(57)【要約】【課題】内燃機関の点火装置では、１次コイルへの通電は１次電流値が過大になると点火装置が熱破壊されるため、イグナイタにより、１次コイルへの通電を細かくＯＮ・ＯＦＦ繰り返すことで１次電流を上限値で一定に制限する定電流制御を行っている。このような点火装置においては、電源電圧の低下時や点火装置の高温時に１次電流が上限値まで達しないと点火装置の出力不良となる。【解決手段】１次コイル12への通電中にイオン電流検出回路が検出するイオン電流が基準の期間以上、又は出力以上を検出する場合、定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルと２次コイルが電磁結合されて点火プラグに高電圧を印加するコイル部と、当該１次コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるイグナイタと、コンデンサをバイアス電源として前記２次コイルを流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、前記イグナイタに点火信号を供給すると共に、前記イオン電流検出回路からイオン電流を入力されるＥＣＵと、を備え、
前記ＥＣＵは、前記イグナイタを用いて前記１次コイルに流れる電流を制限する定電流制御を行うイオン電流を用いた点火制御装置において、
前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電中に前記イオン電流検出回路が検出するイオン電流が基準の期間以上、又は出力以上を検出する場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行うことを特徴とする点火制御装置。
【請求項２】
１次コイルと２次コイルが電磁結合されて点火プラグに高電圧を印加するコイル部と、当該１次コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるイグナイタと、コンデンサをバイアス電源として前記２次コイルを流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、前記イグナイタに点火信号を供給すると共に、前記イオン電流検出回路からイオン電流を入力されるＥＣＵと、を備え、
前記ＥＣＵは、前記イグナイタを用いて前記１次コイルに流れる電流を制限する定電流制御を行うイオン電流を用いた点火制御装置において、
前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電中に前記イオン電流検出回路が検出するイオン電流に対するイオン電流波形閾値を設定し、
前記ＥＣＵは、当該イオン電流波形閾値を越える範囲のイオン波形面積値が波形面積基準値より大きい場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行うことを特徴とする点火制御装置。
【請求項３】
前記定電流制御判定は、イオン電流波形の絶対値の積算がイオン電流基準値より大きい場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定することを特徴とする請求項２に記載の点火制御装置。
【請求項４】
前記定電流制御判定は、前記イオン電流波形閾値を越える期間がイオン電流期間基準値より長い場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定することを特徴とする請求項２に記載の点火制御装置。
【請求項５】
前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電初期及び通電終期の期間に前記定電流制御判定を行うことを禁止することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次コイルと２次コイルが電磁結合されてなる点火装置において、内燃機関の燃焼により発生するイオン電流から１次コイルへの通電状態を判定する点火制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の点火装置では、１次コイルへの通電は１次電流値が過大になると点火装置が熱破壊されるため、イグナイタによる１次コイルへの通電を細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返すことで１次電流を上限値で一定に制限する定電流制御を行っている。このような点火装置においては、電源電圧の低下時や点火装置の高温時に１次電流が上限値まで達しないと点火装置の出力不良となるため、１次電流の遮断値を監視し、制御するものがあり、例えば特開２００２−０６１５５７号公報（以下「特許文献１」）が知られている。
【０００３】
上記特許文献１の点火装置では、点火コイルの一次コイルに対して直列に接続された一次電流制御用スイッチと、前記一次コイルと一次電流制御用スイッチとの直列回路に対して直列に接続された主制御用スイッチと、前記点火コイルの一次コイルと一次電流制御用スイッチと主制御用スイッチとの直列回路に直流電圧を印加する直流電源と、内燃機関の点火時期よりも前の時期に前記主制御用スイッチを導通させ、前記点火時期に前記主制御用スイッチを遮断状態にするように前記主制御用スイッチを制御する点火時期制御手段と、前記主制御用スイッチが導通しているときに上限値が設定範囲に保たれた一次電流を前記点火コイルの一次コイルに流すように、前記一次電流の検出値に応じて前記一次電流制御用スイッチをオンオフ制御するスイッチ制御回路と、を備えた内燃機関用点火装置において、前記直流電源の出力電圧を検出する電源電圧検出回路と、前記点火時期における前記一次電流の遮断値を前記一次電流の上限値の設定範囲内の大きさとするように、前記電源電圧検出回路により検出された電圧の大きさに応じて前記点火コイルに一次電流を流す時間を制御する一次電流通電時間制御手段と、を備えた点火装置が提案されている。
【０００４】
また、別の発明としては、特開２００３−０８３２１８号公報（以下「特許文献２」）も提案されている。
【０００５】
上記特許文献２の点火装置では、一次コイルと二次コイルとを有して二次コイルが内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグに接続される点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに対して直列に接続された点火用スイッチと、前記点火コイルの一次コイルと点火用スイッチとに対して直列に接続された電流調整用スイッチと、前記一次コイルと点火用スイッチと電流調整用スイッチとの直列回路の両端に直流電圧を印加するバッテリと、前記バッテリから前記電流調整用スイッチと点火用スイッチとを通して前記点火コイルに流れる一次電流の瞬時値を一定のサンプリング周期でサンプリングする一次電流サンプリング手段と、一次電流の瞬時値をサンプリングする毎に該一次電流の瞬時値を設定値と比較して、サンプリングした一次電流の瞬時値が設定値未満のときに前記電流調整用スイッチをオフ状態にし、サンプリングした一次電流の瞬時値が設定値以上になっているときに前記電流調整用スイッチをオフ状態にする電流調整用スイッチ制御部と、前記内燃機関の点火時期よりも位相が進んだ時期に前記点火用スイッチをオン状態にし、前記点火時期に前記点火用スイッチをオフ状態にするように前記点火用スイッチを制御する点火制御部と、を備えた内燃機関用点火装置において、前記一次電流のサンプリング周期を所定の値に切り換えることを指令する切換え指令を発生する切換え指令発生器と、前記切換え指令発生器が発生する切換え指令に応じて前記サンプリング周期を切り換えるサンプリング周期切換え手段と、を具備してなる内燃機関用点火装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０６１５５７号公報
【特許文献２】特開２００３−０８３２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の点火装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献１では、点火時期における一次電流の遮断値を一次電流の上限値の設定範囲内の大きさとするように、電源電圧検出回路により検出された電圧の大きさに応じて点火コイルに一次電流を流す時間を制御するようにしているので、電源電圧が低下した場合でも、一次電流の遮断値を設定範囲内の大きさとすることができ、電源電圧が低下したときに一次電流の遮断値が不足して点火性能が低下するのを防ぐことができるが、バッテリ出力を監視する電源電圧検出回路を備える必要があり、構成が複雑になる。
【０００８】
また、特許文献２では、点火コイルの一次電流の上限値を設定値以下に制限するために、一次電流をオンオフ制御する電流調整用スイッチのオンオフ制御周期を決定する一次電流のサンプリング周期を、切換え指令に応じて適宜に切り換えることができるようにしたので、点火コイルの定数が種々変更された場合でも、一次電流の制限動作を適正に行わせて、点火性能の低下を防ぐことができるが、１次電流及び内燃機関の回転速度を検出する手段を備える必要が生じると共にサンプリング周期を決定する条件は、１次電流値や内燃機関の回転速度以外の要因によっても影響を受けるため、サンプリング周期によって、実際に１次電流の要求値が満たされているのかは不明である問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、内燃機関の燃焼後にシリンダ内に発生するイオン電流を点火プラグから検出するイオン電流検出回路を備えた点火装置において、特別な装置を備えることなく、イオン電流を用いて定電流制御が正常に動作しているかの確認を行い、点火装置の出力異常又は１次コイルの不良を検知する点火制御装置を提供することを目標とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明は次のような構成とする。即ち、請求項１の発明においては、１次コイルと２次コイルが電磁結合されて点火プラグに高電圧を印加するコイル部と、当該１次コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるイグナイタと、コンデンサをバイアス電源として前記２次コイルを流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、前記イグナイタに点火信号を供給すると共に、前記イオン電流検出回路からイオン電流を入力されるＥＣＵと、を備え、前記ＥＣＵは、前記イグナイタを用いて前記１次コイルに流れる電流を制限する定電流制御を行うイオン電流を用いた点火制御装置において、前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電中に前記イオン電流検出回路が検出するイオン電流が基準の期間以上、又は出力以上を検出する場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行うことを特徴とする点火制御装置とする。
【００１１】
また、請求項２の発明においては、１次コイルと２次コイルが電磁結合されて点火プラグに高電圧を印加するコイル部と、当該１次コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるイグナイタと、コンデンサをバイアス電源として前記２次コイルを流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、前記イグナイタに点火信号を供給すると共に、前記イオン電流検出回路からイオン電流を入力されるＥＣＵと、を備え、前記ＥＣＵは、前記イグナイタを用いて前記１次コイルに流れる電流を制限する定電流制御を行うイオン電流を用いた点火制御装置において、前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電中に前記イオン電流検出回路が検出するイオン電流に対するイオン電流波形閾値を設定し、前記ＥＣＵは、当該イオン電流波形閾値を越える範囲のイオン波形面積値が波形面積基準値より大きい場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行うことを特徴とする点火制御装置とする。
【００１２】
請求項２の発明においては、前記定電流制御判定は、イオン電流波形の絶対値の積算がイオン電流基準値より大きい場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する構成としてもよい。また、前記定電流制御判定は、前記イオン電流波形閾値を越える期間がイオン電流期間基準値より長い場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する構成としてもよい。
【００１３】
また、上記請求項１及び２の発明においては、前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電初期及び通電終期の期間に前記定電流制御判定を行うことを禁止する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上記請求項１の構成によれば、１次コイルと２次コイルが電磁結合されて点火プラグに高電圧を印加するコイル部と、当該１次コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるイグナイタと、コンデンサをバイアス電源として前記２次コイルを流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、前記イグナイタに点火信号を供給すると共に、前記イオン電流検出回路からイオン電流を入力されるＥＣＵと、を備え、前記ＥＣＵは、前記イグナイタを用いて前記１次コイルに流れる電流を制限する定電流制御を行うイオン電流を用いた点火制御装置において、前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電中に前記イオン電流検出回路が検出するイオン電流が基準の期間以上、又は出力以上を検出する場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行うことで、イオン電流検出回路が１次コイルを介して２次コイルへ重畳するイグナイタの通電ノイズを利用して定電流制御が正常に動作しているかの確認を行い、点火装置の出力異常又は１次コイルの不良を検知する点火制御装置が実現できる。また、イオン電流を用いて内燃機関の燃焼状態を判定する構成と同時に備えれば、特別な装置を必要とせず定電流制御が正常に動作しているのか判定することができる。
【００１５】
また、請求項２の構成によれば、１次コイルと２次コイルが電磁結合されて点火プラグに高電圧を印加するコイル部と、当該１次コイルへの通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替えるイグナイタと、コンデンサをバイアス電源として前記２次コイルを流れるイオン電流を検出するイオン電流検出回路と、前記イグナイタに点火信号を供給すると共に、前記イオン電流検出回路からイオン電流を入力されるＥＣＵと、を備え、前記ＥＣＵは、前記イグナイタを用いて前記１次コイルに流れる電流を制限する定電流制御を行うイオン電流を用いた点火制御装置において、前記ＥＣＵは、前記１次コイルへの通電中に前記イオン電流検出回路が検出するイオン電流に対するイオン電流波形閾値を設定し、前記ＥＣＵは、当該イオン電流波形閾値を越える範囲のイオン波形面積値が波形面積基準値より大きい場合、前記定電流制御が正常に動作していると判定する定電流制御判定を行うことで、イオン電流波形閾値以下のノイズを取り除くと共に１次コイルへの通電初期及び通電終期に生じるイグナイタのノイズが２次コイルを介してイオン電流検出回路に入力されても、ノイズをイグナイタが細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返す際に生じるイオン電流と誤って認識することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施例とする点火制御装置の回路図を示す図である。
【図２】第１の実施例とする内燃機関の低温・高温時の点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図である。
【図３】第１の実施例とする点火制御装置のフローチャートを示す図である。
【図４】第２の実施例とする点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図である。
【図５】第２の実施例とする点火制御装置のフローチャートを示す図である。
【図６】第３の実施例とする点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図である。
【図７】図６のＢ部拡大図を示す。
【図８】第３の実施例とする点火制御装置のフローチャートを示す図である。
【図９】第４の実施例とする点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図である。
【図１０】第４の実施例とする点火制御装置のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態を示す実施例を図１乃至図１０に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１の実施例とする点火制御装置の回路図を示す図を図１に、内燃機関の低温・高温時の点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図を図２に、点火制御装置のフローチャートを示す図を図３にそれぞれ示す。
【００１９】
図１において、点火制御装置100は、コイル部10、イグナイタ20、イオン電流検出回路30、及び、ＥＣＵ60から構成され、当該コイル部10は１次巻線を１００ターン前後巻き回した１次コイル12と、２次巻線を１２０００ターン前後巻き回した２次コイル14と、珪素鋼板からなる鉄芯16とを電磁結合させてなる。また、当該イグナイタ20はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）からなり、当該イオン電流検出回路30はバイアス電源として作用するコンデンサ34と燃焼時に検出されるイオン電流を検出信号に変換するオペアンプ36とからなる。さらに、当該ＥＣＵ60は内燃機関の運転状態に適切な点火タイミングに応じた点火信号を当該イグナイタ20へ供給すると共に当該イオン電流検出回路30から入力される検出信号に基づいて点火・燃焼状態を解析している。
【００２０】
また、前記１次コイル12の低圧側は自動車に搭載されるバッテリ電源40と接続され、前記１次コイル12の高圧側は前記イグナイタ20のコレクタ端子と接続されている。さらに、前記イグナイタ20のゲート端子は前記ＥＣＵ60と接続され、前記イグナイタ20のエミッタ端子は接地されている。
【００２１】
また、前記２次コイル14の低圧側は前記イオン電流検出回路30の第１のダイオード32aのカソード側と接続され、前記２次コイル14の高圧側は内燃機関のシリンダ内に高電圧を放出すると共に燃焼時のシリンダ内に発生するイオン電流の検出を行う点火プラグ50と接続されている。さらに、当該第１のダイオード32aのアノード側は第２のダイオード32bのアノード側と接続されている。
【００２２】
また、前記第１のダイオード32aはバイアス電源として機能する前記コンデンサ34が並列に接続され、前記コンデンサ34のプラス側は前記２次コイル14に、前記コンデンサ34のマイナス側は前記第２のダイオード32bのアノード側に接続されている。さらに、前記第２のダイオード32bのカソード側は接地され、前記第２のダイオード32bは第３のダイオード32cがアノード及びカソードを逆に配置する状態で並列に接続されている。
【００２３】
また、前記第１のダイオード32aと前記第２のダイオード32bの接続部は検出信号を出力する前記オペアンプ36の反転入力端子と接続され、前記オペアンプ36の出力端子は前記ＥＣＵ60に接続されている。さらに、前記オペアンプ36は反転入力端子と出力端子に対して検出用抵抗38が並列に接続され、前記オペアンプ36の非反転入力端子及び負電源端子は接地されると共に正電源端子は前記電源40が接続されている。
【００２４】
次に図２に示すタイムチャートに基づいて前記１次コイル12の充電中の動作を説明する。
【００２５】
図２に示すように、前記ＥＣＵ60から前記イグナイタ20に対して点火信号がＯＮにされると、前記電源40からの電源電圧が前記１次コイル12に供給されることで１次電流が蓄積されて充電制御を行う。しかし、前記内燃機関が始動直後の低温時では１次電流が過大になり前記コイル部10が熱破壊されることを防ぐために１次電流の上限値が定められており、前記ＥＣＵ60が定電圧制御を行うことで１次電流が上限値を越えることを防いでいる。定電流制御は前記イグナイタ20からの点火信号を細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返すことで前記１次電流を通電と遮断を繰り返している。即ち、前記内燃機関が始動直後の低温時では充電制御から定電流制御に切り替えることで、図２Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が削られる。この定電流制御が正常に行われないと前記１次コイル12の出力過剰となり前記１次コイル12が破壊されてしまう。
【００２６】
また、前記１次コイル12と前記２次コイル14は電磁結合されているため、前記ＥＣＵ60から前記イグナイタ20に対する点火信号をＯＮ又はＯＦＦに切り替え時に前記１次コイル12を介して前記２次コイル14にノイズとして重畳する。よって、前記１次コイル12への通電初期及び通電終期には前記２次コイル12を介して前記イオン電流検出回路30にイオン電流として検出される。さらに、前記イグナイタ20の定電流制御期間でも点火信号を細かくＯＮ・ＯＦＦに切り替えるため、前記１次コイル12を介して前記２次コイル14にノイズとして重畳し、図２Ｂ部に示す前記イオン電流検出回路30にイオン電流として検出される。
【００２７】
また、長時間の運転による前記内燃機関の高温時では前記ＥＣＵ60から前記イグナイタ20に対して点火信号がＯＮにされると、前記電源40からの電源電圧が前記１次コイル12に供給されることで１次電流が蓄積されていくが、１次電流の蓄積速度が低温時に比べ緩やかになる。よって図２に示すように１次電流が上限値を越えることがないため前記ＥＣＵ60は定電流制御を行わない。さらに、前記１次コイル12は温度上昇が進む程、１次電流の蓄積速度が緩やかになるため、前記１次コイル12が点火信号を供給されている期間で１次電流が上限値まで蓄積されず、前記点火プラグ50からの放電が出力不足となる恐れがある。
【００２８】
また、前記内燃機関の高温時は定電流制御を行われず前記イグナイタ20への点火信号を細かくＯＮ・ＯＦＦに切り替えによって前記１次コイル12を介して前記２次コイル14に重畳するノイズが発生しないので、図２Ｂ部に示したようなイオン電流が生じない。即ち、高温時の前記１次コイル12への通電中に発生するイオン電流は前記１次コイル12への通電初期及び通電終期には前記２次コイル12を介して前記イオン電流検出回路30に検出される波形のみとなる。
【００２９】
次に、図３に示すフローチャートに基づいて前記点火制御装置100の制御を説明する。
【００３０】
図３において、前記ＥＣＵ60は前記イグナイタ20へ点火信号をＯＮにして充電制御を行い前記１次コイル12への通電を開始し、前記１次コイル12へ１次電流が蓄積される（Ｓ１）。また、前記ＥＣＵ60は前記イオン電流検出回路30から入力される検出信号から前記２次コイル14に生じるイオン電流の検出を開始する（Ｓ２）。さらに、前記ＥＣＵ60は前記電源40から前記１次コイル12への通電中に基準時間以上のイオン電流を検出するかの判定を行い（Ｓ３）、（Ｓ３）で前記電源40から前記１次コイル12への通電中に基準時間以上のイオン電流が検出されないと、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御に異常が発生していると判定する（Ｓ４）。
【００３１】
また、（Ｓ４）で定電流制御に異常が発生していると判定されると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12の出力異常又は前記１次コイル12の不良と判定する（Ｓ５）。さらに、（Ｓ３）で前記電源40から前記１次コイル12への通電中に基準時間以上のイオン電流が検出されると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御が正常に動作していると判定する（Ｓ１１）。
【００３２】
定電流制御に異常が発生している原因としては、「図２Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が前記１次コイル12に過剰に出力される」、「１次電流が上限値を満たさず出力不足となる」、又は、「前記１次コイル12に断線や漏電等の故障が発生している」ことが考えられる。
【００３３】
上記構成により、前記電源40から前記１次コイル12への通電中に基準時間以上のイオン電流を検出するかの判定を行い、図２Ｂ部に示すような基準時間以上のイオン電流が検出されないと、前記１次コイル12への定電流制御に異常が発生しているとして前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12の出力異常又は前記１次コイル12の不良と判定する。これにより、前記イオン電流検出回路30が前記１次コイル12を介して前記２次コイル14へ重畳する前記イグナイタ20の通電ノイズを利用して定電流制御が正常に動作しているかの確認を行い、点火装置の出力異常又は前記１次コイル12の不良を検知することができる。また、前記イオン電流検出回路30から検出されるイオン電流に基づいて前記内燃機関の燃焼状態を判定する構成と合わせて行えば、定電流制御を行う為に特別な装置を備える必要がないメリットも生じる。
【００３４】
なお、上記実施例１の変形例として、前記イオン電流検出回路30の回路構成は、あくまで一例であり、前記点火プラグ50の電極間に発生するイオン電流を前記２次コイル14を介して検出できる回路であれば任意の回路構成に変更してもよい。また、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御の動作判定として基準時間以上のイオン電流を検出することとしたが、前記１次コイル12の通電中に生じるイオン電流の最大値と最小値の大きさから判定してもよいし、前記１次コイル12の通電中に生じるイオン電流の最大値又は最小値の積算値から判定してもよい。さらに、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への通電初期及び通電終期はイオン電流から定電流制御判定を行うことを禁止して前記１次コイル12への通電初期及び通電終期に生じる前記イグナイタ20のノイズが前記２次コイル14を介して前記イオン電流検出回路30に入力されてノイズを前記イグナイタ20が細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返す際に生じるイオン電流と誤判定することを防ぐ構成としてもよい。
【実施例２】
【００３５】
第２の実施例とする点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図を図４に、点火制御装置のフローチャートを示す図を図５に示す。
【００３６】
当該第２の実施例では、前記点火制御装置100の回路構成においては、前記第１の実施例と同一であるため説明は省略する。
【００３７】
図４に示すタイムチャートに基づいて前記１次コイル12の充電中の動作を説明する。
【００３８】
図４において、前記ＥＣＵ60から前記イグナイタ20に対して点火信号がＯＮにされると、前記電源40からの電源電圧が前記１次コイル12に供給されることで１次電流が蓄積されていく。しかし、前記内燃機関が始動直後の低温時では１次電流が過大になり前記コイル部10が熱破壊されることを防ぐため１次電流の上限値が定められており、前記ＥＣＵ60が定電流制御を行うことで１次電流が上限値を越えることを防ぎ、図４Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が削られる。この定電流制御が正常に行われないと前記１次コイル12の出力過剰となり前記１次コイル12が破壊されてしまう。また、前記１次コイル12への通電初期、通電終期、及び、定電流制御期間には前記２次コイル12を介して前記イオン電流検出回路30にイオン電流として図４Ｂ部に示すように検出される。
【００３９】
次に、図５に示すフローチャートに基づいて前記点火制御装置100の制御を説明する。
【００４０】
図５において、前記ＥＣＵ60は前記イグナイタ20へ点火信号をＯＮにして充電制御を行い前記１次コイル12への通電を開始し、前記１次コイル12へ１次電流が蓄積される（Ｓ１）。また、前記ＥＣＵ60は前記イオン電流検出回路30から入力される検出信号から前記２次コイル14に生じるイオン電流の検出を開始する（Ｓ２）。さらに、前記ＥＣＵ60は（Ｓ２）で検出したイオン電流からイオン電流閾値を越える範囲のイオン電流波形面積値を算出する（Ｓ３）。
【００４１】
また、前記ＥＣＵ60は（Ｓ３）で算出したイオン電流波形面積＞イオン電流面積閾値となるかの判定を行い（Ｓ４）、（Ｓ４）でイオン電流波形面積＞イオン電流面積閾値とならないと、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御に異常が発生していると判定する（Ｓ５）。さらに、（Ｓ５）で定電流制御に異常が発生していると判定されると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12の出力異常又は前記１次コイル12の不良と判定する（Ｓ６）。
【００４２】
また、（Ｓ４）でイオン電流波形面積＞イオン電流面積閾値となると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御が正常に動作していると判定する（Ｓ１１）。さらに、定電流制御に異常が発生している原因としては、「図４Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が前記１次コイル12に過剰に出力される」、「１次電流が上限値を満たさず出力不足となる」、又は、「前記１次コイル12に断線や漏電等の故障が発生している」ことが考えられる。
【００４３】
上記構成により、前記イオン電流検出回路30で検出したイオン電流からイオン電流閾値を越える範囲のイオン電流波形面積値を算出し、イオン電流波形面積＞イオン電流面積閾値とならないと、前記１次コイル12への定電流制御に異常が発生しているとして前記１次コイル12の出力異常又は前記１次コイル12の不良と判定する。これにより、前記イオン電流検出回路30が前記１次コイル12を介して前記２次コイル14へ重畳する前記イグナイタ20の通電ノイズを利用して前記１次コイル12の１次電流が上限値まで達しているかの確認を行い、点火装置の出力異常又は前記１次コイル12の不良を検知することができると共に、イオン電流波形閾値以下のノイズが入力されてもノイズを前記イグナイタ20が細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返す際に生じるイオン電流と誤って認識することを防ぐことができる。
【実施例３】
【００４４】
第３の実施例とする点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図を図６に、図６のＢ部拡大図を図７に、点火制御装置のフローチャートを示す図を図８にそれぞれ示す。
【００４５】
当該第３の実施例では、前記点火制御装置100の回路構成においては、前記第１の実施例と同一であるため説明は省略する。
【００４６】
図６及び図７に示すタイムチャートに基づいて前記１次コイル12の充電中の動作を説明する。
【００４７】
図６において、前記ＥＣＵ60から前記イグナイタ20に対して点火信号がＯＮにされると、前記電源40からの電源電圧が前記１次コイル12に供給されることで１次電流が蓄積されていく。しかし、前記内燃機関が始動直後の低温時では１次電流が過大になり前記コイル部10が熱破壊されることを防ぐため１次電流の上限値が定められており、前記ＥＣＵ60が定電流制御を行うことで１次電流が上限値を越えることを防ぎ、図６Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が削られる。この定電流制御が正常に行われないと前記１次コイル12の出力過剰となり前記１次コイル12が破壊されてしまう。また、前記１次コイル12への通電初期、通電終期、及び、定電流制御期間には前記２次コイル12を介して前記イオン電流検出回路30にイオン電流として図６Ｂ部に示すように検出される。
【００４８】
また、図７において、前記ＥＣＵ60は所望の間隔で検出されるイオン電流値の絶対値を算出する。所望の間隔はｎ点、ｎ＋１点、…、の要領で算出される絶対値を積算した積算値を算出する。
【００４９】
次に、図８に示すフローチャートに基づいて前記点火制御装置100の制御を説明する。
【００５０】
図８において、前記ＥＣＵ60は前記イグナイタ20へ点火信号をＯＮにして充電制御を行い前記１次コイル12への通電を開始し、前記１次コイル12へ１次電流が蓄積される（Ｓ１）。また、前記ＥＣＵ60は前記イオン電流検出回路30から入力される検出信号から前記２次コイル14に生じるイオン電流の検出を開始する（Ｓ２）。さらに、前記ＥＣＵ60は（Ｓ２）で検出したイオン電流から所望の間隔毎のイオン電流値の絶対値を算出する（Ｓ３）。
【００５１】
また、前記ＥＣＵ60は（Ｓ３）で算出したイオン電流絶対値の積算＞基準積算値となるかの判定を行い（Ｓ４）、（Ｓ４）でイオン電流絶対値の積算＞基準積算値とならないと、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御に異常が発生していると判定する（Ｓ５）。さらに、（Ｓ５）で定電流制御に異常が発生していると判定されると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12の出力異常又は前記１次コイル12の不良と判定する（Ｓ６）。
【００５２】
また、（Ｓ４）でイオン電流絶対値の積算＞基準積算値となると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御が正常に動作していると判定する（Ｓ１１）。さらに、定電流制御に異常が発生している原因としては、「図６Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が前記１次コイル12に過剰に出力される」、「１次電流が上限値を満たさず出力不足となる」、又は、「前記１次コイル12に断線や漏電等の故障が発生している」ことが考えられる。
【００５３】
上記構成により、前記イオン電流検出回路30で検出したイオン電流から所望の間隔毎のイオン電流値の絶対値を算出し、イオン電流絶対値の積算＞基準積算値となると、前記１次コイル12への定電流制御が動作していないとして前記１次コイル12の出力不足と判定する。これにより、前記イオン電流検出回路30が前記１次コイル12を介して前記２次コイル14へ重畳する前記イグナイタ20の通電ノイズを利用して前記１次コイル12の１次電流が上限値まで達しているかの確認を行い、点火装置の出力異常又は前記１次コイル12の不良を検知することができると共に、イオン電流波形閾値以下のノイズが入力されてもノイズを前記イグナイタ20が細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返す際に生じるイオン電流と誤って認識することを防ぐことができる。
【実施例４】
【００５４】
第４の実施例とする点火制御装置における点火信号・１次電流・イオン電流のタイムチャートを示す図を図９に、点火制御装置のフローチャートを示す図を図１０に示す。
【００５５】
当該第４の実施例では、前記点火制御装置100の回路構成においては、前記第１の実施例と同一であるため説明は省略する。
【００５６】
図９に示すタイムチャートに基づいて前記１次コイル12の充電中の動作を説明する。
【００５７】
図９において、前記ＥＣＵ60から前記イグナイタ20に対して点火信号がＯＮにされると、前記電源40からの電源電圧が前記１次コイル12に供給されることで１次電流が蓄積されていく。しかし、前記内燃機関が始動直後の低温時では１次電流が過大になり前記コイル部10が熱破壊されることを防ぐため１次電流の上限値が定められており、前記ＥＣＵ60が定電流制御を行うことで１次電流が上限値を越えることを防ぎ、図９Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が削られる。この定電流制御が正常に行われないと前記１次コイル12の出力過剰となり前記１次コイル12が破壊されてしまう。また、前記１次コイル12への通電初期、通電終期、及び、定電流制御期間には前記２次コイル12を介して前記イオン電流検出回路30にイオン電流として図９Ｂ部に示すように検出される。
【００５８】
次に、図１１に示すフローチャートに基づいて前記点火制御装置100の制御を説明する。
【００５９】
図１１において、前記ＥＣＵ60は前記イグナイタ20へ点火信号をＯＮにして充電制御を行い前記１次コイル12への通電を開始し、前記１次コイル12へ１次電流が蓄積される（Ｓ１）。また、前記ＥＣＵ60は前記イオン電流検出回路30から入力される検出信号から前記２次コイル14に生じるイオン電流の検出を開始する（Ｓ２）。さらに、前記ＥＣＵ60は（Ｓ２）で検出したイオン電流からイオン電流閾値を越えるイオン電流の発生時間を算出する（Ｓ３）。
【００６０】
また、前記ＥＣＵ60は（Ｓ３）で算出したイオン電流発生時間＞基準時間となるかの判定を行い（Ｓ４）、（Ｓ４）でイオン電流発生時間＞基準時間とならないと、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御に異常が発生していると判定する（Ｓ５）。さらに、（Ｓ５）で定電流制御に異常が発生していると判定されると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12の出力異常又は前記１次コイル12の不良と判定する（Ｓ６）。
【００６１】
また、（Ｓ４）でイオン電流発生時間＞基準時間となると、前記ＥＣＵ60は前記１次コイル12への定電流制御が正常に動作していると判定する（Ｓ１１）。さらに、定電流制御に異常が発生している原因としては、「図９Ａ部に示す１次電流の上限値を越える部分が前記１次コイル12に過剰に出力される」、「１次電流が上限値を満たさず出力不足となる」、又は、「前記１次コイル12に断線や漏電等の故障が発生している」ことが考えられる。
【００６２】
上記構成により、前記イオン電流検出回路30で検出したイオン電流からイオン電流閾値を越えるイオン電流の発生時間を算出し、イオン電流発生時間＞基準時間となると、前記１次コイル12への定電流制御が動作していないとして前記１次コイル12の出力不足と判定する。これにより、前記イオン電流検出回路30が前記１次コイル12を介して前記２次コイル14へ重畳する前記イグナイタ20の通電ノイズを利用して前記１次コイル12の１次電流が上限値まで達しているかの確認を行い、点火装置の出力異常又は前記１次コイル12の不良を検知することができると共に、イオン電流波形閾値以下のノイズが入力されても、ノイズを前記イグナイタ20が細かくＯＮ・ＯＦＦに繰り返す際に生じるイオン電流と誤って認識することを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００６３】
10：コイル部
12：１次コイル
14：２次コイル
16：鉄芯
20：イグナイタ
30：イオン電流検出回路
32a：第１のダイオード
32b：第２のダイオード
32c：第３のダイオード
34：コンデンサ
36：オペアンプ
38：検出用抵抗
40：電源
50：点火プラグ
60：ＥＣＵ
100：点火制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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