特開 2024-58302 エンジン点火装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024058302

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】エンジン点火装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 23/08 20060101AFI20240418BHJP

   F02P 13/00 20060101ALI20240418BHJP

   F02P 15/08 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

F02B23/08 M

F02B23/08 L

F02P13/00 301A

F02P15/08 301B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022165580

(22)【出願日】2022-10-14

(71)【出願人】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山下 翔平

【テーマコード（参考）】

3G019

3G023

【Ｆターム（参考）】

3G019BB12

3G019GA15

3G019KA17

3G023AA02

3G023AB02

3G023AB03

3G023AG02

(57)【要約】

【課題】２つの着火点で、高い空燃比領域において、混合気を確実に燃焼させることが可能な点火制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン点火装置は、一対の吸気バルブと一対の排気バルブとの間に配置されて、燃焼室内の混合気に点火する第１点火プラグと、一対の吸気バルブの間に配置されて、第１点火プラグによる点火に続いて燃焼室内の混合気に点火する第２点火プラグと、燃焼室内の燃料の燃焼状態を算出するＭＢＦ算出部（算出部）と、超希薄燃焼を行う場合に、第１点火プラグに対して点火を指示した後で、ＭＢＦ算出部が算出した燃料の燃焼状態が所定の状態であることを条件として、第２点火プラグに対して点火を指示する点火指示部（点火制御部）と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の吸気バルブと一対の排気バルブとの間に配置されて、燃焼室内の混合気に点火する第１点火プラグと、
一対の前記吸気バルブの間に配置されて、前記第１点火プラグによる点火に続いて前記燃焼室内の混合気に点火する第２点火プラグと、
前記燃焼室内の燃料の燃焼状態を算出する算出部と、
超希薄燃焼を行う場合に、前記第１点火プラグに対して点火を指示した後で、前記算出部が算出した燃料の燃焼状態が所定の状態であることを条件として、前記第２点火プラグに対して点火を指示する点火制御部と、を備える、
エンジン点火装置。

【請求項2】

前記第２点火プラグの火花ギャップは、上面視で、前記一対の吸気バルブのバルブ中心を結ぶ線分の中点の位置に設置される、
請求項１に記載のエンジン点火装置。

【請求項3】

前記点火制御部は、
超希薄燃焼を行う場合に、前記第１点火プラグに対して点火を指示した後で、過去の燃焼サイクルで発生した熱発生量の平均値に対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生量の比率で算出される熱発生量の比率が所定値よりも大きいことを条件として、前記第２点火プラグに対して点火を指示する、
請求項１または請求項２に記載のエンジン点火装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン点火装置に関する。

【背景技術】

【0002】

脱炭素社会の実現に向けて、希薄燃焼、高ＥＧＲを実現する高希釈エンジンの開発が行われている（例えば、特許文献１）。希薄燃焼の課題はＮＯｘの低減であり、そのために、空燃比（Ａ／Ｆ）が所定値（例えば２４）を超えた状態、即ち超希薄燃焼（スーパーリーンバーン）と呼ばれる領域で安定した燃焼を行うのが望ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－２７０８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空燃比が所定値を超える領域で燃焼を成立させるためには、燃焼を高速に行う必要がある。しかし、空燃比が２４を超える領域では、燃焼が遅く未燃が多くなる。そのために、特許文献１に開示された点火装置では、多点着火制御を行っている。

【0005】

しかしながら、従来の多点着火は、混合気の空間的な偏りについて考慮されておらず、混合気の空間的な偏りを考慮した点火装置の配置について言及されていなかった。また、従来の多点着火では、着火点を３点以上設けていたため、コストや消費電力の増加を招いていた。

【0006】

本発明の目的は、２点の着火点で、高い空燃比領域において、混合気を確実に燃焼させることが可能なエンジン点火装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の目的を達成するため、本発明の点火制御装置は、一対の吸気バルブと一対の排気バルブとの間に配置されて、燃焼室内の混合気に点火する第１点火プラグと、一対の前記吸気バルブの間に配置されて、前記第１点火プラグによる点火に続いて前記燃焼室内の混合気に点火する第２点火プラグと、前記燃焼室内の燃料の燃焼状態を算出する算出部と、超希薄燃焼を行う場合に、前記第１点火プラグに対して点火を指示した後で、前記算出部が算出した燃料の燃焼状態が所定の状態であることを条件として、前記第２点火プラグに対して点火を指示する点火制御部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、２つの着火点で、高い空燃比領域において、混合気を確実に燃焼させることができる。

【0009】

また、本発明に係るエンジン点火装置において、前記第２点火プラグの火花ギャップは、上面視で、前記一対の吸気バルブのバルブ中心を結ぶ線分の中点の位置に設置される。

【0010】

この構成によれば、第１点火プラグによる着火で燃焼しきれなかった未燃焼ガスが、タンブル流に乗って吸気バルブの付近に到達した際に、第２点火プラグで着火するため、燃焼室における混合気の燃焼を空間的に均一にすることができる。したがって、効果的な火炎伝播を実現でき、これによって燃焼の高速化を実現することができる。

【0011】

また、本発明に係るエンジン点火装置において、点火制御部は、超希薄燃焼を行う場合に、前記第１点火プラグに対して点火を指示した後で、過去の燃焼サイクルで発生した熱発生量の平均値に対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生量の比率で算出される熱発生量の比率が所定値よりも大きいことを条件として、前記第２点火プラグに対して点火を指示する。

【0012】

この構成によれば、第１点火プラグによる着火で燃焼しきれなかった未燃焼ガスが第２点火プラグ付近に到達するタイミングを高い精度で予測して、予測されたタイミングで第２点火プラグに点火することによって、未燃焼ガスを確実に燃焼させることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、２つの着火点で、高い空燃比領域において、混合気を確実に燃焼させることが可能なエンジン点火装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】図１Ａは、実施形態に係るエンジン点火装置を備えたエンジンのシリンダヘッドの１例を示す縦断面図である。

【図1B】図１Ｂは、実施形態に係るエンジン点火装置を備えたエンジンのシリンダヘッドの１例を示す横断面図である。

【図2】図２は、実施形態に係るエンジン点火装置のハードウエア構成の一例を示す縦断面図および横断面図である。

【図3】図３は、実施形態に係るエンジン点火装置のＥＣＵが備える機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係るエンジン点火装置のＥＣＵが行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下では、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0016】

（エンジン点火装置の概略構成）
図１Ａと図１Ｂを用いて、実施形態のエンジン点火装置１０の概略構成を説明する。図１Ａは、実施形態に係るエンジン点火装置を備えたエンジンのシリンダヘッドの１例を示す縦断面図である。図１Ｂは、実施形態に係るエンジン点火装置を備えたエンジンのシリンダヘッドの１例を示す横断面図である。

【0017】

図１Ａと図１Ｂに示すように、エンジンのシリンダヘッド１１は、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂと一対の排気バルブ１７ａ，１７ｂとを備える。

【0018】

吸気バルブ１５ａは、吸気ポート１４ａを流れる空気または混合気を燃焼室１３に導入する。吸気バルブ１５ｂは、吸気ポート１４ｂを流れる空気または混合気をシリンダヘッド１１の内部に導入する。

【0019】

排気バルブ１７ａは、燃焼室１３で発生した燃焼ガスを、排気ポート１６ａを通して排気する。排気バルブ１７ｂは、燃焼室１３で発生した燃焼ガスを、排気ポート１６ｂを通して排気する。ここで、吸気ポート１４ａと排気ポート１６ａとは、エンジンを上面から見た場合に、図１Ｂに示すように直線上に対称に配置されている。また、吸気ポート１４ｂと排気ポート１６ｂとも、エンジンを上面から見た場合に、直線上に対称に配置されている。

【0020】

なお、エンジン点火装置１０が適用されるエンジンは、燃料を吸気ポート１４ａ，１４ｂの内部に噴射するポート噴射式であってもよいし、燃料を燃焼室１３に直接噴射する直噴式であってもよい。

【0021】

シリンダヘッド１１には、混合気に点火する第１点火プラグ１８と第２点火プラグ１９とが、燃焼室１３の内部に向けて設置される。

【0022】

第１点火プラグ１８は、燃焼室１３の真上に、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂと一対の排気バルブ１７ａ，１７ｂとの間の位置に設置されて、火花ギャップ１８ａで発生した火花によって、燃焼室１３内の混合気に点火する。

【0023】

第２点火プラグ１９は、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂの間に設置されて、火花ギャップ１９ａで発生した火花によって、燃焼室１３内の混合気に点火する。なお、第２点火プラグ１９による点火は、第１点火プラグ１８による点火が行われた後で行われる。詳しくは後述する。

【0024】

以下、エンジン点火装置１０が、ポート噴射式のエンジンに適用された場合について、混合気の挙動を説明する。

【0025】

図１Ａに示す吸入行程において、吸気バルブ１５ａ，１５ｂが開いてピストン１２が矢印Ａの方向に下降すると、混合気は、吸気ポート１４ａ，１４ｂから燃焼室１３内に吸入される。燃焼室１３に進入した混合気は、吸気ポート１４ａ，１４ｂにおける流れの方向を維持して、燃焼室１３の奥、即ちＹ軸正側に向かって進行する。

【0026】

その後、混合気は、吸入行程において矢印Ａの方向に下降するピストン１２の上縁に沿って折り返し、吸気バルブ１５ａ，１５ｂの側、即ちＹ軸負側に向かって進行する。即ち、燃焼室１３内に吸入された混合気は、燃焼室１３内で、図１ＡにおけるＸ軸に対して時計回りの縦渦であるタンブル流Ｔを形成する。特に、本実施形態のエンジン点火装置１０が適用されるエンジンでは、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂに連通する一対の吸気ポート１４ａ，１４ｂと、一対の排気バルブ１７ａ，１７ｂに連通する一対の排気ポート１６ａ，１６ｂと、は直線上に対称に配置されているため、燃焼後の排気とそれに続く吸気とが低抵抗で実行されることによって、タンブル流Ｔを発生させやすい。

【0027】

エンジン点火装置１０は、吸入行程に続く圧縮行程の後で、吸入した混合気に着火を行う。エンジン点火装置１０は、まず、第１点火プラグ１８の火花ギャップ１８ａに火花を発生させる。火花ギャップ１８ａに発生した火花によって、混合気が燃焼する。混合気の燃焼は、火花ギャップ１８ａの位置から、タンブル流Ｔに乗って、燃焼室１３内における第１点火プラグ１８から排気バルブ１７ａ，１７ｂに亘る領域に広がる。

【0028】

このようにして発生した混合気の燃焼は、タンブル流Ｔに乗って、吸気バルブ１５ａ，１５ｂの側に伝播する。しかし、燃焼が吸気バルブ１５ａ，１５ｂの側に伝播する頃には、タンブル流Ｔの勢いが落ちて混合気の流れが崩れる、いわゆる乱流崩壊が発生する。この乱流崩壊によって、第１点火プラグ１８の着火で燃焼しなかった未燃焼の混合気が発生する。

【0029】

本実施形態のエンジン点火装置１０は、第１点火プラグ１８による着火に続いて、タンブル流が乱流崩壊を発生した際に、吸気バルブ１５ａ，１５ｂの近傍で第２点火プラグ１９に着火する。これによって、第１点火プラグ１８による着火で燃焼しなかった未燃焼ガスを燃焼させる。

【0030】

なお、タンブル流Ｔが乱流崩壊を発生したことは、例えば、過去の燃焼サイクルで発生した熱量の平均値に対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱量の比率が所定値よりも大きいことによって判定すればよい。詳しくは後述する。

【0031】

（エンジン点火装置のハードウエア構成）
図２を用いて、エンジン点火装置１０の概略構造を説明する。図２は、実施形態に係るエンジン点火装置のハードウエア構成の一例を示す縦断面図および横断面図である。

【0032】

実施形態のエンジン点火装置１０は、エンジンに設置されて、燃焼室１３に吸入した混合気に着火する。

【0033】

シリンダヘッド２３によって形成された燃焼室１３の頂部には、一対の吸気ポート１４ａ，１４ｂと一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂ、および一対の排気ポート１６ａ，１６ｂと一対の排気バルブ１７ａ，１７ｂとが設置される。一対の吸気ポート１４ａ，１４ｂと一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂ、および一対の排気ポート１６ａ，１６ｂと一対の排気バルブ１７ａ，１７ｂとは、図１Ｂおよび図２の横断面図に示すように、それぞれが直線上に対称に配置されている。このようなポート配置とバルブ配置をとることによって、燃焼室１３に吸入された混合気がタンブル流Ｔを発生しやすい。

【0034】

燃焼室１３の頂上には第１点火プラグ１８が設置される。また、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂの間には第２点火プラグ１９が設置される。第２点火プラグ１９は、図２の横断面図に示すように、当該第２点火プラグ１９の火花ギャップ１９ａが、燃焼室１３を上方から見て、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂのバルブ中心１５ｃ，１５ｄを結ぶ線分の中点の位置に設置される。超希薄燃焼では、燃焼前半（ＭＢＦ＝５０％）まで燃焼室１３の排気側で燃焼し、燃焼後半（ＭＢＦ＝５０％）以降は、燃焼室１３の吸気側で燃焼する。つまり、吸気側一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂの間で、タンブル流が崩壊されると予想される位置（ＭＢＦ＝６０％のときに燃焼火炎がいると予想される位置）である吸気側一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂの間に、第２点火プラグ１９が設置される。なお、ＭＢＦは、燃焼状態を示すパラメータであり、詳しくは後述する。

【0035】

燃焼室１３の下方には、燃焼室１３のボア壁面２２に沿って摺動するピストン１２が設置される。ピストン１２の下方に連結されたコンロッド２０の他端部は、クランクシャフト２１に接続される。燃焼室１３で発生した混合気の爆発力は、ピストン１２の上下運動を発生させる。ピストン１２の上下運動は、クランクシャフト２１の回転運動に変換されて、エンジンが搭載された車両の駆動力を生み出す。

【0036】

燃焼室１３のボア壁面２２には、筒内圧センサ３０が設置される。筒内圧センサ３０は、エンジンの燃焼圧力を計測する。筒内圧センサ３０を用いて、燃焼圧力を時系列で計測することによって、エンジンの燃焼に伴う燃焼室１３内の圧力変動を計測することができる。筒内圧センサ３０としては、例えば、圧力の変動を抵抗値の変動として検出する圧電素子等が用いられる。

【0037】

クランクシャフト２１の近傍には、クランク角センサ３１が設置される。クランク角センサ３１は、クランクシャフト２１の回転角度を計測する。クランク角センサ３１は、例えば、クランクシャフト２１の周囲に設置した、クランクシャフト２１と共に回転する、周囲にスリットを設けた円盤の回転角度を、フォトトランジスタ等の光学素子や電磁ピックアップ等で計測する。

【0038】

排気ポート１６ａ，１６ｂには、空燃比センサ３２が設置される。空燃比センサ３２は、排気ガス中の酸素濃度を計測する。空燃比センサ３２としては、例えばＯ_２センサやＡ／Ｆセンサ等が用いられる。

【0039】

筒内圧センサ３０、クランク角センサ３１、空燃比センサ３２のそれぞれの出力は、ＥＣＵ２５に入力される。ＥＣＵ２５は、空燃比センサ３２から取得した酸素濃度に基づいて、空燃比を算出する。そして、ＥＣＵ２５は、空燃比が所定の値（例えば２４）よりも大きいことを条件として、第１点火プラグ１８に点火する。実施形態のエンジン点火装置１０は、超希薄燃焼（スーパーリーンバーン）と呼ばれる、理論空燃比に対して燃料濃度が半分程度の空燃比の領域で、混合気を燃焼させる。具体的には、例えば空燃比２４程度の領域で燃焼を起こさせる。

【0040】

また、ＥＣＵ２５は、筒内圧センサ３０から取得した筒内圧に基づいて、燃焼室１３で発生した過去所定サイクル（例えば１０サイクル）の熱発生総量の平均値である平均熱発生量Ｑｔを算出する。そして、ＥＣＵ２５は、筒内圧センサ３０から取得した筒内圧と、クランク角センサ３１から取得したクランク角に基づいて、現在の燃焼サイクルにおける熱発生率Ｑｉ（Ｊ／ｄｅｇ）を算出する。更に、ＥＣＵ２５は、熱発生率Ｑｉの積分値である熱発生量Ｑ（Ｊ）を算出する。そして、ＥＣＵ２５は、過去所定サイクルの平均熱発生量Ｑｔに対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生率の積分値（熱発生量Ｑ）の比率（Ｑ／Ｑｔ）で算出される熱発生量の比率（ＭＢＦ（Mass Burned Function）ともいわれる）が所定値よりも大きいことを条件として、第２点火プラグ１９に点火する。

【0041】

また、ＥＣＵ２５は、イグニッションスイッチ３３の状態を検出することによって、エンジンが動作しているか停止しているかを判定する。なお、イグニッションスイッチ３３は、非図示のセルモータに電源を供給してエンジンを始動させるためのスイッチである。エンジンが動作している際は、イグニッションスイッチ３３はＯＮ状態を保持する。

【0042】

（ＥＣＵの機能構成）
図３を用いて、エンジン点火装置１０が備えるＥＣＵ２５の機能構成を説明する。図３は、実施形態に係るエンジン点火装置のＥＣＵが備える機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

【0043】

ＥＣＵ２５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等に記憶された制御プログラムをＲＡＭ（Random Access Memory）に展開して動作させることによって、図３に示す空燃比算出部４１と、筒内圧計測部４２と、クランク角計測部４３と、平均熱発生量算出部４４と、ＭＢＦ算出部４５と、点火指示部４６と、イグニッションスイッチ状態検出部４７とを機能部として実現する。なお、これらの機能部の一部または全ては、専用ハードウエアによって実現されてもよい。

【0044】

空燃比算出部４１は、混合気の空燃比を算出する。

【0045】

筒内圧計測部４２は、燃焼室１３内の燃焼圧力を計測する。

【0046】

クランク角計測部４３は、クランクシャフト２１の回転角度を計測する。具体的には、クランク角計測部４３は、クランク角センサ３１の出力を読み取ることによって、クランクシャフト２１の回転角度を計測する。

【0047】

平均熱発生量算出部４４は、過去の燃焼サイクルで発生した熱量の平均値を算出する。具体的には、平均熱発生量算出部４４は、筒内圧センサ３０から取得した筒内圧に基づいて、燃焼室１３で発生した過去所定サイクル（例えば１０サイクル）の熱発生総量の平均値である平均熱発生量Ｑｔを算出する。

【0048】

ＭＢＦ算出部４５は、過去所定サイクルの平均熱発生量Ｑｔに対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生率の積分値（熱発生量Ｑ）の比率（Ｑ／Ｑｔ）、即ち熱発生量の比率（ＭＢＦ）を算出する。なお、ＭＢＦ算出部４５は、本開示における算出部の一例である。

【0049】

点火指示部４６は、空燃比が所定値（例えば２４）以上である場合に、第１点火プラグ１８に対して点火を指示する。また、点火指示部４６は、第１点火プラグ１８に対して点火を指示した後で、ＭＢＦ算出部４５が算出した熱発生量の比率（ＭＢＦ）が所定値（例えば６０％）よりも大きいことを条件として、第２点火プラグ１９に対して点火を指示する。点火指示部４６は、本開示における点火制御部の一例である。なお、熱発生量の比率（ＭＢＦ）が６０％よりも大きくなるタイミングは、タンブル流が崩壊するタイミングとほぼ重なる。タンブル流が崩壊すると、燃焼速度が遅くなり、燃焼が弱まることが推定されるため、そのタイミングを検出して、第２点火プラグ１９に対して点火を指示することによって、未燃焼の混合気を燃焼させる。

【0050】

イグニッションスイッチ状態検出部４７は、イグニッションスイッチ３３がＯＮ状態、即ちエンジンが動作しているか、またはＯＦＦ状態、即ちエンジンが停止しているかを判定する。

【0051】

（エンジン点火装置が行う処理の流れ）
図４を用いて、エンジン点火装置１０が行う処理の流れを説明する。図４は、実施形態に係るエンジン点火装置のＥＣＵが行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0052】

イグニッションスイッチ状態検出部４７は、イグニッションスイッチ３３がＯＮであるかを判定する（ステップＳ１１）。イグニッションスイッチ３３がＯＮであると判定される（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）とステップＳ１２に進む。一方、イグニッションスイッチ３３がＯＮであると判定されない（ステップＳ１１：Ｎｏ）とステップＳ１１の判定を繰り返す。

【0053】

ステップＳ１１において、イグニッションスイッチ３３がＯＮであると判定されると、空燃比算出部４１は、空燃比が２４よりも大きいかを判定する（ステップＳ１２）。空燃比が２４よりも大きいと判定される（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）とステップＳ１３に進む。一方、空燃比が２４よりも大きいと判定されない（ステップＳ１２：Ｎｏ）とステップＳ１４に進む。なお、ステップＳ１２では、空燃比が２４よりも大きいかを判定しているが、具体的な空燃比の値は一例であって、２４に限定されるものではない。

【0054】

ステップＳ１２において、空燃比が２４よりも大きいと判定されると、平均熱発生量算出部４４は、過去１０サイクルの熱発生量を平均化して、平均熱発生量Ｑｔを算出する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３では、過去１０サイクルの熱発生量を平均化しているが、具体的なサイクル数は一例であって、１０サイクルに限定されるものではない。

【0055】

点火指示部４６は、第１点火プラグ１８に対して点火を指示する（ステップＳ１５）。

【0056】

筒内圧計測部４２は、燃焼室１３内の燃焼圧力を計測する（ステップＳ１６）。

【0057】

ＭＢＦ算出部４５は、ステップＳ１６で計測された筒内圧波形を熱発生率Ｑｉ（Ｊ／ｄｅｇ）に変換する（ステップＳ１７）。

【0058】

続いて、ＭＢＦ算出部４５は、熱発生率Ｑｉを積分することによって、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生量の積分値である熱発生量Ｑを算出する（ステップＳ１８）。

【0059】

更に、ＭＢＦ算出部４５は、過去１０サイクルの平均熱発生量Ｑｔに対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生量Ｑの比率（Ｑ／Ｑｔ）、即ちМＢＦが６０％よりも大きいかを判定する（ステップＳ１９）。ＭＢＦが６０％よりも大きいと判定される（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）とステップＳ２０に進む。一方、ＭＢＦが６０％よりも大きいと判定されない（ステップＳ１９：Ｎｏ）と、ステップＳ１２に戻って、前記した処理を繰り返す。

【0060】

ステップＳ１９において、ＭＢＦが６０％よりも大きいと判定されると、点火指示部４６は、第２点火プラグ１９に対して点火を指示する（ステップＳ２０）。その後、ステップＳ２１に進む。

【0061】

ステップＳ１２に戻って、ステップＳ１２において、空燃比が２４よりも大きいと判定されないと、点火指示部４６は、第１点火プラグ１８に対して点火を指示する（ステップＳ１４）。その後、ステップＳ２１に進む。

【0062】

ステップＳ１４またはステップＳ２０に続いて、イグニッションスイッチ状態検出部４７は、イグニッションスイッチ３３がＯＦＦであるかを判定する（ステップＳ２１）。イグニッションスイッチ３３がＯＦＦであると判定される（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）と、ＥＣＵ２５は、図４の処理を終了する。一方、イグニッションスイッチ３３がＯＦＦであると判定されない（ステップＳ２１：Ｎｏ）と、ステップＳ１２に戻って、前記した処理を繰り返す。なお、ステップＳ１３に記載した処理は、必ずしもこの位置で行う必要はなく、ステップＳ１９の前であれば、いつ行ってもよい。

【0063】

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、実施形態に係るエンジン点火装置１０は、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂと一対の排気バルブ１７ａ，１７ｂとの間に配置されて、燃焼室１３内の混合気に点火する第１点火プラグ１８と、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂの間に配置されて、燃焼室１３内の混合気に点火する第２点火プラグ１９と、燃焼室１３内の燃料の燃焼状態を算出するＭＢＦ算出部４５（算出部）と、超希薄燃焼を行う場合に、第１点火プラグ１８に対して点火を指示した後で、ＭＢＦ算出部４５が算出した燃料の燃焼状態が所定の状態であることを条件として、第２点火プラグ１９に対して点火を指示する点火指示部４６（点火制御部）と、を備える。したがって、燃焼後半の速度を向上させることができるため、燃焼室１３内における混合気の燃焼を空間的に均一にすることができる。これによって、効果的な火炎伝播を実現でき、燃焼の高速化を実現することができる。そのため、高い空燃比領域において、混合気を確実に燃焼させることができるため、ＮＯｘと未燃焼ガスの排出量が低減するとともに、車両の燃費が向上する。また、着火点は２点でよいため、３点以上の多点着火を行う装置に比べて、コストおよび消費電力を低減することができる。

【0064】

また、実施形態に係るエンジン点火装置１０において、第２点火プラグ１９の火花ギャップ１９ａは、上面視、即ち燃焼室１３の上方から見て、一対の吸気バルブ１５ａ，１５ｂのバルブ中心１５ｃ，１５ｄを結ぶ線分の中点の位置に設置される。したがって、第１点火プラグ１８による着火で燃焼しきれなかった未燃焼ガスが、タンブル流Ｔに乗って吸気バルブ１５ａ，１５ｂの付近に到達した際に、第２点火プラグ１９で着火するため、燃焼室１３における混合気の燃焼を空間的に均一にすることができる。したがって、効果的な火炎伝播を実現でき、これによって燃焼の高速化を実現することができる。

【0065】

また、実施形態に係るエンジン点火装置１０において、点火指示部４６（点火制御部）は、超希薄燃焼を行う場合に、第１点火プラグ１８に対して点火を指示した後で、過去の燃焼サイクルで発生した熱発生量の平均値に対する、現在の燃焼サイクルで発生した熱発生量の比率で算出される熱発生量の比率が所定値よりも大きいことを条件として、第２点火プラグ１９に対して点火を指示する。したがって、第１点火プラグ１８による着火で燃焼しきれなかった未燃焼ガスが第２点火プラグ１９付近に到達するタイミングを高い精度で予測して、予測されたタイミングで第２点火プラグ１９に点火することによって、未燃焼ガスを確実に燃焼させることができる。

【0066】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。また、この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１０ エンジン点火装置
１１ シリンダヘッド
１２ ピストン
１３ 燃焼室
１４ａ，１４ｂ 吸気ポート
１５ａ，１５ｂ 吸気バルブ
１５ｃ，１５ｄ バルブ中心
１６ａ，１６ｂ 排気ポート
１７ａ，１７ｂ 排気バルブ
１８ 第１点火プラグ
１８ａ 火花ギャップ
１９ 第２点火プラグ
１９ａ 火花ギャップ
２０ コンロッド
２１ クランクシャフト
２２ ボア壁面
２３ シリンダヘッド
２５ ＥＣＵ
３０ 筒内圧センサ
３１ クランク角センサ
３２ 空燃比センサ
３３ イグニッションスイッチ
４１ 空燃比算出部
４２ 筒内圧計測部
４３ クランク角計測部
４４ 平均熱発生量算出部
４５ ＭＢＦ算出部（算出部）
４６ 点火指示部（点火制御部）
４７ イグニッションスイッチ状態検出部
Ｑ 熱発生量
Ｑｉ 熱発生率
Ｑｔ 平均熱発生量
Ｔ タンブル流

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】