特許 6377941 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6377941

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02P 9/00 20060101AFI20180813BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20180813BHJP

   F02D 41/34 20060101ALI20180813BHJP

   F02P 3/00 20060101ALI20180813BHJP

   F02P 15/10 20060101ALI20180813BHJP

   F02D 21/08 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   F02P9/00 302A

   F02D43/00 301B

   F02D43/00 301K

   F02D43/00 301N

   F02D41/34 F

   F02P3/00 C

   F02P15/10 301D

   F02D21/08 301G

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-80680(P2014-80680)

(22)【出願日】2014年4月10日

(65)【公開番号】特開2015-200277(P2015-200277A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2017年3月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】泉 桂広

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 基正

(72)【発明者】

【氏名】林 真人

(72)【発明者】

【氏名】青地 高伸

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−００１６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９１５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−１０３９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５０２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１２７３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２４６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３２７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０４３２６５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭６０−１３２０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１４８４５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｐ ３／００

Ｆ０２Ｐ ９／００

Ｆ０２Ｐ １５／１０

Ｆ０２Ｄ ２１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気を内燃機関の燃焼室に導入する吸気系（１４）、前記燃焼室の排気を外部に導出する排気系（２０）、及び、排気の一部を還流排気として前記吸気系に還流する排気還流系（２６）を有する内燃機関（１２）の燃焼を制御する内燃機関の制御装置（１）であって、
放電により前記燃焼室の混合気に点火する点火プラグ（７）と、
前記点火プラグに電気的に接続し、前記点火プラグの放電条件を変更可能な放電制御部（３０）と、
前記吸気系に設けられ、前記吸気系の内部を流れる吸気の流量を調整する吸気調整弁（１３）と、
前記吸気調整弁の開度を制御する吸気調整弁制御部（３３２）と、
前記吸気調整弁を閉じる方向に制御しているか否かを判定する吸気調整弁判定手段（３３２）と、
前記排気還流系に設けられ、前記排気還流系の内部を流れる還流排気の流量を調整する排気還流弁（２７）と、
前記排気還流弁の開度を制御する排気還流弁制御部（３３３）と、
前記排気還流弁が開いているか否かを判定する排気還流弁判定手段（３３３）と、
を備え、
前記排気還流弁制御部は、前記排気還流弁判定手段によって前記排気還流弁が開いていると判定され、かつ、前記吸気調整弁判定手段によって前記吸気調整弁を閉じる方向に制御していると判定されると、前記排気還流弁を閉じ、
前記放電制御部は、前記排気還流弁制御部が前記排気還流弁を閉じた後、前記吸気系の内部に残留する還流排気を含む気体が前記燃焼室に導入される間、前記点火プラグの放電時間を通常の放電時間より長くすることを特徴とする内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記放電制御部は、
直流電源（６）から供給される一次電流が流れる一次コイル（４１）、及び、前記点火プラグの電極に接続され前記一次電流の通電及び遮断によって発生する二次電流が流れる二次コイル（４２）を有する点火コイル（４０）と、
前記一次コイルの前記直流電源と反対側である接地側に接続され、点火信号（ＩＧＴ）に従って前記一次電流の通電と遮断とを切り替える点火スイッチ（４５）と、
前記点火スイッチによる前記一次電流の遮断によって前記点火プラグの放電を発生させた後の所定のエネルギ投入期間（ＩＧＷ）において、放電を可能とするエネルギを前記点火コイルに継続的に投入するエネルギ投入手段（５０）と、
前記エネルギ投入手段による投入エネルギを制御する投入エネルギ制御手段（３３１）と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記エネルギ投入手段は、
第一制御端子、第一電源側端子、及び、前記一次コイルの他端に接続する第一接地側端子を有し、前記第一制御端子に入力された放電スイッチ信号（ＳＷｄ）に基づいて前記第一電源側端子と前記第一接地側端子との間のオンオフを制御する放電スイッチ（５７）と、
第二制御端子、前記第一電源側端子に接続する第二電源側端子、及び、接地されている第二接地側端子を有し、前記第二制御端子に入力された充電スイッチ信号（ＳＷｃ）に基づいて前記第二電源側端子と前記第二接地側端子との間のオンオフを制御する充電スイッチ（５３）と、
前記直流電源における非接地側出力端子と前記第二電源側端子とに接続するよう設けられ、前記充電スイッチのオンによってエネルギが蓄積されるエネルギ蓄積コイル（５２）と、
を有し、
前記投入エネルギ制御手段は、
前記充電スイッチのオンにより前記エネルギ蓄積コイルにエネルギが蓄積されているとき前記点火スイッチのオフにより開始された前記点火プラグの放電中に前記充電スイッチのオフ及び前記放電スイッチのオンにより前記エネルギ蓄積コイルからエネルギを放出し、前記一次コイルの他端側から前記一次コイルに一次電流を供給するよう前記放電スイッチ及び前記充電スイッチを制御することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記放電制御部は、
直流電源から供給される一次電流が流れる一次コイル、及び、前記点火プラグの電極に接続され前記一次電流の通電及び遮断によって発生する二次電流が流れる二次コイルを有する複数の点火コイルと、
前記複数の点火コイルのそれぞれの前記一次コイルの前記直流電源と反対側である接地側に接続され点火信号に基づいて前記一次電流の通電と遮断とを切り替える複数の点火スイッチと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記吸気系の内部を流れる吸気の流量を検出し、検出した吸気の流量に応じた吸気流量信号を出力する吸気流量検出手段（３９）と、
前記内燃機関のクランクシャフト（１８）の角度を検出し、検出した前記クランクシャフトの角度に応じたクランク角信号を出力するクランク角度検出手段（３５）と、
前記吸気流量検出手段が出力する吸気流量信号に基づいて充填効率を演算し、前記クランク角度検出手段が出力するクランク角信号に基づいて前記内燃機関の回転数を読み込む演算部（３４）と、
を備え、
前記放電制御部は、前記演算部が演算する充填効率及び前記演算部が読み込む前記内燃機関の回転数に基づいて決定される燃焼サイクルの回数に渡って前記点火プラグの放電時間を通常の放電時間より長くすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項6】

前記放電制御部は、前記点火プラグの放電時期を進角側に広げることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項7】

前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射するインジェクタ（１５）と、
前記インジェクタの燃料噴射条件を制御する噴射制御部（３３４）と、
を備え、
前記噴射制御部は、前記放電制御部が前記点火プラグの放電時間を長くするとき、前記インジェクタにおける燃料の噴射時間を通常の噴射時間より長くすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項8】

前記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、
前記インジェクタの燃料噴射条件を制御する噴射制御部と、
を備え、
前記噴射制御部は、前記放電制御部が前記点火プラグの放電時間を長くするとき、前記インジェクタにおける燃料の噴射を前記内燃機関の圧縮行程中に行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の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、内燃機関の燃焼を制御する内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関の排気系を流れる排気の一部を還流排気として吸気系へ還流する排気還流装置が知られている。車両の減速時に排気還流装置を介して還流排気が吸気系に流れると、内燃機関の燃焼室に導入される気体において還流排気が占める割合、すなわち、ＥＧＲ率が瞬間的に増加する。例えば、特許文献１には、燃焼室に電磁波を照射するアクティブ着火機構を備え、車両の減速時に燃焼室に導入されるＥＧＲ率が比較的高い混合気に電磁波を照射し失火を防止する内燃機関の制御装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１７７８３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置では、点火プラグの電極間に高周波放電を発生させるための回路や電源などが必要となり、装置の製造コストが増大する。また、高周波放電を行うとき、点火プラグの電極間に混合気の点火に必要な放電を発生させるための電圧より高い電圧が印加されるため、点火プラグの電極が摩耗しやすくなり、点火プラグの放電特性が変化する。

【0005】

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、点火プラグの放電特性の変化を防止しつつ熱効率を向上する内燃機関の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、吸気を内燃機関の燃焼室に導入する吸気系、燃焼室の排気を外部に導出する排気系、及び、排気の一部を還流排気として吸気系に還流する排気還流系を有する内燃機関の燃焼を制御する内燃機関の制御装置であって、点火プラグ、放電制御部、吸気調整弁、吸気調整弁制御部、吸気調整弁判定手段、排気還流弁、排気還流弁制御部、及び、排気還流弁判定手段を備える。点火プラグは、放電により内燃機関が有する燃焼室の混合気に点火する。放電制御部は、点火プラグの放電条件を変更する。吸気調整弁は、吸気系に設けられ、吸気系の内部を流れる吸気の流量を調整する。吸気調整弁制御部は、吸気調整弁の開度を制御する。吸気調整弁判定手段は、吸気調整弁を閉じる方向に制御しているか否かを判定する。排気還流弁は、排気還流系に設けられ排気還流系の内部を流れる還流排気の流量を調整する。排気還流弁制御部は、排気還流弁の開度を制御する。排気還流弁判定手段は、排気還流弁が開いているか否かを判定する。排気還流弁制御部は、前記排気還流弁判定手段によって前記排気還流弁が開いていると判定され、かつ、前記吸気調整弁判定手段によって前記吸気調整弁を閉じる方向に制御していると判定されると、排気還流弁を閉じることを特徴とする。また、放電制御部は、排気還流弁制御部が排気還流弁を閉じた後、吸気系の内部に残留する還流排気を含む気体が燃焼室に導入される間、点火プラグの放電時間を通常の放電時間より長くすることを特徴とする。

【0007】

本発明の内燃機関の制御装置では、排気還流弁判定手段によって排気還流弁が開いていると判定されているとき、例えば、運転者による車両の減速要求などによって吸気調整弁が閉じられると吸気調整弁判定手段によって吸気調整弁を閉じる方向に制御していると判定され、排気還流弁を閉じる。これにより、還流排気の吸気系へのさらなる流入を停止し、吸気系の内部を流れる気体のＥＧＲ率がこれ以上上がらないようにする。
さらに、放電制御部は、排気還流弁が閉じられた後、吸気系の内部に残留する還流排気を含む気体が燃焼室に導入される間、点火プラグの放電時間を通常の放電時間より長くする。ここで、「通常の放電時間」とは、内燃機関が定常運転をしているとき点火プラグが燃焼室の混合気に点火するため放電する時間を指す。これにより、点火プラグには、燃焼室の混合気の点火に必要な放電を発生させるための電圧が継続して印加され、ＥＧＲ率が比較的高く通常の放電時間では燃焼しにくい混合気を燃焼させる。

【0008】

このように、本発明の内燃機関の制御装置は、車両の減速などによってＥＧＲ率が瞬間的に増加するとき、吸気系への還流排気の流入を停止しつつ、混合気に点火するために必要なエネルギを通常の放電時間より長い時間供給し続けることによって、ＥＧＲ率が比較的高い混合気を確実に燃焼させる。これにより、点火プラグの電極間には、混合気の点火に必要な放電を発生させるための必要最低限の電圧が印加されるため、混合気の点火に必要な放電を発生させる電圧より高い電圧が印加される場合に比べ、点火プラグの電極の摩耗を防止することができる。したがって、本発明の内燃機関の制御装置は、電極の摩耗による点火プラグの放電特性の変化を防止しつつ熱効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置が適用されるエンジンシステムの概略構成図である。

【図2】本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置の構成図である。

【図3】本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置における放電制御部の基本動作のタイムチャートである。

【図4】本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置における内燃機関の制御処理のフローチャートである。

【図5】本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置の効果を説明する特性図である。

【図6】本発明の第２実施形態による内燃機関の制御装置における内燃機関の制御処理のフローチャートである。

【図7】本発明の第２実施形態による内燃機関の制御装置における内燃機関の回転数と充填効率との関係を示す特性図である。

【図8】本発明の第３実施形態による内燃機関の制御装置における内燃機関の制御処理のフローチャートである。

【図9】本発明の第４実施形態による内燃機関の制御装置における内燃機関の制御処理のフローチャートである。

【図10】本発明の第５実施形態による内燃機関の制御装置における内燃機関の制御処理のフローチャートである。

【図11】本発明のその他の実施形態による内燃機関の制御装置における点火プラグの放電時間を延長した状態を表す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の複数の実施形態による内燃機関の制御装置を図面に基づいて説明する。

【0011】

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による「内燃機関の制御装置」としてエンジン制御装置１は、車両等に搭載されるエンジンシステムに適用される。エンジン制御装置１は、点火プラグ７、放電制御部３０、「吸気調整弁」としてのスロットル弁１３、「吸気調整弁制御部」及び「吸気調整弁判定手段」としてのスロットル弁制御部３３２、排気還流弁２７、「排気還流弁制御部」及び「排気還流弁判定手段」としての排気還流弁制御部３３３などから構成されている。

【0012】

まず、エンジンシステムの概略構成について図１を参照して説明する。図１に示すように、エンジンシステム１０は、火花点火式の「内燃機関」としてのエンジン１２を備えている。エンジン１２は、例えば、４サイクルの多気筒エンジンであり、図１では１気筒の断面のみを図示する。以下に説明する構成は、図示しない他の気筒にも同様に設けられている。

【0013】

エンジン１２は、スロットル弁１３を通じて「吸気系」としての吸気マニホールド１４から供給される「吸気」としての空気とインジェクタ１５から噴射される燃料との混合気を燃焼室１６で燃焼させる。エンジン１２では、燃焼室１６での燃焼時の爆発力によってピストン１７を往復運動させる。ピストン１７の往復運動は、クランクシャフト１８によって、回転運動に変換され出力される。燃焼室１６で燃焼した「排気」としての燃焼排ガスは、「排気系」としての排気マニホールド２０などを通じて大気中に放出される。排気マニホールド２０には、燃焼排ガスに含まれる窒素酸化物などの化学物質を分解する触媒１９が設けられている。

【0014】

排気マニホールド２０が有する排気通路２０１と吸気マニホールド１４が有する吸気通路１４１とは、「排気還流系」としての排気還流管２６が形成する排気還流通路２６１によって連通する。排気還流管２６には、排気通路２０１と吸気通路１４１とを連通または遮断する排気還流弁２７が設けられている。

【0015】

燃焼室１６の入口であるシリンダヘッド２１の吸気ポートには、吸気弁２２が設けられている。また、燃焼室１６の出口であるシリンダヘッド２１の排気ポートには排気弁２３が設けられている。吸気弁２２及び排気弁２３は、バルブ駆動機構２４により開閉駆動される。吸気弁２２のバルブタイミングは、可変バルブ機構２５により調整される。

【0016】

燃焼室１６の混合気の点火は、放電制御部３０によって点火プラグ７の電極間に放電を発生させることにより行われる。放電制御部３０は、電子制御ユニット３２の指令に基づき点火回路ユニット３１を作動させ点火コイル４０から点火プラグ７に高電圧を印加することにより、燃焼室１６で火花放電を発生させる。

【0017】

点火プラグ７は、燃焼室１６で所定のギャップを隔てて対向する一対の電極（図２参照）を有している。点火プラグ７が有するギャップにおいて絶縁破壊が生じるだけの高電圧が一対の電極間に印加されると放電が発生する。以下の説明において、「高電圧」とは、点火プラグ７の一対の電極間で放電が発生し得るほどの電圧をいう。

【0018】

電子制御ユニット３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポートなどからなるマイクロコンピュータによって構成されている。
電子制御ユニット３２には、破線矢印で示すように、「クランク角度検出手段」としてのクランク位置センサ３５、カム位置センサ３６、水温センサ３７、スロットル開度センサ３８、及び、「吸気流量検出手段」としての吸気量センサ３９などの各種センサからの検出信号が入力される。電子制御ユニット３２は、これらの各種センサからの検出信号に基づき、実線矢印で示すように、スロットル弁１３、インジェクタ１５、排気還流弁２７、及び、点火回路ユニット３１などを駆動してエンジン１２の運転状態を制御する。

【0019】

次に、放電制御部３０の構成について図２を参照して説明する。
図２に示すように、放電制御部３０は、点火コイル４０、点火回路ユニット３１、電子制御ユニット３２が有する放電制御信号出力部３３１などを含む。

【0020】

点火コイル４０は、一次コイル４１と二次コイル４２と整流素子４３とを有し、公知の昇圧トランスを構成している。
一次コイル４１は、一端が一定の直流電圧を供給可能な「直流電源」としてのバッテリ６の正極に接続されており、他端が点火スイッチ４５を介して接地されている。以下、一次コイル４１のバッテリ６と接続する側とは反対側を「接地側」という。
二次コイル４２は、一次コイル４１と磁気的に結合されている。二次コイル４２の一端は点火プラグ７の一対の電極を介して接地されており、他端は整流素子４３及び二次電流検出抵抗４７を介して接地されている。

【0021】

ここで、一次コイル４１に流れる電流を一次電流Ｉ１といい、一次電流Ｉ１の増減によって発生し二次コイル４２に流れる電流を二次電流Ｉ２という。図中に矢印で示すように、一次電流Ｉ１は、一次コイル４１から点火スイッチ４５に向かう方向の電流を正とし、二次電流Ｉ２は、二次コイル４２から点火プラグ７に向かう方向の電流を正とする。また、二次コイル４２の点火プラグ７側の電圧を二次電圧Ｖ２という。

【0022】

整流素子４３は、ダイオードで構成されており、二次電流Ｉ２を整流する。

【0023】

点火コイル４０は、一次コイル４１を流れる電流の変化に対応する電磁誘導の相互誘導作用により二次コイル４２に高電圧を発生させる。点火コイル４０では、発生した高電圧を点火プラグ７に印加する。本実施形態では、１つの点火プラグ７に対し１つの点火コイル４０が設けられている。

【0024】

点火回路ユニット３１は、点火スイッチ（イグナイタ）４５、「エネルギ投入手段」としてのエネルギ投入部５０、二次電流検出抵抗４７、二次電流検出回路４８を有している。

【0025】

点火スイッチ４５は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）から構成されている。点火スイッチ４５のコレクタは、点火コイル４０の一次コイル４１の接地側に接続されている。点火スイッチ４５のエミッタは、接地されている。点火スイッチ４５のゲートは、電子制御ユニット３２に接続されている。エミッタは、整流素子４６を介してコレクタに接続されている。
点火スイッチ４５は、ゲートに入力される点火信号ＩＧＴに応じてオンオフ動作する。詳しくは、点火スイッチ４５は、点火信号ＩＧＴの立ち上がり時にオンとなり、点火信号ＩＧＴの立ち下がり時にオフとなる。一次コイル４１における一次電流Ｉ１は、点火スイッチ４５により点火信号ＩＧＴに従って通電及び遮断が切り替えられる。

【0026】

エネルギ投入部５０は、エネルギ蓄積コイル５２、充電スイッチ５３、充電スイッチ用ドライバ回路５４、及び、整流素子５５から構成されるＤＣＤＣコンバータ５１、コンデンサ５６、放電スイッチ５７、放電スイッチ用ドライバ回路５８、並びに、整流素子５９を有している。

【0027】

ＤＣＤＣコンバータ５１は、バッテリ６の電圧を昇圧し、コンデンサ５６に供給する。
エネルギ蓄積コイル５２は、一端がバッテリ６に接続され、他端が充電スイッチ５３を介して接地されている。充電スイッチ５３は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）から構成されている。充電スイッチ５３のドレインは、エネルギ蓄積コイル５２に接続されている。充電スイッチ５３のソースは、接地されている。充電スイッチ５３のゲートは、充電スイッチ用ドライバ回路５４に接続されている。充電スイッチ用ドライバ回路５４は、充電スイッチ５３をオンオフ駆動可能である。
整流素子５５は、ダイオードで構成されており、コンデンサ５６からエネルギ蓄積コイル５２及び充電スイッチ５３側への電流の逆流を防止する。

【0028】

充電スイッチ５３がオンしたとき、エネルギ蓄積コイル５２に誘起電流が流れ、電気エネルギが蓄積される。また、充電スイッチ５３がオフしたとき、エネルギ蓄積コイル５２に蓄積された電気エネルギがバッテリ６の直流電圧に重畳してコンデンサ５６側へ放出される。充電スイッチ５３がオンオフ動作を繰り返すことで、エネルギ蓄積コイル５２にてエネルギの蓄積と放出が繰り返され、バッテリ電圧が昇圧される。
コンデンサ５６は、一方の電極が整流素子５５を介してエネルギ蓄積コイル５２の接地側に接続されている。また、コンデンサ５６の他方の電極は、接地されている。コンデンサ５６は、ＤＣＤＣコンバータ５１によって昇圧された電圧を蓄電する。

【0029】

放電スイッチ５７は、例えば、ＭＯＳＦＥＴで構成されている。放電スイッチ５７のドレインは、コンデンサ５６に接続されている。放電スイッチ５７のソースは、一次コイル４１の接地側に接続されている。放電スイッチ５７のゲートは、放電スイッチ用ドライバ回路５８に接続されている。放電スイッチ用ドライバ回路５８は、放電スイッチ５７をオンオフ駆動可能である。
整流素子５９は、ダイオードで構成されており、点火コイル４０からコンデンサ５６への電流の逆流を防止している。
なお、図２では１気筒に対する構成のみを示しているが、実際には、放電スイッチ５７以降の構成は気筒数分が並列して設けられている。すなわち、放電スイッチ５７の手前で電流経路が気筒毎に分岐され、コンデンサ５６に蓄積されたエネルギが各経路に分配される。

【0030】

二次電流検出回路４８は、燃焼室１６に設けられる二次電流検出抵抗４７の両端の電圧に基づいて二次電流Ｉ２を検出する。その後、二次電流Ｉ２を目標値（以下「目標二次電流Ｉ２^*」という。）に一致させようとするフィードバック制御により、放電スイッチ５７のオンデューティ比を演算し、放電スイッチ用ドライバ回路５８に指令する。

【0031】

電子制御ユニット３２は、放電制御信号出力部３３１、スロットル弁制御部３３２、排気還流弁制御部３３３、噴射制御部３３４、演算部３４などから構成されている。なお、図２に示す電子制御ユニット３２には、便宜的に放電制御信号出力部３３１、スロットル弁制御部３３２、排気還流弁制御部３３３、噴射制御部３３４、及び、演算部３４をそれぞれブロックで示したが、演算部３４が放電制御信号出力部３３１または二つの制御部のそれぞれに含まれるよう構成され、クランク位置センサ３５などのセンサが出力する信号が放電制御信号出力部３３１または二つの制御部に入力されてもよい。

【0032】

放電制御信号出力部３３１は、演算部３４が出力するエンジン１２の運転状態を示す信号に基づいて、点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入期間信号ＩＧＷを生成する。放電制御信号出力部３３１は、生成した点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入期間信号ＩＧＷを点火回路ユニット３１に出力する。

【0033】

点火信号ＩＧＴは、点火スイッチ４５のゲート、及び、充電スイッチ用ドライバ回路５４に入力される。点火スイッチ４５は、点火信号ＩＧＴが入力されている期間、オンとなる。充電スイッチ用ドライバ回路５４は、点火信号ＩＧＴが入力されている期間、充電スイッチ５３のゲートに対し、充電スイッチ５３をオンオフ制御する充電スイッチ信号ＳＷｃを繰り返し出力する。

【0034】

エネルギ投入期間信号ＩＧＷは、放電スイッチ用ドライバ回路５８に入力される。放電スイッチ用ドライバ回路５８は、エネルギ投入期間信号ＩＧＷが入力されている期間、放電スイッチ５７のゲートに対し、放電スイッチ５７をオンオフ制御する放電スイッチ信号ＳＷｄを繰り返し出力する。また、放電スイッチ用ドライバ回路５８には、目標二次電流Ｉ２^*を指示するための目標二次電流信号ＩＧＡが入力される。

【0035】

スロットル弁制御部３３２は、演算部３４が出力する信号に基づいてスロットル弁１３の開度を制御する。排気還流弁制御部３３３は、演算部３４が出力する信号に基づいて排気還流弁２７の開度を制御する。噴射制御部３３４は、演算部３４が出力する信号に基づいてインジェクタ１５の燃料噴射を制御する。

【0036】

演算部３４は、クランク位置センサ３５、カム位置センサ３６、水温センサ３７、スロットル開度センサ３８、吸気量センサ３９などのセンサが出力する信号に基づいてエンジン１２の運転状態を演算、又は、読み込む。例えば、演算部３４は、空気の流量を検出する吸気量センサ３９が出力する吸気流量信号に基づいて、エンジン１２の充填効率、すなわち、エンジン１２の１回の燃焼サイクルにおける燃焼室１６に導入された空気の体積を燃焼室１６の体積で除した値を演算する。また、演算部３４は、クランク位置センサ３５が出力するクランク角信号に基づいて、エンジン１２の回転数を事前に記憶しているマップから読み込む。演算部３４で演算又は読み込まれたエンジン１２の運転状態は、信号に変換され、放電制御信号出力部３３１、スロットル弁制御部３３２、排気還流弁制御部３３３及び噴射制御部３３４に出力される。

【0037】

次に、放電制御部３０の作動について図３のタイムチャートを参照して説明する。図３のタイムチャートは、共通の時間軸を横軸とし、縦軸に上から順に、点火信号ＩＧＴ、エネルギ投入期間信号ＩＧＷ、コンデンサ電圧Ｖｄｃ、一次電流Ｉ１、二次電流Ｉ２、投入エネルギＰ、充電スイッチ信号ＳＷｃ、放電スイッチ信号ＳＷｄの時間変化を示している。
ここで、「コンデンサ電圧Ｖｄｃ」は、コンデンサ５６に蓄電された電圧を意味する。また、「投入エネルギＰ」は、コンデンサ５６から放出され一次コイル４１の低電圧側端子側から点火コイル４０に供給されるエネルギを意味し、点火プラグ７における１回の放電における供給開始（最初の放電スイッチ信号ＳＷｄの立ち上がり）からの積算値を示す。

【0038】

また、図３において、「一次電流Ｉ１」及び「二次電流Ｉ２」は、図２に示す矢印方向の電流を正の値とし、矢印と反対方向の電流を負の値とする。

【0039】

また、エネルギ投入期間信号ＩＧＷが出力されている時刻ｔ３から時刻ｔ４の期間における二次電流Ｉ２の制御目標値を「目標二次電流Ｉ２^*」とする。目標二次電流Ｉ２^*は、点火プラグ７における放電を良好に維持可能な程度の電流に設定される。本実施形態では、波状の最大値と最小値との中間値を目標値とするが、波状の最大値又は最小値を目標値としてもよい。

【0040】

時刻ｔ１にて点火信号ＩＧＴがＨ（ハイ）レベルに立ち上がると、点火スイッチ４５がオンされる。このとき、エネルギ投入期間信号ＩＧＷはＬ（ロー）レベルであるため放電スイッチ５７はオフである。これにより、一次コイル４１における一次電流Ｉ１の通電が開始する。

【0041】

また、点火信号ＩＧＴがＨレベルに立ち上がっている間、矩形波パルス状の充電スイッチ信号ＳＷｃが、充電スイッチ５３のゲートに入力される。すると、充電スイッチ５３のオン後のオフ期間にコンデンサ電圧Ｖｄｃがステップ状に上昇する。
このようにして、点火信号ＩＧＴがＨレベルに立ち上がっている時刻ｔ１から時刻ｔ２間に、点火コイル４０が充電されるとともに、ＤＣＤＣコンバータ５１の出力によってコンデンサ５６にエネルギが蓄積される。このエネルギの蓄積は、時刻ｔ２までに終了する。
このとき、コンデンサ電圧Ｖｄｃ、すなわち、コンデンサ５６のエネルギ蓄積量は、充電スイッチ信号ＳＷｃのオンデューティ比及びオンオフ回数によって制御可能である。

【0042】

その後、時刻ｔ２において点火信号ＩＧＴがＬレベルに立ち下げられ、点火スイッチ４５がオフされると、それまで一次コイル４１に通電していた一次電流Ｉ１が急激に遮断される。すると、二次コイル４２に高電圧が発生し、点火プラグ７の電極間にて放電が発生する。放電が発生すると、二次コイル４２に二次電流Ｉ２が流れる。
時刻ｔ２で点火放電を発生させた後にエネルギ投入を行わない場合、二次電流Ｉ２は、破線ＢＬ１で示すように、時間経過とともに０［Ａ］に近づき、放電を維持できない程度まで減衰すると放電は終了する。このような放電による点火方式を「通常放電」という。

【0043】

それに対し、本実施形態では、時刻ｔ２の直後の時刻ｔ３にエネルギ投入期間信号ＩＧＷがＨレベルに立ち上げられ、充電スイッチ５３がオフの状態で放電スイッチ５７がオンされる。放電スイッチ５７がオンされると、コンデンサ５６の蓄積エネルギが放出され、一次コイル４１の接地側に投入される。これにより、点火放電中に、投入エネルギＰに起因する一次電流Ｉ１が通電する。

【0044】

このとき、二次コイル４２には、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に通電していた二次電流Ｉ２に対し、投入エネルギＰに起因する一次電流Ｉ１の通電に伴う追加分が同じ極性で重畳される。この一次電流Ｉ１の重畳は、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間、放電スイッチ５７がオンされる毎に行われる。
すなわち、放電スイッチ信号ＳＷｄがオンになる毎に、コンデンサ５６の蓄積エネルギにより一次電流Ｉ１が順次追加される。これに対応して、二次電流Ｉ２が順次追加される。これにより、実線ＳＬ１に示すように、二次電流Ｉ２は、目標二次電流Ｉ２^*に一致するように維持される。
時刻ｔ４でエネルギ投入期間信号ＩＧＷがＬレベルに立ち下げられると、放電スイッチ信号ＳＷｄのオンオフ動作が停止し、一次電流Ｉ１及び二次電流Ｉ２はゼロとなる。

【0045】

このように、時刻ｔ２における点火放電の後、一次コイル４１の接地側から点火コイル４０にエネルギを投入する制御方式は、周知の多重放電方式のように、一次コイル４１のバッテリ６側、或いは二次コイル４２の点火プラグ７と反対側から点火コイル４０にエネルギを投入する方式に比べ、低電圧側からエネルギを投入することで最低限のエネルギを効率良く投入しつつ、二次電流Ｉ２の極性を交番させることなく継続できるので混合気に点火可能な状態を一定期間持続させることができる。

【0046】

第１実施形態によるエンジン制御装置１は、上述したように混合気に点火可能な状態を一定期間持続させる放電制御部３０を備え、点火プラグ７の放電時間をエンジン１２における吸気、圧縮、膨張及び排気の四つの行程を１回の燃焼サイクルとして複数の燃焼サイクルに渡って制御することに特徴がある。ここで、エンジン制御装置１によるエンジン１２の制御処理について図４のフローチャートに基づいて説明する。

【0047】

最初に、ステップ（以下、「Ｓ」とする）１０１において、現在のエンジン１２における充填効率を演算する。Ｓ１０１では、吸気量センサ３９が検出する空気の流量に基づいて演算部３４が充填効率を演算する。
次に、Ｓ１０２において、現在のエンジン１２における回転数を読み込む。Ｓ１０２では、クランク位置センサ３５が検出するクランクシャフト１８の角度に基づいて演算部３４が事前に記憶しているマップからエンジン１２の回転数を読み込む。

【0048】

次に、Ｓ１０３において、排気還流弁２７が開いているか否かを判定する。排気還流弁２７は、排気還流弁制御部３３３が出力する制御信号によって開度が制御されており、排気還流弁制御部３３３は、排気還流弁２７が開いているか否かを判定することができる。Ｓ１０３において、排気還流弁２７が開いていると判定すると、Ｓ１０４に移行する。Ｓ１０３において、排気還流弁２７が閉じていると判定すると、Ｓ１０１に戻る。
このように、エンジン制御装置１によるエンジン１２の制御処理では、Ｓ１０１からＳ１０３におけるフローによって、燃焼室１６の混合気の燃焼のしにくさを判定する。

【0049】

次に、Ｓ１０４において、スロットル弁１３を閉じる方向に制御しているか否かを判定する。運転者が踏み込む図示しないアクセルペダルに電気的に接続するアクセルポジションセンサが出力する信号が演算部３４に入力されると、スロットル弁制御部３３２は演算部３４が出力する信号に基づいてスロットル弁１３の開度を制御する。すなわち、スロットル弁制御部３３２では、スロットル弁１３を閉じる方向に制御しているか否かを判定することができる。Ｓ１０４において、スロットル弁１３を閉じる方向に制御していると判定すると、Ｓ１０５に移行する。Ｓ１０４において、スロットル弁１３を開く方向または一定の開度とするよう制御していると判定すると、Ｓ１０１に戻る。

【0050】

次に、Ｓ１０５において、排気還流弁２７を閉じる制御を行う。排気還流弁制御部３３３は、排気還流弁２７を閉じるよう制御信号を出力する。これにより、排気還流弁２７は閉じられ、吸気通路１４１への還流排気の流入を停止する。

【0051】

次に、Ｓ１０６において、点火プラグ７の放電時間を延長する制御を行う。Ｓ１０６では、放電制御信号出力部３３１は、点火プラグ７の放電時間を、エンジン１２が定常運転しているとき点火プラグ７が燃焼室１６の混合気に点火するために放電する時間である通常の放電時間より長くするようエネルギ投入期間信号ＩＧＷを出力する。このとき、Ｓ１０６における放電時間は、放電制御信号出力部３３１が有しているマップであって燃焼室１６の混合気が燃焼可能な条件を読み込むことが可能なマップとＳ１０１からＳ１０３のフローの結果とに基づいて決定される。点火回路ユニット３１は、充電スイッチ５３と放電スイッチ５７との切替によってエネルギ蓄積コイル５２から点火プラグ７の放電に必要なエネルギを同じ極性で重畳して点火コイル４０に供給する。これにより、点火プラグ７の放電が通常の放電時間に比べ延長され、放電が継続されている間、図３の実線ＳＬ１に示すように比較的長い時間（図３の時間Ｐ１）二次電流Ｉ２が流れる。
Ｓ１０６において点火プラグ７の放電時間の延長制御を行った後、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１２の制御処理を終了する。

【0052】

排気還流機能を有するエンジンでは、還流排気を吸気マニホールドに還流している運転状態で車両の減速などによりスロットル弁を閉じると、スロットル弁を閉じた後の一定期間、燃焼室には還流排気を比較的多く含み失火しやすい混合気が導入される。そこで、第１実施形態によるエンジン制御装置１では、Ｓ１０１及びＳ１０２において求められるエンジン１２の運転状態及びＳ１０３において判定される排気還流弁２７の開閉状況に基づいて燃焼室１６に還流排気を比較的多く含む混合気が導入されることが予想されると、排気還流弁２７を閉じて還流排気が吸気マニホールド１４に流入することを停止する。これにより、比較的還流排気を多く含み失火しやすい混合気が大量に燃焼室１６に導入されることを防止する

【0053】

さらに、第１実施形態によるエンジン制御装置１では、排気還流弁２７を閉じた後、点火プラグ７の放電時間を延長する。

【0054】

図５に、第１実施形態によるエンジン制御装置１において一定値以上のトルクの変動が発生する頻度を比較例のエンジン制御装置と比較した特性図を示す。図５には、比較例のエンジン制御装置として、第１実施形態によるエンジン制御装置１と同じ構成であって、還流排気を比較的多く含む混合気が燃焼室に導入される場合でも点火プラグの放電時間を延長しない制御処理の結果を示している。
図５に示すように、図４のフローによって点火プラグの放電時間を延長する場合、放電時間を延長しない場合に比べ一定値以上のトルクの変動が発生する頻度が減少する。このとき、放電時間を延長しない場合では、燃焼室において失火が発生している。

【0055】

このように、第１実施形態によるエンジン制御装置１では、排気還流弁２７が開いており燃焼室１６に還流排気が導入されている運転状態において車両の減速などによってＥＧＲ率が瞬間的に増加するとき、比較的還流排気を多く含む混合気が燃焼室１６に大量に導入されることを防止する。さらに、吸気マニホールド１４内に残留する還流排気を含む混合気が燃焼室１６に導入されると、点火プラグ７の放電時間を延長し、失火を防止する。これにより、燃焼室１６に導入された混合気を確実に燃焼し、熱効率を向上することができる。

【0056】

また、第１実施形態によるエンジン制御装置１では、エネルギ投入制御の方式として、ＤＣＤＣコンバータ５１で昇圧しコンデンサ５６に蓄電した投入エネルギを一次コイル４１の接地側から投入するため、多重放電等のエネルギ投入方式に比べ、低電圧側からエネルギを投入することで最低限のエネルギを効率良く投入しつつ、混合気に点火可能な状態を一定期間持続させることができる。これにより、第１実施形態によるエンジン制御装置１が備える点火プラグ７の電極間には、混合気に点火するための必要最低限の電圧が印加されることとなり、例えば、特許文献１に記載の内燃機関の制御装置のように必要以上の電圧が点火プラグの電極間に複数回印加されることによって点火プラグの電極の摩耗が早くなることを防止することができる。したがって、第１実施形態によるエンジン制御装置１は、点火プラグ７の放電特性の変化を防止することができる。

【0057】

また、第１実施形態によるエンジン制御装置１では、エンジン１２の運転状態から失火しやすい混合気が燃焼室１６に導入されるとき、点火プラグ７の放電時間を延長する。これにより、点火プラグ７の電極間には、混合気の燃焼特性に関係なく電圧が長い時間印加されるのではなく、燃焼しにくい混合気が燃焼室１６に導入されたときのみ点火に必要な放電を発生させるための必要最低限の電圧が印加されるため、電極の負担を軽減することができる。したがって、点火プラグ７の電極の摩耗をさらに防止することができる。

【0058】

また、エネルギ投入期間ＩＧＷの間、二次電流Ｉ２は、常に負の値となる。これにより、交番電流を用いる他の方式のようにゼロクロスしないため、吹き消えの発生を防止することができる。したがって、混合気の燃焼の安定性を確保することができる。

【0059】

また、第１実施形態によるエンジン制御装置１では、二次電流検出抵抗４７及び二次電流検出回路４８を備えている。これにより、二次電流Ｉ２をフィードバック制御するため、フィードフォワード制御に対し、二次電流Ｉ２の実値を目標二次電流Ｉ２^*に精度良く一致させることができる。

【0060】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図６、７に基づいて説明する。第２実施形態による内燃機関の制御装置は、点火プラグの放電時間の延長制御が第１実施形態と異なる。第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0061】

第２実施形態におけるエンジン１２の制御処理のフローチャートを図６に示す。
第２実施形態におけるエンジン１２の制御処理は、Ｓ１０１からＳ１０５については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0062】

Ｓ１０５の次のＳ２０６において、点火プラグ７の放電時間を延長する制御を行う。Ｓ２０６では、放電制御信号出力部３３１は、点火プラグ７の放電時間を通常の放電時間より長くするようエネルギ投入期間信号ＩＧＷを出力する。このとき、Ｓ２０６における放電時間は、燃焼室１６の混合気が燃焼可能な条件を読み込むことが可能なマップとＳ１０１からＳ１０３までのフローの結果とに基づいて決定される。これにより、点火プラグ７の放電が通常の放電時間に比べ延長される。

【0063】

次に、Ｓ２０７において、Ｓ２０６において実行した点火プラグ７の放電時間の延長制御を継続する燃焼サイクルの回数を読み込む。第２実施形態によるエンジン制御装置では、演算部３４は、エンジン１２の回転数と充填効率との関係から点火プラグ７の放電時間の延長を繰り返す燃焼サイクルの回数を読み込むことが可能なマップを有している。

【0064】

ここで、演算部３４が有するマップについて図７に基づいて説明する。
図７では、エンジン１２の回転数を横軸とし、充填効率を縦軸として示している。図７に記されている曲線ＳＬ３、ＳＬ４、ＳＬ５は、エンジン１２の回転数と充填効率との関係において点火プラグ７の放電時間が延長される燃焼サイクルの回数の境界を示している。具体的には、曲線ＳＬ５と縦軸と横軸とによって囲まれる領域に含まれるエンジン１２の回転数と充填効率との関係（例えば、点Ｃ５）では、点火プラグ７の放電時間が延長される燃焼サイクルの回数は比較的多くなる。逆に、曲線ＳＬ３と縦軸と横軸とによって囲まれる領域に含まれるエンジン１２の回転数と充填効率との関係（例えば、点Ｃ３）では、点火プラグ７の放電時間が延長される燃焼サイクルの回数は比較的少なくなる。図７の傾向として、エンジン１２の回転数が低くなるほど、また、充填効率が高くなるほど点火プラグ７の放電時間が延長される燃焼サイクルの回数は多くなる。

【0065】

Ｓ２０７においては、図７に示す関係が記憶されている当該マップを参照し、Ｓ１０１において演算された充填効率及びＳ１０２において読み込まれたエンジン１２の回転数に基づいて点火プラグ７の放電時間が延長される燃焼サイクルの回数を読み込む。演算部３４は、読み込んだ燃焼サイクルの回数に応じた信号を放電制御信号出力部３３１に出力する。放電制御信号出力部３３１では、入力された信号に基づいて点火プラグ７の放電時間を延長する制御をエンジン１２の燃焼サイクルの回数に渡って行う。
Ｓ２０７において点火プラグ７の放電時間の延長制御を継続する燃焼サイクルの回数を読み込んだ後、点火プラグ７の放電時間の延長制御を当該読み込んだ回数分行う。その後、エンジン１２の制御処理を終了する。

【0066】

第２実施形態によるエンジン制御装置では、Ｓ１０１において演算された充填効率及びＳ１０２において読み込まれたエンジン１２の回転数に基づいて点火プラグ７の放電時間の延長を継続する燃焼サイクルの回数を演算部３４が記憶しているマップから決定する。これにより、燃焼室１６に複数の燃焼サイクルに渡って還流排気を比較的多く含む混合気が導入されるとき、当該複数の燃焼サイクルに渡って点火プラグ７の放電時間を延長し、混合気を確実に燃焼する。したがって、第２実施形態は、第１実施形態と同じ効果を奏する。

【0067】

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図８に基づいて説明する。第３実施形態による内燃機関の制御装置は、点火プラグの放電時間の延長制御が第１実施形態と異なる。第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0068】

第３実施形態におけるエンジン１２の制御処理のフローチャートを図８に示す。
第３実施形態におけるエンジン１２の制御処理は、Ｓ１０１からＳ１０５については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0069】

Ｓ１０５の次のＳ３０６において、点火プラグ７の放電開始タイミングを進角側に移行する制御を行う。
次に、Ｓ３０７において、点火プラグ７の放電時間を延長する制御を行う。Ｓ３０７では、放電制御信号出力部３３１は、点火プラグ７の放電時間を通常の放電時間より長くするようエネルギ投入期間信号ＩＧＷを出力する。このとき、Ｓ３０７における放電時間は、燃焼室１６の混合気が燃焼可能な条件を読み込むことが可能なマップとＳ１０１からＳ１０３のフローの結果とに基づいて決定される。これにより、点火プラグ７の放電は、Ｓ３０６において進角側に制御されたタイミングから行われ、通常の放電時間より長い時間行われる。
Ｓ３０７において点火プラグ７の放電時間の延長制御を行った後、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１２の制御処理を終了する。

【0070】

従来のエンジン制御装置では、ＥＧＲ率が高い場合、混合気に点火しても火炎核の形成が遅くなるため、火炎が燃焼室全体に広がる時期も遅くなる。このため、トルクの変動が大きくなるおそれがある。
そこで、第３実施形態によるエンジン制御装置では、Ｓ３０６において点火プラグ７の放電開始タイミングを進角側に移行する。これにより、進角側に移行した放電開始タイミングから比較的長い時間放電を継続することによって燃焼室１６全体に火炎を広げることができる。したがって、第３実施形態では、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、トルクの変動を小さくすることができる。

【0071】

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について、図９に基づいて説明する。第４実施形態による内燃機関の制御装置は、点火プラグの放電時間の延長制御に加えインジェクタの燃料噴射制御を行う点が第１実施形態と異なる。第１実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0072】

第４実施形態によるエンジン制御装置は、点火プラグ７、放電制御部３０、スロットル弁１３、排気還流弁２７、スロットル弁制御部３３２、排気還流弁制御部３３３に加え、インジェクタ１５、及び、噴射制御部３３４を備える。

【0073】

第４実施形態におけるエンジン１２の制御処理のフローチャートを図９に示す。
第４実施形態におけるエンジン１２の制御処理は、Ｓ１０１からＳ１０５については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0074】

Ｓ１０５の次のＳ４０６において、点火プラグ７の放電時間を延長する制御を行う。Ｓ４０６では、放電制御信号出力部３３１は、点火プラグ７の放電時間を通常の放電時間より長くするようエネルギ投入期間信号ＩＧＷを出力する。このとき、Ｓ４０６における放電時間は、燃焼室１６の混合気が燃焼可能な条件を読み込むことが可能なマップとＳ１０１からＳ１０３のフローの結果とに基づいて決定される。これにより、点火プラグ７の放電が通常の放電時間に比べ延長される。

【0075】

次に、Ｓ４０７において、インジェクタ１５による燃料噴射の噴射時間を延長する制御を行う。噴射制御部３３４は、演算部３４が出力する信号に基づいてインジェクタ１５の噴射時間を、エンジン１２が定常運転しているときインジェクタ１５が燃焼室１６に燃料を噴射する時間である通常の噴射時間より長くする。これにより、燃焼室１６に通常より多くの燃料が噴射され、燃焼室１６の混合気はインジェクタ１５の噴射時間を延長しない場合に比べ燃料が相対的に多くなる。
Ｓ４０７においてインジェクタ１５の噴射時間の延長制御を行った後、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１２の制御処理を終了する。

【0076】

第４実施形態によるエンジン制御装置では、燃焼室１６に燃料が相対的に多い混合気を形成する。これにより、点火プラグ７の放電による点火が容易になり、混合気を確実に燃焼することができる。したがって、第４実施形態は、第１実施形態と同じ効果を奏するとともに、トルクの変動を小さくすることができる。

【0077】

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について、図１０に基づいて説明する。第５実施形態による内燃機関の制御装置は、インジェクタによる燃料噴射制御を行う時期が第４実施形態と異なる。第４実施形態と実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0078】

第５実施形態におけるエンジン１２の制御処理のフローチャートを図１０に示す。
第５実施形態におけるエンジン１２の制御処理は、Ｓ１０１からＳ１０５については、第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0079】

Ｓ１０５の次のＳ５０６において、点火プラグ７の放電時間を延長する制御を行う。Ｓ５０６では、放電制御信号出力部３３１は、点火プラグ７の放電時間を通常の放電時間より長くするようエネルギ投入期間信号ＩＧＷを出力する。このとき、Ｓ５０６における放電時間は、燃焼室１６の混合気が燃焼可能な条件を読み込むことが可能なマップとＳ１０１からＳ１０３のフローの結果とに基づいて決定される。これにより、点火プラグ７の放電が通常の放電時間に比べ延長される。

【0080】

次に、Ｓ５０７において、インジェクタ１５による燃料噴射をエンジン１２の圧縮行程の最中に行う。噴射制御部３３４は、クランク位置センサ３５によって検出されるクランクシャフト１８の角度に基づいて、エンジン１２が定常運転しているときインジェクタ１５が燃焼室１６に燃料を噴射する時期である通常の噴射時期に加え、ピストン１７が圧縮行程において下死点から上死点に移動しているとき燃焼室１６に燃料を噴射する。これにより、点火プラグ７の電極の近傍には、燃料が相対的に多い混合気が形成される。
Ｓ５０７においてインジェクタ１５の圧縮行程における燃焼噴射制御を行った後、今回の燃焼サイクルにおけるエンジン１２の制御処理を終了する。

【0081】

第５実施形態によるエンジン制御装置では、エンジン１２の圧縮行程において点火プラグ７の近傍に燃料が相対的に多い混合気が形成する。これにより、点火プラグ７の放電による点火が容易になり、混合気を確実に燃焼することができる。したがって、第５実施形態は、第４実施形態と同じ効果を奏するともに、さらにトルク変動を小さくすることができる。

【0082】

（その他の実施形態）
（ア）上述した実施形態では、排気還流弁が開いているか否かを排気還流弁制御部が出力する制御信号に基づいて判定するとした。しかしながら、排気還流弁の状態を判定する方法はこれに限定されない。充填効率及び回転数と排気還流弁の開閉との関係を示すマップに従って排気還流弁が開いているか否かを判定してもよい。また、排気還流弁の開度を検出する排気還流弁開度センサを別途設け、当該センサが出力する信号によって排気還流弁が開いているか否かを判定してもよい。

【0083】

（イ）上述した実施形態では、スロットル弁を閉じる方向に制御しているか否かをスロットル弁制御部が判定するとした。しかしながら、スロットル弁の状態を判定する方法はこれに限定されない。スロットル開度センサが検出するスロットル弁の開度の経時変化からスロットル弁を閉じる方向に制御しているか否かを判定してもよい。

【0084】

（ウ）上述した実施形態では、スロットル弁の開度を制御するスロットル弁制御部を特許請求の範囲に記載の「吸気調整弁制御部」及び「吸気調整弁判定手段」として一体に設け、排気還流弁の開度を制御する排気還流弁制御部を特許請求の範囲に記載の「排気還流弁制御部」及び「排気還流弁判定手段」として一体に設けるとした。しかしながら、「吸気調整弁制御部」と「吸気調整弁判定手段」、または、「排気還流弁制御部」と「排気還流弁判定手段」とは別々に設けられてもよい。

【0085】

（エ）上述した実施形態では、本出願人が開発した「一次コイルの接地側からエネルギ投入する方式」における制御条件を放電時期に応じて点火プラグにおける放電時間を延長するとした。この他、二次電流又はエネルギ投入期間を可変制御可能な方式であれば、従来の多重放電方式や特開２０１２−１６７６６５号公報に開示された「ＤＣＯ方式」等のエネルギ投入制御方式に対して、本発明を適用し、放電時期に応じて点火プラグにおける放電時間を延長するようにしてもよい。また、図１１に示すように、二次電流の最大電流を通常（図１１の破線ＢＬ２）より大きくなるよう実線ＳＬ２のように流し、二次電流が流れ始めてから減衰するまで時間Ｐ２を長くすることによって点火プラグの放電時間を延長してもよい。

【0086】

また、放電制御部によるエネルギ投入制御は、図３に示すように、点火信号のＨレベル中に充電スイッチ信号をオンオフしてコンデンサ電圧を蓄積した後、エネルギ投入期間に、一次コイルの接地側にエネルギを投入する方法に限らない。例えば、エネルギ投入期間に、充電スイッチ信号と放電スイッチ信号とを交互にオンオフ制御することで、充電スイッチ信号がオンのときエネルギ蓄積コイルが蓄積したエネルギを、その都度、一次コイルの接地側に投入するようにしてもよい。その場合、コンデンサを備えなくてもよい。

【0087】

（オ）上述した実施形態では、放電制御部は、二次電流検出抵抗及び二次電流検出回路を備え、二次電流をフィードバック制御するとした。しかしながら、二次電流の制御の方法は、これに限定されない。例えば、二次電流をフィードフォワード制御してもよい。

【0088】

（カ）上述の実施形態では、点火スイッチは、ＩＧＢＴに限らず、比較的耐圧の高い他のスイッチング素子で構成されてもよい。また、充電スイッチ及び放電スイッチは、ＭＯＳＦＥＴに限らず、他のスイッチング素子で構成されてもよい。

【0089】

（キ）上述の実施形態では、直流電源は、バッテリであるとした。しかしながら、直流電源の種類はこれに限定されない。例えば、交流電源をスイッチングレギュレータ等によって安定化した直流安定化電源等で構成されてもよい。

【0090】

（ク）上記実施形態では、エネルギ投入部は、ＤＣＤＣコンバータによって、バッテリの電圧を昇圧しているとした。しかしながら、エネルギ投入部の種類はこれに限定されない。放電制御部がハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される場合、主機バッテリの出力電圧をそのまま、或いは降圧して、投入エネルギとして用いてもよい。

【0091】

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

【符号の説明】

【0092】

１ ・・・エンジン制御装置（内燃機関の制御装置）、
７ ・・・点火プラグ、
１２ ・・・エンジン（内燃機関）、
１３ ・・・スロットル弁（吸気調整弁）、
１４ ・・・吸気マニホールド（吸気系）、
２０ ・・・排気マニホールド（排気系）、
２６ ・・・排気還流管（排気還流系）、
２７ ・・・排気還流弁、
３０ ・・・放電制御部、
３３２ ・・・スロットル弁制御部（吸気調整弁制御部）、
３３３ ・・・排気還流弁制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】