(57)【要約】      （修正有）【課題】イオン電流を参照した燃焼判定の精度を一層高める。【解決手段】イオン電流検出用の回路を介して計測される膨張行程中のイオン電流信号が判定閾値を上回っている期間の長さが下限値未満の場合に、点火後の内燃機関のクランクシャフトの回転速度を参照し、その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知したときには、点火プラグの電極に絶縁性の異物が付着しているか前記回路に異常が発生していると判定する一方、その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知しなかったときには、当該気筒における燃焼が不良または失火と判定することとした。【選択図】図８
2013174144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼の際に点火プラグの電極を流れるイオン電流を検出する回路を利用し、内燃機関の気筒における燃焼状態を判定するものであって、
前記回路を介して計測される膨張行程中のイオン電流信号が判定閾値を上回っている期間の長さが下限値未満の場合に、点火後の内燃機関のクランクシャフトの回転速度を参照し、
その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知したときには、点火プラグの電極に絶縁性の異物が付着しているか前記回路に異常が発生していると判定する一方、
その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知しなかったときには、当該気筒における燃焼が不良または失火と判定する
ことを特徴とする内燃機関の燃焼状態判定装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒における燃焼状態を判定する判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒での燃料の燃焼状態を推測する手法の一として、燃焼の際に点火プラグの電極を流れるイオン電流を検出、参照するものが知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。オーバーリーン等の不良燃焼時には、正常燃焼時と比べてイオン電流のピークが低くなる。また、失火時には、そもそもイオン電流を検出できない。イオン電流の推移を計測し、計測値を判定のための閾値と比較することにより、気筒での燃焼が正常であるか否かの判定を下すことが可能である。
【０００３】
イオン電流を検出するにあたっては、キャパシタに蓄えた電荷による高いバイアス電圧を点火プラグの中心電極に印加することが通例である（例えば、下記特許文献２を参照）。
【０００４】
ところで、点火プラグの使用期間が長くなるにつれて、燃料成分や潤滑油、添加剤等のデポジットが電極に徐々に付着、堆積してゆく。特に、二酸化ケイ素（シリカ）のような絶縁性の物質を含むデポジットは、点火プラグの電極に流れるイオン電流の量を低減させる電気抵抗のように働くため、燃料が適正に燃焼して燃焼室内でイオンが発生していたとしても、イオン電流の計測値が判定閾値を超えず、燃焼不良または失火であると誤判定するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０３４４９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２００４３２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、イオン電流を参照した燃焼状態の判定の精度をより一層高め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、燃焼の際に点火プラグの電極を流れるイオン電流を検出する回路を利用し、内燃機関の気筒における燃焼状態を判定するものであって、前記回路を介して計測される膨張行程中のイオン電流信号が判定閾値を上回っている期間の長さが下限値未満の場合に、点火後の内燃機関のクランクシャフトの回転速度を参照し、その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知したときには、点火プラグの電極に絶縁性の異物が付着しているか前記回路に異常が発生していると判定する一方、その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知しなかったときには、当該気筒における燃焼が不良または失火と判定することを特徴とする内燃機関の燃焼状態判定装置を構成した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、イオン電流を参照したノッキング判定の精度を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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】内燃機関の火花点火装置の回路図。
【図３】内燃機関の気筒におけるイオン電流及び燃焼圧のそれぞれの推移を示す図。
【図４】検出されるイオン電流信号が「上限張り付き」となった状態を例示する図。
【図５】検出されるイオン電流信号が「下限張り付き」となった状態を例示する図。
【図６】本実施形態の燃焼状態判定装置が実行する処理の手順例を示すフロー図。
【図７】同燃焼状態判定装置が実行する処理の手順例を示すフロー図。
【図８】同燃焼状態判定装置が実行する処理の手順例を示すフロー図。
【図９】点火後の内燃機関の回転速度の変動の模様を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
本実施形態の燃焼状態判定装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０からの点火信号ｉをイグナイタ１３が受けると、まずイグナイタ１３が点弧して点火コイル１４の一次側に電流が流れ、その直後の点火タイミングでイグナイタ１３が消弧してこの電流が遮断される。すると、自己誘導作用が起こり、一次側に高電圧が発生する。そして、一次側と二次側とは磁気回路及び磁束を共有するので、二次側にさらに高い誘導電圧が発生する。この高い誘導電圧が点火プラグ１２の中心電極に印加され、中心電極と接地電極との間で火花放電する。
【００１４】
ＥＣＵ０は、燃料の爆発燃焼の際に気筒１の燃焼室内に発生するイオン電流を検出し、このイオン電流を参照して、燃焼状態の判定を行う。
【００１５】
図２に示すように、本実施形態では、火花点火用の電気回路に、イオン電流を検出するための回路を付加している。この検出回路は、イオン電流を効果的に検出するためのバイアス電源部１５と、イオン電流の多寡に応じた検出電圧を増幅して出力する増幅部１６とを備える。バイアス電源部１５は、バイアス電圧を蓄えるキャパシタ１５１と、キャパシタ１５１の電圧を所定電圧まで高めるためのツェナーダイオード１５２と、電流阻止用のダイオード１５３、１５４と、イオン電流に応じた電圧を出力する負荷抵抗１５５とを含む。増幅部１６は、オペアンプに代表される電圧増幅器１６１を含む。
【００１６】
点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間のアーク放電時にはキャパシタ１５１が充電され、その後キャパシタ１５１に充電されたバイアス電圧により負荷抵抗１５５にイオン電流が流れる。イオン電流が流れることで生じる抵抗１５５の両端間の電圧は、増幅部１６により増幅されてイオン電流信号ｈとしてＥＣＵ０に受信される。
【００１７】
図３に、正常燃焼における、イオン電流（図中実線で示す）及び気筒１内の燃焼圧力（筒内圧。図中破線で示す）のそれぞれの推移を例示している。イオン電流は、点火のための放電中は検出することができない。正常燃焼の場合のイオン電流は、火花点火の終了後、化学反応により、圧縮上死点の手前で減少した後、熱解離によって再び増加する。また、燃焼圧がピークを迎えるのとほぼ同時にイオン電流も極大となる。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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（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（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、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、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）ｇ、燃焼室内での混合気の燃焼に伴って生じるイオン電流を検出する回路から出力されるイオン電流信号ｈ等が入力される。
【００２２】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタ１３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等を出力する。
【００２３】
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。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋを出力インタフェースを介して印加する。
【００２４】
また、ＥＣＵ０は、運転状況に応じてインジェクタ１１からの燃料噴射（及び、点火プラグ１２による点火）を一時的に停止する燃料カットを実行する。通常、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ときに、燃料カット条件が成立したものとして燃料カットを開始する。燃料カット許可回転数はアイドル運転時の目標エンジン回転数よりも高く、燃料カットに突入する直前の内燃機関はアイドリング状態にはない。
【００２５】
燃料カットの開始後、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何れかの燃料カット終了条件が成立した暁には、燃料カットを終了し、燃料噴射（及び、点火）を再開する。エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した場合には、燃料カットの終了によりアイドリング状態へと移行することになる。
【００２６】
以降、イオン電流信号ｈを参照した燃焼状態の判定、並びにダイアグノーシスに関して詳述する。気筒１における燃焼の正否の判定は、当該気筒１の燃焼室内で膨張行程中に発生し、当該気筒１の点火プラグ１２の電極を流れるイオン電流の検出信号ｈを参照して行う。即ち、図３に示しているように、ＥＣＵ０は、膨張行程において、イオン電流信号ｈが判定閾値を上回っている期間Ｔ（クランク角度（ＣＡ）または時間）の長さを計測し、その長さがある下限値よりも長ければ正常燃焼と判定する一方、下限値よりも短ければ不良燃焼または失火と判定する。
【００２７】
因みに、判定閾値の大きさは、内燃機関の運転領域、つまりエンジン回転数及び／または要求負荷（気筒１に充填される吸気量、燃料噴射量）の多寡に応じて変動し得る。例えば、ＥＣＵ０のメモリには、エンジン回転数及び／または要求負荷等と、これに対応する判定閾値との関係を規定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及び／または要求負荷等をキーとして当該マップを検索し、対応した判定閾値を知得する。そして、その判定閾値を用い、期間Ｔの演算を行う。
【００２８】
ところが、常に図３に示したようなイオン電流信号ｈの波形を得られるとは限らない。点火プラグ１２の電極には、その使用期間が長くなるにつれて、デポジットが徐々に付着、堆積してゆく。デポジットには、いわゆるプラグ１２のくすぶり、換言すればカーボンのような導電性の物質もあれば、燃料や潤滑油に添加された添加剤等に由来した二酸化ケイ素のような絶縁性の物質も存在する。
【００２９】
点火プラグ１２に導電性物質を含むデポジットが多量に付着すると、点火プラグ１２の中心電極と接地電極とが短絡してしまう。さすれば、気筒１の燃焼室内に燃焼に起因したイオンまたはプラズマが発生していないにもかかわらず、電極間にチャージ電流が流れるようになる。結果、図４に例示するように、判定閾値を上回る電流信号ｈが検出され続ける「上限張り付き」の状況に陥る。この「上限張り付き」は、図２に示している火花点火用の回路またはイオン電流検出用の回路が点火プラグ１２の電極を迂回するように短絡した場合等にも起こる。
【００３０】
翻って、点火プラグ１２に絶縁性物質を含むデポジットが多量に付着すると、点火プラグ１２の中心電極と接地電極とが恒常的に絶縁してしまう。さすれば、気筒１の燃焼室内に燃焼に起因したイオンまたはプラズマが発生しているにもかかわらず、電極間にイオン電流が流れないようになる。結果、図５に例示するように、電流信号ｈが判定閾値を上回ることがない、または電流信号ｈが判定閾値を上回る期間Ｔが常に短い「下限張り付き」の状況に陥る。この「下限張り付き」は、気筒１の燃焼室内で不良燃焼または失火した場合の他、図２に示している火花点火用の回路またはイオン電流検出用の回路の何れかの部位で断線した場合や、インジェクタ１１またはイグナイタ１３が故障した場合等にも起こる。
【００３１】
本実施形態のＥＣＵ０は、各気筒１における燃焼状態の判定とともに、点火プラグ１２、火花点火用回路、イオン電流検出用回路、インジェクタ１１またはイグナイタ１３のダイアグノーシスをも実施する。
【００３２】
図６ないし図８に、本実施形態のＥＣＵ０がプログラムに従い実行する、燃焼状態判定処理の手順の例を示している。図６ないし図８に示す手順は、各気筒１毎に個別に実行するものである。
【００３３】
ＥＣＵ０は、対象の気筒１の膨張行程中において、イオン電流信号ｈが判定閾値を上回る期間Ｔを計測する（ステップＳ１）。そして、この期間Ｔの長さが正常範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。期間Ｔがある下限値以上かつある上限値以下であるならば、当該気筒１の膨張行程における燃焼は正常であったと判定される。
【００３４】
期間Ｔが上限値を超えて長い場合（ステップＳ３）、先に述べた「上限張り付き」の状況にある。対象の気筒１について、「上限張り付き」が所定回数以上継続して繰り返しているならば（ステップＳ４）、点火プラグ１２のくすぶりまたはその他の故障が疑われ、図７に示しているステップＳ９へと遷移する。
【００３５】
期間Ｔが下限値を超えて短い場合には、先に述べた「下限張り付き」の状況にある。対象の気筒１について、「下限張り付き」が所定回数以上継続して繰り返しているならば（ステップＳ５）、点火プラグ１２への二酸化ケイ素等の付着またはその他の故障が疑われ、図８に示しているステップＳ２３へと遷移する。
【００３６】
「下限張り付き」が所定回数以上継続しているわけではない、単発的なものであるならば、一応のところ、当該気筒１において燃焼不良または失火が発生したと判定される。故に、ＥＣＵ０は、メモリに記憶している失火回数を１増加させる（ステップＳ６）。失火回数のカウンタが所定値を超えた場合には（ステップＳ７）、失火異常であると判定してその旨を出力する（ステップＳ８）。
【００３７】
失火異常とは、点火プラグ１２による火花放電能力の劣化、イグナイタ１３の破損、火花放電用の電気回路の短絡または断線、インジェクタ１１の燃料噴射動作の不良等により、正常な燃焼を行うことのできない状況のことである。ステップＳ８にて、ＥＣＵ０は、失火異常の旨を示す情報をメモリに書き込み、記憶保持させて事後の修理作業における原因究明の助けとする。加えて、ＥＣＵ０は、失火異常の旨をユーザの視覚または聴覚に訴えかける態様にて報知する。例えば、コックピット内に設置された警告灯を点灯させたり、ディスプレイに警告を表示させたり、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。
【００３８】
ステップＳ４にて、「上限張り付き」が所定回数以上継続して繰り返していると判断されたならば、次に、「上限張り付き」が燃料カット中にも発生したかどうかを確認する（ステップＳ９）。「上限張り付き」が燃料カット中にも発生しているならば、点火プラグ１２またはイオン電流検出用の回路のうちの何れか少なくとも一方に異常が生じている蓋然性が高い。
【００３９】
「上限張り付き」が続いている状況では、イオン電流信号ｈを参照して燃焼状態を判定することは困難である。そこで、ＥＣＵ０は、対象の気筒１の膨張行程中のクランクシャフトの回転速度を参照して、当該気筒１における燃焼の正否を推し量る。即ち、当該気筒１の点火プラグ１２に付随するイグナイタ１３に点火信号ｉを入力したときのクランクシャフトの回転速度と、その点火信号ｉの入力から所定期間（クランク角度（ＣＡ）または時間）内におけるクランクシャフトの回転速度とをともに計測し、後者が前者よりも上昇したか否かを判断する（ステップＳ１０）。クランクシャフトの回転速度は、クランクシャフトが所定クランク角度（例えば、３０°ＣＡ）回転するのに要した時間を計測することを通じて知得できる。
【００４０】
図９に、点火信号ｉの入力から所定期間内におけるクランクシャフトの回転速度の推移を例示している。対象の気筒１の点火プラグ１２が火花放電し、当該気筒１の燃焼室内の混合気に着火してこれが適切に燃焼した暁には（図中実線で示す）、点火後に回転速度が上昇するはずである。他方、当該気筒１の燃焼室内の混合気が適切に燃焼しなかったとすれば（図中破線で示す）、点火後も回転速度は上昇せず、寧ろ低下してゆくであろう。
【００４１】
点火後に回転速度が上昇した場合には、当該気筒１において正常燃焼したと推察されるため、失火に対する対応策としての点火時期の遅角補正を行わないよう回避する（ステップＳ１１）。逆に、点火後に回転速度が上昇しなかった場合には、当該気筒１において不良燃焼または失火したと推察されるため、メモリに記憶している失火回数を１増加させる（ステップＳ１２）。失火回数のカウンタが所定値を超えた場合には（ステップＳ１３）、失火異常であると判定してその旨を出力する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４は、ステップＳ８と同等である。
【００４２】
さらに、当該気筒１における燃焼の正否にかかわらず、点火プラグ１２の清浄化のための運転を実施した履歴があるか否かを確認し（ステップＳ１５）、清浄化のための運転の履歴が存在していなければ、清浄化のための運転を試みる（ステップＳ１６）。点火プラグ１２の清浄化のための運転とは、点火プラグ１２の電極に付着しているカーボン等を燃焼させて除去するべく気筒１の燃焼室内の温度を高めるための処置であり、吸気量及び燃料噴射量の増量補正や、エンジン回転数の高回転化補正がこれに該当する。
【００４３】
既に過去に点火プラグ１２の清浄化のための運転を実施したことがあるのであれば、ＥＣＵ０は、イオン電流信号ｈが「上限張り付き」する異常であると判定してその旨を出力する（ステップＳ１７）。
【００４４】
上記のイオン電流検出異常は、清浄化のための運転によっても点火プラグ１２からカーボン等を取り除けないか、またはそれ以外の原因、即ち点火プラグ１２の電極を迂回するような回路の短絡等によって、イオン電流信号ｈの「上限張り付き」を解消できないということである。ステップＳ１７にて、ＥＣＵ０は、イオン電流検出異常の旨を示す情報をメモリに書き込み、記憶保持させて事後の修理作業における原因究明の助けとする。加えて、ＥＣＵ０は、イオン電流検出異常の旨をユーザの視覚または聴覚に訴えかける態様にて報知する。例えば、コックピット内に設置された警告灯を点灯させたり、ディスプレイに警告を表示させたり、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。
【００４５】
ステップＳ９にて、「上限張り付き」が燃料カット中には発生していないと判断されたならば、点火プラグ１２やイオン電流検出用の回路に深刻な異常は生じていない可能性がある。とは言え、「上限張り付き」が続いている状況では、やはりイオン電流信号ｈを参照して燃焼状態を判定することは困難である。そこで、ＥＣＵ０は、対象の気筒１の点火プラグ１２に付随するイグナイタ１３に点火信号ｉを入力したときのクランクシャフトの回転速度と、その点火信号ｉの入力から所定期間内におけるクランクシャフトの回転速度とをともに計測し、後者が前者よりも上昇したか否かを判断する（ステップＳ１８）。
【００４６】
点火後に回転速度が上昇した場合には、当該気筒１において正常燃焼したと推察されるため、失火に対する対応策としての点火時期の遅角補正を行わないよう回避する（ステップＳ１９）。
【００４７】
点火後に回転速度が上昇しなかった場合には、当該気筒１において不良燃焼または失火したと推察されるため、メモリに記憶している失火回数を１増加させる（ステップＳ２０）。失火回数のカウンタが所定値を超えた場合には（ステップＳ２１）、失火異常であると判定してその旨を出力する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２は、ステップＳ８と同等である。
【００４８】
ステップＳ５にて、「下限張り付き」が所定回数以上継続して繰り返していると判断されたならば、次に、対象の気筒１の点火プラグ１２に付随するイグナイタ１３に点火信号ｉを入力したときのクランクシャフトの回転速度と、その点火信号ｉの入力から所定期間内におけるクランクシャフトの回転速度とをともに計測し、後者が前者よりも上昇したか否かを判断する（ステップＳ２３）。
【００４９】
点火後に回転速度が上昇した場合には、当該気筒１において正常燃焼したと推察されるため、失火に対する対応策としての点火時期の遅角補正を行わないよう回避する（ステップＳ２４）。
【００５０】
しかしながら、当該気筒１において正常燃焼したとの推測は、イオン電流信号ｈが「下限張り付き」状態にあることとは完全に矛盾しており、点火プラグ１２またはイオン電流検出用の回路のうちの何れか少なくとも一方に異常が生じている蓋然性が高い。そこで、ＥＣＵ０は、イオン電流信号ｈが「下限張り付き」する異常であると判定してその旨を出力する（ステップＳ２５）。
【００５１】
上記のイオン電流検出異常は、点火プラグ１２の電極に二酸化ケイ素等が付着して電極にイオン電流が流れなくなっているか、またはそれ以外の原因、即ちイオン電流検出用の回路の断線等によって、点火プラグ１２の電極に流れているはずのイオン電流を検出できず、イオン電流信号ｈの「下限張り付き」を解消できないということである。ステップＳ２５にて、ＥＣＵ０は、イオン電流検出異常の旨を示す情報をメモリに書き込み、記憶保持させて事後の修理作業における原因究明の助けとする。この情報は、ステップＳ１７における情報とは相異したものとする。加えて、ＥＣＵ０は、イオン電流検出異常の旨をユーザの視覚または聴覚に訴えかける態様にて報知する。例えば、コックピット内に設置された警告灯を点灯させたり、ディスプレイに警告を表示させたり、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。
【００５２】
点火後に回転速度が上昇しなかった場合には、当該気筒１において不良燃焼または失火したと推察されるため、メモリに記憶している失火回数を１増加させる（ステップＳ２６）。失火回数のカウンタが所定値を超えた場合には（ステップＳ２７）、失火異常であると判定してその旨を出力する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８は、ステップＳ８と同等である。
【００５３】
本実施形態では、燃焼の際に点火プラグ１２の電極を流れるイオン電流を検出する回路を利用し、内燃機関の気筒１における燃焼状態を判定するものであって、前記回路を介して計測される膨張行程中のイオン電流信号ｈが判定閾値を上回っている期間Ｔの長さが下限値未満の場合に、点火後の内燃機関のクランクシャフトの回転速度を参照し、その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知したときには、点火プラグ１２の電極に絶縁性の異物が付着しているか前記回路に異常が発生していると判定（ステップＳ２５）する一方、その回転速度が点火後の所定期間内に上昇したことを検知しなかったときには、当該気筒１における燃焼が不良または失火と判定（ステップＳ２６）することを特徴とする内燃機関の燃焼状態判定装置０を構成した。
【００５４】
本実施形態によれば、点火プラグ１２にデポジットが付着、堆積する等の経年変化により、必ずしも適正なイオン電流信号ｈの波形を検出できなかったとしても、気筒１で燃料の燃焼が正常に行われたか否かをより的確に判定することができる。
【００５５】
さらに、検出されたイオン電流信号ｈの波形が「下限張り付き」状態の場合に、これが燃焼不良または失火（火花点火用の回路の断線やイグナイタ１３等の故障を含む）によるものか、あるいは点火プラグ１２に二酸化ケイ素が付着する等してイオン電流信号ｈの検出レベルが低下したことによるものかを判別することが可能となる。異常の原因を切り分けて特定できるようになることから、本来不要な、または不適当なメンテナンスを施さずに済み、運用コストの低減に寄与する。
【００５６】
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。各部の具体的構成や処理の手順等は、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適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
０…燃焼状態判定装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１２…点火プラグ
ｈ…イオン電流信号
Ｔ…イオン電流信号が判定閾値を上回っている期間
【図１】
2013174144.tif 000003
【図２】
2013174144.tif 000004
【図３】
2013174144.tif 000005
【図４】
2013174144.tif 000006
【図５】
2013174144.tif 000007
【図６】
2013174144.tif 000008
【図７】
2013174144.tif 000009
【図８】
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【図９】
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