(57)【要約】【課題】異常発生箇所を容易に特定すること。【解決手段】実施形態に係るプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置は、出力部と、制御部とを備える。出力部は、内燃機関の燃焼室内に高周波を照射するアンテナに対して高周波を出力する。制御部は、点火プラグによる火花放電を制御する点火信号と、高周波の出力を制御する制御信号とに基づき、出力部に対して高周波の出力を指示する。さらに、制御部は、点火信号および制御信号のうち何れか一方の信号が入力された場合に、他方の信号が所定の検出期間内に入力されたか否かを判定し、他方の信号が検出期間内に入力されなかった場合に、点火信号の入力経路または制御信号の入力経路の異常を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に高周波を照射するアンテナに対して前記高周波を出力する出力部と、
点火プラグによる火花放電を制御する点火信号と、前記高周波の出力を制御する制御信号とに基づき、前記出力部に対して前記高周波の出力を指示する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記点火信号および前記制御信号のうちいずれか一方の信号が入力された場合に、他方の信号が所定の検出期間内に入力されたか否かを判定し、前記他方の信号が前記検出期間内に入力されなかった場合に、前記点火信号の入力経路または前記制御信号の入力経路の異常を検出すること
を特徴とするプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記他方の信号が前記検出期間内に入力されなかった状況が所定回数連続して発生した場合に、前記点火信号の入力経路または前記制御信号の入力経路の異常を検出すること
を特徴とする請求項１に記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記制御信号が入力された後の期間である第１検出期間内において前記点火信号の入力の有無を判定し、前記点火信号が入力される前の期間である第２検出期間内において前記制御信号の入力の有無を判定すること
を特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記制御信号の入力時間が第１の閾値を超えた場合に前記制御信号の入力経路の異常を検出し、前記点火信号の入力時間が第２の閾値を超えた場合に前記点火信号の入力経路の異常を検出すること
を特徴とする請求項１、２または３に記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項５】
情報を記憶する記憶部
を備え、
前記制御部は、
前記異常を検出した場合に、前記点火信号の入力の有無および前記制御信号の入力の有無の組み合わせを含んだ異常情報を前記記憶部に記憶すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記異常を検出した場合に、前記点火信号の入力の有無および前記制御信号の入力の有無の組み合わせを含んだ異常情報を外部装置に出力すること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記異常を検出した場合に、前記出力部による高周波の出力を禁止すること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項８】
前記出力部への電源供給経路と、
前記電源供給経路に設けられたスイッチと
を備え、
前記制御部は、
前記異常を検出した場合に、前記スイッチを制御して前記出力部への電源供給を遮断すること
を特徴とする請求項７に記載のプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置。
【請求項９】
内燃機関の燃焼室内に高周波を照射するアンテナに対して前記高周波を出力する出力部を用いて、前記アンテナに対して高周波を出力する出力工程と、
点火プラグによる火花放電を制御する点火信号と、前記高周波の出力を制御する制御信号とに基づき、前記出力部に対して前記高周波の出力を指示する制御工程と
を含み、
前記制御工程は、
前記点火信号および前記制御信号のうちいずれか一方の信号が入力された場合に、他方の信号が所定の検出期間内に入力されたか否かを判定し、前記他方の信号が前記検出期間内に入力されなかった場合に、前記点火信号の入力経路または前記制御信号の入力経路の異常を検出すること
を特徴とするプラズマ点火装置に用いる高周波発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ点火装置に用いる高周波発生装置および高周波発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車エンジン等の内燃機関において、点火プラグを用いて燃焼室内に発生させた火花放電をプラズマの核とし、これに高周波を供給することによってプラズマ領域を拡大させて混合気に着火するプラズマ点火装置が提案されている。この種のプラズマ点火装置は、高周波を生成する高周波発生装置を備える。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、燃焼室内に混合気が供給されていない状態と、混合気が供給されて火花放電により燃焼している状態の各状態において、高周波を発生させてその反射波を計測し、計測した反射波の強度を比較することで、高周波発生装置の異常を検出する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１８５５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には、異常発生箇所の特定を容易化するという点で更なる改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、異常発生箇所を容易に特定することができるプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置および高周波発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置は、出力部と、制御部とを備える。出力部は、内燃機関の燃焼室内に高周波を照射するアンテナに対して高周波を出力する。制御部は、点火プラグによる火花放電を制御する点火信号と、高周波の出力を制御する制御信号とに基づき、出力部に対して高周波の出力を指示する。また、制御部は、点火信号および制御信号のうち何れか一方の信号が入力された場合に、他方の信号が所定の検出期間内に入力されたか否かを判定し、他方の信号が検出期間内に入力されなかった場合に、点火信号の入力経路または制御信号の入力経路の異常を検出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、異常発生箇所を容易に特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るプラズマ点火装置に用いる高周波発生方法の概要を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る高周波発生装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、判定部による判定処理の説明図である。
【図４】図４は、異常情報の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係る高周波発生装置で実行される異常検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る高周波発生装置で実行される異常検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る判定処理の説明図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る異常情報の一例を示す図である。
【図９】図９は、第４の実施形態に係る判定処理の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願の開示するプラズマ点火装置に用いる高周波発生装置および高周波発生方法を詳細に説明する。なお、本実施形態では、プラズマ点火装置を自動車用エンジンに用いる場合の例について説明するが、プラズマ点火装置は、自動車用エンジン以外の内燃機関にも適用可能である。その他、以下に示す実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１１】
以下では、実施形態に係るプラズマ点火装置に用いる高周波発生方法の概要について図１を参照して説明した後に、この高周波発生方法を適用した高周波発生装置について、図２〜図９を参照して説明することとする。
【００１２】
まず、高周波発生方法の概要について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係るプラズマ点火装置に用いる高周波発生方法の概要を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、プラズマ点火装置１００は、高周波発生装置１と、エンジン制御部２と、点火コイル３と、点火プラグ４とを備える。
【００１４】
エンジン制御部２は、車両の運転状況等に応じたタイミングで点火コイル３に対して点火信号を出力する。点火信号は、点火プラグ４による火花放電の発生時期を制御するための信号である。この点火信号は、高周波発生装置１にも入力される。
【００１５】
また、エンジン制御部２は、高周波発生装置１に対し、高周波の出力レベルや照射開始タイミング等の設定パラメータを含んだ設定信号（「制御信号」の一例に相当）を出力する。
【００１６】
点火信号と設定信号とは、１セットで出力される。すなわち、高周波発生装置１には、原則として、点火信号および設定信号が１セットで入力される。また、点火信号は、第１の入力経路Ｌ１を介して高周波発生装置１へ入力され、設定信号は、第２の入力経路Ｌ２を介して高周波発生装置１へ入力される。
【００１７】
高周波発生装置１は、エンジン制御部２から入力される点火信号および設定信号に基づいて高周波を発生させる。
【００１８】
具体的には、高周波発生装置１は、点火信号が入力されると、高周波の非出力状態から出力準備状態へ移行する。また、高周波発生装置１は、高周波の出力レベルや照射開始タイミング等を含んだ照射条件を複数記憶しており、これらの照射条件の中から設定信号に対応する照射条件を読み込む。そして、高周波発生装置１は、照射条件により定められた照射開始タイミングが到来した場合に、高周波を発生させて点火プラグ４へ出力する。
【００１９】
点火コイル３は、エンジン制御部２からの点火信号の入力を受けて高電圧を発生させる。具体的には、点火コイル３は、一次コイルおよび二次コイル（図示せず）を備えており、一次コイルに流れる電流を遮断することにより誘導現象によって二次コイルに高電圧を発生させる。点火コイル３で発生した高電圧は、点火プラグ４に供給される。
【００２０】
点火プラグ４は、中心電極と、中心電極と狭小ギャップを有するように配置された接地電極とを備え、点火コイル３からの高電圧が中心電極へ印加されることによって、狭小ギャップの空間に火花放電を発生させる。
【００２１】
点火プラグ４は、高周波発生装置１から高周波（マイクロ波）が供給された場合は、この高周波を燃焼室内に照射するアンテナとしても機能する。点火プラグ４から高周波が燃焼室内に照射されると、プラズマの核となる火花放電に高周波が供給されてプラズマ領域が拡大し、燃焼室内の混合気に着火する。これにより理論空燃比よりも薄い（リーン）混合気でエンジンを駆動する場合などにおいても、混合気を安定して燃焼させることができる。なお、燃焼室内に高周波を照射するための専用のアンテナを点火プラグ４とは別に設けてもよい。この場合は、高周波発生装置１は、専用のアンテナに対して高周波を供給する。
【００２２】
ここで、従来技術において高周波発生装置に何らかの異常が発生して高周波の出力に異常が生じた場合、考えられる異常箇所としては、高周波を出力する出力部の異常や出力した高周波の漏えいなどの装置自体の異常の他、高周波発生装置に入力される信号の入力経路の異常など様々で、異常が発生した箇所を特定することは容易ではない。
【００２３】
そこで、実施形態に係る高周波発生装置１は、点火信号および設定信号のいずれか一方の信号が入力された場合に、他方の信号が所定の検出期間内に入力されたか否かを判定し、他方の信号が検出期間内に入力されなかった場合に、点火信号の入力経路である第１の入力経路Ｌ１または設定信号の入力経路である第２の入力経路Ｌ２の異常を検出することとした。
【００２４】
これにより、実施形態に係る高周波発生装置１は、異常発生箇所が第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２であることを容易に特定することができる。
【００２５】
なお、本実施形態に係る高周波発生装置１は、異常が検出された場合に、所定の異常対応処理を実行することで、たとえば意図しないタイミングで高周波が出力されることによる失火や、燃焼室内からの高周波の漏洩といった不具合を未然に防ぐことができる。たとえば、高周波発生装置１は、異常対応処理として、高周波の出力を禁止したり、高周波の発振および増幅を行う出力部への電源供給経路を遮断したりする。かかる点については後述する。
【００２６】
（第１の実施形態）
（１．高周波発生装置の構成）
以下では、上述した高周波発生方法を適用した高周波発生装置１の第１の実施形態について図２〜図５を参照して説明する。図２は、高周波発生装置１の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図２に示すように、高周波発生装置１は、記憶部１０と、制御部１１と、出力部１２とを備える。また、高周波発生装置１は、電源供給経路Ｌ３と、スイッチＳＷを備える。
【００２８】
（１−１．電源供給経路およびスイッチ）
電源供給経路Ｌ３は、電源制御部５からの電圧を出力部１２へ供給するための経路である。スイッチＳＷは、電源供給経路Ｌ３に設けられ、出力部１２に対する電圧の供給状態と供給遮断状態とを切り換える。
【００２９】
ここで、電源制御部５について説明しておく。電源制御部５は、図示しない車載バッテリーに接続され、車載バッテリーから供給される電圧（たとえば、１２Ｖ）を所定の電圧（たとえば、３２Ｖ）に昇圧して出力部１２へ供給する。
【００３０】
また、電源制御部５は、高周波発生装置１の記憶部１０に記憶された異常情報１０ｂを取得してエンジン制御部２へ送信する処理等も行う。
【００３１】
（１−２．出力部）
出力部１２は、後述する出力指示部１１ｂからの指示に従って高周波を発生させてアンテナとして兼用する点火プラグ４へ出力する。出力部１２は、電源制御部５から電源供給経路Ｌ３を介して供給される電圧によって動作する。
【００３２】
（１−３．記憶部）
記憶部１０は、たとえばＲＡＭ（Random  Access  Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置で構成される。記憶部１０は、履歴情報１０ａおよび異常情報１０ｂを記憶する。
【００３３】
履歴情報１０ａは、高周波発生装置１に対する点火信号および設定信号の入力履歴を示す情報であり、後述する判定部１１ａによって記憶される。履歴情報１０ａは、判定部１１ａに入力された信号の種別（点火信号または設定信号）や当該信号の入力時刻等を含んだ情報である。
【００３４】
異常情報１０ｂは、後述する判定部１１ａによって異常が検出された場合に、異常対応処理部１１ｃによって記憶される情報である。異常情報１０ｂは、点火信号および設定信号の判定部１１ａへの入力の有無の組み合わせを含んだ情報である。なお、異常情報１０ｂの内容については、図４を参照して後述する。
【００３５】
（１−４．制御部）
制御部１１は、判定部１１ａと、出力指示部１１ｂと、異常対応処理部１１ｃとを備える。制御部１１は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）およびＲＯＭ（Read  Only  Memory）を備えるマイクロコンピュータである。かかるＣＰＵは、たとえば、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従い、演算処理を行うことで、上述した判定部１１ａ、出力指示部１１ｂおよび異常対応処理部１１ｃとして機能する。
【００３６】
（１−４−１．判定部）
判定部１１ａは、第１の入力経路Ｌ１と第２の入力経路Ｌ２とに接続し、点火信号および設定信号の入力を受け付ける。
【００３７】
かかる判定部１１ａは、点火信号および設定信号の入力の有無を判定し、所定期間内に点火信号および設定信号の双方が入力された場合には、入力された点火信号および設定信号を出力指示部１１ｂへ出力する。一方、判定部１１ａは、所定期間内に一方の信号しか入力されなかった場合には、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し、検出結果を異常対応処理部１１ｃへ出力する。
【００３８】
また、判定部１１ａは、点火信号または設定信号が入力された場合に、入力された信号の入力履歴、たとえば、点火信号または設定信号がＯＮされた時刻およびＯＦＦされた時刻を履歴情報１０ａとして記憶部１０に記憶する処理も行う。
【００３９】
ここで、図３を用いて、判定部１１ａによる判定処理について詳しく説明する。図３は、判定部１１ａによる判定処理の説明図である。なお、図３には、点火信号および設定信号が正常に入力された場合の各信号の入力タイミングを示している。
【００４０】
図３に示すように、設定信号は、判定部１１ａに対して点火信号よりも先に入力される。これは、たとえば出力レベルや照射開始タイミング等の設定に要する時間を考慮してのことである。たとえば、図３に示すように、点火信号が時刻ｔ４において入力されると仮定した場合、設定信号は、時刻ｔ４より前の所定期間（たとえば、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間内）に入力される。
【００４１】
なお、設定信号には、時刻ｔ２〜時刻ｔ３内での入力タイミングや入力時間の異なる複数の入力パターンが存在し、かかる入力パターンにより、入力された設定情報が何れの設定条件に対応する信号であるかが把握される。
【００４２】
判定部１１ａは、設定信号が入力されると、設定信号が入力された後の期間である第１検出期間Ｄ１内において点火信号の入力の有無を判定する（第１判定処理）。第１検出期間Ｄ１は、たとえば、設定信号がＯＮされた時刻ｔ２を始点とし、かつ、点火信号が正常に入力されたと仮定した場合における点火信号のＯＦＦ時刻ｔ５よりも後の時刻ｔ６を終点とする期間である。
【００４３】
判定部１１ａは、第１判定処理において、第１検出期間Ｄ１内に点火信号が入力された場合、すなわち、時刻ｔ６までに点火信号が入力された場合には、正常な信号の入力であると判定し、入力された点火信号および設定信号を出力指示部１１ｂへ出力する。一方、第１検出期間Ｄ１内に点火信号が入力されなかった場合、設定信号の入力ラインが急に天絡したか、または設定信号がノイズにより発生したものである可能性があり、あるいは点火信号の入力ラインが断線または地絡している可能性があるなど、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２に異常が生じている可能性があるため、判定部１１ａは、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し、検出結果を異常対応処理部１１ｃへ出力する。
【００４４】
また、判定部１１ａは、第１判定処理中でないとき、すなわち、第１検出期間Ｄ１内でないときに点火信号が入力された場合には、記憶部１０に記憶された履歴情報１０ａを参照し、点火信号が入力される前の期間である第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていたか否かを判定する（第２判定処理）。第２検出期間Ｄ２は、たとえば、点火信号がＯＮされた時刻ｔ４を終点とし、設定信号が入力されるはずの期間（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）よりも前の時刻ｔ１を始点とする期間である。
【００４５】
判定部１１ａは、第２判定処理において、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていた場合、正常な信号の入力であると判定し、入力された点火信号および設定信号を出力指示部１１ｂへ出力する。一方、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていなかった場合、判定部１１ａは、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し、検出結果を異常対応処理部１１ｃへ出力する。
【００４６】
なお、第２判定処理において、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていた場合は、第１判定処理においても設定信号を検出した後第１検出期間Ｄ１内に点火信号が検出されることになる。言い換えれば、第１判定処理中でないとき、すなわち、第１検出期間Ｄ１内でないときに点火信号が入力された場合は、設定信号が入力されていないことを示すため、第２判定処理では第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていたか否かを判定することなく、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出してもよい。これにより処理を簡略化できる。
【００４７】
なお、上述した第１検出期間Ｄ１および第２検出期間Ｄ２の始点および終点は一例であり、たとえば、時刻ｔ４〜時刻ｔ５を第１検出期間Ｄ１とし、時刻ｔ２〜時刻ｔ３を第２検出期間Ｄ２としてもよい。
【００４８】
このように、判定部１１ａは、設定信号が入力された後に点火信号が入力されることを前提として第１判定処理および第２判定処理を行うことで、検出期間を限定することができるため、判定の処理負担を軽減することができる。
【００４９】
なお、図３の例では、設定信号、点火信号の順に入力されることとしたが、入力順序はこれに限定されず、たとえば点火信号、設定信号の順であってもよく、略同時であってもよい。
【００５０】
入力順序が略同時である場合には、点火信号の判定に用いる第１検出期間Ｄ１と設定信号の判定に用いる第２検出期間Ｄ２とは、同じ期間であってもよい。
【００５１】
（１−４−２．出力指示部）
図２の説明に戻り、出力指示部１１ｂについて説明する。出力指示部１１ｂは、判定部１１ａから点火信号および設定信号が入力された場合に、これらの信号に基づき、出力部１２に対して高周波の出力を指示する。
【００５２】
具体的には、出力指示部１１ｂは、点火信号が入力されると、出力部１２を高周波の非出力状態から出力準備状態へ移行させる。また、出力指示部１１ｂは、設定信号が入力されると、設定信号に対応する照射条件を読み込み、照射条件により定められた照射開始タイミングが到来した場合に、出力部１２に対して高周波の出力を指示する。
【００５３】
（１−４−３．異常対応処理部）
異常対応処理部１１ｃは、判定部１１ａによって異常が検出された場合に、所定の異常対応処理を行う。
【００５４】
たとえば、異常対応処理部１１ｃは、出力部１２による高周波の出力を禁止する。たとえば、異常対応処理部１１ｃは、判定部１１ａに対し、点火信号および設定信号の出力指示部１１ｂへの出力を禁止する。すなわち、判定部１１ａに点火信号および設定信号が入力されたとしても、判定部１１ａが入力された点火信号および設定信号を出力指示部１１ｂへ出力しないようにする。これにより、出力指示部１１ｂは出力部１２に対して高周波の出力を指示しないため、実質的に、出力部１２による高周波の出力が禁止される。その結果、異常が検出された高周波発生装置１からの高周波の誤出力を防ぐことができる。なお、異常対応処理部１１ｃは、判定部１１ａに対して点火信号および設定信号が入力されても判定処理を行わないように指示してもよい。
【００５５】
また、異常対応処理部１１ｃは、電源供給経路Ｌ３に設けられたスイッチＳＷを制御して出力部１２への電源供給を遮断してもよい。これにより、仮に、判定部１１ａからの信号に応答して出力指示部１１ｂが出力部１２に対して高周波の出力を指示したとしても、出力部１２は、高周波を発生させることができないため、異常が検出された高周波発生装置１からの高周波の誤出力を防ぐことができる。
【００５６】
また、異常対応処理部１１ｃは、異常対応処理として、判定部１１ａによる判定結果を異常情報１０ｂとして記憶部１０へ記憶する。具体的には、異常対応処理部１１ｃは、点火信号の入力の有無と設定信号の入力の有無との組み合わせを含む異常情報１０ｂを記憶部１０へ記憶する。
【００５７】
ここで、異常情報１０ｂの内容について図４を参照して説明する。図４は、異常情報１０ｂの一例を示す図である。なお、図４に示す異常情報１０ｂは一例であり、これに限定されず、たとえば車両の異常状態を示すダイアグコードを用いてもよい。
【００５８】
図４に示すように、異常情報１０ｂは、「異常ＩＤ」、「発生日時」、「点火信号」、「設定信号」といった項目を含む情報である。
【００５９】
「異常ＩＤ」は、検出した異常を識別する番号であり、「発生日時」は、判定部１１ａによって異常が検出された日付および時刻である。
【００６０】
「点火信号」および「設定信号」は、判定部１１ａによって異常が検出された場合の点火信号および設定信号のＯＮ／ＯＦＦの情報である。たとえば、図４に示す例において、異常ＩＤ「１」は、異常が「２０１５年７月１４日１０時」に発生し、異常を検出した時の信号は、点火信号が「ＯＮ」すなわち点火信号が入力されている、設定信号が「ＯＦＦ」すなわち設定信号が入力されていないことを示している。
【００６１】
記憶部１０によって記憶された異常情報１０ｂは、電源制御部５によって出力される。電源制御部５は、取得した異常情報１０ｂをエンジン制御部２へ出力する。なお、エンジン制御部２は、異常情報１０ｂに基づいて設定信号の出力を停止するなどの制御を行うことができる。
【００６２】
なお、異常対応処理部１１ｃは、異常情報１０ｂを記憶部１０を介さず、高周波発生装置１の外部装置（例えば、電源制御部５）に直接出力してもよい。
【００６３】
このように、異常情報１０ｂを記憶することにより、たとえば異常を検出した高周波発生装置１の修理を行う場合、修理担当者が、異常情報１０ｂに基づいて修理を行うことにより、容易に異常発生箇所を特定することができ、修理時間を短縮することができる。
【００６４】
たとえば、図４に示す異常ＩＤ「１」、すなわち、点火信号が「ＯＮ」であり設定信号が「ＯＦＦ」である状況は、２つの異常パターン（第１及び第２の異常パターン）が考えられる。第１の異常パターンは、設定信号は正常であるが、点火信号が入力され続けている場合である。また、第２の異常パターンは、点火信号は正常であるが、設定信号の入力が途絶えている場合である。したがって、異常対応処理部１１ｃあるいは修理担当者は、異常ＩＤ「１」の場合における異常の内容として、第１の入力経路Ｌ１の天絡（第１の異常パターン）、または、第２の入力経路Ｌ２の断線あるいは地絡（第２の異常パターン）であると特定することができる。
【００６５】
また、異常ＩＤ「２」、すなわち、点火信号が「ＯＦＦ」であり設定信号が「ＯＮ」である状況も、２つの異常パターン（第３及び第４の異常パターン）が考えられる。第３の異常パターンは、設定信号は正常であるが、点火信号の入力が途絶えている場合である。また、第４の異常パターンは、点火信号は正常であるが、設定信号が入力され続けている場合である。したがって、異常対応処理部１１ｃあるいは修理担当者は、異常ＩＤ「２」の場合における異常の内容として、第１の入力経路Ｌ１の断線あるいは地絡（第３の異常パターン）、または、第２の入力経路Ｌ２の天絡（第４の異常パターン）であると特定することができる。
【００６６】
次に、第１の実施形態に係る高周波発生装置１が実行する異常検出の処理手順について、図５を用いて説明する。図５は、第１の実施形態に係る高周波発生装置１が実行する異常検出の処理手順を示すフローチャートである。
【００６７】
図５に示すように、判定部１１ａは、エンジン制御部２から設定信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定処理において、設定信号が入力された場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、判定部１１ａは、第１検出期間Ｄ１内にエンジン制御部２から点火信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００６８】
第１検出期間Ｄ１内に点火信号が入力された場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、出力指示部１１ｂが出力部１２に高周波の出力指示を行う（ステップＳ１０３）。一方、第１検出期間Ｄ１内に点火信号が入力されなかった場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、判定部１１ａは、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し（ステップＳ１０４）、異常対応処理部１１ｃは、異常対応処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００６９】
一方、判定部１１ａは、設定信号が入力されていない場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、点火信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定処理において、点火信号が入力された場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、判定部１１ａは、履歴情報１０ａを参照して第２検出期間Ｄ２内にエンジン制御部２から設定信号が入力されていたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００７０】
ステップＳ１０７において、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていた場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、出力指示部１１ｂが出力部１２に高周波の出力指示を行う（ステップＳ１０３）。一方、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されなかった場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、判定部１１ａは、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し（ステップＳ１０４）、異常対応処理部１１ｃは、異常対応処理を行う（ステップＳ１０５）。
【００７１】
また、判定部１１ａは、ステップＳ１０６において、点火信号が入力されなかった場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０１へ移行する。
【００７２】
上述してきたように、第１の実施形態に係る高周波発生装置１は、出力部１２と、制御部１１とを備える。出力部１２は、エンジンの燃焼室内に高周波を照射するアンテナとしての点火プラグ４に対して高周波を出力する。制御部１１は、火花放電を制御する点火信号と、高周波の出力を制御する設定信号（制御信号の一例に相当）とに基づき、出力部１２に対して高周波の出力を指示する。また、制御部１１は、点火信号および制御信号のうち何れか一方の信号が入力された場合に、他方の信号が所定の検出期間内に入力されたか否かを判定し、他方の信号が検出期間内に入力されなかった場合に、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出する。
【００７３】
したがって、第１の実施形態に係る高周波発生装置１によれば、異常発生箇所を容易に特定することができる。
【００７４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る高周波発生装置１について説明する。たとえば、点火コイル３からの逆流電流などのノイズが第１の入力経路Ｌ１に混入すると点火信号として判定部１１ａに誤入力される場合がある。この場合、設定信号が入力されないため、判定部１１ａは異常を検出することとなる。
【００７５】
そこで、第２の実施形態に係る高周波発生装置１では、たとえば点火信号が入力され、設定信号が入力されなかった状況が所定回数以上連続して発生した場合に、異常を検出することとした。これにより、ノイズによる一時的な異常を異常として検出しないようにすることができる。
【００７６】
具体的には、たとえば点火信号が入力され、設定信号が入力されなかったとする。かかる場合に、判定部１１ａは、最新の入力判定の１つ前の時刻に判定した点火信号および設定信号の入力の有無を確認する。
【００７７】
ここで、たとえば１つ前の時刻の判定結果において、点火信号が入力され、設定信号が入力されていなかった場合、同じ状況が２回連続していることとなる。この場合、判定部１１ａは、異常を検出する。
【００７８】
これにより、第２の実施形態に係る高周波発生装置１は、たとえば点火コイル３からの逆流電流などのノイズによって１回だけ異常を検出した場合を排除することができる。つまり、ノイズによる判定部１１ａの誤判定を排除することができる。なお、上記の例では、所定回数を２回としたが、これに限定されるものではない。
【００７９】
次に、第２の実施形態に係る高周波発生装置１が実行する異常検出の処理手順について、図６を用いて説明する。図６は、第２の実施形態に係る高周波発生装置１が実行する異常検出の処理手順を示すフローチャートである。
【００８０】
図６に示すように、判定部１１ａは、エンジン制御部２から設定信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。この判定処理において、設定信号が入力された場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、判定部１１ａは、第１検出期間Ｄ１内にエンジン制御部２から点火信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００８１】
第１検出期間Ｄ１内に点火信号が入力された場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、出力指示部１１ｂが出力部１２に高周波の出力指示を行う（ステップＳ２０３）。一方、第１検出期間Ｄ１内に点火信号が入力されなかった場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、設定信号が入力され、点火信号が入力されなかった状況が所定回数連続して発生したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００８２】
ステップＳ２０４において、設定信号が入力され、点火信号が入力されなかった状況が所定回数連続して発生した場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、判定部１１ａは、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し（ステップＳ２０５）、異常対応処理部１１ｃは、異常対応処理を行う（ステップＳ２０６）。
【００８３】
一方、設定信号が入力され、点火信号が入力されなかった状況が所定回数連続して発生しなかった場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、たとえば、かかる状況が１回のみであった場合、出力指示部１１ｂが出力部１２に高周波の出力指示を行う（ステップＳ２０３）。
【００８４】
また、判定部１１ａは、設定信号が入力されていない場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、点火信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０７）。この判定処理において、点火信号が入力された場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、判定部１１ａは、履歴情報１０ａを参照して第２検出期間Ｄ２内にエンジン制御部２から設定信号が入力されていたか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００８５】
ステップＳ２０８において、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていた場合（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、出力指示部１１ｂが出力部１２に高周波の出力指示を行う（ステップＳ２０３）。一方、第２検出期間Ｄ２内に設定信号が入力されていなかった場合（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、判定部１１ａは、処理をステップＳ２０４へ移行する。この場合、ステップＳ２０４では、設定信号が入力されていなかった状況が所定回数連続して発生したか否かが判定される。また、判定部１１ａは、ステップＳ２０７において、点火信号が入力されなかった場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０１へ移行する。
【００８６】
上述してきたように、第２の実施形態では、判定部１１ａが、点火信号および設定信号のうちいずれか一方の信号が所定の検出期間内に入力されなかった同一の状況が所定回数連続して発生した場合に、第１の入力経路Ｌ１または第２の入力経路Ｌ２の異常を検出することとした。
【００８７】
したがって、第２の実施形態に係る高周波発生装置１によれば、ノイズによる一時的な異常を異常として誤検出しないようにすることができる。
【００８８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る高周波発生装置１について図７〜図１０を用いて説明する。第３の実施形態に係る高周波発生装置１は、入力された信号のＯＮの時間に基づいて判定処理を行う。
【００８９】
具体的には、判定部１１ａは、設定信号の入力時間が所定の閾値（第１の閾値）を超えた場合、設定信号の入力経路の異常を検出する。また、判定部１１ａは、点火信号の入力時間が所定の閾値（第２の閾値）を超えた場合、点火信号の入力経路の異常を検出する。
【００９０】
つまり、第１および第２の実施形態では入力される「時刻」によって判定したのに対し、第３の実施形態では、入力「時間」によって判定する。そして、点火信号および設定信号のうちいずれかの入力時間が閾値を超えた場合に、その信号の入力経路に異常が発生したと特定することができる。
【００９１】
ここで、図７を用いて、第３の実施形態に係る判定部１１ａによる判定処理について詳しく説明する。図７は、第３の実施形態に係る判定処理を示すタイミングチャートである。
【００９２】
図７に示すように、判定部１１ａは、第１、第２の実施形態に加え、たとえば時刻ｔ２で設定信号が「ＯＮ」となった場合、設定信号が入力されたと判定する。さらに、判定部１１ａは、設定信号の「ＯＮ」状態が予め設定された第１の閾値Ｄ３を超えた場合（時刻ｔ７）、設定信号の入力経路である第２の入力経路Ｌ２の異常を検出する。
【００９３】
また、判定部１１ａは、時刻ｔ４で点火信号が「ＯＮ」となった場合、点火信号が入力されたと判定する。さらに、判定部１１ａは、点火信号の「ＯＮ」状態が予め設定された第２の閾値Ｄ４を超えた場合（時刻ｔ５）、点火信号の入力経路である第１の入力経路Ｌ１の異常を検出する。
【００９４】
続いて、図８を用いて、第３の実施形態に係る異常情報１０ｂの内容について説明する。図８は、第３の実施形態に係る異常情報１０ｂの一例を示す図である。なお、図８に示す、「異常ＩＤ」、「発生日時」、「点火信号」および「設定信号」の項目については、図４と重複するため説明を省略する。
【００９５】
図８に示すように、第３の実施形態に係る異常情報１０ｂは、「異常ＩＤ」、「発生日時」、「点火信号」、「設定信号」、「点火信号ＯＮ時間異常」および「設定信号ＯＮ時間異常」といった項目を含む情報である。
【００９６】
「点火信号ＯＮ時間異常」は、点火信号のＯＮ時間が第２の閾値Ｄ４を超えたか否かの情報であり、「設定信号ＯＮ時間異常」は、設定信号のＯＮ時間が第１の閾値Ｄ３を超えたか否かの情報である。
【００９７】
異常対応処理部１１ｃは、各信号のＯＮ時間が対応する閾値を超えた場合に、「あり」とし、閾値以下の場合に、「なし」とする異常情報１０ｂを記憶する。
【００９８】
たとえば、図８において、異常ＩＤ「３」は、点火信号および設定信号は両方とも検出期間内に入力されたが、点火信号が第２の閾値Ｄ４を超えた異常であることを示している。この場合、点火信号が入力され続けていることを示しているため、たとえば、点火信号の入力経路である第１の入力経路Ｌ１において天絡が発生していると特定することができる。
【００９９】
上述してきたように、第３の実施形態では、判定部１１ａが、設定信号の入力時間が第１の閾値Ｄ３を超えた場合に第２の入力経路Ｌ２の異常を検出し、点火信号の入力時間が第２の閾値Ｄ４を超えた場合に第１の入力経路Ｌ１の異常を検出することとした。
【０１００】
したがって、第３の実施形態に係る高周波発生装置１によれば、第１の入力経路Ｌ１および第２の入力経路Ｌ２のうちどちらの入力経路に異常が発生しているかを特定することができる。
【０１０１】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る高周波発生装置１について図９を参照して説明する。図９は、第４の実施形態に係る判定処理の説明図である。
【０１０２】
図９には、点火信号「ＯＮ」、設定信号「ＯＦＦ」、点火信号ＯＮ時間異常「なし」および設定信号ＯＮ時間異常「なし」の状況が複数回数連続した場合の異常情報１０ｂを示している。
【０１０３】
このような状況は、第２の入力経路Ｌ２から入力される設定信号が途絶えていることを示している。このため、この場合、高周波発生装置１は、発生している異常が第２の入力経路Ｌ２の断線であると特定することができる。
【０１０４】
上述してきたように、第４の実施形態では、判定部１１ａが、点火信号および設定信号の入力時間の判定と、点火信号および設定信号のうちいずれか一方の信号が入力されない同一の状況が複数回数連続したかの判定とを組み合わせることで異常を検出する。
【０１０５】
したがって、第４の実施形態に係る高周波発生装置１によれば、第１の入力経路Ｌ１および第２の入力経路Ｌ２のうちどちらの入力経路に異常が発生しているかを特定することができる。
【０１０６】
なお、上述した実施形態では、高周波の出力レベルや照射開始タイミング等の設定パラメータを含んだ設定信号を制御信号の一例として説明したが、制御信号は、これに限定されず、高周波発生装置１の高周波の出力を制御する信号であればよい。
【０１０７】
また、制御信号は、１つの制御信号に限定されず、複数の制御信号でもよい。たとえば、高周波発生装置１には、高周波の出力レベルと照射開始タイミングとの信号が別の入力経路によって入力されてもよい。この場合、判定部１１ａは、点火信号と複数の制御信号のすべてが入力されたと判定された場合に、これらの点火信号と複数の制御信号とを出力指示部１１ｂへ出力する。これにより、出力指示部１１ｂは、複数の制御信号に応じた出力レベルと照射開始タイミングとで高周波を出力するように出力部１２に指示する。
【０１０８】
これにより、高周波の出力レベルと照射開始タイミングとを夫々の制御信号によって設定できるようになるため、高周波の出力レベルと照射開始タイミングの組み合わせ数が増加し、照射条件をより詳細に設定することができる。
【０１０９】
一方、点火信号および複数の制御信号のうち少なくとも１つの信号が入力されなかった場合には、判定部１１ａは、点火信号および複数の制御信号のうちいずれかの入力経路の異常を検出する。これにより、高周波発生装置１は、異常発生箇所を容易に特定することができる。
【０１１０】
たとえば、点火信号と高周波の出力レベルを制御する制御信号とが入力され、照射開始タイミングを制御する制御信号が入力されなかった場合、照射開始タイミングを制御する制御信号の入力経路の断線の可能性が点火信号および出力レベルを制御する制御信号の入力経路の天絡の可能性より高いと予測される。
【０１１１】
つまり、異常が２カ所同時に発生する可能性より、１カ所のみ発生する可能性が高いため、たとえば修理を行う場合、修理担当者が異常を早期に発見できる可能性が高くなる。このように、制御信号の数が１つである場合よりも複数である場合の方が、異常を早期に発見できる可能性が高くなるため、異常発生箇所をより容易に特定することができる。
【０１１２】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１    高周波発生装置
２    エンジン制御部
３    点火コイル
４    点火プラグ
１１ａ  判定部
１１ｂ  出力指示部
１１ｃ  異常対応処理部
１００  プラズマ点火装置
【図１】
2017044162.tif 000003
【図２】
2017044162.tif 000004
【図３】
2017044162.tif 000005
【図４】
2017044162.tif 000006
【図５】
2017044162.tif 000007
【図６】
2017044162.tif 000008
【図７】
2017044162.tif 000009
【図８】
2017044162.tif 000010
【図９】
2017044162.tif 000011