制單元30的點(diǎn)火信號(hào)而向火花塞29輸出放電電壓。另外，設(shè)置有疊加電壓控制單元42，該疊加電壓控制單元42響應(yīng)于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元30的疊加電壓請(qǐng)求信號(hào)而對(duì)點(diǎn)火單元41的疊加電壓進(jìn)行控制。這些發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元30、點(diǎn)火單元41以及疊加電壓控制單元42與車(chē)載的14伏特的電池43連接。
[0043]如圖3的詳細(xì)所示，所述點(diǎn)火單元41包含:點(diǎn)火線圈45，其包含一次線圈以及二次線圈(未圖示)；點(diǎn)火器46，其控制對(duì)該點(diǎn)火線圈45的一次線圈的一次電流的通電/斷開(kāi)；以及疊加電壓生成電路47，其包含升壓電路，火花塞29與所述點(diǎn)火線圈45的二次線圈連接。疊加電壓生成電路47在將電池43的電壓升壓至規(guī)定的疊加電壓的電壓為止的基礎(chǔ)上，基于疊加電壓控制單元42的控制信號(hào)，在火花塞29開(kāi)始放電之后，對(duì)該火花塞29輸出疊加電壓。此外，疊加電壓生成電路47在與本來(lái)的放電電壓相同電位的方向上生成疊加電壓，該本來(lái)的放電電壓是在切斷向一次線圈的一次電流時(shí)在火花塞29的電極間產(chǎn)生的。
[0044]圖4說(shuō)明由疊加電壓的有無(wú)產(chǎn)生的二次電流(放電電流)的變化，針對(duì)疊加電壓的非供給時(shí)和供給時(shí)，集中圖示一次電流(一次線圈通電信號(hào))、疊加電壓、二次電壓、二次電流各自的波形。
[0045]在疊加電壓的非供給時(shí)，起到與通常的點(diǎn)火裝置相同的作用。即，在規(guī)定的通電時(shí)間期間，經(jīng)由點(diǎn)火器46，向點(diǎn)火線圈45的一次線圈流過(guò)一次電流。隨著該一次電流的切斷，在二次線圈上產(chǎn)生較高的放電電壓，隨著混合氣體的絕緣破壞，在火花塞29的電極間產(chǎn)生放電。而且，在電極間流動(dòng)的二次電流從放電開(kāi)始隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)以三角波狀比較急劇地不斷減少。
[0046]對(duì)此，在疊加電壓的供給時(shí)，與一次電流的切斷幾乎同時(shí)地開(kāi)始疊加電壓的供給，并且，在規(guī)定的期間，重疊固定的疊加電壓。由此，如圖所示，從放電開(kāi)始比較長(zhǎng)的期間內(nèi)，二次電流維持在較高電平，作為疊加放電，可以使放電更長(zhǎng)地持續(xù)。
[0047]在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)由內(nèi)燃機(jī)I的負(fù)載以及旋轉(zhuǎn)速度決定的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域，以對(duì)應(yīng)于排氣回流的方式，決定是否供給疊加電壓。如圖5所示，將低中速/中負(fù)載區(qū)域作為進(jìn)行疊加電壓的供給的疊加放電執(zhí)行區(qū)域，將除此以外的高負(fù)載區(qū)域、低負(fù)載區(qū)域以及高速區(qū)域作為不進(jìn)行疊加放電的供給的疊加放電停止區(qū)域。所述疊加放電停止區(qū)域相當(dāng)于不進(jìn)行經(jīng)由排氣回流通路13的排氣回流(所謂的外部EGR)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域、或者排氣回流率設(shè)定得較低的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。與其相對(duì)，所述疊加放電執(zhí)行區(qū)域相當(dāng)于以相對(duì)較高的排氣回流率進(jìn)行排氣回流的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。
[0048]在具備節(jié)流閥5的火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)中，通過(guò)對(duì)燃燒室內(nèi)進(jìn)行較大量的回流排氣的導(dǎo)入，從而實(shí)現(xiàn)栗送損失的減少等燃料消耗率的改善，另一方面，非活性氣體的回流排氣會(huì)使點(diǎn)火性能降低。但是，在如上所述進(jìn)行高排氣回流率下的排氣回流時(shí)，進(jìn)行由供給疊加電壓產(chǎn)生的疊加放電，由此能夠得到良好的點(diǎn)火性能。
[0049]另外，如圖5的箭頭所示，如果通過(guò)駕駛者的加速器踏板操作等使內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載從疊加放電執(zhí)行區(qū)域內(nèi)的A點(diǎn)下降至疊加放電停止區(qū)域內(nèi)的B點(diǎn)，則作為目標(biāo)的排氣回流率從高排氣回流率變化為低排氣回流率(或者O)，并且，與此同時(shí)，進(jìn)行疊加放電的執(zhí)行/停止的切換。此時(shí)，在本發(fā)明中，使疊加放電的執(zhí)行/停止的切換具有規(guī)定的延遲期間。
[0050]圖6是在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件從圖5的A點(diǎn)轉(zhuǎn)換至B點(diǎn)的過(guò)渡時(shí)，對(duì)負(fù)載、排氣回流率、以及疊加電壓的0N/0FF(供給/執(zhí)行)進(jìn)行對(duì)比而示出的時(shí)序圖。在該例子中，在時(shí)間tl，運(yùn)轉(zhuǎn)條件從疊加放電執(zhí)行區(qū)域變化為疊加放電停止區(qū)域，排氣回流控制閥14的開(kāi)度急劇減少。即，作為目標(biāo)的排氣回流率階梯式地變化。但是，實(shí)際的排氣回流率較為緩慢地變化，在時(shí)間t2，到達(dá)轉(zhuǎn)換后的B點(diǎn)的目標(biāo)排氣回流率。此外，在本發(fā)明中，將從該時(shí)間tl至t2的期間TL即排氣回流的狀態(tài)到達(dá)與區(qū)域轉(zhuǎn)換后的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)為止所需的期間TL稱(chēng)為“排氣回流過(guò)渡期間”。
[0051]在這里，特別是在圖5所示的狀態(tài)的過(guò)渡變化過(guò)程中，產(chǎn)生下述現(xiàn)象，S卩，在所述排氣回流過(guò)渡期間TL的初期，實(shí)際的排氣回流率相反地增加。S卩，如圖1所例示，在排氣回流控制閥14下游的排氣回流通路13的一部分以及集氣部2a等具有比較大的容積，存在于此的排氣在排氣回流控制閥14的開(kāi)度減少(或者閉閥)之后，較遲地流入燃燒室內(nèi)。而且，與此同時(shí)，隨著負(fù)載下降(換言之，節(jié)流閥5開(kāi)度的減少)，新氣體量減少，因此，燃燒室內(nèi)的排氣回流率暫時(shí)升高。由此，如果假設(shè)在區(qū)域轉(zhuǎn)換的同時(shí)，在時(shí)間tl停止疊加放電，則可能由于過(guò)大的排氣回流率而導(dǎo)致不點(diǎn)火。
[0052]為了避免如上所述的不點(diǎn)火，在圖6所示的實(shí)施例中，使疊加電壓的0N/0FF的切換具有實(shí)質(zhì)上與所述排氣回流過(guò)渡期間TL相等的延遲期間AT。S卩，持續(xù)疊加放電直至經(jīng)過(guò)了延遲期間ΔΤ，在經(jīng)過(guò)了延遲期間ΔΤ時(shí)(實(shí)質(zhì)上與時(shí)間t2相等的定時(shí))，停止疊加放電。
[0053]另外，圖7表示延遲期間ΔΤ的設(shè)定的不同實(shí)施例，在該例子中，延遲期間ATS定得比排氣回流過(guò)渡期間TL稍短。S卩，在比時(shí)間t2早的時(shí)間t3，結(jié)束疊加放電，在該時(shí)間t2排氣回流率成為與轉(zhuǎn)換后的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)。將該情況下的延遲期間AT設(shè)定為與下述定時(shí)相對(duì)應(yīng)，即，即使結(jié)束疊加放電，實(shí)際的排氣回流率降低至不會(huì)發(fā)生不點(diǎn)火的水平為止。
[0054]因此，在圖6的例子中，更加可靠地避免不點(diǎn)火。另外，在圖7的例子中，與圖6的例子相比，能夠在避免過(guò)渡初期的不點(diǎn)火，并且能夠抑制放電能量。
[0055]在這里，對(duì)于在所述的延遲期間AT期間施加的疊加放電的放電能量的設(shè)定，可以設(shè)定為與時(shí)間tl之前的放電能量相同的水平，或者，可以設(shè)定為比時(shí)間tl之前的放電能量高的水平，使得更加可靠地避免由于排氣回流率的上升而導(dǎo)致的不點(diǎn)火。在后面對(duì)該放電能量的具體的變更方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0056]下面，基于圖8?圖10，說(shuō)明隨著負(fù)載下降而從疊加放電停止區(qū)域內(nèi)的C點(diǎn)轉(zhuǎn)換至疊加放電執(zhí)行區(qū)域內(nèi)的D點(diǎn)時(shí)(參照?qǐng)D8的箭頭)的作用。
[0057]在如上所述的情況下，隨著在時(shí)間tl的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)換，目標(biāo)排氣回流率從低排氣回流率(或者O)變化為高排氣回流率，但是，燃燒室內(nèi)的實(shí)際的排氣回流率如圖9、10所示，緩慢地發(fā)生變化，在時(shí)間t2達(dá)到作為目標(biāo)的高排氣回流率。因此，如果假設(shè)在時(shí)間tl開(kāi)始疊加放電，則由于進(jìn)行了不需要的疊加放電而產(chǎn)生放電能量的浪費(fèi)。
[0058]因此，在圖9的例子中，與前述的圖6的例子相同地，使疊加電壓的0N/0FF具有實(shí)質(zhì)上與切換時(shí)間tl?t2的排氣回流過(guò)渡期間TL相等的延遲期間AT。S卩，在時(shí)間t2之前不進(jìn)行疊加放電，在實(shí)際成為高排氣回流率的時(shí)間t2，開(kāi)始疊加放電。
[0059]另外，在圖10的例子中，與所述的圖7的例子相同地，將延遲期間ΔΤ設(shè)定得比排氣回流過(guò)渡期間TL稍短，在比時(shí)間t2早的時(shí)間t3，開(kāi)始疊加放電，在該時(shí)間t2排氣回流率成為與轉(zhuǎn)換后的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)。
[0060]因此，在圖9的例子中，最大限度地實(shí)現(xiàn)放電能量的削減。另外，在圖10的例子中，能夠抑制放電能量，并且可靠地避免在排氣回流率轉(zhuǎn)換后的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，在靠近高排氣回流率的階段發(fā)生不點(diǎn)火。
[0061]在這里，在圖10的例子中，對(duì)于在時(shí)間t3?t2期間施加的疊加放電的放電能量的設(shè)定，可以設(shè)定為與時(shí)間t2及其以后的放電能量相同的水平，或者，也可以設(shè)定為比時(shí)間t2及其以后的放電能量低的水平，使得不產(chǎn)生放電能量的浪費(fèi)。
[0062]下面，基于圖11?圖13，說(shuō)明隨著負(fù)載的上升而從疊加放電停止區(qū)域內(nèi)的B點(diǎn)轉(zhuǎn)換至疊加放電執(zhí)行區(qū)域內(nèi)的A點(diǎn)時(shí)(參照?qǐng)D11的箭頭)的作用。
[0063]在如上所述的情況下，隨著在時(shí)間tl的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域的轉(zhuǎn)換，目標(biāo)排氣回流率從低排氣回流率(或者O)變化為高排氣回流率，但是，燃燒室內(nèi)的實(shí)際的排氣回流率如圖12、13所示，緩慢地發(fā)生變化，在時(shí)間t2到達(dá)作為目標(biāo)的高排氣回流率。特別是，隨著負(fù)載的上升，新氣體量增大，因此，燃燒室內(nèi)的實(shí)際的排氣回流率進(jìn)一步暫時(shí)降低，此后，逐漸不斷地升高。因此，如果假設(shè)在時(shí)間tl開(kāi)始疊加放電，則由于進(jìn)行了不必要的疊加放電而產(chǎn)生放電能量的浪費(fèi)。
[0064]因此，在圖12的例子中，與前述的圖9的例子相同地，使疊加電壓的0N/0FF的切換具有實(shí)質(zhì)上與時(shí)間tl?t2的排氣回流過(guò)渡期間TL相等的延遲期間AT。S卩，在時(shí)間t2之前，不進(jìn)行疊加放電，在實(shí)際上成為高排氣回流率的時(shí)間t2，開(kāi)始疊加放電。
[0065]另外，在圖13的例子中，與前述的圖10的例子相同地，將延遲期間ΔΤ設(shè)定得比排氣回流過(guò)渡期間TL稍短，在比時(shí)間t2早的時(shí)間t3，開(kāi)始疊加放電，在該時(shí)間t2排氣回流率成為與轉(zhuǎn)換后的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)。
[0066]因此，在圖12的例子中，最大限度地實(shí)現(xiàn)放電能量的削減。另外，在圖13的例子中，