(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに磁気結合された１次コイルおよび２次コイルを有する点火コイルと、
ＯＮ状態となることで前記１次コイルへの電流をＯＮし、ＯＦＦ状態となることで前記１次コイルへの電流をＯＦＦする第１スイッチ素子と、
前記第１スイッチ素子のＯＮ状態およびＯＦＦ状態を切換制御する制御演算部と、
前記第１スイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換わることで前記２次コイルに生じる磁気誘電電圧による火花放電を利用して内燃機関の混合気を点火する電流遮断式の点火回路にて駆動される点火プラグと、
を備えた内燃機関制御装置であって、
前記制御演算部は、前記第１スイッチ素子をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えた後の前記１次コイルの電圧が、予め定めた比較基準電圧を超えている時間幅を判定用時間幅として算出し、算出した前記判定用時間幅が許容範囲内でない場合には、前記点火プラグの放電電圧の異常あるいは失火が発生したと判断し、
前記１次コイルの電圧と前記比較基準電圧との大小を比較して比較結果を出力するコンパレータと、
前記コンパレータの比較結果を入力することにより、前記１次コイルの電圧が前記比較基準電圧を超えている前記時間幅に比例した電力を充電するコンデンサと、
ＯＮ状態となることで前記コンデンサに充電された電力を放電する第２スイッチ素子と、
を有する電圧検出回路を更に備え、
前記制御演算部は、前記第１スイッチ素子をＯＮする前に予め前記第２スイッチ素子をＯＮ状態として前記コンデンサに充電された電力を放電しておくとともに、前記判定用時間幅を前記コンデンサの充電電圧に基づいて算出する
内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記制御演算部が前記第１スイッチ素子をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えた後の前記１次コイルの電圧が前記比較基準電圧を超えている最初の時間幅に比例して前記コンデンサが充電されるように、前記コンパレータへの前記１次コイルの電圧の入力値を、前記コンデンサの充電電圧に基づいて規制する規制回路を更に備えた、
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
互いに磁気結合された１次コイルおよび２次コイルを有する点火コイルと、
ＯＮ状態となることで前記１次コイルへの電流をＯＮし、ＯＦＦ状態となることで前記１次コイルへの電流をＯＦＦする第１スイッチ素子と、
前記第１スイッチ素子のＯＮ状態およびＯＦＦ状態を切換制御する制御演算部と、
前記第１スイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換わることで前記２次コイルに生じる磁気誘電電圧による火花放電を利用して内燃機関の混合気を点火する電流遮断式の点火回路にて駆動される点火プラグと、
を備えた内燃機関制御装置であって、
前記制御演算部は、前記第１スイッチ素子をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えた後の前記１次コイルの電圧が、予め定めた比較基準電圧を超えている時間幅を判定用時間幅として算出し、算出した前記判定用時間幅が許容範囲内でない場合には、前記点火プラグの放電電圧の異常あるいは失火が発生したと判断し、
前記制御演算部は、前記判定用時間幅が、予め定めた第一しきい値以下の場合には、前記点火プラグがリーク放電していると判断し、前記第一しきい値よりも大きい予め定めた第二しきい値を超え、かつ、前記第二しきい値よりも大きい予め定めた第三しきい値以下の場合には、前記点火プラグの放電電圧の異常であると判断し、前記第三しきい値を超えている場合には、前記点火プラグが失火していると判断する
内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記制御演算部は、前記第１スイッチ素子をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えた後の前記１次コイルの電圧が前記比較基準電圧を超えている最初の時間幅を前記判定用時間幅として算出する
請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記制御演算部は、前記判定用時間幅が、予め定めた第一しきい値以下の場合には、前記点火プラグがリーク放電していると判断し、前記第一しきい値よりも大きい予め定めた第二しきい値を超え、かつ、前記第二しきい値よりも大きい予め定めた第三しきい値以下の場合には、前記点火プラグの放電電圧の異常であると判断し、前記第三しきい値を超えている場合には、前記点火プラグが失火していると判断する
請求項１または２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記点火プラグの放電電圧の異常および失火を運転手に警告する警告手段を更に備え、
前記制御演算部は、前記点火プラグの放電電圧の異常または失火が発生したと判断した場合には、前記警告手段を用いて、前記運転手に警告する
請求項１から５のいずれか１項に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料停止手段を更に備え、
前記制御演算部は、前記点火プラグの放電電圧の異常または失火が発生したと判断した場合には、前記内燃機関の前記燃料噴射を停止する
請求項１から６のいずれか１項に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の混合気を点火する電流遮断式の点火回路にて駆動される点火プラグを備えた内燃機関制御装置に関し、特に、点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関（ガソリンエンジン）の燃費改善のため、高圧縮比技術およびガソリン筒内直噴化技術の重要性が増してきている。しかし、圧縮比を高めると、点火プラグの火花放電間隙（ギャップ）部分の圧力が高くなって点火プラグの放電電圧が高くなってしまう。また、ガソリン筒内直噴化すると、混合気に濃淡ができやすくなるため、混合気の点火に大きな火花エネルギーが必要となってしまう。
【０００３】
火花エネルギーが大きくなると、点火プラグの電極が摩耗し易くなる。この結果、電極が摩耗すると火花放電間隙が広くなって点火プラグの放電電圧が高くなり、点火プラグの絶縁耐電圧を超えて点火プラグが絶縁破壊する恐れがある。また、点火プラグの放電電圧が、点火コイルが発生できる磁気誘電電圧を上回ると、点火プラグに火花放電を生じることができなくなり、混合気への点火ができなくなってしまう。
【０００４】
このような課題を解決する従来の内燃機関制御装置として、点火プラグの放電電圧を測定することにより、点火プラグの劣化状態を把握するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７７８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１では、点火プラグの放電電圧が高くなった状態は把握できるものの、放電電圧が異常に低くなった状態や、点火プラグの失火については把握できない。また、点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出するためには、高電圧に耐えるツェナーダイオードなど特殊な素子が必要である。さらに、これらの素子を高電圧の２次コイルに接続するための追加の配線や絶縁処理も必要であり、高コストとなってしまうという課題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出することができる低コストな内燃機関制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関制御装置は、互いに磁気結合された１次コイルおよび２次コイルを有する点火コイルと、ＯＮ状態となることで１次コイルへの電流をＯＮし、ＯＦＦ状態となることで１次コイルへの電流をＯＦＦする第１スイッチ素子と、第１スイッチ素子のＯＮ状態およびＯＦＦ状態を切換制御する制御演算部と、第１スイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換わることで２次コイルに生じる磁気誘電電圧による火花放電を利用して内燃機関の混合気を点火する電流遮断式の点火回路にて駆動される点火プラグと、を備えた内燃機関制御装置であって、制御演算部は、第１スイッチ素子をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えた後の１次コイルの電圧が、予め定めた比較基準電圧を超えている時間幅を判定用時間幅として算出し、算出した判定用時間幅が許容範囲内でない場合には、点火プラグの放電電圧の異常あるいは失火が発生したと判断し、１次コイルの電圧と比較基準電圧との大小を比較して比較結果を出力するコンパレータと、コンパレータの比較結果を入力することにより、１次コイルの電圧が比較基準電圧を超えている時間幅に比例した電力を充電するコンデンサと、ＯＮ状態となることでコンデンサに充電された電力を放電する第２スイッチ素子と、を有する電圧検出回路を更に備え、制御演算部は、第１スイッチ素子をＯＮする前に予め第２スイッチ素子をＯＮ状態としてコンデンサに充電された電力を放電しておくとともに、判定用時間幅をコンデンサの充電電圧に基づいて算出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、１次コイルの電圧が予め定めた比較基準電圧を超えている時間幅に基づいて点火プラグの放電電圧を測定することにより、点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出することができる低コストな内燃機関制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の回路構成の例示図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置のタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の点火プラグの放電電圧に異常がある場合のタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の点火プラグが失火状態となった場合のタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置における、１次コイルの電圧Ｖが比較基準電圧を超えている時間幅と点火プラグの放電電圧との関係を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置における、コンデンサの充電電圧と点火プラグの放電電圧との関係を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る内燃機関制御装置の回路構成の例示図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る内燃機関制御装置のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明における内燃機関制御装置の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の回路構成の例示図である。本実施の形態１の内燃機関制御装置は、制御演算部１０、第１スイッチ素子２０、点火コイル３０、点火プラグ４０、及び電圧検出回路５０を備えて構成される。ここで、制御演算部１０には、車両のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が用いられる。
【００１３】
点火コイル３０は、点火プラグ４０の放電間隙に火花放電を発生させるための、互いに磁気結合された１次コイル３０ａと２次コイル３０ｂを有している。第１スイッチ素子２０は、制御演算部１０からの制御信号（以下、「Ｉｇｔ信号」と称す）に基づいてＯＮ／ＯＦＦ動作することで、１次コイルの電流Ｉ１を通電（ＯＮ）および遮断（ＯＦＦ）する。
【００１４】
電圧検出回路５０は、コンパレータ５１、分圧抵抗５２、５３、分圧抵抗５４、５５、抵抗５６、ダイオード５７、コンデンサ５８、第２スイッチ素子５９を備えて構成される。電圧検出回路５０は、１次コイルの電圧Ｖ１を検出する。
【００１５】
コンパレータ５１は、１次コイルの電圧Ｖ１と予め定めた比較基準電圧Ｖ０とを比較する。実際には、コンパレータ５１は、１次コイルの電圧Ｖ１と比較基準電圧Ｖ０とを直接比較するのではなく、図１に示すように、１次コイルの電圧Ｖ１および分圧抵抗５４、５５によって設定された電圧Ｖ１´と、電源電圧および分圧抵抗５２、５３によって設定された電圧Ｖ０´（＝Ｖ０×Ｖ１´／Ｖ１）とを比較する。
【００１６】
コンパレータ５１の出力は、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている場合にオープンコレクタ状態となる。コンデンサ５８は、コンパレータ５１の出力がオープンコレクタ状態である場合に電源から抵抗５６を介して充電される。一方、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０以下の場合には、コンパレータ５１の出力は、ＧＮＤレベルとなり、コンデンサ５８は充電されず、電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０以下となる前までの充電電圧Ｖｓが保持される。なお、ダイオード５７は、コンデンサ５８が放電するのを阻止するためのものである。
【００１７】
この結果、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓは、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅に比例して上昇する。また、制御演算部１０は、コンデンサ５８に対して並列に接続された第２スイッチ素子５９を制御することで、コンデンサ５８を放電させることができる。したがって、制御演算部１０は、第１スイッチ素子２０をＯＮする前に、予めコンデンサ５８の充電電圧Ｖｓを０Ｖにリセットしておくことで、充電電圧Ｖｓの値そのものを、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅に比例させることができる。
【００１８】
このように、制御演算部１０は、第２スイッチ素子５９を制御するとともに、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓを測定することにより、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅を知ることができる。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置のタイミングチャートである。制御演算部１０は、信号ＶＲをハイレベルにして、第２スイッチ素子５９を通電（ＯＮ）状態とすることで、予め、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓを０Ｖにリセットしておく。
【００２０】
時刻Ｔ１において、制御演算部１０からのＩｇｔ信号がハイレベルになると、第１スイッチ素子２０がＯＮとなり、１次コイル３０ａに１次コイルの電流Ｉ１が流れ始める。このとき、制御演算部１０は、同時に、信号ＶＲをローレベルにして、第２スイッチ素子５９を遮断（ＯＦＦ）状態とする。
【００２１】
時刻Ｔ２において、制御演算部１０からのＩｇｔ信号がローレベルに転ずると、第１スイッチ素子２０がＯＦＦとなり、１次コイル３０ａに流れていた１次コイルの電流Ｉ１が遮断される。これにより、点火コイル３０の磁束が急激に変化して、電磁誘導により１次コイルの電圧Ｖ１、２次コイルの電圧Ｖ２の変化が生じる。
【００２２】
具体的には、２次コイルの電圧Ｖ２は、時刻Ｔ２から徐々に減少する。また、１次コイルの電圧Ｖ１は、時刻Ｔ２の直後に高いピーク電圧を発生し、その後は、徐々に上昇する。この１次コイルの電圧Ｖ１の高いピーク電圧は、１次コイル３０ａと２次コイル３０ｂが１００％結合していないことによる１次コイル漏えいインダクタンスを起因とするサージ電圧である。また、サージ電圧に続いて徐々に上昇する電圧は、１次コイル３０ａと２次コイル３０ｂとが巻き数比Ｎのトランスになっていることによって発生する電圧であり、このときの１次コイルの電圧Ｖ１の変化量ΔＶ１と、２次コイルの電圧Ｖ２の変化量ΔＶ２との関係は、｜ΔＶ１｜＝｜ΔＶ２｜／Ｎとなる。
【００２３】
電圧検出回路５０は、１次コイルの電圧Ｖ１と比較基準電圧Ｖ０とを比較しており、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えると、コンパレータ５１の出力がオープンコレクタ状態となり、コンデンサ５８が充電されて、充電電圧Ｖｓが上昇していく。
【００２４】
時刻Ｔ３において、２次コイル３０ｂに発生した磁気誘電電圧が、点火プラグ４０の放電間隙の放電電圧Ｖｂ１を超えると、点火プラグ４０に火花放電を生じて、２次コイルの電圧Ｖ２は、急激にグロー／アーク放電電圧に収束する。これに伴い、１次コイルの電圧Ｖ１も急激に低下して、比較基準電圧Ｖ０を下回る電圧Ｖ１ａとなる。
【００２５】
また、時刻Ｔ３において、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０以下になると、コンパレータ５１の出力がＧＮＤレベルとなる。この結果、コンデンサ５８は充電されなくなり、時刻Ｔ３以降においては、時刻Ｔ３における充電電圧Ｖｓ１が保持される。このようにして、コンデンサ５８は、時間幅ｔ１の間のみ充電される。
【００２６】
なお、比較基準電圧Ｖ０は、時間幅ｔ１期間中の１次コイルの電圧Ｖ１よりも低く、かつ、グロー／アーク放電期間の電圧Ｖ１ａよりも高くなるように、例えば、１００Ｖ程度に設定するとよい。
【００２７】
時刻Ｔ４において、点火プラグ４０の火花放電が終了すると、１次コイルの電圧Ｖ１および２次コイルの電圧Ｖ２は、ともに略０Ｖに収束する。
【００２８】
時刻Ｔ２から一定時間経過した時刻Ｔ５において、制御演算部１０は、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓ１を読み込む。
【００２９】
コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓ１の読み込みが完了した後の（あるいは、時刻Ｔ５から一定時間経過した）時刻Ｔ６において、制御演算部１０は、信号ＶＲをハイレベルにして、第２スイッチ素子５９を導通（ＯＮ）状態にすることで、コンデンサ５８を放電して充電電圧Ｖｓを０Ｖにリセットする。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂに異常がある場合のタイミングチャートである。図３では、先の図２に対して、放電電圧Ｖｂが異なっており、主に、時刻Ｔ３´−Ｔ４´における動作が異なっている。これら以外の時刻における動作は、図２と同じであるので説明は省略する。
【００３１】
時刻Ｔ３´において、２次コイル３０ｂに発生した磁気誘電電圧が、点火プラグ４０の放電間隙の放電電圧Ｖｂ２を超えると、点火プラグ４０に火花放電を生じて、２次コイルの電圧Ｖ２は、急激にグロー／アーク放電電圧に収束する。
【００３２】
図３の放電電圧Ｖｂ２は、図２の放電電圧Ｖｂ１と比較して大きくなっており、図３の時間幅ｔ２は、図２の時間幅ｔ１よりも長く、また、時刻Ｔ３´におけるコンデンサ５８の充電電圧Ｖｓ２は、図２の充電電圧Ｖｓ１より高くなっている。
【００３３】
時刻Ｔ４´において、点火プラグ４０の火花放電が終了すると、１次コイルの電圧Ｖ１および２次コイルの電圧Ｖ２は、ともに略０Ｖに収束する。
【００３４】
このように、点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂが大きくなっている場合でも、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅を、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓに基づいて測定することにより、点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂを検出することができる。また、放電電圧Ｖｂが小さい場合でも、同様の方法を用いることにより、点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂを検出することができる。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置の点火プラグ４０が絶縁破壊せずに失火状態となった場合のタイミングチャートである。図４では、先の図２に対して、主に、時刻Ｔ３´´−Ｔ４´´における動作が異なっている。これら以外の時刻における動作は、図２と同じであるので説明は省略する。
【００３６】
点火プラグ４０の放電間隙が絶縁破壊しない場合は、点火プラグ４０の放電間隙に火花放電が生じないので、１次コイルの電圧Ｖ１、および２次コイルの電圧Ｖ２は、ともに急激な電圧低下は発生せず、図４に示すような穏やかな山形波形となる。そして、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超える時間は、時間幅ｔ３のように非常に長くなる。この結果、コンデンサ５８は、長い時間幅ｔ３の間充電され続け、電源電圧と同じ充電電圧Ｖｓ３まで充電されて頭打ちとなる。
【００３７】
このように、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅を、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓに基づいて測定することにより、点火プラグ４０の失火についても検出することができる。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置における、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅と点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂとの関係を示した図である。また、図６は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関制御装置における、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓと点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂとの関係を示した図である。
【００３９】
上述のように、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅を、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓに基づいて測定することにより、点火プラグ４０の放電電圧の異常および失火を検出することができるが、図５、図６では、具体的に、時間幅または充電電圧Ｖｓに基づいて点火プラグ４０の異常を判断するための関係図を例示している。
【００４０】
図５において、時間幅ｔが第一しきい値以下であれば、点火プラグ４０の放電間隙以外の場所でリーク放電している可能性があると判断できる。また、時間幅ｔが第二しきい値（＞第一しきい値）を超え、かつ、後述する第三しきい値以下であれば、点火プラグ４０の電極摩耗により放電電圧Ｖｂが異常に高くなっていると判断できる。さらに、時間幅ｔが第三しきい値（＞第二しきい値）を超えていれば、点火プラグ４０が火花放電せず失火していると判断できる。
【００４１】
また、本実施の形態１の内燃機関制御装置では、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓは、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅に略比例するので、図６に示すように、時間幅ｔではなく、充電電圧Ｖｓに基づくことによっても、同様の手法を用いて、点火プラグ４０のリーク放電、放電電圧Ｖｂの異常、および失火を判断することができる。
【００４２】
放電電圧の異常または失火を検出した場合には、例えば、車両の警告灯に検出結果を表示することにより運転手に警告したり、ＥＣＵが制御している燃料噴射を止めて、未燃焼ガソリンが内燃機関外に放出されるのを防いだりすることも可能である。
【００４３】
以上のように、実施の形態１によれば、１次コイルの電圧が予め定めた比較基準電圧を超えている時間幅を、コンデンサの充電電圧に基づいて測定することにより、点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出することができる。
【００４４】
また、本実施の形態１によれば、点火コイルの２次コイルへの回路追加が不要なので、高電圧に耐える素子が不要で一般的な低圧部品を用いて構成できる。また、高電圧側への部品、配線が不要で電圧の低い１次コイル側への配線のみとなり、電圧検出回路も低電圧用の汎用的な部品で実現することができるので、コストを抑えることができる。
【００４５】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る内燃機関制御装置の回路構成の例示図である。図７に示す内燃機関制御装置は、先の実施の形態１における図１に示す内燃機関制御装置に対して、電圧検出回路５０の動作を規制する規制回路６０を更に備えている。その他の構成は図１と同じである。
【００４６】
規制回路６０は、コンパレータ６１、コンパレータ６２、抵抗６３、抵抗６４、抵抗６５を備えて構成される。規制回路６０は、点火プラグ４０の火花放電が、複数回発生するような場合でも、先の実施の形態１の電圧検出回路５０を、最初の火花放電だけに反応させて、２回目以降の火花放電には反応させないように規制するためのものである。これにより、点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂをより正確に判定することができるようになる。
【００４７】
図８は、本発明の実施の形態２に係る内燃機関制御装置のタイミングチャートである。図８では、先の図２に対して、主に、時刻Ｔ３−Ｔ５の動作が異なっている。これら以外の時刻における動作は、図２と同じであるので説明は省略する。
【００４８】
時刻Ｔ３において、２次コイル３０ｂに発生した磁気誘電電圧が、点火プラグ４０の放電間隙の放電電圧Ｖｂ１を超えてグロー／アーク放電へ移行した後の時刻Ｔ７において、燃焼室内の気流によりグロー／アーク放電が吹き消される場合が有る。
【００４９】
この場合、例えば、点火コイル３０内に蓄えられた電磁エネルギーにより２次コイル３０ｂの起電力が大きくなり、時刻Ｔ９において、２次コイル３０ｂが再度点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂ１´を超えてグロー／アーク放電へ移行する。この結果、１次コイルの電圧Ｖ１も再度、比較基準電圧Ｖ０を超えることになり、電圧検出回路５０が測定する時間幅には、本来測定すべきである時間幅ｔ１だけでなく、時間幅ｔ４も含まれてしまう。
【００５０】
そこで、本実施の形態２では、規制回路６０を更に備えることにより、このように火花放電が繰り返された場合でも、２回目の時間幅ｔ４は検出せずに、最初の時間幅ｔ１のみを検出にして、点火プラグ４０の放電電圧Ｖｂをより正確に判定できるようにしている。
【００５１】
図８の時刻Ｔ３において、規制回路６０のコンパレータ６１の（−）入力が略０Ｖとなり、コンパレータ６１の出力がオープンコレクタ状態になると、抵抗６３を通じて、コンパレータ６２の（−）入力に、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓが印加される。これが、図８に示す電圧Ｖｃである。これにより、コンパレータ６２の出力がＧＮＤレベルとなり、コンパレータ５１の（＋）入力に１次コイルの電圧Ｖ１が印加されるのを阻止する。なお、抵抗６４および抵抗６５は、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓと比較するための、０Ｖでない小さい電圧値を生成するための分圧抵抗である。
【００５２】
制御演算部１０は、信号ＶＲをハイレベルにして、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓを０Ｖにリセットすることにより、図８に示す電圧Ｖｃも０Ｖにリセットして、規制回路６０を初期状態に復帰させることができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態２によれば、点火プラグの火花放電が複数回繰り返される場合でも、最初の放電電圧のみを検出して、より正確に点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出することができる。
【００５４】
なお、実施の形態１、２においては、１次コイルの電圧Ｖ１が比較基準電圧Ｖ０を超えている時間幅を、コンデンサ５８の充電電圧Ｖｓに基づいて測定する方法を示したが、時間幅を、例えば、ＥＣＵに搭載されたマイクロコンピューターの時間計測機能を用いて直接測定することも可能である。この場合でも、ＥＣＵにおいて、２回目以降の時間（ｔ４）を無視することにより、火花放電が複数回繰り返される場合の最初の放電電圧のみを測定することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  制御演算部、２０  第１スイッチ素子、３０  点火コイル、３０ａ  １次コイル、３０ｂ  ２次コイル、４０  点火プラグ、５０  電圧検出回路、５１  コンパレータ、５２、５３、５４、５５  分圧抵抗、５６  抵抗、５７  ダイオード、５８  コンデンサ、５９  第２スイッチ素子、６０  規制回路、６１  コンパレータ、６２  コンパレータ、６３、６４、６５  抵抗、Ｖ１  １次コイルの電圧、Ｖ２  ２次コイルの電圧、Ｉ１  １次コイルの電流、Ｖｂ  放電電圧、Ｖｓ  充電電圧、Ｖ０  比較基準電圧。
【要約】
【課題】点火プラグの放電電圧の異常および失火を検出することができる低コストな内燃機関制御装置を得る。
【解決手段】互いに磁気結合された１次コイルおよび２次コイルを有する点火コイルと、１次コイルへの電流をＯＮ／ＯＦＦする第１スイッチ素子と、第１スイッチ素子のＯＮ状態およびＯＦＦ状態を切換制御する制御演算部と、第１スイッチ素子がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換わることで２次コイルに生じる磁気誘電電圧による火花放電を利用して内燃機関の混合気を点火する電流遮断式の点火回路にて駆動される点火プラグと、を備えた内燃機関制御装置であって、制御演算部は、第１スイッチ素子をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り換えた後の１次コイルの電圧が、予め定めた比較基準電圧を超えている時間幅を算出し、算出した時間幅が許容範囲内でない場合には、点火プラグの放電電圧の異常あるいは失火が発生したと判断する。
【選択図】図１【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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