＥＧＲ限界制御装置の構成図である。図において、１は点火プラグであり、点火プラグ１をプローブとして検出されたイオンは点火コイル２を介し、イオン電流検出装置３においてイオン電流信号として出力される。すなわち、イオン電流検出装置３は、内燃機関の燃焼室に設置される電極に電圧を印加し、燃焼に伴い、燃焼室内に発生するイオンを介して、電極間に流れるイオン電流を検出する。
【００２０】
イオン電流信号はアナログローパスフィルタ（ＬＰＦ）４を介して燃焼と無関係なインパルスノイズ等のノイズが除去されたのち、マイクロプロセッサ５へと入力され、Ａ／Ｄ変換器６を介して電圧信号へと変換され、マイクロプロセッサ５内部にて演算される。マイクロプロセッサ５の内部において、パラメータ抽出器７によりＩＭＥＰと相関のあるイオン電流パラメータとしてイオン電流波形形状の特徴が抽出される。
【００２１】
パラメータ抽出器７において抽出されたパラメータはＩＭＥＰ算出器８、および、ＩＭＥＰ変動率算出器９へとそれぞれ入力され、そこで、これら入力に基づいてＩＭＥＰ、および、ＩＭＥＰ変動率（ＣＯＶ＿ＩＭＥＰ）がそれぞれ算出され、マイクロプロセッサ５より出力される。
【００２２】
このように、マイクロプロセッサ５内には、Ａ／Ｄ変換器６、パラメータ抽出器７、ＩＭＥＰ算出器８およびＩＭＥＰ変動率算出器９が設けられている。
【００２３】
マイクロプロセッサ５から出力されたＩＭＥＰおよびＩＭＥＰ変動率（ＣＯＶ＿ＩＭＥＰ）はＥＣＵ１０へと入力され、ＥＧＲバルブ開度を制御するステッパモータ１１の制御に利用される。ＥＣＵ１０にてＥＧＲ限界点に達していないと判断されると、ＥＣＵ１０はステッパモータ１１のステップを１つ上げることでＥＧＲバルブ１２を開き、ＥＧＲ量を増加させる。
【００２４】
次にマイクロプロセッサ５内部の動作に関して図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２５】
まず、ステップＳ１において取り込まれたイオン電流波形は、ステップＳ２において所定数個溜められ、平均波形形状が抽出される。燃焼に伴い発生するイオン電流波形にはインパルスノイズ以外にも多くのゆらぎ成分が重畳するため、ＩＭＥＰと相関の高いパラメータを的確に捉える為には、頻繁に発生する特徴を捉えることが必要であり、この点で平均的な波形形状を捉えることが重要である。このように、本実施の形態においては、平均波形形状を用いるようにしたので、燃焼に係わる検出パラメータの信頼性を向上させることが可能となる。
【００２６】
このときの平均波形形状は現時点から以前の所定点火数分の波形を用いて抽出されるようにし、毎点火毎に平均波形が更新されていくようにすることで、リアルタイム性を損なわずに精度を向上させている。
【００２７】
ステップＳ３において、ステップＳ２で平均化された波形から特徴パラメータが抽出される。本実施の形態１においては、ＩＭＥＰと相関をもつイオン電流の特徴パラメータとして、所定区間内のピーク値（Ｐ）、所定区間内の面積（Ｓ）、および、幅として所定区間内においてイオン電流が所定閾値を超過する時間（Ｗ）が抽出される。なお、当該所定区間は特徴パラメータによる特徴部分へ焦点を当てるために設定される所定の検出窓である。従って、ステップＳ３においては、図１のアナログローパスフィルタ４とこの検出窓とを通過して、燃焼と無関係なインパルスノイズ等が除去された所定区間内の信号について処理が行われる。これにより、特徴パラメータの信頼性を向上させ、かつ、効率よく目的のパラメータを得ることが可能であり、かつ、ＩＭＥＰと相関の強いパラメータのみを抽出することが可能となる。
【００２８】
ステップＳ４において、ステップＳ３で抽出された特徴パラメータの中からＰ、Ｓ、Ｗが選択され、必要に応じてべき数が乗ぜられる。これらにそれぞれ所定の係数α１，α２，α３，・・・が掛けられ、また、これらと所定の定数α０とを足し合わせることで、ＩＭＥＰが得られる。本実施の形態１ではＩＭＥＰの大きさを算出するために、次式（１）を用いて、線形方程式の解としてＩＭＥＰの大きさを導出する。これにより、効率よく、かつ、精度よくＩＭＥＰの大きさを導出することができる。
【００２９】
【数１】
2004339983.tif 000003
【００３０】
このときの検出例を図４に示す。図中の実線が上式（１）により算出されたＩＭＥＰ値である。なお、図中の破線は筒内圧センサ出力から算出されたＩＭＥＰ値であり、実線が破線にほぼ一致していることから、本実施の形態１の出力の精度が良いことが判る。なお、べき数および係数については、それらを変更するための手段を設けておいて、必要に応じて、適宜、変更可能なものとする。
【００３１】
ステップＳ５において、ステップＳ３で抽出されたパラメータ群のうち、ＰとＷが選ばれ、必要に応じてこれらパラメータにはべき数が乗ぜられる。こうして最適な形に置き換えられたパラメータ列の定数個を選んでこれらの変動率（ＣＯＶ）が次式（２）により算出される。
【００３２】
【数２】
2004339983.tif 000004
【００３３】
ステップＳ６において、上記のようにして得た変動率は、上式（１）によりＩＭＥＰの大きさを得たのと同様に、所定係数β１，β２を乗ぜられ、かつ、所定定数β０を足し合わされて、ＩＭＥＰの変動率（ＣＯＶ＿ＩＭＥＰ）が得られる。本実施の形態での算出式を式（３）に示す。これにより、ＩＭＥＰの変動率は、式（３）の線形方程式の解として求められるので、効率よく、かつ、精度よくＩＭＥＰの変動率を導出することが可能となる。
【００３４】
【数３】
2004339983.tif 000005
【００３５】
このときの検出例を図５に示す。図中の実線が上式（３）により算出されたＩＭＥＰ値である。なお、図中の破線は筒内圧センサ出力から算出されたＩＭＥＰの変動率であり、実線が破線にほぼ一致していることから、本実施の形態１の出力の精度が良いことが判る。なお、係数については、それらを変更するための手段を設けておいて、必要に応じて、適宜、変更可能なものとする。なお、係数のみを乗ずる例について示したが、必要に応じて、べき数を乗ずるようにしてもよい。
【００３６】
次に、ＥＣＵｌＯの内部におけるＥＧＲ限界判定に関し、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３７】
ステップＳ７において、まず、ＣＯＶ＿ＩＭＥＰが取り込まれる。ＣＯＶ＿ＩＭＥＰはステップＳ８において所定の閾値Ｔｈと比較され、これが閾値Ｔｈを超過していれば燃焼が不安定であると判断され、ステップＳ１２へと進み、ＥＧＲバルブステップを１以上戻すように制御する。戻すステップ数は、ステップＳ８における超過の度合いによる。ステップＳ８において閾値Ｔｈを超過していない時は燃焼は安定であると判断され、次の処理ステップＳ９へと進む。
【００３８】
ステップＳ９において取り込まれたＩＭＥＰはステップＳ１０において運転状態毎に設定されている初期ＩＭＥＰの設定値であるマップ値（ＭＡＰ値）と比較され、これを下回っているときは仕事効率が低下していると判断されステップＳ１２へと進み、ＥＧＲバルブステップを１以上戻す。戻すステップ数はＳ１０における比較結果の度合いによる。ステップＳ１０においてマップ値（ＭＡＰ値）を上回っている時は、まだ仕事効率を向上させる余地があると判断してステップＳ１１へと進み、ＥＧＲバルブステップを１つ増加させ、ＥＧＲ率を増加させるように制御する。
【００３９】
以上の一連の作業により、リアルタイムにＥＧＲ限界点をトレースするように制御を行うことかでき、内燃機関の作業効率を最大限に高めることか可能であり、燃料消費を大きく削減できる。このように、本実施の形態においては、イオン電流検出装置を用いて得られるＩＭＥＰ関連の情報を利用して内燃機関をより効率的に制御することが可能となる。また、ＩＭＥＰ関連の情報として、ＩＭＥＰとＩＭＥＰの変動率を求めるようにしたので、抽出されたパラメータとＩＭＥＰとの相関性をさらに強調し、ＩＭＥＰ関連情報の検出精度を向上させることが可能となる。
【００４０】
実施の形態２．
上述の実施の形態１では、図２のステップＳ２において、精度を得るために入力波形そのものの平均波形を先に算出し、これをパラメータ抽出の対象波形としていたが、本実施の形態においては、ステップＳ２の平均波形処理を省き、点火毎のイオン波形から特徴パラメータを抽出し、現時点から所定点火数分以前までの特徴パラメータの算術平均値を毎点火毎に更新していくか、もしくは、移動平均値を用いるようにする。この場合においては、抽出した特徴パラメータの値を平均化して用いるようにしたので、パラメータの検出精度を向上させることができ、実施の形態１とほぼ同様の結果を得ることができる。さらに、ステップＳ２の平均波形処理を省いた分だけ、計算負荷を抑えることができ、マイクロプロセッサ５部分のコストダウンに有効である。
【００４１】
実施の形態３．
上述の実施の形態１では、図２のステップＳ２において、精度を得るために入力波形そのものの平均波形を先に算出し、これをパラメータ抽出の対象波形としていたが、本実施の形態においては、ステップＳ２の平均波形処理を省き、点火毎のイオン波形から特徴パラメータから直接にＩＭＥＰ及びＣＯＶ＿ＩＭＥＰを算出する。この場合においても、多少の検出精度の低下があるが、計算負荷を抑えることができ、マイクロプロセッサ５部分のコストダウンに有効である。
【００４２】
実施の形態４．
上述の実施の形態１では、図２のステップＳ２において、平均波形は現時点から以前の所定点火数分の波形を毎点火毎に平均化、更新していくことでリアルタイム性を損なわずに精度を向上させたが、本実施の形態においては、所定点火数分の波形の取込が終了するまでは波形の平均化処理を停止させ、この期間は別の処理を行うようにする。このことで多少のリアルタイム性を損なうが、計算負荷を分散でき、マイクロプロセッサ５部分のコストダウンに有効である。もしくは、抽出する特徴パラメータ種を増やすこともでき、その場合には、ＩＭＥＰ及びＣＯＶ＿ＩＭＥＰの検出精度を向上することができる。もしくは、ＩＭＥＰ及びＣＯＶ＿ＩＭＥＰ検出に、より高度な算出方式を適用することができる。
【００４３】
実施の形態５．
上述の実施の形態１では、ＩＭＥＰの大きさを算出するために式（１）を使用したが、本実施の形態においては、ステップＳ３で抽出された特徴パラメータの中からＰとＳを選択して、必要に応じてべき数・係数を乗ずるようにする。本実施の形態では、ＩＭＥＰの大きさを算出するために以下の式（４）を用いる。
【００４４】
【数４】
2004339983.tif 000006
【００４５】
この場合においても、多少の精度悪化が見られるが、ほぼ実施の形態１と同様の結果を得られ、かつ、マイクロプロセッサ５の計算負荷を軽減でき、マイクロプロセッサ５部分のコストダウンに有効である。
【００４６】
実施の形態６．
上述の実施の形態１では、ＩＭＥＰの変動率を算出するために式（３）を使用したが、本実施の形態においては、ステップＳ３で抽出された特徴パラメータの中からＷのみを選択して、必要に応じてべき数・係数を乗ずるようにする。すなわち、本実施の形態では、ＩＭＥＰの変動率は、以下の式（５）を用いて算出する。この場合においても、実施の形態１とほぼ同様の結果を得られる。
【００４７】
【数５】
2004339983.tif 000007
【００４８】
ＩＭＥＰの大きさを利用しない、例えば、後述する実施の形態１０に示される希薄運転限界制御においては、式（５）を適用することで、抽出パラメータをＷのみにすることができ、計算負荷を軽減することができ、マイクロプロセッサ５部分のコストダウンに有効である。
【００４９】
実施の形態７．
上述の実施の形態１では、図３のＥＧＲバルブ制御において、図２で得られた出力をリアルタイムで所定値と比較し、ＥＧＲ限界点検出を行っていたが、本実施の形態においては、ステップＳ７もしくはステップＳ９において取り込まれた値（ＣＯＶ＿ＩＭＥＰもしくはＩＭＥＰ）を、ステップＳ８もしくはステップＳ１０において、現時点から所定点火数分以前までの平均値として毎点火毎に更新された値もしくは移動平均値と、所定の閾値とを比較し判定することで、突発的な誤検出等による誤制御を防止することができ、これにより、内燃機関の運転効率を最大限に高め、燃費等を削減することが可能となる。
【００５０】
実施の形態８．
上述の実施の形態１では、ＥＧＲ限界点検出をリアルタイムで行い、リアルタイムにＥＧＲ限界をトレースするように制御したが、本実施の形態においては、運転状態をモニタし、運転状態に変化が現れるまでは、先に判断されたＥＧＲ限界量を維持するようにする。これにより、ＥＣＵ１０の計算負荷を軽減することができる。
【００５１】
実施の形態９．
図６に、本実施の形態における内燃機関の希薄燃焼限界制御装置の構成を示す。図１に示したＥＧＲ限界制御装置の構成と異なる点は、マイクロプロセッサ５内のＩＭＥＰ算出器８が設けられていないことと、マイクロプロセッサ５から出力されるＣＯＶ＿ＩＭＥＰを用いてＥＣＵ１０が燃料噴射装置１３およびスロットルバルブ１４を制御していることである。他の構成については、図１と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００５２】
上述の実施の形態１では、ＥＧＲ限界制御に焦点を当てて説明したが、図６に示される本実施の形態に係る装置のように、ＣＯＶ＿ＩＭＥＰの検出量だけを用いて、安定運転限界を検出し、希薄燃焼限界制御をすることができる。
【００５３】
実施の形態１０．
上述の実施の形態１では、ＥＧＲ限界制御に焦点を当て説明したが、ＩＭＥＰの大きさの検出量だけを用い、これを用いて最大トルク運転限界を検出し、ＭＢＴ制御を行うことができる。
【００５４】
実施の形態１１．
上述の実施の形態１では、図１のイオン電流検出装置３の出力のノイズを除去するためアナログローパスフィルタ４を使用したが、その場合に限らず、本実施の形態においては、アナログバンドパスフィルタを用いるか、もしくは、マイクロプロセッサ５の内部にてデジタルバンドパスフィルタもしくはデジタルローパスフィルタを用いるようにする。この場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
この発明は、内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加したときに、燃焼に伴って燃焼室内に発生するイオンを介して、当該電極間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が検出した前記イオン電流からＩＭＥＰと相関のあるイオン電流パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、前記パラメータ抽出手段から出力される前記イオン電流パラメータを用いて、前記内燃機関のＩＭＥＰに関連する情報を算出するＩＭＥＰ関連情報算出手段と、前記ＩＭＥＰ関連情報算出手段の出力に基づいて、前記内燃機関の動作の制御を行う内燃機関制御手段とを備える内燃機関制御装置であるので、安価に実現可能であるイオン電流検出装置を用いてＩＭＥＰやＩＭＥＰの変動量を算出し、これらを用いて内燃機関の運転状態を効率よく、かつ、精度よく制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内燃機関のＥＧＲ限界制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る内燃機関のＥＧＲ限界制御装置におけるＩＭＥＰの大きさ及びＩＭＥＰの変動率を導出する処理の流れを示す流れ図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る内燃機関のＥＧＲ限界制御装置におけるＥＧＲ限界判定処理の流れを示す流れ図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る内燃機関のＥＧＲ限界制御装置におけるＩＭＥＰの大きさの導出値の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る内燃期間のＥＧＲ限界制御装置におけるＩＭＥＰの変動率の導出値の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態９に係る内燃機関の希薄燃焼限界制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  点火プラグ、２  点火コイル、３  イオン電流検出装置、４  ローパスフィルタ、５  マイクロプロセッサ、６  Ａ／Ｄコンバータ、７  パラメータ抽出器、８  ＩＭＥＰ算出器、９  ＩＭＥＰ変動率算出器、１０  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１  ステッパモータ、１２  ＥＧＲバルプ、１３  燃料噴射装置、１４  スロットルバルブ。
【図１】
2004339983.tif 000008
【図２】
2004339983.tif 000009
【図３】
2004339983.tif 000010
【図４】
2004339983.tif 000011
【図５】
2004339983.tif 000012
【図６】
2004339983.tif 000013