(57)【要約】【課題】推算される電極消耗量の正確さを向上できるスパークプラグの電極消耗量推算方法を提供すること。【解決手段】点火コイルが発生する電圧を印加することによって２つの電極間に火花放電が生じるスパークプラグの電極消耗量推算方法は、第１電極の温度、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による第１電極の消耗量を推算する第１消耗量推算工程を備える。第１電極はＩｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイルが発生する電圧を印加することによって２つの電極間に火花放電が生じるスパークプラグの電極消耗量推算方法であって、
前記２つの電極のうち少なくとも一方は、Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極であり、
前記第１電極の温度、前記点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による前記第１電極の消耗量を推算する第１消耗量推算工程を備えるスパークプラグの電極消耗量推算方法。
【請求項２】
点火コイルが発生する電圧を印加することによって２つの電極間に火花放電が生じるスパークプラグの電極消耗量推算方法であって、
前記２つの電極のうち少なくとも一方は、Ｐｔを主成分とする第２電極であり、
前記点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による前記第２電極の消耗量を推算する第２消耗量推算工程を備えるスパークプラグの電極消耗量推算方法。
【請求項３】
前記２つの電極の一方が前記第１電極であり、前記２つの電極の他方が、Ｐｔを主成分とする第２電極であり、
前記点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による前記第２電極の消耗量を推算する第２消耗量推算工程を備える請求項１記載のスパークプラグの電極消耗量推算方法。
【請求項４】
前記第１消耗量推算工程および前記第２消耗量推算工程により前記第１電極および前記第２電極の消耗量を推算した後、
その結果に基づき、前記２つの電極間の火花ギャップの増加量を推算するギャップ長推算工程を備える請求項３記載のスパークプラグの電極消耗量推算方法。
【請求項５】
点火コイルが発生する電圧を印加することによって２つの電極間に火花放電が生じるスパークプラグの電極消耗量推算装置であって、
前記２つの電極のうち少なくとも一方は、Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極であり、
前記第１電極の温度、前記点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に関する情報を取得する第１取得部と、
前記情報に基づいて１回の火花放電による前記第１電極の消耗量を推算する第１消耗量推算部と、を備えるスパークプラグの電極消耗量推算装置。
【請求項６】
点火コイルが発生する電圧を印加することによって２つの電極間に火花放電が生じるスパークプラグの電極消耗量推算装置であって、
前記２つの電極のうち少なくとも一方は、Ｐｔを主成分とする第２電極であり、
前記点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に関する情報を取得する第２取得部と、
前記情報に基づいて１回の火花放電による前記第２電極の消耗量を推算する第２消耗量推算部と、を備えるスパークプラグの電極消耗量推算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスパークプラグの電極消耗量推算方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スパークプラグの火花放電による電極消耗量を推算する技術として、特許文献１には、雰囲気ガス中で電極間に火花放電を発生させ、その火花放電による発光を波長ごとに分解して撮像した結果に基づいて発光強度を算出し、予め取得した発光強度と電極消耗量との相関関係から電極消耗量を推算する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記技術では、電極の発光波長領域と雰囲気ガスの発光波長領域とが重複しないように、アルゴンガスの中で発光強度と電極消耗量との相関関係が取得される。これに対し、実際に電極が消耗するのは可燃混合気の中なので、種類が違う雰囲気ガスの中で取得された相関関係に基づく推算結果の正確さに問題がある。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、推算結果の正確さを向上できるスパークプラグの電極消耗量推算方法およびその装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために本発明のスパークプラグの電極消耗量推算方法は、第１電極の温度、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による第１電極の消耗量を推算する第１消耗量推算工程を備える。第１電極はＩｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする。
【０００７】
また、本発明のスパークプラグの電極消耗量推算方法は、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による第２電極の消耗量を推算する第２消耗量推算工程を備える。第２電極はＰｔを主成分とする。
【０００８】
本発明のスパークプラグの電極消耗量推算装置は、第１電極の温度、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に関する情報を取得する取得部と、その情報に基づいて１回の火花放電による第１電極の消耗量を推算する消耗量推算部と、を備える。
【０００９】
また、本発明のスパークプラグの電極消耗量推算装置は、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に関する情報を取得する取得部と、その情報に基づいて１回の火花放電による第２電極の消耗量を推算する消耗量推算部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のスパークプラグの電極消耗量推算方法によれば、第１電極の温度、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による第１電極の消耗量が推算される。Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極は、高温酸化が電極消耗に影響を与えるので、第１電極の温度、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて第１電極の消耗量を推算することにより、推算結果の正確さを向上できる。
【００１１】
請求項２記載のスパークプラグの電極消耗量推算方法によれば、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による第２電極の消耗量が推算される。Ｐｔを主成分とする第２電極は高温酸化し難いので、点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて第２電極の消耗量を推算することにより、推算結果の正確さを向上できる。
【００１２】
請求項３記載のスパークプラグの電極消耗量推算方法によれば、２つの電極の一方は第１電極であり、他方はＰｔを主成分とする第２電極である。点火コイルからの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて１回の火花放電による第２電極の消耗量が推算される。よって、請求項１の効果に加え、材質の異なる第１電極および第２電極の電極消耗量をそれぞれ正確に推算できる。
【００１３】
請求項４記載のスパークプラグの電極消耗量推算方法によれば、第１電極および第２電極の消耗量が推算された後、その結果に基づき、２つの電極間の火花ギャップの増加量が推算される。第１電極の消耗によるギャップ長の増加量と第２電極の消耗によるギャップ長の増加量とをそれぞれ推算できるので、請求項３の効果に加え、２つの電極間の火花ギャップの増加量を正確に推算できる。
【００１４】
請求項５に記載の電極消耗量推算装置、請求項６に記載の電極消耗量推算装置によれば、それぞれ請求項１の効果、請求項２の効果と同様の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】点火装置の模式図である。
【図２】点火装置の動作波形である。
【図３】一実施の形態における電極消耗量推算装置のブロック図である。
【図４】ギャップ長推算処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は点火装置１０の模式図である。点火装置１０はエンジン（図示せず）内の可燃混合気に着火をさせる装置であり、主に点火コイル１１、パワースイッチ１６及びスパークプラグ２０を備えている。
【００１７】
点火コイル１１は、コア１２に巻かれた一次コイル１３及び二次コイル１４を備えている。一次コイル１３の受電側に直流の電源１５が接続され、一次コイル１３の接地側はパワースイッチ１６を介して接地されている。二次コイル１４はスパークプラグ２０の端子金具２１に接続される。パワースイッチ１６には出力回路（図示せず）等を介してＥＣＵ３０が接続されている。ＥＣＵ３０は、点火コイル１１がスパークプラグ２０に電圧を印加するタイミングを制御し、エンジンの出力やエミッションを制御する。
【００１８】
スパークプラグ２０は、端子金具２１に電気的に接続された中心電極２２と、端子金具２１及び中心電極２２を保持する絶縁体２４と、絶縁体２４を保持し接地される主体金具２５と、主体金具２５に接続された接地電極２６と、を備えている。本実施形態では、Ｎｉを主成分とする中心電極２２に第１電極２３（チップ）が接合され、Ｎｉを主成分とする接地電極２６に第２電極２７（チップ）が接合されている。第１電極２３と第２電極２７との間に火花ギャップ２８が形成される。第１電極２３はＩｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とし、第２電極２７はＰｔを主成分とする。主成分とは、第１電極２３や第２電極２７を構成する全成分の５０質量％以上を占める成分をいう。
【００１９】
なお、中心電極２２や接地電極２６に接合されるチップは必ずしも必要ではない。チップが接合されていなくても、中心電極２２と接地電極２６との間に火花ギャップ２８を形成できるからである。チップが接合されていない場合、中心電極２２や接地電極２６のうち少なくとも火花放電が生じる部位の主成分が、Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｐｔのいずれか１種であれば良い。その場合、Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする部位が第１電極を構成し、Ｐｔを主成分とする部位が第２電極を構成する。
【００２０】
点火装置１０は、操縦者がイグニッションスイッチ１７をオンして点火コイル１１の一次コイル１３側に電流が流れると、コア１２が磁化し磁気エネルギーが蓄えられ、その周囲に磁界ができる。パワースイッチ１６のスイッチングによって一次電流を遮断すると、一次コイル１３と磁気回路および磁束を共有する二次コイル１４に高電圧（例えば１０〜３０ｋＶ）が発生する。
【００２１】
図２は点火装置１０の動作波形である。ＥＣＵ３０が発生する点火信号がオンになると、パワースイッチ１６が導通し一次コイル１３に電流が流れ、磁気エネルギーが蓄えられる。充電時間Ｔ１の経過後、ＥＣＵ３０が点火信号をオフにすると、二次コイル１４に高電圧が発生し、スパークプラグ２０がブレークダウンして、時間Ｔ２（例えば０．５〜２．５ｍｓ）の間、点火コイル１１が放出する磁気エネルギーにより第１電極２３と第２電極２７との間に火花放電が生じる。
【００２２】
以上のように点火コイル１１は、ＥＣＵ３０の点火信号に従い、蓄えた磁気エネルギーをスパークプラグ２０へ供給する。ＥＣＵ３０が点火信号をオフにしたときの１回の火花放電において、点火コイル１１からスパークプラグ２０へ供給されるエネルギー（供給エネルギー）は、時間Ｔ２の間の二次コイル１４の電圧および電流（二次電圧および二次電流）から算出できる。
【００２３】
図３は電極消耗量推算装置のブロック図である。ＥＣＵ３０はエンジン（図示せず）の運転状態を制御する装置であり、自動車に搭載されている。本実施形態ではＥＣＵ３０が電極消耗量推算装置の機能を備えている。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２及びＲＡＭ３８を備え、それらが入出力ポート４１に接続されている。入出力ポート４１にはパワースイッチ１６等の各種装置が接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ３１は各部を制御する演算装置である。ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１により実行される制御プログラム（例えば図４に図示されるフローチャートのプログラム）や各種の閾値等を記憶する書き換え不能な不揮発性のメモリである。ＲＯＭ３２には、放電電圧マップ３３、供給エネルギーマップ３４、電極温度マップ３５、第１計算式３６及び第２計算式３７が格納されている。
【００２５】
放電電圧マップ３３は、スパークプラグ２０の火花放電に要求される放電電圧が記録されたマップである。放電電圧はスパークプラグ２０の仕様ごとに異なり、さらにエンジンの回転速度が遅くエンジンの負荷が低いときに低くなり、エンジンの回転速度が速くエンジンの負荷が高いときに高くなる。そこで、実験等によりスパークプラグ２０及びエンジンの機種ごとに各種条件における放電電圧を測定し、エンジンの回転速度および負荷に放電電圧を関連付けて、予め放電電圧マップ３３に記録してある。放電電圧は、点火装置１０の動作波形（図２参照）を測定することにより求められる。
【００２６】
供給エネルギーマップ３４は、スパークプラグ２０への点火コイル１１からの供給エネルギーが記録されたマップである。供給エネルギーは点火コイル１１の仕様ごとに異なり、さらに充電時間Ｔ１（図２参照）を長くすると大きくなり、充電時間Ｔ１を短くすると小さくなる。そこで、実験等により点火コイル１１及びエンジンの機種ごとに各種条件における点火コイル１１の供給エネルギーを測定し、エンジンの回転速度および負荷に供給エネルギーを関連付けて、予め供給エネルギーマップ３４に記録してある。供給エネルギーは、点火装置１０の動作波形（図２参照）を測定することにより求められる。
【００２７】
電極温度マップ３５は、第１電極２３の温度（電極温度）が記録されたマップである。電極温度はスパークプラグ２０の仕様ごとに異なり、さらにエンジンの回転速度が遅くエンジンの負荷が低いときに低くなり、エンジンの回転速度が速くエンジンの負荷が高いときに高くなる。そこで、実験等によりスパークプラグ２０及びエンジンの機種ごとに各種条件における電極温度を測定し、エンジンの回転速度および負荷に電極温度を関連付けて、予め電極温度マップ３５に記録してある。
【００２８】
なお、電極温度は、スパークプラグ２０の内部に熱電対を埋め込んで測定できる。例えば、第１電極２３に到達する穴をスパークプラグ２０に開けて、第１電極２３の中に熱電対の測温接点を配置できる。また、第１電極２３の近くに到達する穴をスパークプラグ２０に開けて、第１電極２３の近くの中心電極２２の先端部に熱電対の測温接点を配置できる。第１電極２３を設けないで、中心電極２２のうち第１電極２３が接合される予定の部位に熱電対の測温接点を配置することもできる。熱電対を用いて電極温度を測定する代わりに、観察窓が設けられたエンジンの中にスパークプラグ２０を配置して、観察窓から第１電極２３を赤外線カメラで撮影し、温度分布を計測して電極温度を求めても良い。
【００２９】
第１計算式３６は、１回の火花放電による第１電極２３の消耗量を計算するための計算式である。第１計算式３６は、第１電極２３の温度（電極温度）、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧の３つを少なくともパラメータとする式である。第１計算式３６は、実験等により主成分となる元素（Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｐｔ）毎に予め設定される。なお、第１計算式３６は、これらの３つのパラメータ以外に、電極消耗に影響を与える他のパラメータを加えることは当然可能である。他のパラメータとしては、スパークプラグ２０の端子金具２１と主体金具２５との間の静電容量、エンジンの燃焼室内の流速や可燃混合気の酸素濃度などが挙げられる。
【００３０】
第２計算式３７は、１回の火花放電による第２電極２７の消耗量を計算するための計算式である。第２計算式３７は、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧の２つを少なくともパラメータとする式である。第２計算式３７は、実験等により予め設定される。なお、第２計算式３７は、これらの２つのパラメータ以外に、電極消耗に影響を与える他のパラメータを加えることは当然可能である。他のパラメータとしては、スパークプラグ２０の端子金具２１と主体金具２５との間の静電容量、エンジンの燃焼室内の流速や可燃混合気の酸素濃度などが挙げられる。第１計算式３６と同様に、第２電極２７の温度を第２計算式３７のパラメータの一つとしても良い。
【００３１】
ＲＡＭ３８は、各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ３８は、１回の火花放電による第１電極２３の消耗量が加算される第１変数３９、及び、１回の火花放電による第２電極２７の消耗量が加算される第２変数４０が設けられている。第１変数３９及び第２変数４０は、スパークプラグ２０が新しいものに交換されるまで、リセットされずにＲＡＭ３８に保存される。
【００３２】
クランク角センサ４２は、エンジンの回転速度を検出するセンサである。スロットルセンサ４３は、スロットルバルブの開度を検出するセンサである。クランク角センサ４２及びスロットルセンサ４３は、検出結果をそれぞれＥＣＵ３０へ出力する出力回路を備えている。スロットルセンサ４３が検出するスロットルバルブの開度から、エンジンの負荷を推定できる。警告灯４４は、自動車の操縦者が視認できる位置に設けられている。
【００３３】
他の入出力装置４５としては、アクセルペダルの操作量を検出するためのアクセル操作検出センサ、エンジンの燃焼室の圧力を検出する筒内圧センサ、エンジンの冷却水の水温を検出する水温センサ、エンジンオイルの油温を検出する油温センサ、エンジンへの空気の流入量を検出するエアフローセンサ、排ガスの酸素濃度を検出する酸素センサ、自動車の速度を検出する車速センサ等が挙げられる。これらのセンサの検出結果を使って、ＥＣＵ３０はエンジンの負荷、燃焼室内の気流の流速、燃焼室内の酸素濃度（雰囲気）等を推定できる。
【００３４】
図４はギャップ長推算処理のフローチャートである。ギャップ長推算処理は、第１電極２３と第２電極２７との間の火花ギャップ２８の増加量を推算する処理である。ギャップ長推算処理は、ＥＣＵ３０に電源が投入されている間、ＣＰＵ３１によって繰り返し（例えば０．２秒間隔で）実行される。
【００３５】
ギャップ長推算処理に際し、ＣＰＵ３１は、クランク角センサ４２の検出結果からエンジンの回転速度を取得し、スロットルセンサ４３の検出結果からエンジンの負荷の情報を取得する（Ｓ１）。次に、ＣＰＵ３１はエンジンの回転速度および負荷に基づき、放電電圧マップ３３を用いて放電電圧を求める（Ｓ２）。ＣＰＵ３１はエンジンの回転速度および負荷に基づき、供給エネルギーマップ３４を用いて点火コイル１１からスパークプラグ２０への供給エネルギーを求める（Ｓ３）。ＣＰＵ３１はエンジンの回転速度および負荷に基づき、電極温度マップ３５を用いて第１電極２３の温度を求める（Ｓ４）。
【００３６】
ＣＰＵ３１は、第１電極２３の温度、供給エネルギー及び放電電圧を第１計算式３６へ代入して、１回の火花放電による第１電極２３の消耗量を算出する（Ｓ５）。次いで、エンジンの回転速度から、１回のギャップ長推算処理の処理時間（開始からＳ１〜Ｓ９を経て再びＳ１に戻るまでの時間）内の放電回数を推算し、１回の火花放電による第１電極２３の消耗量に放電回数を乗じて、１回の処理時間内の第１電極２３の消耗量を推算し、第１変数３９に加算する（Ｓ６）。
【００３７】
同様にＣＰＵ３１は、供給エネルギー及び放電電圧を第２計算式３７へ代入して、１回の火花放電による第２電極２７の消耗量を算出する（Ｓ７）。次いで、エンジンの回転速度から推算される、１回のギャップ長推算処理の処理時間内の放電回数を、１回の火花放電による第２電極２７の消耗量に乗じて、１回の処理時間内の第２電極２７の消耗量を推算し、第２変数４０に加算する（Ｓ８）。
【００３８】
次いでＣＰＵ３１は、第１変数３９及び第２変数４０をそれぞれギャップ長に換算する（Ｓ９）。Ｓ９の処理では、第１電極２３及び第２電極２７の断面積は既知なので、第１電極２３及び第２電極２７の消耗量の推算結果を用いて、第１電極２３及び第２電極２７の消耗によって増加するギャップ長を個別に推算する。
【００３９】
ＣＰＵ３１は、第１電極２３の消耗によるギャップ長の増加量と第２電極２７の消耗によるギャップ長の増加量とを加え（Ｓ１０）、２つのギャップ長（増加量）の和が閾値より大きいか否かを判断する（Ｓ１１）。この閾値は、例えばエンジンの所望の出力やエミッションが得られなくなったり、スパークプラグ２０によるエンジンの始動が困難になったり、自動車の走行中に失火を起こし易くなったりするギャップ長（増加量）に設定されている。
【００４０】
Ｓ１１の処理の結果、２つのギャップ長の和が閾値より大きい場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１は警告灯４４を点灯してスパークプラグ２０の交換を促す（Ｓ１２）。これにより、エンジンの所望の出力やエミッションが得られなくなったり、エンジンの始動が困難になったり、自動車の走行中に失火を起こし易くなったりすることを未然に防止できる。スパークプラグ２０が新しいものに交換されると、第１変数３９及び第２変数４０はリセットされる。一方、２つのギャップ長の和が閾値以下のときは（Ｓ１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ３１はＳ１の処理に戻す。
【００４１】
このギャップ長推算処理では、第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧に基づき、第１計算式３６によって、１回の火花放電による第１電極２３の消耗量が推算される。Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極２３は、高温酸化が電極消耗に影響を与えるので、第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて消耗量を推算することにより、第１電極２３の消耗量の推算結果の正確さを向上できる。
【００４２】
点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧に基づき、第２計算式３７によって、１回の火花放電による第２電極２７の消耗量が推算される。Ｐｔを主成分とする第２電極２７は高温酸化し難いので、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧に基づいて消耗量を推算することにより、第２電極２７の消耗量の推算結果の正確さを向上できる。また、Ｐｔを主成分とする第２電極２７が高温酸化し難いことを利用して、第２電極２７の温度を第２計算式３７のパラメータから除くことにより、第２計算式３７によるＣＰＵ３１等の演算負荷を軽減できる。
【００４３】
第１計算式３６によって第１電極２３の消耗量が推算され、第２計算式３７によって第２電極２７の消耗量がそれぞれ推算される。よって、材質の異なる第１電極２３及び第２電極２７の電極消耗量をそれぞれ正確に推算できる。
【００４４】
第１電極２３及び第２電極２７の消耗量が個別に推算された後、その結果に基づき、第１電極２３と第２電極２７との間の火花ギャップ２８の増加量が推算される。第１電極２３の消耗によるギャップ長の増加量と第２電極２７の消耗によるギャップ長の増加量とをそれぞれ推算できるので、それらを加えることによって火花ギャップ２８の増加量を正確に推算できる。
【００４５】
なお、図４に示すギャップ長推算処理のフローチャートにおいて、請求項に記載の第１取得部としてはＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の処理が該当し、第２取得部としてはＳ１，Ｓ２，Ｓ３の処理が該当する。請求項に記載の第１消耗量推算部としてはＳ５の処理が該当し、第２消耗量推算部としてはＳ７の処理が該当する。第１計算式３６が、第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧の３つのパラメータ以外のパラメータをもつ場合や、第２計算式３７が、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧の２つのパラメータ以外のパラメータをもつ場合は、それらの計算に必要なパラメータに関する情報を各種入力装置からＥＣＵ３０は取得する。
【００４６】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００４７】
実施形態では、クランク角センサ４２及びスロットルセンサ４３の検出結果から、第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧に関する情報を取得する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。クランク角センサ４２やスロットルセンサ４３以外の他のセンサを用いて、第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧に関する情報を取得することは当然可能である。他のセンサとしては、例えばアクセルペダルの操作量を検出するためのアクセル操作検出センサ、車速センサが挙げられる。
【００４８】
実施形態では、自動車に搭載されるＥＣＵ３０が電極消耗量推算装置の機能を備え、エンジンに取り付けられたスパークプラグ２０の第１電極２３及び第２電極２７の消耗量を推算する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。実施形態で説明した方法を用いて、スパークプラグ２０を設計するときに第１電極２３や第２電極２７の消耗量を推算し、第１電極２３や第２電極２７の必要な大きさを見積もることは当然可能である。
【００４９】
この場合、まず、スパークプラグ２０が保証する自動車の走行距離を設定し、その走行距離の中で自動車がどのように使われるかを推定する。このときは、その走行距離に到達するまでの全運転時間において、エンジンの各運転状態が何時間あるかを具体的に推定する。これは、自動車の車種を特定し、経験則等を用いて推定することにより、推定の精度を高めることができる。次に、エンジンの各運転状態の時間内におけるスパークプラグ２０の放電回数を推定し、さらに各運転状態のときの第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧を推定する。
【００５０】
次いで、第１電極２３の温度、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧を第１計算式３６に代入して、１回の火花放電による第１電極２３の消耗量を推算し、それに放電回数を乗じることにより、各運転状態の時間内の第１電極２３の消耗量を推算する。この消耗量の総和により、スパークプラグ２０が保証する自動車の走行距離における第１電極２３の消耗量が推算される。
【００５１】
同様に、点火コイル１１からの供給エネルギー及び放電電圧を第２計算式３７に代入して、１回の火花放電による第２電極２７の消耗量を推算し、それに放電回数を乗じることにより、各運転状態の時間内の第２電極２７の消耗量を推算する。この消耗量の総和により、スパークプラグ２０が保証する自動車の走行距離における第２電極２７の消耗量が推算される。
【００５２】
このようにして推算された第１電極２３や第２電極２７の消耗量を用いてスパークプラグ２０を設計するときには、これらの消耗量に安全率を乗じて、第１電極２３や第２電極２７の必要な大きさを見積もることができる。これにより、スパークプラグ２０による自動車の走行距離を保証するために、スパークプラグ２０に過大な第１電極２３や第２電極２７を設けなくても良くなる。よって、スパークプラグ２０の品質を確保しつつ、第１電極２３や第２電極２７を構成する材料の省資源化に寄与できる。
【００５３】
実施形態では、スパークプラグ２０の中心電極２２側にＩｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極２３が配置され、接地電極２６側にＰｔを主成分とする第２電極２７が配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。中心電極２２側にＰｔを主成分とする第２電極２７を配置し、接地電極２６側にＩｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極２３を配置することは当然可能である。
【００５４】
実施形態では、一つのスパークプラグ２０に、Ｉｒ，Ｒｕ，Ｗ，Ｎｉのいずれか１種を主成分とする第１電極２３及びＰｔを主成分とする第２電極２７の双方が配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１電極２３及び第２電極２７のいずれかがスパークプラグ２０に配置されている場合も、第１電極２３の消耗量や第２電極２７の消耗量を個別に推算できるので、実施形態で説明した作用効果と同様の作用効果を実現できる。
【００５５】
実施形態では、ＥＣＵ３０が、第１電極２３の消耗量および第２電極２７の消耗量を共に推算する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１電極２３の消耗量だけを推算したり第２電極２７の消耗量だけを推算したりすることは当然可能である。スパークプラグ２０を設計するときも同様に、第１電極２３の消耗量だけを推算したり第２電極２７の消耗量だけを推算したりすることは当然可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１１  点火コイル
２０  スパークプラグ
２３  第１電極（電極）
２７  第２電極（電極）
２８  火花ギャップ
３０  ＥＣＵ（電極消耗量推算装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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