(57)【要約】【課題】回路構成を複雑にすることなく、点火プラグで生じる放電の異常の有無を判定する機能を持たせることができる内燃機関用点火装置を提供する。【解決手段】点火コイル１の二次電流を検出する二次電流検出部５を設け、検出された二次電流の検出信号をマイクロコンピュータ４に入力する。二次電流検出部５により検出された二次電流がしきい値以上になっている時間が正常時にとり得る範囲から外れているときに放電が異常であると判定する放電状態判定手段をマイクロコンピュータ４により構成する。【選択図】    図１
2004301016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイルと、前記点火コイルに一次電流を供給する点火電源部と、前記点火電源部から前記点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチと、内燃機関の点火時期よりも前に前記点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように前記一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、前記一次電流を遮断した際に前記点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を前記内燃機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加して該点火プラグで火花放電を生じさせる内燃機関用点火装置において、
前記点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、
前記二次電流検出部により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより前記点火プラグでの放電状態を判定する放電状態判定手段と、
を具備したことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
点火コイルと、前記点火コイルに一次電流を供給する点火電源部と、前記点火電源部から前記点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチと、内燃機関の点火時期よりも前に前記点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように前記一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、前記一次電流を遮断した際に前記点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を前記内燃機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加して該点火プラグで火花放電を生じさせる内燃機関用点火装置において、
前記点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、
前記二次電流検出部により検出された二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに前記点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定するように構成された放電状態判定手段とを具備してなる内燃機関用点火装置。
【請求項３】
点火コイルと、前記点火コイルに一次電流を供給する点火電源部と、前記点火電源部から前記点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチと、内燃機関の点火時期よりも前に前記点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように前記一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、前記一次電流を遮断した際に前記点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を前記内燃機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加して該点火プラグで火花放電を生じさせる内燃機関用点火装置において、
前記点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、
前記内燃機関の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグの電極の消耗により点火プラグで放電異常が生じていると判定し、前記内燃機関の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが前記正常時にとり得る範囲の値を超えているときに点火プラグの電極の汚損により点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成された放電状態判定手段とを備えてなる内燃機関用点火装置。
【請求項４】
点火コイルと、前記点火コイルに一次電流を供給する点火電源部と、前記点火電源部から前記点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチと、内燃機関の点火時期よりも前に前記点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように前記一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、前記一次電流を遮断した際に前記点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を前記内燃機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加して該点火プラグで火花放電を生じさせる内燃機関用点火装置において、
前記点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、
前記二次電流検出部により検出された二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに前記点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定し、前記内燃機関の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグの電極の消耗により点火プラグで放電異常が生じていると判定し、前記内燃機関の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが前記正常時にとり得る範囲の値を超えているときに点火プラグの電極の汚損により点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成された放電状態判定手段とを備えてなる内燃機関用点火装置。
【請求項５】
点火コイルと、前記点火コイルに一次電流を供給する点火電源部と、前記点火電源部から前記点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチと、内燃機関の点火時期よりも前に前記点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように前記一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、前記一次電流を遮断した際に前記点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を前記内燃機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加して該点火プラグで火花放電を生じさせる内燃機関用点火装置において、
前記点火コイルの二次電流が流れる回路に挿入されてしきい値以上の二次電流が流れたときに検出信号を発生する検出信号発生器と、
前記検出信号発生器が発生した検出信号を検知したときにオン状態になる検出信号出力用スイッチとを備えてなる内燃機関用点火装置。
【請求項６】
前記検出信号発生器は、前記点火コイルの二次電流が順方向に流れる向きにして該二次電流が流れる回路に挿入されてしきい値以上の二次電流が流れたときに光を前記検出信号として発生するフォトダイオードからなり、
前記検出信号出力用スイッチは、前記フォトダイオードとともにフォトカプラを構成するように設けられて前記フォトダイオードの発光を検知したときにオン状態になるフォトトランジスタからなっている請求項５に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項７】
前記検出信号出力用スイッチがオン状態になる時間が正常時にとり得る範囲の値より長いとき及び短いときに前記点火プラグで生じた放電が異常であると判定する放電状態判定手段を更に備えている請求項５または６に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項８】
多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、前記複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた前記点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加される内燃機関用点火装置において、
前記複数の点火コイルの二次電流を一括して検出するように設けられて、前記内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出する１つの二次電流検出部と、
前記内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより各気筒に取りつけられた点火プラグで生じる放電の状態を判定する放電状態判定手段と、
を具備したことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項９】
多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、前記複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた前記点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加される内燃機関用点火装置において、
前記複数の点火コイルの二次電流を一括して検出するように設けられて、前記内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出する１つの二次電流検出部と、
前記内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに前記内燃機関の各気筒の点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定するように構成された放電状態判定手段とを具備してなる内燃機関用点火装置。
【請求項１０】
多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、前記複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた前記点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加される内燃機関用点火装置において、
前記複数の点火コイルの二次電流を一括して検出するように設けられて、前記内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出する１つの二次電流検出部と、
前記内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも短いときに各気筒の点火プラグの電極の消耗により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定し、各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが前記正常にとり得る範囲の値を超えているときに各気筒の点火プラグの電極の汚損により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成された放電状態判定手段とを備えてなる内燃機関用点火装置。
【請求項１１】
多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、前記複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた前記点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加される内燃機関用点火装置において、
前記複数の点火コイルの二次電流を一括して検出するように設けられて、前記内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出する１つの二次電流検出部と、
前記内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに前記内燃機関の各気筒の点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定し、前記内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも短いときに各気筒の点火プラグの電極の消耗により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定し、各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが前記正常時にとり得る範囲の値を超えているときに各気筒の点火プラグの電極の汚損により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成された放電状態判定手段とを備えてなる内燃機関用点火装置。
【請求項１２】
多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、前記複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた前記点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備え、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加される内燃機関用点火装置において、
前記複数の点火コイルの二次コイルに対して直列に接続されてしきい値以上の電流が流れたときに検出信号を発生する、前記複数の点火コイルに対して共通な１つの検出信号発生器と、
前記検出信号発生器が発生した検出信号を検知したときにオン状態になる検出信号出力用スイッチとを備えてなる内燃機関用点火装置。
【請求項１３】
前記検出信号発生器は、前記複数の点火コイルの二次電流が順方向に流れる向きにして前記複数の点火コイルの二次コイルに対して直列に接続されて、しきい値以上の電流が流れたときに光を前記検出信号として発生する１つのフォトダイオードからなり、
前記検出信号出力用スイッチは、前記フォトダイオードとともにフォトカプラを構成するように設けられて前記フォトダイオードの発光を検知したときにオン状態になる１つのフォトトランジスタからなっている請求項１２に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項１４】
前記検出信号出力用スイッチがオン状態になる時間が正常時にとり得る範囲の値より長いとき及び短いときに前記点火プラグで生じた放電が異常であると判定する放電状態判定手段を更に備えている請求項１２または１３に記載の内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火プラグで生じる放電の状態を判定する機能を備えた内燃機関用点火装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用点火装置として、例えば特許文献１に示されているように、点火電源部から点火コイルに流しておいた一次電流を点火時期に遮断することにより、点火コイルの二次コイルに点火用の高電圧を誘起させるようにした電流遮断形の点火装置が広く用いられている。
【０００３】
この種の点火装置において、点火コイルの二次側の静電容量をＣ２  、点火プラグの放電ギャップの火花電圧をＶｓ  、点火プラグの放電ギャップ間を通して流れるグロー放電電流をＩｇ  、グロー放電電圧をＶｇ  、放電継続時間をＴｄ  とすると、放電エネルギＷは、近似的に下記の式により与えられる。
【０００４】
Ｗ＝（Ｃ２  ・Ｖｓ  ２＋Ｖｇ  ・Ｉｇ  ・Ｔｄ  ）／２                  …  （１）
（１）式よりＩｇ  を求めると、
Ｉｇ  ＝（２Ｗ−Ｃ２  ・Ｖｓ  ２）／（Ｖｇ  ・Ｔｄ  ）                …  （２）
内燃機関用点火装置において、点火プラグで生じる放電のエネルギが不足すると、点火不良が生じ、燃料への着火がうまく行われなくなるため、内燃機関の不調を招くおそれがある。
【０００５】
内燃機関用点火装置における放電エネルギの不足は、点火プラグの電極の消耗や、カーボンの付着による電極の汚損等により、点火プラグで異常な放電が発生するようになったときに生じる外、点火装置内の配線の接触不良等の故障や、電源電圧の低下などによって、点火装置に与えられるエネルギが不足して、点火プラグで正常な放電が行われなくなったときにも生じる。
【０００６】
ガスヒートポンプ（ＧＨＰ）システムや、自家用発電設備に用いる内燃機関のように、長時間連続運転される内燃機関の場合には、機関の安定な動作を確保するために、点火装置の寿命を長くして、放電エネルギの不足による点火不良が生じないようにする必要がある。万一点火プラグで点火エネルギが不足するような放電異常が生じた場合には、直ちにそれを是正するための措置を講じることができるようにしておくのが好ましい。
【０００７】
従って、長時間安定な動作を行うことが必要とされる内燃機関に用いる点火装置においては、点火プラグで点火エネルギの不足を招くような放電異常が生じているか否かを常に監視し得るようにしておくのが好ましい。
【０００８】
点火プラグで生じる放電の異常の有無を判定する方法としては、特許文献２に示されているように、点火プラグを通して流れるイオン電流を検出する方法が知られている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平３−５０３８３号
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−３６４５０８号
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、点火プラグで生じる放電の異常の有無を判定する方法として、点火プラグを通して流れるイオン電流を検出する方法が知られているが、イオン電流を検出する回路は複雑であるため、その検出回路を点火装置に組み込むのは適当でない。
【００１２】
本発明の目的は、複雑な回路を用いることなく、点火プラグで発生している放電の状態が異常であるか否かを判定する機能を持たせることができる内燃機関用点火装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、点火コイルと、該点火コイルに一次電流を供給する点火電源部と、該点火電源部から点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチと、内燃機関の点火時期よりも前に点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備えて、一次電流を遮断した際に点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を内燃機関の気筒に取りつけられた点火プラグに印加して該点火プラグで火花放電を生じさせる内燃機関用点火装置を対象とする。
【００１４】
本発明者は、内燃機関用点火装置において、点火コイルの二次電流を検出すると、そのピーク値や放電持続時間等から点火プラグで発生する放電の状態を判定することができることを見出した。
【００１５】
そのため本発明においては、点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、二次電流検出部により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより点火プラグでの放電状態を判定する放電状態判定手段とを設けた。
【００１６】
電流遮断形の内燃機関用点火装置においては、点火プラグで発生する放電の状態が点火コイルの二次電流の波形に反映される。そのため、上記のように、二次電流検出部を設けると、この検出部により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより、点火プラグでの放電の状態を判定することができる。
【００１７】
上記放電状態判定手段は、二次電流検出部により検出された二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも低いときに点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも小さいと判定するように構成することができる。
【００１８】
本発明に係わる内燃機関用点火装置はまた、点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、内燃機関の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも低いときに点火プラグの電極の消耗により点火プラグで放電異常が生じていると判定し、内燃機関の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値を超えているときに点火プラグの電極の汚損により点火プラグで放電異常が生じていると判定する放電状態判定手段とを備えた構成とすることもできる。
【００１９】
更にまた、本発明に係わる内燃機関用点火装置は、点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、この二次電流検出部により検出された二次電流のピーク値を検出して、検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定し、内燃機関の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグの電極の消耗により点火プラグで放電異常が生じていると判定し、内燃機関の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値を超えているときに点火プラグの電極の汚損により点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成された放電状態判定手段とを備えた構成とすることもできる。
【００２０】
本発明においてはまた、点火コイルの二次電流が流れるように該二次電流の通路に挿入されてしきい値以上の二次電流が流れたときに検出信号を発生する検出信号発生器と、検出信号発生器が発生した検出信号を検知したときにオン状態になる検出信号出力用スイッチとを備えた構成とすることもできる。
【００２１】
このように構成すると、検出信号出力用スイッチのオンオフの状態により、点火プラグでの放電が正常に行われているか否かを判定することができる。
【００２２】
例えば、検出信号出力用スイッチがオン状態になる時間が正常時にとり得る範囲の値より長いとき及び短いときに点火プラグで生じた放電が異常であると判定する放電状態判定手段を更に備えることにより、放電状態が正常であるか否かを判定することができる。
【００２３】
上記検出信号発生器は、フォトダイオードにより構成することができ、検出信号出力用スイッチは、フォトダイオードが発生する光を検出したときにオン状態になるように設けられたフォトトランジスタにより構成することができる。
【００２４】
このように構成すると、フォトダイオードとフォトトランジスタとからなるフォトカプラを用いて、二次電流検出部を簡単に構成することができる。
【００２５】
本発明は、２気筒以上の多気筒内燃機関を点火する点火装置にも適用することができる。多気筒内燃機関用点火装置は、多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備えていて、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧を各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加して、点火動作を行わせる。
【００２６】
このような多気筒内燃機関の点火装置の放電状態を判定する場合には、複数の点火コイルの二次電流を一括して検出するように設けられて、内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出する１つの二次電流検出部と、内燃機関の各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより各気筒に取りつけられた点火プラグで生じる放電の状態を判定する放電状態判定手段とを設ける。
【００２７】
このように構成すると、二次電流検出部及び放電状態検出部を１つだけ設ければよいため、構成を特に複雑にすることなく、多気筒内燃機関用点火装置に放電状態の判定機能を持たせることができる。
【００２８】
上記二次電流検出部は、内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出するように構成することができる。
【００２９】
また放電状態判定手段は、内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに内燃機関の各気筒の点火プラグで生じた放電が異常であると判定するように構成することができる。
【００３０】
更に、内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出するように二次電流検出部を構成して、内燃機関の各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに各気筒の点火プラグの電極の消耗により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定し、各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが前記正常にとり得る範囲の値を超えているときに各気筒の点火プラグの電極の汚損により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定するように放電状態判定手段を構成することができる。
【００３１】
また、上記放電状態判定手段は、内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに前記内燃機関の各気筒の点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定し、前記内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも短いときに各気筒の点火プラグの電極の消耗により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定し、各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが前記正常時にとり得る範囲の値を超えているときに各気筒の点火プラグの電極の汚損により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成することもできる。
【００３２】
多気筒内燃機関を点火する場合にも、複数の点火コイルの二次コイルに対して直列に接続されてしきい値以上の電流が流れたときに検出信号を発生する複数の点火コイルに対して共通な１つの検出信号発生器と、この検出信号発生器が発生した検出信号を検知したときにオン状態になる検出信号出力用スイッチとを備えた構成とすることができる。
【００３３】
この場合も、検出信号出力用スイッチがオン状態になる時間が正常時にとり得る範囲の値より長いとき及び短いときに点火プラグで生じた放電が異常であると判定する放電状態判定手段を更に備えることが好ましい。
【００３４】
上記検出信号発生器は、複数の点火コイルの二次電流が順方向に流れる向きにして複数の点火コイルの二次コイルに対して直列に接続されて、しきい値以上の電流が流れたときに光を検出信号として発生する１つのフォトダイオードにより構成することができ、検出信号出力用スイッチは、該フォトダイオードとともにフォトカプラを構成するように設けられてフォトダイオードの発光を検知したときにオン状態になる１つのフォトトランジスタにより構成することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わる内燃機関用点火装置の一構成例を示したもので、同図において１は点火コイル、２は点火コイルに一次電流を供給する点火電源部、３は点火電源部から点火コイルに供給される一次電流をオンオフするように設けられた一次電流制御用スイッチ、４は内燃機関の点火時期よりも前に点火コイルに一次電流を流し、点火時期に該一次電流を遮断するように一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段と後記する放電状態判定手段とを構成するマイクロコンピュータ、５は点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部、６は一次電流制御用スイッチ３、マイクロコンピュータ４及び二次電流検出部５に与える電源電圧を発生する電源回路、７は内燃機関のクランク角情報を得るために機関に取り付けられた信号発生装置である。
【００３６】
点火コイル１は、一次コイルＷ１及び二次コイルＷ２を有していて、一次コイルの一端と二次コイルの一端との間がアノードを二次コイル側に向けたダイオードＤ１を通して接続され、二次コイルＷ２の他端が図示しない内燃機関の気筒に取り付けられた点火プラグＰＬの一端に高圧コードを介して接続されている。
【００３７】
図示の点火電源部２は、商用電源２０１と、商用電源の出力電圧を降圧するトランス２０２と、トランス２０２の出力を整流するダイオードブリッジ全波整流回路２０３と、整流回路２０３の出力端子間に接続された平滑用の電源コンデンサ２０４とからなっている。点火電源部２の負極性側の出力端子は接地され、正極性側の出力端子が点火コイルの一次コイルＷ１の一端に接続されている。
【００３８】
また点火電源部２の出力電圧が電源回路６に入力され、該電源回路６から安定化された直流電圧Ｖｃｃがマイクロコンピュータ等の電源端子に与えられるようになっている。
【００３９】
点火プラグＰＬの他端は接地されるが、本発明においては、点火コイルの二次電流の検出を容易にするため、点火プラグＰＬの他端が点火装置内のアース回路（図示の例では点火電源部２の負極端子の接地点）に接続されている。
【００４０】
一次電流制御用スイッチ３はエミッタが接地され、コレクタが点火コイルの一次コイルの他端に接続されたＮＰＮトランジスタＴＲ１と、該トランジスタのコレクタエミッタ間に接続されたダイオードＤ２と、トランジスタＴＲ１のベースコレクタ間に接続されたツェナーダイオードＺＤ１と、トランジスタＴＲ１のベースエミッタ間に接続された抵抗Ｒ１と、トランジスタＴＲ１のベースに一端が接続された抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ２の他端と電源回路６の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ３とからなっている。
【００４１】
二次電流検出部５は、点火プラグＰＬの他端と接地回路との間を接続する導線を一次導体とするように設けられて一方の出力端子が接地された変流器ＣＴと、この変流器の出力電圧を増幅する増幅器５ａとを備えている。
【００４２】
変流器ＣＴの出力端子間には、二次負担としての抵抗Ｒ４と、アノードを接地側に向けたダイオードＤ３とが並列に接続され、ダイオードＤ３のカソードと電源回路６の正極側出力端子との間にアノードをダイオードＤ３側に向けたダイオードＤ４が接続されている。
【００４３】
増幅器５ａは、逆相入力端子と接地間に抵抗Ｒ５が、また出力端子と逆相入力端子との間に帰還抵抗Ｒ６がそれぞれ接続された演算増幅器ＯＰ１からなり、演算増幅器ＯＰ１の正相入力端子に変流器ＣＴの出力電圧が入力されている。演算増幅器ＯＰ１は、変流器ＣＴの出力を増幅して、点火コイルの二次電流に比例した二次電流検出信号Ｖ２を出力する。
【００４４】
ここで、変流器ＣＴと一次側導体との結合係数をＫ、抵抗Ｒ４の抵抗値をｒ、変流器ＣＴの巻数をｎ、乗算記号を＊とすると、変流器ＣＴの入力（一次電流Ｉｇ）と出力電圧Ｖｏとの間には、以下の関係がある。
【００４５】
Ｖｏ＝Ｋ＊Ｉｇ＊ｒ／ｎ                                  …（３）
また演算増幅器５ａの電圧増幅率をαとすると、増幅器５ａの出力電圧（二次電流検出信号）Ｖ２  は、
Ｖ２  ＝α＊Ｖｏ                                          …（４）
演算増幅器ＯＰ１が出力する二次電流検出信号は、マイクロコンピュータ４のアナログ入力ポートＡに入力される。アナログ入力ポートＡと接地間には抵抗Ｒ７が接続され、アナログ入力ポートＡに入力された二次電流検出信号は、マイクロコンピュータ４内に設けられたＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されてマイクロコンピュータのＣＰＵに読み込まれる。
【００４６】
マイクロコンピュータ４は点火制御信号を出力するポートＢを有し、該ポートＢが一次電流制御用スイッチ３を構成するトランジスタＴＲ１のベースに接続されている。
【００４７】
（３）式及び（４）式から、点火プラグで放電が生じた場合に、マイクロコンピュータ４のアナログ入力ポートａに入力される二次電流検出信号Ｖ２  は、
Ｖ２  ＝α＊Ｋ＊Ｉｇ＊ｒ／ｎ                              …（５）
信号発生装置７は、内燃機関のクランク軸に取りつけられて該クランク軸とともに回転するパルサロータ７０１と、パルサロータ７０１の外周に対向させられたパルサ７０２とにより構成されている。パルサロータ７０１の外周にはリラクタ（誘導子）７０３が設けられ、パルサ７０２は、リラクタ７０３の回転方向の前端側エッジ及び後端側エッジをそれぞれ検出して、極性が異なる対のパルス信号Ｖｓ１及びＶｓ２を出力する。パルサ７０２は、機関の上死点よりも十分に進角したクランク角位置に設定された基準位置で一方のパルス信号Ｖｓ１を発生し、機関の上死点付近のクランク角位置で他方のパルス信号Ｖｓ２を発生する。これらのパルス信号はマイクロコンピュータ４のポートＣ１及びＣ２に入力されている。
【００４８】
マイクロコンピュータ４は、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムを実行することにより、回転速度演算手段と、点火時期演算手段と、点火制御信号発生手段とを構成する。
【００４９】
回転速度演算手段は、パルス信号Ｖｓ１及びＶｓ２の発生間隔から機関の回転速度を演算し、点火時期演算手段は、回転速度演算手段により演算された回転速度に対して、点火コイルの一次電流の通電を開始する通電開始時期と点火時期とを演算する。通電開始時期は、パルス信号Ｖｓ１が発生する基準位置から通電開始時期に対応するクランク角位置まで機関が回転する間にマイクロコンピュータ内のタイマに計測させる計測値（通電開始時期検出用計測値）の形で演算される。また点火時期は、パルス信号Ｖｓ１が発生する基準位置から点火時期に対応するクランク角位置まで機関が回転する間にタイマに計測させる計測値（点時期検出用計測値）の形で演算される。
【００５０】
点火制御信号発生手段は、パルス信号Ｖｓ１が発生したときにタイマに通電開始時期検出用計測値及び点火時期検出用計測値の計測を開始させ、通電開始時期検出用計測値が計測されたとき、及び点火時期検出用計測値が計測されたときにそれぞれポートＢの電位をＨレベル（ハイレベル）及びＬレベル（ローレベル）とする。
【００５１】
上記回転速度演算手段と、点火時期演算手段と、点火制御信号発生手段とにより点火制御手段が構成される。
【００５２】
マイクロコンピュータ４はまた、ＲＯＭに記憶された所定のプログラムを実行することにより、二次電流検出部５により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより点火プラグＰＬでの放電状態を判定する放電状態判定手段を構成する。
【００５３】
図１に示した点火装置において、マイクロコンピュータ４が通電開始時期を検出してポートＢからＨレベルの点火制御信号Ｖｉを発生すると、トランジスタＴＲ１がオン状態になるため、点火電源部２から点火コイルの一次コイルＷ１とトランジスタＴＲ１（一次電流制御用スイッチ３）とを通して一次電流Ｉ１が流れる。機関の点火時期に点火制御信号ＶｉがＬレベルになると、トランジスタＴＲ１がオフ状態になって、点火コイルの一次電流Ｉ１が遮断されるため、点火コイルの一次コイルに一次電流を流し続けようとする極性の高い電圧が誘起する。この高電圧は点火コイル１により更に昇圧されるため、点火コイルの二次コイルＷ２に点火用の高電圧が誘起する。点火コイルの二次コイルに点火用高電圧が誘起すると、点火プラグＰＬで火花放電が生じ、点火コイルの二次側回路に二次電流Ｉｇが流れる。この二次電流は変流器ＣＴにより検出されるため、二次電流検出部５の増幅器５ａが二次電流検出信号Ｖ２を出力する。
【００５４】
マイクロコンピュータ４により実現される放電状態判定手段は、二次電流検出信号Ｖ２をデジタル信号に変換して読み込み、読み込んだ二次電流検出信号から検出される二次電流の持続時間（放電時間）、ピーク値等を被判定値として、点火時期に読み込まれた被判定値を点火プラグで生じる放電が正常であるときにとり得る範囲の値と比較する。その結果、被判定値が正常時にとり得る範囲内にあるときに点火プラグでの放電が正常に行われたと判定し、被判定値が正常時にとり得る範囲から外れているときに点火プラグで生じた放電が異常である（放電が生じなかった場合を含む）と判定する。
【００５５】
点火プラグでの放電状態が正常であるとき及び異常であるときに検出される点火コイルの二次電流の波形の一例を図２ないし図４に示した。図２（Ａ）及び（Ｂ）は点火プラグＰＬの電極が汚損されておらず、その放電間隙が適正であるとき（放電が正常なとき）に検出される二次電流の波形を示したもので、同図（Ａ）は横軸の時間軸の１目盛りを１［ｍｓｅｃ］とした場合を示し、同図（Ｂ）は横軸の１目盛りを１００［μｓｅｃ］とした場合（時間目盛りを拡大した場合）を示している。また図２（Ａ）及び（Ｂ）において縦軸の１目盛は２０ｍＡを示している。
【００５６】
図３（Ａ）及び（Ｂ）は点火プラグが消耗してそのギャップ長が拡大した場合を示したもので、同図（Ａ）は横軸の時間軸の１目盛りを１［ｍｓｅｃ］とした場合を示し、同図（Ｂ）は横軸の１目盛りを１００［μｓｅｃ］とした場合（時間目盛りを拡大した場合）を示している。また図３（Ａ）及び（Ｂ）においても縦軸の１目盛は２０ｍＡを示している。
【００５７】
また図４（Ａ）及び（Ｂ）は、点火プラグの電極がカーボンの付着により汚損されていて、放電エネルギが不足する状態が生じているときに検出される二次電流波形を示したもので、（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ横軸の時間軸の１目盛りを１［ｍｓｅｃ］とした場合及び１００［μｓｅｃ］とした場合を示している。図４（Ａ）及び（Ｂ）においても縦軸の１目盛は２０ｍＡを示している。
【００５８】
図２及び図４から明らかなように、点火プラグの電極が汚損して放電エネルギが不足する異常状態が生じたときには、二次電流のピーク値Ｉｇｐｅａｋ  が正常時の値よりも小さくなる。従って、放電状態判定手段は、二次電流検出部５により検出された二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに、点火プラグＰＬの電極が汚損して放電エネルギが正常時よりも小さくなっている（放電エネルギが不足している）と判定するように構成することができる。
【００５９】
二次電流のピーク値の低下として現れる放電エネルギの不足は、電源電圧の低下や、点火電源部と点火コイルとの間を接続する配線の接触不良など、点火電源部側から与えられるエネルギの不足によっても生じる。これらの場合にも、図４に示すように、二次電流のピーク値Ｉｇｐｅａｋ  が正常時の値よりも小さい値を示す。
【００６０】
なお一次電流制御用スイッチの破損など、点火系の故障により点火動作が行われなかったときには、点火時期において検出される二次電流が零になる。このような異常も上記の放電状態判定手段により検出することができる。
【００６１】
また図２ないし図４から明らかなように、点火プラグでの放電が異常になったときには、しきい値以上の二次電流Ｉｇが流れる時間（放電持続時間）Ｔｄが正常時にとり得る範囲から外れる。例えば、点火プラグの電極が消耗してその放電間隙が過大になったことにより放電異常が生じたときには図３（Ａ）に示すように放電持続時間Ｔｄが正常時にとり得る範囲よりも短くなり、点火プラグの電極が汚損されて放電異常が生じたときには、図４（Ａ）に示したように、放電持続時間が著しく長くなる。
【００６２】
従って、放電状態判定手段は、内燃機関の点火時期に二次電流検出部５により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグの電極の消耗により点火プラグで放電異常が生じていると判定し、内燃機関の点火時期に二次電流検出部５により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値を超えているときに点火プラグの電極の汚損により点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成することができる。
【００６３】
上記の説明では、点火電源部２から与えられるエネルギの不足に起因する放電異常を検出する場合と、点火プラグの電極の消耗や電極の汚損により生じる放電異常を検出する場合とについて述べたが、実際には、これらの異常を共に検出し得るように構成するのが好ましい。
【００６４】
そのため、本発明に係わる点火装置は、点火コイルの二次電流を検出する二次電流検出部と、この二次電流検出部により検出された二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定し、内燃機関の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに点火プラグの電極の消耗により点火プラグで放電異常が生じていると判定し、内燃機関の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値を超えているときに点火プラグの電極の汚損により点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成された放電状態判定手段とを備えた構成とするのが好ましい。
【００６５】
上記のように、本発明によれば、点火コイルの二次電流から点火プラグで生じた放電の異常の有無を判定することができるため、イオン電流の検出回路のような複雑な回路を用いることなく、点火装置に放電状態の判定機能を持たせることができる。
【００６６】
上記のようにして点火プラグで生じた放電の異常を検出することができれば、内燃機関が停止する前に、該機関を予備の機関に切り替えて、点火プラグの交換や、点火装置の修理などを行うことができるため、ＧＨＰの運転が長時間停止するといった事態が生じるのを防ぐことができる。
【００６７】
上記の例では、単気筒内燃機関を点火する点火装置を例にとったが、本発明は多気筒内燃機関を点火する内燃機関用点火装置にも適用することができる。
【００６８】
多気筒内燃機関用点火装置は、多気筒内燃機関の異なる気筒に対応する複数の点火コイルと、これら複数の点火コイルにそれぞれ一次電流を供給する点火電源部と、複数の点火コイルのそれぞれの一次電流をオンオフするように設けられた点火コイルと同数の一次電流制御用スイッチと、各点火コイルに対応する気筒の点火時期よりも前に各点火コイルに一次電流を流し、各点火コイルに対応する気筒の点火時期に各点火コイルの一次電流を遮断するように各点火コイルの一次電流をオンオフする一次電流制御用スイッチを制御する点火制御手段とを備えていて、各点火コイルの一次電流を遮断したときに各点火コイルの二次コイルに誘起する高電圧が各点火コイルに対応する気筒に取りつけられた点火プラグに印加される。
【００６９】
このような点火装置に本発明を適用する場合には、複数の点火コイルの二次電流を一括して検出するように設けられて、内燃機関の各気筒の点火時期に各気筒に対応する点火コイルの二次電流を検出する１つの二次電流検出部と、内燃機関の各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出された二次電流を正常時に流れる二次電流と比較することにより各気筒に取りつけられた点火プラグで生じる放電の状態を判定する放電状態判定手段とを設ける。
【００７０】
多気筒内燃機関用点火装置の一例として、２気筒内燃機関を点火する点火装置を図５に示した。図５に示した点火装置においては、内燃機関の第１気筒及び第２気筒にそれぞれ対応する第１及び第２の点火コイル１ａ及び１ｂが設けられ、これらの点火コイルの一次コイルに対して直列に一次電流制御用スイッチ３ａ及び３ｂが接続されている。第１及び第２の点火コイル１ａ及び１ｂの一次コイルＷ１の一端が共通に接続され、その共通接続点が点火電源部２の正極側出力端子に接続されている。また第１及び第２の点火コイル１ａ及び１ｂのそれぞれの二次コイルに接続された第１気筒及び第２気筒の点火プラグＰＬａ及びＰＬｂの接地側の端子に配線８ａ及び８ｂの一端が接続され、これらの配線の他端は配線９の一端に共通に接続されている。配線９の他端は接地され、点火プラグＰＬａ及びＰＬｂでそれぞれ放電が生じたときに配線９を通して点火コイル１ａ及び１ｂの二次電流Ｉｇａ及びＩｇｂが流れるようになっている。
【００７１】
この例では、二次電流検出部５が機関の第１気筒及び第２気筒に対して共通に設けられ、この二次電流検出部５の変流器ＣＴが第１気筒及び第２気筒の点火時期に第１気筒及び第２気筒用の点火コイル１ａ及び１ｂのそれぞれの二次側に流れる二次電流Ｉｇａ及びＩｇｂを検出するように、配線９に取り付けられている。
【００７２】
図５に示した点火装置において、点火電源部２の構成は図１に示した点火装置で用いたものと同様であり、一次電流制御用スイッチ３ａ及び３ｂの構成も、図１に示した点火装置で用いた一次電流制御用スイッチ３の構成と同様である。また二次電流検出部５の構成及び信号発生装置７の構成も図１に示したものと同様である。
【００７３】
図５に示した二次電流検出部５は、第１気筒の点火時期に、二次電流検出信号Ｖ２ａを発生し、第２気筒の点火時期に二次電流検出信号Ｖ２ｂを発生する。
【００７４】
図５に示した例では、マイクロコンピュータ４が点火制御信号を出力するために、第１及び第２の点火制御信号出力ポートＢａ及びＢｂを備え、これらのポートから出力される点火制御信号Ｖｉａ及びＶｉｂがそれぞれ第１気筒用及び第２気筒用の一次電流制御用スイッチ３ａ及び３ｂのトランジスタＴＲ１のベースに与えられている。その他の構成は図１に示したものと同様である。
【００７５】
図５に示した点火装置では、マイクロコンピュータ４が第１気筒用の点火時期よりも前のタイミングで点火制御信号Ｖｉａを発生したときに一次電流制御用スイッチ３ａのトランジスタＴＲ１がオン状態になって、点火コイル１ａに一次電流Ｉ１ａが流れ、第１気筒の点火時期に点火制御信号Ｖｉａが零になると一次電流制御用スイッチ３ａのトランジスタがオフ状態になって点火コイル１ａの一次電流が遮断される。これにより点火コイル１ａの二次コイルに点火用の高電圧が誘起し、点火プラグＰＬａで放電が生じるため、点火コイル１ａに二次電流Ｉｇａが流れる。
【００７６】
マイクロコンピュータ４は、この第１気筒の点火時期に二次電流検出部５から得られる信号を第１気筒の二次電流検出信号Ｖ２ａとして読み込む。
【００７７】
また、マイクロコンピュータ４が第２気筒用の点火時期よりも前のタイミングで点火制御信号Ｖｉｂを発生したときに一次電流制御用スイッチ３ｂのトランジスタＴＲ１がオン状態になって、点火コイル１ｂに一次電流Ｉ１ｂが流れ、第２気筒の点火時期に点火制御信号Ｖｉｂが零になると一次電流制御用スイッチ３ｂのトランジスタがオフ状態になって点火コイル１ｂの一次電流が遮断される。これにより点火コイル１ｂの二次コイルに点火用の高電圧が誘起し、点火プラグＰＬｂで放電が生じるため、点火コイル１ｂに二次電流Ｉｇｂが流れる。マイクロコンピュータ４は、この第２気筒の点火時期に二次電流検出部５から得られる信号を第２気筒の二次電流検出信号Ｖ２ｂとして読み込む。
【００７８】
このように、多気筒内燃機関を点火する場合、放電状態判定手段は、内燃機関の各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに内燃機関の各気筒の点火プラグで生じた放電が異常であると判定するように構成することができる。
【００７９】
また多気筒内燃機関用点火装置に用いる放電状態判定手段は、内燃機関の各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間（放電持続時間）の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも短いときに各気筒の点火プラグの電極の消耗により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定し、各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値を超えているときに各気筒の点火プラグの電極の汚損により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成することができる。
【００８０】
多気筒内容機関用点火装置に用いる放電状態判定手段はまた、内燃機関の各気筒の点火時期に二次電流検出部により検出される二次電流のピーク値を検出して検出したピーク値が正常時にとり得る範囲の値よりも小さいときに内燃機関の各気筒の点火プラグで生じた放電のエネルギが正常時よりも低下していると判定し、内燃機関の各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常時にとり得る範囲の値よりも短いときに各気筒の点火プラグの電極の消耗により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定し、各気筒の点火時期に前記二次電流検出部により検出される二次電流がしきい値以上になっている時間の長さが正常にとり得る範囲の値を超えているときに各気筒の点火プラグの電極の汚損により各気筒の点火プラグで放電異常が生じていると判定するように構成することもできる。
【００８１】
このように、本発明においては、多気筒内燃機関を点火する点火装置を構成する場合に、二次電流検出部を１つだけ設ければよく、放電状態判定手段も複数の気筒に共用できるため、点火装置の構成を特に複雑にすることなく、放電状態の判定機能を持たせることができる。
【００８２】
上記の例では、変流器と増幅器とにより二次電流検出部を構成したが、本発明は、二次電流検出部を上記のように構成する場合に限定されない。
【００８３】
例えば、点火コイルの二次電流が流れる回路に挿入されてしきい値以上の二次電流が流れたときに電圧、光など何らかの検出信号を発生する検出信号発生器と、この検出信号発生器が発生した検出信号を検知してオン状態になる検出信号出力用スイッチとにより二次電流検出部を構成してもよい。
【００８４】
この場合検出信号発生器は、点火コイルの二次電流が順方向に流れる向きにして該二次電流が流れる回路に挿入されてしきい値以上の二次電流が流れたときに光を前記検出信号として発生するフォトダイオードにより構成することができる。
【００８５】
また検出信号出力用スイッチは、フォトダイオードとともにフォトカプラを構成するように設けられてフォトダイオードの発光を検知したときにオン状態になるフォトトランジスタにより構成することができる。
【００８６】
図６は、フォトダイオードからなる検出信号発生器と、フォトトランジスタからなる検出信号出力用スイッチとにより二次電流検出部５を構成した例を示したもので、この例では、点火プラグＰＬの接地側端子と接地との間を接続する回路に、フォトダイオードＰＤが、二次電流Ｉｇが順方向に流れる向きにして挿入され、このフォトダイオードに対して並列に、該フォトダイオードと逆方向のダイオードＤ５が接続されている。またフォトダイオードＰＤとともにフォトカプラ１０を構成するフォトトランジスタＰＴＲが設けられ、このフォトトランジスタのコレクタは抵抗Ｒ８を通して電源回路６の正極側出力端子に接続されている。またフォトトランジスタＰＴＲのエミッタは、マイクロコンピュータ４のポートＡに入力されている。その他の点は図１に示した点火装置と同様に構成されている。
【００８７】
上記フォトダイオードとしては、フォトトランジスタＰＴＲをオン状態にするために必要な順方向電流のしきい値ＩＦが、以下に示す条件を満たすものを用いる。
【００８８】
ＩＦ≦Ｉｇ                                                  …（６）
図６に示した点火装置においては、点火時期に点火コイル１の二次コイルＷ２に図７（Ａ）に示すような高電圧Ｖｈが誘起し、この電圧により点火プラグＰＬを通して図７（Ｂ）に示すような二次電流Ｉｇが流れる。この二次電流がしきい値ＩＦ以上になっている間フォトトランジスタＰＴＲがオン状態になるため、マイクロコンピュータ４のポートＡには、図７（Ｃ）に示すような矩形波状の検出信号Ｖ２  が入力される。この検出信号Ｖ２  の信号幅Ｔｏｎは、検出信号出力用スイッチがオン状態になる時間に相当している。点火プラグの電極の消耗により放電が異常になったときには、上記時間Ｔｏｎが正常時よりも短くなり、また点火プラグの電極の汚損により放電が異常になったときには上記時間Ｔｏｎが正常時よりも長くなるため、検出信号出力用スイッチがオン状態になる時間Ｔｏｎが正常時にとり得る範囲の値より短いときまたは長いときに点火プラグで生じた放電が異常であると判定するように放電状態判定手段を構成することができる。
【００８９】
また図７（Ｂ）に示す放電持続時間Ｔｄの間フォトトランジスタＰＴＲがオン状態になるように、しきい値ＩＦを設定することにより、放電持続時間を検出して、この放電持続時間が正常時にとりうる範囲の長さよりも短いとき及び長いときにそれぞれ放電が異常であると判定するように放電状態判定手段を構成することもできる。
【００９０】
また点火が行われたか否かのみを検出すればよい場合には、図７（Ｃ）に示した信号Ｖ２  の発生の有無により点火火花の発生の有無を判定するようにしてもよい。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、点火コイルの二次電流を検出して、検出した二次電流のピーク値や持続時間から点火プラグで生じた放電が正常であるか否かを判定するようにしたので、イオン電流検出回路のような複雑な回路を用いることなく、点火プラグでの放電状態の判定を行うことができる利点がある。
【００９２】
また本発明によれば、多気筒内燃機関に適用する場合でも、二次電流検出部及び放電状態判定手段は１つ設ければよいため、回路構成が複雑にすることなく、放電状態の判定機能を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示した回路図である。
【図２】（Ａ）は、図１の点火装置において点火プラグで生じる放電が正常なときに検出される二次電流の波形を示した波形図、（Ｂ）は（Ａ）の横軸のスケールを拡大して示した波形図である。
【図３】（Ａ）は、図１の点火装置において点火プラグの電極の消耗により放電異常が生じているときに検出される二次電流の波形を示した波形図、（Ｂ）は（Ａ）の横軸のスケールを拡大して示した波形図である。
【図４】（Ａ）は、図１の点火装置において点火プラグの電極の汚損により放電異常が生じて、放電エネルギが不足しているときに検出される二次電流の波形を示した波形図、（Ｂ）は（Ａ）の横軸のスケールを拡大して示した波形図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の構成を示した回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の構成を示した回路図である。
【図７】（Ａ）ないし（Ｃ）は、図４の各部の電圧、電流波形を示した波形図である。
【符号の説明】
１…点火コイル、２…点火電源部、３…一次電流制御用スイッチ、４…マイクロコンピュータ、５…二次電流検出部。
【図１】
2004301016.tif 000003
【図２】
2004301016.tif 000004
【図３】
2004301016.tif 000005
【図４】
2004301016.tif 000006
【図５】
2004301016.tif 000007
【図６】
2004301016.tif 000008
【図７】
2004301016.tif 000009