(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関の不調の原因の一である点火プラグの異常を簡便に知得できるようにする。【解決手段】火花点火に先んじて点火コイルの一次側コイルに通電を行う（イグナイタの点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの）期間において、点火プラグの電極に接続している二次側の回路を流れる電流を反復的に計測し、当該期間に計測した電流値の時系列から、点火プラグの電極を含む二次側の回路の電気抵抗値を求める。そして、その電気抵抗値の大きさに基づき、点火プラグの現在の状態を判断する。【選択図】図１０
2014227944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒に設けられた点火プラグの現在の状態を判断するものであって、
火花点火に先んじて点火コイルの一次側コイルに通電を行う期間において、点火プラグの電極に接続している回路を流れる電流を反復的に計測し、
前記期間に計測した電流値の時系列、またはその電流値の時系列から求められる点火プラグの電極を含む回路の電気抵抗値の大きさに基づいて、点火プラグの現在の状態を判断する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記期間に計測した電流値が一定時間以上閾値を超えている、または前記期間に計測した電流値から求められる点火プラグの電極を含む回路の電気抵抗値が一定時間以上閾値を下回っている場合に、点火プラグの電極のくすぶりを除去するためのクリーニング処理を実行する請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記期間に計測した電流値が一定以下の短い時間だけ閾値を超えている、または前記期間に計測した電流値から求められる点火プラグの電極を含む回路の電気抵抗値が一定以下の短い時間だけ閾値を下回っている場合に、点火プラグにおける不意の放電または回路における不意の漏電が発生していると判断する請求項１または２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、内燃機関の制御装置に関する。特に、点火プラグまたは点火プラグに接続している火花点火用の回路において異常が発生している場合に、その異常を感知する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、車両等に搭載される内燃機関には、その故障を感知するための自己診断システムが付随していることが多い。例えば、下記特許文献１には、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し、気筒での燃料の燃焼状態の良否を判断するものが開示されている。また、下記特許文献２には、インジェクタに供給される燃料のリリーフ流量を推算し、燃料の圧力が適正範囲に保たれているかどうかを判断するものが開示されている。内燃機関において何らかの故障が生じたことを感知したときには、車両のコックピット内のエンジンチェックランプ（警告灯）を点灯させて、ユーザに異常の旨を報知する。
【０００３】
気筒において失火が続発する場合、エンジンチェックランプを点灯させることとなるが、その原因は様々である。具体的には、点火プラグの経年劣化、点火プラグに火花放電のための高電圧を印加する電気回路または点火コイル、キャパシタの損傷の他、インジェクタに燃料を供給する燃料系の異常、気筒に充填される吸気を供給する吸気系または排気ガス再循環系の異常、等が考えられる。
【０００４】
点火プラグのみをとっても、中心電極または接地電極が損耗してプラグギャップが拡大することもあれば、カーボンのような導電性のデポジットが堆積して中心電極と接地電極との間が短絡することもある。これらは何れも、点火プラグの両電極間の火花放電を不可能にする。
【０００５】
さらには、中心電極と接地電極との間に介在する絶縁碍子がひび割れたり、点火プラグを収容するチューブに孔が開いたりして、そのひび割れまたは孔の箇所で放電を起こしてしまうこともあり得る。このような不意の放電は、点火の際に点火プラグの中心電極に印加される電圧を低下させることにつながり、混合気への点火にとって支障となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−０３４４９０号公報
【特許文献２】特開２０１１−０６４１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上に述べた通り、故障には様々な種類があり、故障の内容を特定するためには内燃機関及び車両の各部を精査する手間をかける必要があった。
【０００８】
本発明は、内燃機関の不調の原因の一である点火プラグの異常を簡便に知得できるようにす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】
【０００９】
本発明に係る内燃機関の故障診断装置は、内燃機関の気筒に設けられた点火プラグの現在の状態を判断するものであって、火花点火に先んじて点火コイルの一次側コイルに通電を行う期間において、点火プラグの電極に接続している回路を流れる電流を反復的に計測し、前記期間に計測した電流値の時系列、またはその電流値の時系列から求められる点火プラグの電極を含む回路の電気抵抗値の大きさに基づいて、点火プラグの現在の状態を判断することを特徴とする。
【００１０】
前記期間に計測した電流値が一定時間以上閾値を超えている、または前記期間に計測した電流値から求められる点火プラグの電極を含む回路の電気抵抗値が一定時間以上閾値を下回っている場合には、点火プラグの電極のくすぶりを除去するためのクリーニング処理を実行することが好ましい。
【００１１】
また、前記期間に計測した電流値が一定以下の短い時間だけ閾値を超えている、または前記期間に計測した電流値から求められる点火プラグの電極を含む回路の電気抵抗値が一定以下の短い時間だけ閾値を下回っている場合には、点火プラグにおける不意の放電または回路における不意の漏電が発生していると判断することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内燃機関の不調の原因の一である点火プラグの異常を簡便に知得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】同実施形態における火花点火装置の回路図。
【図３】イグナイタの点弧から火花点火へと至る期間における、点火コイルの一次側コイルを流れる一次電流の推移を示す図。
【図４】内燃機関の気筒における燃焼圧及びイオン電流のそれぞれの推移を示す図。
【図５】イグナイタの点弧から火花点火へと至る期間における、点火信号及び点火プラグの電極を流れる電流信号のそれぞれの推移を示す図。
【図６】イグナイタの点弧から火花点火へと至る期間における、点火信号及び点火プラグの電極を流れる電流信号のそれぞれの推移を示す図。
【図７】イグナイタの点弧から火花点火へと至る期間における、点火信号及び点火プラグの電極を流れる電流信号のそれぞれの推移を示す図。
【図８】イグナイタの点弧から火花点火へと至る期間における、点火信号及び点火プラグの電極を流れる電流信号のそれぞれの推移を示す図。
【図９】イグナイタの点弧から火花点火へと至る期間における、点火信号及び点火プラグの電極を流れる電流信号のそれぞれの推移を示す図。
【図１０】本実施形態の制御装置が実行する判断処理の内容を説明する図。
【図１１】本実施形態の制御装置が実行する判断処理の内容を説明する図。
【図１２】本発明の一変形例に係る制御装置が実行する判断処理の内容を説明する図。
【図１３】同変形例の制御装置が実行する判断処理の内容を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストローク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。
【００１５】
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１３１を有するイグナイタ１３とともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
【００１６】
内燃機関の制御装置たる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の半導体スイッチ１３１が点弧して点火コイル１４の一次側に電流が流れ、その直後の火花点火のタイミングで半導体スイッチ１３１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。二次側の誘導電圧は、１０ｋＶないし３０ｋＶに達する。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。
【００１７】
点火コイル１４の一次側コイルは、半導体スイッチ１３１を介して車載の電源バッテリ１７に接続する。半導体スイッチ１３１を点弧し、バッテリ１７から供給される直流電圧を一次側コイルに印加して通電を開始すると、一次側コイルを含む一次側（低圧系）の回路を流れる一次電流は逓増する。
【００１８】
図３に、一次側コイルへの通電開始後の一次電流の推移を例示する。図３中、電流制限機能が働かない場合を破線で描画し、電流制限機能が働く場合を実線で描画している。バッテリ１７及び一次側コイルを含む一次側の電気回路をＲＬ直列回路と仮定すると、ｔ＝０時点にて直流電圧Ｅを印加した場合の一次電流Ｉ（ｔ）は、
Ｉ（ｔ）≒｛１−ｅ-(R/L)t｝Ｅ／Ｒ
となる。即ち、過渡現象として一次電流は逓増するが、その増加の速さは徐々に衰える。十分に長い時間が経過すると、図３中の破線のように一次電流はＥ／Ｒに飽和する。
【００１９】
イグナイタ１３は、一次電流の過大化を抑制する電流制限機能を有している。この電流制限機能は、今日普及している既製のイグナイタのそれと同様である。具体的には、制御回路１３２が、検出抵抗１３３を介して、一次電流を当該抵抗１３３の両端間電圧の形で恒常的に計測する。そして、その一次電流（抵抗１３３の両端間電圧）の大きさが既定値以下である間は半導体スイッチ１３１を点弧する一方、既定値を超えたときには半導体スイッチ１３１を消弧する。これにより、一次電流を図３中の実線のように既定値にクリップする。
【００２０】
なお、イグナイタ１３は、点火コイル１４またはイグナイタ１３自身の温度が閾値を超えるような異常発熱を感知した場合に、一次側コイルへの通電を強制的に遮断する機能をも有している。
【００２１】
本実施形態のＥＣＵ０は、燃料の燃焼の際に気筒１の燃焼室内に発生するイオン電流を検出し、そのイオン電流を参照して燃焼状態の判定を行うことができる。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
図４に、正常燃焼における、イオン電流及び気筒１内の燃焼圧力（筒内圧）のそれぞれの推移を例示する。図４中、イオン電流を破線で描画し、燃焼圧力を実線で描画している。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、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電流信号ｈ等が入力される。
【００２９】
出力インタフェースからは、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。
【００３０】
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。
【００３１】
しかして、本実施形態のＥＣＵ０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て、点火プラグ１２の故障その他の異常を感知する。
【００３２】
図５ないし図９に、ＥＣＵ０からイグナイタ１３に与える点火信号ｉ、及びＥＣＵ０がイオン電流検出用の回路を介して取得する電流信号ｈの値の時系列の推移を示す。電流信号ｈは、点火プラグ１２の電極を流れる電流を表すものであり、点火プラグ１２の両電極間の抵抗の大きさを表すものでもある。
【００３３】
ＥＣＵ０は、火花点火に先んじてイグナイタ１３の半導体スイッチ１３１を点弧し、点火コイル１４の一次側コイルに通電する。図３に示した通り、一次側コイルを流れる一次電流は、半導体スイッチ１３１の点弧の後逓増する。そして、半導体スイッチ１３１の点弧の時点ｔ0から所定の通電時間が経過した後の時点ｔ1にて、ＥＣＵ０は半導体スイッチ１３１を消弧し、点火コイル１４の一次側コイルへの通電を遮断する。基本的に、半導体スイッチ１３１の点弧／消弧を制御する点火信号ｉの推移は、図５ないし図９の全てにおいて共通である。
【００３４】
図５は、正常燃焼の場合を示している。正常燃焼の場合の電流信号ｈは、半導体スイッチ１３１の消弧に伴い点火プラグ１２の両電極間に惹起される火花放電の期間を経過した時点ｔ2の後に顕著に現れる、気筒１の燃焼室内に発生したイオン電流の信号を含むものとなる。より詳しくは、時点ｔ2にてＬＣ共振による信号が現れ、その後に燃焼に起因したイオン電流信号が現れる。
【００３５】
因みに、半導体スイッチ１３１の点弧時ｔ0には、スパイク状のノイズが発生して電流信号ｈに重畳される。また、半導体スイッチ１３１の消弧時ｔ1の直前の時期に、電流信号ｈが振動しているが、この振動は、点火コイル１４の一次側に流れる一時電流の大きさを規定値以下に抑制するための制御回路１３２の機能（半導体スイッチ１３１のＯＮ／ＯＦＦスイッチング動作）によるものである。
【００３６】
図６は、点火プラグ１２による火花放電は正常であったものの、気筒１の燃焼室内の混合気がうまく燃焼せず失火した場合を示している。図５との相異は、火花放電期間後の時点ｔ2にてＬＣ共振発生後、十分な大きさ及び長さのイオン電流信号が電流信号ｈに現れていないことである。
【００３７】
図７ないし図９はそれぞれ、点火プラグ１２に何らかの異常が存在している場合の例である。その中で、図７は、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間に介在する絶縁碍子がひび割れたり、点火プラグ１２を収容するチューブに孔が開いたりしているような場合を示している。
【００３８】
図５または図６では、半導体スイッチ１３１の点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの間の期間において、時点ｔ0と略同時のスパイクノイズや時点ｔ1直前の制御回路１３２の動作（一次電流の飽和）時期を除き、電流信号ｈは低位で安定していた。
【００３９】
対して、図７では、半導体スイッチ１３１の点弧時点ｔ0からある程度の時間が経過したときに、瞬間的に増大したスパイク状の電流信号ｈが現れている。これは、半導体スイッチ１３１の点弧後、一次電流の逓増とともに徐々に昇圧される点火プラグ１２の中心電極側と、恒常的に接地されている点火プラグ１２の接地電極側との電位差により、点火プラグ１２の絶縁碍子の亀裂やチューブの孔等を介して放電が発生した、あるいは、点火プラグ１２の中心電極と点火コイル１４の二次側コイルとを接続する二次側（高圧系）の回路の何れかの箇所で瞬間的な漏電が発生したためである。
【００４０】
そして、このような放電または漏電が、点火タイミングｔ1にて点火プラグ１２の中心電極に印加するべき電気エネルギを失わせることから、中心電極と接地電極との間のギャップにおける火花放電、ひいては混合気への火花点火がうまくゆかなくなる。従って、火花放電の生起するべき期間後の時点ｔ2にて、十分な大きさ及び長さのイオン電流信号が電流信号ｈに現れない。図７では、時点ｔ2以降のイオン電流信号ｈが０となってしまっている。
【００４１】
上記の放電または漏電は、正常な火花点火の際に中心電極に印加されるものと比べて低い、１ｋＶ強の電位差により生ずる。既に述べた通り、半導体スイッチ１３１の点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間においては、消弧直前の制御回路１３２の動作時期を除き、点火コイル１４の一次側コイルを流れる電流が逓増する。よって、同期間中、点火コイル１４の二次側コイルに、１ｋＶないし２ｋＶの誘導電圧が発生する。
【００４２】
放電や漏電は、電子がより通りやすい経路を介して発生し得る。比較的内燃機関の負荷が低い運転領域では、気筒１に充填される吸気量が少なく、気筒１の燃焼室内の密度が低い。故に、相対的に点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間で放電しやすい状況と言える。だが、１ｋＶないし２ｋＶ程度の大きさの印加電圧では、両電極間のギャップにおいて火花放電を引き起こすには足りない。
【００４３】
翻って、比較的内燃機関の負荷が高い運転領域では、気筒１に充填される吸気量が多く、気筒１の燃焼室内の密度が高まる。故に、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間で放電しにくく、相対的に絶縁碍子の亀裂やチューブの孔等の箇所で放電しやすい状況となる。碍子の亀裂またはチューブの孔等を介した望まれざる放電や、二次側回路における望まれざる漏電は、内燃機関の運転領域如何によって発生したり発生しなかったりする。
【００４４】
図８は、点火プラグ１２の中心電極及び／または接地電極にカーボン等の導電性のデポジットが付着、堆積して、両電極間が短絡または短絡に近い状態となった場合を示している。デポジットの堆積により両電極間の絶縁抵抗が低下しているため、半導体スイッチ１３１の点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間中、比較的長い時間に亘って０でない漏れ電流ｈが現れる。時点ｔ2以降の電流信号ｈが０となっている点は、図７の場合と同様である。
【００４５】
図９は、点火プラグ１２の中心電極及び／または接地電極が損耗し、両電極間のギャップが許容される大きさよりも拡開してしまった場合を示している。放電や漏電が生じたわけではないので、半導体スイッチ１３１を点弧している時点ｔ0ないし時点ｔ1の期間における電流信号ｈは、図５または図６と同様である。
【００４６】
しかし、プラグギャップの絶縁抵抗が過大になっているため、半導体スイッチ１３１を消弧して点火プラグ１２の中心電極に高電圧を印加したとしても、点火プラグ１２の電極にはノイズのような電流が断続的に流れるのみであり、点火に適した火花放電は惹起されない。結果、図９に示すように、半導体スイッチ１３１を消弧した時点ｔ1の直後にノイズのような波形が電流信号ｈに現れる。加えて、火花放電そのものに失敗することから、本来の火花放電期間の後の時点ｔ2以降ではイオン電流信号ｈが０となる。
【００４７】
なお、図９に示しているような火花放電の不良は、点火プラグ１２の中心電極及び／または接地電極にシリカ（二酸化ケイ素）等の絶縁性のデポジットが付着、堆積した場合にも発生する。
【００４８】
ＥＣＵ０は、火花放電期間後の時点ｔ2以降の電流信号ｈを参照して、気筒１での燃料の燃焼状態の良否を判断することができる。時点ｔ2以降に、十分な大きさ及び／または長さのイオン電流信号ｈが現れていれば、気筒１において良好な燃焼が行われたと判断する。逆に、時点ｔ2以降に十分な大きさ及び／または長さのイオン電流信号ｈが現れていなければ、気筒１において失火が発生した、または気筒１における燃焼が不安定であったと判断する。
【００４９】
その上で、本実施形態のＥＣＵ０は、半導体スイッチ１３１の点弧時点ｔ0からその消弧時点ｔ1まで（より厳密には、一次電流の飽和に伴う制御回路１３２の動作以前）の期間に二次側回路を流れる二次電流ｈの大きさを反復的に計測し、その電流値の時系列を基に、点火プラグ１２を含む二次側の回路の電気抵抗値を推算する。この電気抵抗は主として、点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間のギャップの絶縁抵抗である。
【００５０】
点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間における、一次側コイルに発生する誘導電圧Ｖ（ｔ）は、一次側コイルを流れる一次電流Ｉ（ｔ）の時間微分に一次側コイルのリアクタンスＬを乗じた
Ｖ（ｔ）≒ｅ-(R/L)tＥ
として演算が可能である。そして、同期間内の任意の時点ｔにおいて二次側コイルに発生する誘導電圧は、上記の誘導電圧Ｖ（ｔ）及び点火コイル１４の変圧比等から求められる。二次側の回路の電気抵抗値、要するに点火プラグ１２による絶縁抵抗の大きさは、二次側コイルに発生する誘導電圧を、二次側コイルを流れる電流ｈの計測値で除することによって得られる。
【００５１】
電極にデポジットが付着しておらず、絶縁碍子の割れやチューブの穿孔等も生じていない（換言すれば、未使用の正常品の）点火プラグ１２の電極間の絶縁抵抗は、５００ＭΩ程度である。
【００５２】
電極にカーボン等のデポジットが付着するくすぶりが発生すると、点火プラグ１２の電極間の絶縁抵抗が低下する。つまり、二次側の回路を流れる電流ｈを計測し、その電気抵抗値を算定すれば、当該電気抵抗値を点火プラグ１２のくすぶりの度合いを評価する指標値として用いることができる。即ち、電気抵抗値が低いほど、くすぶりによる点火プラグ１２の電極の汚損が進行しているということになる。
【００５３】
尤も、点火プラグ１２の絶縁碍子が割れていたりチューブに孔が開いていたりして当該箇所で放電を起こしたときや、二次側の回路で漏電を起こしたときには、二次側回路を流れる電流ｈの計測値がスパイク状に増加する。そして、その放電または漏電の発生時に、二次側回路の電気抵抗値が一瞬ながら低落する。二次電流ｈの計測値を基に推算される電気抵抗値を根拠として点火プラグ１２の状態を正しく把握するためには、くすぶりによる恒常的な電気抵抗値の低下と、放電または漏電に伴う瞬時的な電気抵抗値の低下とを区別する必要がある。
【００５４】
そこで、本実施形態のＥＣＵ０は、図１０に示すように、点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間において推算した二次側回路の電気抵抗値が閾値を下回る時間ＴAを計数し、そのＴAが一定値以上の長い時間である場合に、点火プラグ１２の電極がくすぶっていると判断する。閾値は、例えば１００ＭΩに設定する。
【００５５】
点火プラグ１２の電極がくすぶっているとの判定を下したＥＣＵ０は、点火プラグ１２の電極に堆積したカーボン等を除去するためのクリーニング処理を実行する。クリーニング処理では、例えば、気筒１に充填される吸気量に対して燃料噴射量を減量し混合気の空燃比をリーン化したり、逆に燃料噴射量を増量して混合気の空燃比をリッチ化したり、気筒１の排気行程中や燃料カット（燃料噴射の一時停止）中に敢えて点火プラグ１２において火花放電を生じさせたりすることが考えられる。何れも、点火プラグ１２の電極に付着しているカーボン等の酸化を促し、二酸化炭素の形で気筒１外に排出しようとするものである。
【００５６】
一つの気筒１において、クリーニング処理を所定回数（一回または複数回）実行したにもかかわらず、依然として点火プラグ１２がくすぶっていると判断されるならば、点火プラグ１２のくすぶりを除去できない旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をＥＣＵ０のメモリに書き込んで記憶保持し、事後の修理作業における原因究明及び修繕箇所の特定の助けとする。加えて、内燃機関に異常が存在していることを、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エンジンチェックランプ（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。
【００５７】
並びに、本実施形態のＥＣＵ０は、図１１に示すように、点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間において推算した二次側回路の電気抵抗値が閾値を下回る時間ＴBを計数し、そのＴBが一定値以下の極短い時間である場合に、絶縁碍子の割れやチューブの穿孔等による不意の放電、または二次側回路の何れかの箇所における不意の漏電が発生したと判断する。放電または漏電の有無を判定する際に電気抵抗値と比較する閾値は、点火プラグ１２の電極がくすぶっているかどうかを判定する際に電気抵抗値と比較する閾値と同一の値としてもよく、これとは異なる値としてもよい。時間ＴBと比較する一定値もまた、上述の時間ＴAと比較する一定値と同一の値としてもよいし、これとは異なる値としてもよい。
【００５８】
一つの気筒１について、不意の放電または漏電の発生を所定回数（一回または複数回）判定したＥＣＵ０は、点火プラグ１２における放電または二次側回路における漏電が発生している旨を示す情報をＥＣＵ０のメモリに書き込んで記憶保持し、事後の修理作業における原因究明及び修繕箇所の特定の助けとする。加えて、内燃機関に異常が存在していることを、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エンジンチェックランプを点灯させたり、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。
【００５９】
また、点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間において推算した二次側回路の電気抵抗値を指標値として、点火プラグ１２の電極の損耗の程度や、シリカ等の絶縁性のデポジットの付着の程度を評価することもできる。即ち、電気抵抗値が高いほど、点火プラグ１２の電極が損耗してプラグギャップが拡大している、または絶縁性のデポジットによる点火プラグ１２の電極の汚損が進行しているということになる。
【００６０】
ＥＣＵ０は、点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間において推算した二次側回路の電気抵抗値が閾値を上回っている場合に、プラグギャップが許容範囲を超えて拡大し、または絶縁性のデポジットが堆積していると判定する。ここでの閾値は、電極にデポジットが付着しておらず、絶縁碍子の割れやチューブの穿孔等も生じていない（換言すれば、未使用の正常品の）点火プラグ１２の電極間の絶縁抵抗よりも高い値に設定する。
【００６１】
一つの気筒１について、プラグギャップの拡大または絶縁性のデポジットの堆積を所定回数（一回または複数回）判定したＥＣＵ０は、点火プラグ１２の電極が損耗しまたは絶縁性のデポジットが堆積している旨を示す情報をＥＣＵ０のメモリに書き込んで記憶保持し、事後の修理作業における原因究明及び修繕箇所の特定の助けとする。加えて、内燃機関に異常が存在していることを、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エンジンチェックランプを点灯させたり、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。
【００６２】
本実施形態では、内燃機関の気筒１に設けられた点火プラグ１２の現在の状態を判断するものであって、火花点火に先んじて点火コイル１４の一次側コイルに通電を行う（イグナイタ１３の点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの）期間において、点火プラグ１２の電極に接続している二次側の回路を流れる二次電流ｈを反復的に計測し、前記期間に計測した電流値の時系列から求められる、点火プラグ１２の電極を含む二次側の回路の電気抵抗値の大きさに基づいて、点火プラグ１２の現在の状態を判断することを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。
【００６３】
本制御装置０は、一次側コイルに通電を行う期間に計測した電流値から求められる二次側回路の電気抵抗値が一定時間以上閾値を下回っていることを条件として、点火プラグ１２の電極がくすぶっていると判断する。そして、そのくすぶりを除去するためのクリーニング処理を実行する。
【００６４】
並びに、本制御装置０は、一次側コイルに通電を行う期間に計測した電流値から求められる二次側回路の電気抵抗値が一定以下の短い時間だけ閾値を下回っていることを条件として、点火プラグ１２における不意の放電または回路における不意の漏電が発生していると判断する。
【００６５】
本実施形態によれば、内燃機関の不調の原因の一である点火プラグ１２または二次側回路の異常を簡便に知得できるようになる。のみならず、その異常の内容が何であるのか、例えば、点火プラグ１２の碍子の亀裂またはチューブの穿孔であるのか、くすぶりによる電極間の短絡であるのか、電極間のギャップの拡大またはシリカの堆積であるのかをも、特定することが可能となる。
【００６６】
内燃機関の気筒１において失火が続発したような場合に、その原因が点火プラグ１２の損傷（または、損耗）であるのか、点火プラグ１２以外の装置の異常であるのかを切り分けて特定することができるため、内燃機関及び車両の各部を逐一精査する手間をかける必要がなくなり、保守、点検、整備のコストの低減につながる。点火プラグ１２やチューブの損傷ならば、点火プラグ１２やチューブを交換することで足る。点火プラグ１２またはチューブの損傷でないならば、燃料系や吸気系等の装置を調査すればよい。
【００６７】
既存のイオン電流信号検出用の回路を流用して、点火プラグ１２の異常を感知できることも強みである。碍子のひび割れ等の箇所における漏電の有無を調査する目的で、点火プラグ１２の中心電極に印加される電圧を常時監視するためのハードウェアを新たに実装するような必要がない。
【００６８】
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。上記実施形態では、半導体スイッチ１３１の点弧時点ｔ0から消弧時点ｔ1までの期間において、点火プラグ１２の中心電極と点火コイル１４の二次側コイルとを接続する二次側回路を流れる電流ｈを計測し、その計測値から二次側回路の電気抵抗値を推算して、点火プラグ１２の異常の有無や異常の種類を診断していた。だが、当該期間において二次側回路を流れる電流ｈの計測値そのものを参照して、点火プラグ１２の異常の有無や異常の種類を診断するようにしても、上記実施形態と同等の効果を奏し得る。
【００６９】
その場合、制御装置たるＥＣＵ０は、図１２に示すように、当該期間において計測した電流値が閾値を上回る時間ＴCを計数し、そのＴCが一定値以上の長い時間である場合に、点火プラグ１２の電極がくすぶっていると判断する。
【００７０】
点火プラグ１２の電極のくすぶりを感知したＥＣＵ０は、上記実施形態と同様に、電極のくすぶりを除去するためのクリーニング処理を実行したり、電極がくすぶっている旨を示す情報（ダイアグノーシスコード）をメモリに記憶したり、そ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したりする。
【００７１】
並びに、ＥＣＵ０は、図１３に示すように、当該期間において計測した電流値が閾値を上回る時間ＴDを計数し、そのＴDが一定値以下の極短い時間である場合に、絶縁碍子の割れやチューブの穿孔等による不意の放電、または二次側回路の何れかの箇所における不意の漏電が発生したと判断する。放電または漏電の有無を判定する際に電流値と比較する閾値は、点火プラグ１２の電極がくすぶっているかどうかを判定する際に電流値と比較する閾値と同一の値としてもよく、これとは異なる値としてもよい。時間ＴDと比較する一定値もまた、上述の時間ＴCと比較する一定値と同一の値としてもよいし、これとは異なる値としてもよい。
【００７２】
不意の放電または漏電を感知したＥＣＵ０は、上記実施形態と同様に、放電または漏電が発生している旨を示す情報をメモリに記憶し、そ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。
【００７３】
加えて、当該期間において計測した電流値が閾値を下回っている場合に、プラグギャップが許容範囲を超えて拡大し、または絶縁性のデポジットが堆積していると判定することも考えられる。ここでの閾値は、点火プラグ１２の電極にデポジットが付着しておらず、絶縁碍子の割れやチューブの穿孔等も生じていない（または、未使用の正常品の）状況の下で二次側回路を流れる電流の最小値よりも低い値に設定する。
【００７４】
プラグギャップの拡大または絶縁性のデポジットの堆積を感知したＥＣＵ０は、上記実施形態と同様に、プラグギャップが拡大しまたは絶縁性のデポジットが電極に堆積している旨を示す情報をメモリに記憶し、そ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。
【００７５】
総じて言えば、点火コイル１４の一次側コイルに通電を行う期間において、点火プラグ１２の電極に接続している二次側回路を流れる電流ｈの計測値、またはその計測値から求められる二次側回路の電気抵抗値は、点火プラグ１２の電極のくすぶりや、電極の損耗またはシリカ等の堆積の度合いを表す指標値となる。さらに、当該期間において、二次側回路を流れる電流ｈの計測値または二次側回路の電気抵抗値が極僅かな時間だけ変動（瞬間的な電流ｈの増大または電気抵抗値の低落）した場合には、点火プラグ１２または二次側回路の何れかの箇所で放電または漏電が起こったと判断される。
【００７６】
その他各部の具体的構成は、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】
【００７７】
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】
【００７８】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１２…点火プラグ
１３…イグナイタ
１４…点火コイル
ｈ…電流信号
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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