JP2009030554A - Ignition device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition device at a low cost with high reliability of durability provided with a current detection means on a primary coil side not requiring a high voltage resistance component. <P>SOLUTION: On the primary coil 51 side of an ignition coil 5, a closed loop circuit 25 connecting a thyristor 23 and a current detection section 6 in series is constructed. After application of an igniting high voltage Vd on an ignition plug 9 for generating spark discharge, the closed loop circuit 25 is closed with the gate signal Vb of the thyristor 23 as H, and then, a current Ib is passed through the closed loop circuit 25. The current detection section 6 detects the current Ib, converts the current into a voltage, and inputs it in an ECU 8 as a voltage value Vc. This voltage value Vc is varied according to a dielectric breakdown voltage value between the central electrode 91 and grounding electrode of the ignition plug 9, and is usable for detection of abnormality. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に組み付けられて混合気への点火を行うための点火プラグの点火に用いられる点火装置に関するものである。   The present invention relates to an ignition device used for ignition of a spark plug that is assembled in an internal combustion engine and ignites an air-fuel mixture.

従来、内燃機関の点火装置では、点火コイルの一次コイルの両端に電圧を印加して一定時間通電後、通電を遮断することで二次コイル側に発生する誘導起電力によって点火プラグの電極間に高電圧を印加し、火花放電を行わせて混合気への点火を行っている。内燃機関には様々な燃料を用いるものがあり、一例としてのガスエンジンでは、ガソリンエンジンと比べ、燃焼室内における混合気の流速が速いことが知られている。このようなガスエンジンでは、火花放電の持続時間が長いと火花が混合気の流れと共に下流側に流され、吹き消されては再度火花放電を生ずる多重放電を引き起こす場合がある。多重放電が生ずると火花放電が下流側で集中して発生し、その付近の電極が偏って消耗する偏消耗を生ずるため、点火プラグの寿命が短くなる虞がある。   Conventionally, in an ignition device for an internal combustion engine, a voltage is applied to both ends of a primary coil of an ignition coil and energized for a certain period of time. The mixture is ignited by applying a high voltage and causing a spark discharge. Some internal combustion engines use various fuels, and it is known that a gas engine as an example has a higher flow rate of an air-fuel mixture in a combustion chamber than a gasoline engine. In such a gas engine, if the duration of the spark discharge is long, the spark is caused to flow downstream along with the flow of the air-fuel mixture, and if it is blown out, there may be a multiple discharge that causes a spark discharge again. When multiple discharges occur, spark discharges are concentrated on the downstream side, and the electrodes near the discharges are unevenly consumed, which may shorten the life of the spark plug.

そこで、火花放電の開始後に一次コイルに再通電することで二次コイル側に逆極性の誘導起電力を生じさせ、火花放電のためのエネルギーを消費させて強制的に火花放電を遮断することで、火花放電の持続時間を短くした点火装置(イオン電流検出装置)が知られている(例えば、特許文献1参照。)。また、一次コイルへの再通電を行うにあたってバッテリから電力供給を行わず、スイッチング素子等を用い一次コイルと共に閉ループ回路を形成することで、火花放電の遮断を行うものも知られている。   Therefore, by re-energizing the primary coil after the start of the spark discharge, an induced electromotive force having a reverse polarity is generated on the secondary coil side, and the spark discharge is forcibly cut off by consuming energy for the spark discharge. An ignition device (ion current detection device) in which the duration of spark discharge is shortened is known (for example, see Patent Document 1). In addition, there is also known a technique in which spark discharge is interrupted by forming a closed loop circuit with a primary coil using a switching element or the like without supplying power from a battery when re-energizing the primary coil.

ところで、火花放電による混合気の燃焼に伴いイオンが発生することは知られている。特許文献1に記載のイオン電流検出装置では、そのイオンの発生量が混合気の燃焼状態によって変化することを利用して、点火プラグの電極間に電圧を印加してイオン電流を流し、そのイオン電流の検出を行っており、その検出結果を利用すれば、例えば失火検知やノッキング検出等が可能となる。
特開2002−4996号公報
By the way, it is known that ions are generated as the air-fuel mixture is burned by spark discharge. In the ion current detection device described in Patent Document 1, a voltage is applied between the electrodes of the spark plug to cause an ion current to flow by utilizing the fact that the amount of generated ions varies depending on the combustion state of the air-fuel mixture. If the current is detected and the detection result is used, misfire detection, knocking detection, or the like can be performed, for example.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4996

しかしながら、イオン電流の検出は高電圧(例えば、3万V)が発生する二次コイル側の回路において行う必要があり、イオン電流の電流検出手段(検出回路)には高電圧に耐え得る高価な部品を使用しなければならない。特許文献1においても検出回路を二次コイル側に設ける以上、火花放電を生じない程度とはいえども高電圧はかかるため、高電圧耐性のある部品を使う必要があり、コスト高になっていた。   However, it is necessary to detect the ion current in a circuit on the secondary coil side where a high voltage (for example, 30,000 V) is generated, and the ion current detection means (detection circuit) is expensive enough to withstand the high voltage. Parts must be used. Even in Patent Document 1, since the detection circuit is provided on the secondary coil side, high voltage is applied even though it does not cause spark discharge, so it is necessary to use components with high voltage resistance, and the cost is high. .

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、高電圧耐性の部品を必要としない一次コイル側に電流検出手段を設け、低コストで耐久信頼性の高い点火装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides a low-cost and highly reliable ignition device provided with current detection means on the primary coil side that does not require high-voltage-resistant components. With the goal.

上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の点火装置は、一次コイルおよび二次コイルを有し、前記一次コイルに流れる一次電流を遮断することにより、前記二次コイルに点火用高電圧を発生する点火コイルと、前記点火用高電圧が印加されることにより、自身の電極間に点火用の火花放電を発生する点火プラグと、当該点火プラグの電極間で前記火花放電が開始されてから、所定時間経過後に、前記一次コイルと共に閉ループ回路を形成して前記一次コイルに再通電することにより、前記火花放電を強制的に遮断する火花放電遮断手段とを備えた点火装置において、前記再通電時に前記閉ループ回路を流れる電流を検出する電流検出手段を備えている。   In order to achieve the above object, an ignition device according to a first aspect of the present invention includes a primary coil and a secondary coil, and interrupts a primary current flowing through the primary coil, thereby causing the secondary coil to By applying the ignition coil for generating a voltage and the high voltage for ignition, the spark discharge is started between the spark plug for generating a spark discharge for ignition between its electrodes and the electrode of the spark plug. Then, after a lapse of a predetermined time, a spark discharge cutoff means for forcibly cutting off the spark discharge by forming a closed loop circuit with the primary coil and re-energizing the primary coil. Current detecting means for detecting a current flowing through the closed loop circuit at the time of re-energization is provided.

また、請求項2に係る発明の点火装置は、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値と、所定のしきい値とを比較して、前記点火プラグが異常状態にあるか否かを判断する異常判断手段を備えている。   According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the ignition device according to the second aspect compares a current value at the time of re-energization detected by the current detecting means with a predetermined threshold value. And an abnormality determining means for determining whether or not the spark plug is in an abnormal state.

また、請求項3に係る発明の点火装置は、請求項2に記載の発明の構成に加え、前記異常判断手段は、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値が、予め定められた第1しきい値以下の値である場合、前記点火プラグの異常状態が電極の消耗状態であると判断することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect of the present invention, the abnormality determining means has a predetermined current value at the time of re-energization detected by the current detecting means. If the value is equal to or less than the first threshold value, it is determined that the abnormal state of the spark plug is an electrode consumption state.

また、請求項4に係る発明の点火装置は、請求項3に記載の発明の構成に加え、前記異常判断手段は、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値が、予め定められ、前記第1しきい値よりも小さな第2しきい値以下の値である場合、前記点火プラグの異常状態が故障状態であると判断することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the abnormality determining means has a predetermined current value at the time of re-energization detected by the current detecting means. When the value is equal to or smaller than the second threshold value smaller than the first threshold value, it is determined that the abnormal state of the spark plug is a failure state.

また、請求項5に係る発明の点火装置は、請求項3または4に記載の発明の構成に加え、前記異常判断手段は、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値が、予め定められ、前記第1しきい値よりも大きな第3しきい値以上の値である場合、前記点火プラグの異常状態がくすぶり状態であると判断することを特徴とする。   Further, in the ignition device of the invention according to claim 5, in addition to the configuration of the invention of claim 3 or 4, the abnormality determination means has a current value at the time of re-energization detected by the current detection means in advance. It is determined, and when the value is equal to or greater than a third threshold value greater than the first threshold value, it is determined that the abnormal state of the spark plug is a smoldering state.

請求項1に係る発明の点火装置では、点火プラグの火花放電を強制遮断するために火花放電遮断手段によって閉ループ回路を形成し、この閉ループ回路を流れる電流を電流検出手段で検出することができる。この閉ループ回路を流れる電流は、火花放電遮断時に点火コイルに残留している磁気エネルギーにより流れるものである。そして、火花放電遮断時に点火コイルに残留している磁気エネルギーは、火花放電開始前に点火コイルに蓄えられる磁気エネルギーから火花放電によって消費されるエネルギーを差し引いた分に相当する。すなわち、火花放電によって消費されるエネルギーが多い場合は点火コイルに残留している磁気エネルギーが少なく、火花放電によって消費されるエネルギーが少ない場合は火花放電遮断時に点火コイルに残留している磁気エネルギーが多いこととなる。そして、火花放電によって消費されるエネルギーは火花放電時の点火プラグの電極間の絶縁破壊電圧値によって変化する。従って、閉ループ回路を流れる電流を検出することで、火花放電時の点火プラグの電極間の絶縁破壊電圧値を検出することができる。つまり予め試験等を行い、閉ループ回路を流れる電流の大きさと、火花放電時に点火プラグの電極間の絶縁破壊電圧値との関係を求めれば、閉ループ回路を流れる電流の大きさから火花放電時に点火プラグの電極間の絶縁破壊電圧値を求めることが可能である。   In the ignition device according to the first aspect of the present invention, in order to forcibly cut off the spark discharge of the spark plug, a closed loop circuit is formed by the spark discharge cutoff means, and the current flowing through the closed loop circuit can be detected by the current detection means. The current flowing through the closed loop circuit flows due to the magnetic energy remaining in the ignition coil when the spark discharge is interrupted. The magnetic energy remaining in the ignition coil when the spark discharge is cut off corresponds to a value obtained by subtracting the energy consumed by the spark discharge from the magnetic energy stored in the ignition coil before the start of the spark discharge. That is, when the energy consumed by the spark discharge is large, the magnetic energy remaining in the ignition coil is small, and when the energy consumed by the spark discharge is small, the magnetic energy remaining in the ignition coil when the spark discharge is interrupted. There will be many. The energy consumed by the spark discharge varies depending on the dielectric breakdown voltage value between the electrodes of the spark plug during the spark discharge. Therefore, by detecting the current flowing through the closed loop circuit, it is possible to detect the dielectric breakdown voltage value between the electrodes of the spark plug during spark discharge. In other words, if the relationship between the magnitude of the current flowing through the closed loop circuit and the dielectric breakdown voltage value between the electrodes of the spark plug during spark discharge is determined in advance, the spark plug during spark discharge can be determined from the magnitude of the current flowing through the closed loop circuit. It is possible to determine the breakdown voltage value between the electrodes.

また、請求項1に係る発明では、上記の電流検出手段を点火コイルの一次コイル側に設けたことで、火花放電時に点火プラグに印加される火花放電するための高電圧が電流検出手段にかかることがない。つまり、電流検出手段に用いる部品や回路等に高電圧耐性の高いものを使用する必要がなく、回路の簡易化やコスト低減を図ることができると共に、耐久信頼性を高めることができる。   In the invention according to claim 1, since the current detection means is provided on the primary coil side of the ignition coil, a high voltage for spark discharge applied to the spark plug during spark discharge is applied to the current detection means. There is nothing. That is, it is not necessary to use a high voltage-resistant component or circuit used for the current detection means, so that the circuit can be simplified and the cost can be reduced, and the durability reliability can be increased.

また、火花放電時には電極間にて絶縁破壊を生ずるが、この絶縁破壊は両電極間の絶縁耐力に応ずるものであり、すなわち両電極間の絶縁破壊電圧値に応じて変化する。そして、絶縁破壊電圧値が大きいほど火花放電によって消費されるエネルギーは多くなるため、閉ループ回路に流れる電流の大きさは、絶縁破壊電圧値に応ずる。従って、閉ループ回路を流れる電流値を求めれば、相対的に絶縁破壊電圧値の変化を知ることができる。そこで、点火プラグが正常な状態において火花放電時に電極間に流れる電流の大きさと、異常状態において流れる電流の大きさとのしきい値を、予め試験等により求めておけば、請求項2に係る発明のように、閉ループ回路に流れる電流値を、そのしきい値と比較することで、点火プラグが異常状態にあるか否かを判断することができる。   In addition, dielectric breakdown occurs between the electrodes at the time of spark discharge. This dielectric breakdown depends on the dielectric strength between the two electrodes, that is, changes depending on the dielectric breakdown voltage value between the two electrodes. Since the energy consumed by the spark discharge increases as the breakdown voltage value increases, the magnitude of the current flowing through the closed loop circuit corresponds to the breakdown voltage value. Therefore, if the value of the current flowing through the closed loop circuit is obtained, the change in the dielectric breakdown voltage value can be known relatively. Therefore, if the threshold value between the magnitude of the current flowing between the electrodes at the time of spark discharge when the spark plug is in a normal state and the magnitude of the current flowing when the spark plug is in an abnormal state is obtained in advance by testing or the like, the invention according to claim 2 Thus, it is possible to determine whether or not the spark plug is in an abnormal state by comparing the value of the current flowing through the closed loop circuit with the threshold value.

点火プラグの中心電極や接地電極が消耗状態となり、両電極間の絶縁破壊電圧値が高くなった場合、火花放電時に消費されるエネルギーが多くなる。すると、火花放電遮断時に点火コイルに残留している磁気エネルギーは少なくなり、閉ループ回路を流れる電流値も小さくなることとなる。そこで、請求項3に係る発明のように、電極が消耗状態にある場合および正常な場合において再通電時に閉ループ回路を流れる電流値の取り得る値に基づいて両者のしきい値を求め、これを第1しきい値として予め定める。そして再通電時に閉ループ回路を流れる電流値をその第1しきい値と比較し、第1しきい値以下であった場合、点火プラグの異常状態が電極の消耗状態であるとみなすことができる。   When the center electrode and the ground electrode of the spark plug are consumed and the dielectric breakdown voltage value between the two electrodes becomes high, the energy consumed at the time of spark discharge increases. Then, the magnetic energy remaining in the ignition coil when the spark discharge is cut off decreases, and the value of the current flowing through the closed loop circuit also decreases. Therefore, as in the invention according to claim 3, when both the electrodes are in a depleted state and in a normal state, the threshold values of both are obtained based on the possible values of the current value flowing through the closed loop circuit during re-energization. Predetermined as the first threshold value. Then, the value of the current flowing through the closed loop circuit at the time of re-energization is compared with the first threshold value, and if it is equal to or less than the first threshold value, the abnormal state of the spark plug can be regarded as the electrode consumption state.

更に、点火プラグが例えば故障状態にある場合、火花放電に失敗して火花放電開始前に点火コイルに蓄えられた磁気エネルギーのほとんどが消費されて、火花放電遮断時に点火コイルに残留している磁気エネルギーがほとんどなく、閉ループ回路にも電流がほとんど流れないこととなる。そこで、請求項4に係る発明のように、点火プラグが故障状態にある場合および消耗状態にある場合において再通電時に閉ループ回路を流れる電流値の取り得る値に基づいて両者のしきい値を求め、これを第2しきい値として予め定める。この第2しきい値は第1しきい値より小さい値となる。そして再通電時に閉ループ回路を流れる電流値が第2しきい値以下であれば、点火プラグの異常状態が故障状態であるとみなすことができる。   Further, when the spark plug is in a fault state, for example, the spark discharge fails and most of the magnetic energy stored in the ignition coil before the start of the spark discharge is consumed, and the magnetism remaining in the ignition coil when the spark discharge is interrupted. There will be little energy and little current will flow through the closed-loop circuit. Therefore, as in the case of the invention according to claim 4, when the spark plug is in a failure state or in a consumption state, the threshold values of both are obtained based on the possible values of the current value flowing through the closed loop circuit when re-energizing. This is predetermined as the second threshold value. This second threshold value is smaller than the first threshold value. If the value of the current flowing through the closed loop circuit during re-energization is equal to or less than the second threshold value, the abnormal state of the spark plug can be regarded as a failure state.

また、点火プラグがくすぶり状態となった場合、中心電極と接地電極との間の絶縁破壊電圧値が低くなる。すると火花放電時に消費されるエネルギーが少なくなり、火花放電遮断時に点火コイルに残留している磁気エネルギーは多くなり、閉ループ回路を流れる電流値が大きくなる。そこで、請求項5に係る発明のように、電極がくすぶり状態にある場合および正常な場合において再通電時に閉ループ回路を流れる電流値の取り得る値に基づいて両者のしきい値を求め、これを第3しきい値として予め定める。そして再通電時に閉ループ回路を流れる電流値をその第3しきい値と比較し、第3しきい値以上であった場合、点火プラグの異常状態がくすぶり状態であるとみなすことができる。   Further, when the spark plug is smoldered, the dielectric breakdown voltage value between the center electrode and the ground electrode is lowered. Then, the energy consumed at the time of spark discharge is reduced, the magnetic energy remaining in the ignition coil when the spark discharge is interrupted is increased, and the value of the current flowing through the closed loop circuit is increased. Therefore, as in the invention according to claim 5, when the electrode is in a smoldering state and when it is normal, both threshold values are obtained based on the possible values of the current value flowing through the closed loop circuit during re-energization. Predetermined as the third threshold value. Then, the value of the current flowing through the closed loop circuit at the time of re-energization is compared with the third threshold value, and if it is equal to or greater than the third threshold value, the abnormal state of the spark plug can be regarded as a smoldering state.

以下、本発明の一実施の形態について説明する。本実施の形態では、内燃機関の一例としてLPガスや天然ガス等を燃料とするガスエンジンを用い、このガスエンジンに取り付けられる点火プラグに火花放電のための電力を供給する点火装置1を例に説明する。図1は、点火プラグ9への点火を行う点火装置1の構成を示す電気回路図である。なお、点火装置1の点火回路部2および点火プラグ9は、複数の気筒を備えたエンジンにおいては各気筒ごとに設けられるものであるが、図1では1気筒分の構成について示すものとする。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as an example of an internal combustion engine, a gas engine using LP gas, natural gas, or the like as a fuel is used, and an ignition device 1 that supplies electric power for spark discharge to an ignition plug attached to the gas engine is taken as an example. explain. FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of an ignition device 1 that ignites a spark plug 9. The ignition circuit unit 2 and the spark plug 9 of the ignition device 1 are provided for each cylinder in an engine having a plurality of cylinders, but FIG. 1 shows the configuration for one cylinder.

図1に示す、点火装置1は、自動車の電子制御装置(ECU)8と、ECU8に電気的に接続される点火回路部2とから構成され、公知の構成を有する点火プラグ9の中心電極91と接地電極92との間に高電圧を印加して火花放電を生じさせると共に、点火プラグ9が異常状態にあるか否かの判断を行うための装置である。点火回路部2は、一次コイル51および二次コイル52からなる点火コイル5と、二次コイル52側に設けられる逆流防止用のダイオード21と、一次コイル51側に設けられるトランジスタ22、サイリスタ23および電流検出部6とから構成される。   An ignition device 1 shown in FIG. 1 is composed of an electronic control unit (ECU) 8 for an automobile and an ignition circuit unit 2 electrically connected to the ECU 8, and a center electrode 91 of a spark plug 9 having a known configuration. And a ground electrode 92 to generate a spark discharge and determine whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state. The ignition circuit unit 2 includes an ignition coil 5 including a primary coil 51 and a secondary coil 52, a backflow prevention diode 21 provided on the secondary coil 52 side, a transistor 22, a thyristor 23 provided on the primary coil 51 side, And a current detection unit 6.

ECU8は、エンジンを駆動するために用いられる各種装置を制御するためのものであり、公知の構成のCPU81、ROM82およびRAM83を有する。本実施の形態では、ECU8は、点火回路部2に指示を送出して点火プラグ9への点火を行うと共に、後述する異常判断プログラムの実行に従って、電流検出部6から得た検出結果に基づき、点火プラグ9が異常状態にあるか否かの判断を行う。ROM82の所定の記憶エリアには、異常判断プログラムで使用されるくすぶり状態の判定値D1、故障状態の判定値D2、および劣化状態の判定値D3の各値が、異常判断プログラムと共に記憶されている。   The ECU 8 is for controlling various devices used for driving the engine, and includes a CPU 81, a ROM 82, and a RAM 83 having a known configuration. In the present embodiment, the ECU 8 sends an instruction to the ignition circuit unit 2 to ignite the spark plug 9, and based on the detection result obtained from the current detection unit 6 according to the execution of an abnormality determination program described later, It is determined whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state. In a predetermined storage area of the ROM 82, the smoldering state determination value D1, the failure state determination value D2, and the deterioration state determination value D3 used in the abnormality determination program are stored together with the abnormality determination program. .

次に、点火回路部2は、点火プラグ9の中心電極91と接地電極92(グランドに接地されている。)との間に形成される火花放電間隙に高電圧を印加して火花放電を生じさせるための回路を構成している。点火回路部2は、火花放電用の電気エネルギーを供給するための電源電圧Vbat(例えば12V)を出力するバッテリ7の陽極側に、一次コイル51の一端側および二次コイル52の一端側がそれぞれ接続された点火コイル5を有する。また、バッテリ7の陽極側には後述するサイリスタ23のカソードも接続されている。点火コイル5の二次コイル52の他端側は、ダイオード21を介し、点火プラグ9の中心電極91に接続されている。ダイオード21はアノードが中心電極91に接続され、中心電極91側から二次コイル52側へ電流が流れる向きに配置されている。   Next, the ignition circuit unit 2 generates a spark discharge by applying a high voltage to a spark discharge gap formed between the center electrode 91 of the spark plug 9 and the ground electrode 92 (grounded to the ground). The circuit for making it constitute is comprised. In the ignition circuit unit 2, one end side of the primary coil 51 and one end side of the secondary coil 52 are respectively connected to the anode side of the battery 7 that outputs a power supply voltage Vbat (for example, 12V) for supplying electric energy for spark discharge. Ignition coil 5 is provided. A cathode of a thyristor 23 described later is also connected to the anode side of the battery 7. The other end side of the secondary coil 52 of the ignition coil 5 is connected to the center electrode 91 of the spark plug 9 via the diode 21. The diode 21 has an anode connected to the center electrode 91 and is arranged in a direction in which a current flows from the center electrode 91 side to the secondary coil 52 side.

また、点火コイル5の一次コイル51の他端側には、電流検出部6と、点火回路部2においてスイッチング素子として機能するトランジスタ22のコレクタとが接続されている。トランジスタ22はNPN型のパワートランジスタから構成されており、エミッタがグランドに接地され、ベースはECU8に接続されている。トランジスタ22は、ECU8から出力される点火指示信号Vaに基づきコレクタ−エミッタ間が導通されると、点火コイル5の一次コイル51が通電され、電流Iaが流れるように構成されている。   Further, the current detection unit 6 and the collector of the transistor 22 functioning as a switching element in the ignition circuit unit 2 are connected to the other end side of the primary coil 51 of the ignition coil 5. The transistor 22 is composed of an NPN type power transistor, the emitter is grounded to the ground, and the base is connected to the ECU 8. The transistor 22 is configured such that when the collector-emitter is turned on based on the ignition instruction signal Va output from the ECU 8, the primary coil 51 of the ignition coil 5 is energized and the current Ia flows.

次に、電流検出部6は、例えば内部に設けた抵抗の両端の電圧を測定することにより抵抗を流れる電流の大きさを検出する公知の構成の電流計であり、電流値の測定対象となる回路に直列に配置される。本実施の形態では、サイリスタ23と共に一次コイル51の一端と他端との間にて直列に接続されており、一次コイル51、電流検出部6およびサイリスタ23で閉ループ回路25を構成している。そして、この閉ループ回路25を流れる電流が電流検出部6で検出され、その電流値を電流−電圧変換した電圧値VcがECU8に入力される構成となっている。なお、電流検出部6が、本発明における「電流検出手段」に相当する。また、後述するゲート信号Vbによって導通状態となり閉ループ回路25を閉じるサイリスタ23が、本発明における「火花放電遮断手段」に相当する。   Next, the current detection unit 6 is an ammeter having a known configuration that detects the magnitude of the current flowing through the resistor, for example, by measuring the voltage across the resistor provided therein, and is a current value measurement target. Arranged in series with the circuit. In the present embodiment, the thyristor 23 is connected in series between one end and the other end of the primary coil 51, and the primary coil 51, the current detection unit 6, and the thyristor 23 constitute a closed loop circuit 25. The current flowing through the closed loop circuit 25 is detected by the current detection unit 6, and a voltage value Vc obtained by current-voltage conversion of the current value is input to the ECU 8. The current detection unit 6 corresponds to “current detection means” in the present invention. A thyristor 23 that is turned on by a gate signal Vb, which will be described later, and closes the closed loop circuit 25 corresponds to the “spark discharge blocking means” in the present invention.

サイリスタ23は、アノードが電流検出部6に接続され、カソードが一次コイル51の一端側に接続されている。そしてゲートがECU8に接続されており、ECU8から出力されるゲート信号Vbがハイレベルとなると、サイリスタ23が導通状態となり、閉ループ回路25に電流Ibが流れるように構成されている。   The thyristor 23 has an anode connected to the current detector 6 and a cathode connected to one end of the primary coil 51. The gate is connected to the ECU 8, and when the gate signal Vb output from the ECU 8 becomes a high level, the thyristor 23 becomes conductive, and the current Ib flows through the closed loop circuit 25.

次に、図1および図2を参照し、点火装置1による点火プラグ9への点火の過程について説明する。図2は、点火回路部2にて点火時期に流れる電流や信号電圧の波形の関係を示すタイミングチャートである。   Next, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the process of ignition to the spark plug 9 by the ignition device 1 will be described. FIG. 2 is a timing chart showing the relationship between the waveform of the current and signal voltage flowing at the ignition timing in the ignition circuit section 2.

上記のように構成された図1に示す点火装置1の点火回路部2では、図2に示すように、T1タイミングにおいて、ECU8から出力される点火指示信号Vaがローレベル(以下、「L」という。)からハイレベル(以下、「H」という。)に切り換えられると、トランジスタ22のコレクタ−エミッタ間が導通状態となる。すると、一次コイル51にバッテリ7から電流Iaが流れ始めて時間の経過と共に増加し、点火コイル5に磁気エネルギーが蓄えられていく。   In the ignition circuit unit 2 of the ignition device 1 shown in FIG. 1 configured as described above, as shown in FIG. 2, the ignition instruction signal Va output from the ECU 8 is low level (hereinafter referred to as “L”) at the timing T1 as shown in FIG. ) To a high level (hereinafter referred to as “H”), the collector-emitter of the transistor 22 becomes conductive. Then, the current Ia starts to flow from the battery 7 to the primary coil 51 and increases with time, and magnetic energy is stored in the ignition coil 5.

そしてT2タイミングに、点火指示信号VaがHからLに切り換えられると、トランジスタ22のコレクタ−エミッタ間の導通が遮断される。すると電流Iaが0となり、点火コイル5に蓄積されている磁束密度が急激に変化することから、点火コイル5の二次コイル52に誘導起電力が生ずる。この誘導起電力の発生によって、点火プラグ9の中心電極91と接地電極92との間に瞬時的に、グランド電位よりも低い負の点火用高電圧Vdがかかり、火花放電間隙にて絶縁破壊が生じて火花放電が行われる。この火花放電に伴い火花放電間隙にて放電電流が流れ、点火コイル5では絶縁破壊電圧値に応じたエネルギーが
消費される。
When the ignition instruction signal Va is switched from H to L at the timing T2, the conduction between the collector and the emitter of the transistor 22 is interrupted. Then, the current Ia becomes 0, and the magnetic flux density accumulated in the ignition coil 5 changes abruptly, so that an induced electromotive force is generated in the secondary coil 52 of the ignition coil 5. Due to the generation of the induced electromotive force, a negative ignition high voltage Vd lower than the ground potential is instantaneously applied between the center electrode 91 and the ground electrode 92 of the spark plug 9, and the dielectric breakdown occurs in the spark discharge gap. A spark discharge occurs. Along with this spark discharge, a discharge current flows in the spark discharge gap, and the ignition coil 5 consumes energy corresponding to the dielectric breakdown voltage value.

絶縁破壊後には、絶縁破壊時の電位よりも高い電位(小さい電位差)で放電電流が流れるようになる。火花放電開始前のT1〜T2タイミングに点火コイル5に蓄積され、絶縁破壊時に消費されたエネルギーを差し引いた残りの磁気エネルギーは、絶縁破壊後に継続して火花放電間隙にて放電電流が流れエネルギーが消費されることによって次第に減少していく。そして点火コイル5に蓄積された磁気エネルギーが無くなれば、火花放電は自然に遮断されることとなる。しかし本実施の形態では、放電電流が流れている(すなわち点火用高電圧Vdが生じている)最中であるT3タイミングに、ゲート信号VbのLからHへの切り換えを行っている。するとサイリスタ23が導通状態となり、一次コイル51を含む閉ループ回路25が閉じられ、点火コイル5に残留する磁気エネルギーによって一次コイル51側に電流Ibが流れ始める。そして電流Ibが一次コイル51を流れることにより、二次コイル52には、点火用高電圧Vdとは逆極性の電圧が誘導される。このため点火用高電圧Vdが0となり、火花放電が強制的に遮断されて、放電電流は流れなくなる。なお、前述したように、電流検出部6によって閉ループ回路25を流れる電流Ibの検出が行われており、その大きさが電圧値に変換されて、電圧値VcとしてECU8に入力されている。   After dielectric breakdown, the discharge current flows at a potential (small potential difference) higher than the potential at the time of dielectric breakdown. The remaining magnetic energy, which is accumulated in the ignition coil 5 at the timing T1 to T2 before the start of the spark discharge and subtracts the energy consumed at the time of the dielectric breakdown, continues to flow after the dielectric breakdown and a discharge current flows in the spark discharge gap. It gradually decreases as it is consumed. When the magnetic energy accumulated in the ignition coil 5 is lost, the spark discharge is naturally interrupted. However, in the present embodiment, the gate signal Vb is switched from L to H at the timing T3 when the discharge current is flowing (that is, the ignition high voltage Vd is generated). Then, the thyristor 23 becomes conductive, the closed loop circuit 25 including the primary coil 51 is closed, and the current Ib starts to flow to the primary coil 51 side by the magnetic energy remaining in the ignition coil 5. When the current Ib flows through the primary coil 51, a voltage having a polarity opposite to that of the ignition high voltage Vd is induced in the secondary coil 52. Therefore, the ignition high voltage Vd becomes 0, the spark discharge is forcibly cut off, and the discharge current does not flow. As described above, the current detection unit 6 detects the current Ib flowing through the closed loop circuit 25, and the magnitude thereof is converted into a voltage value and input to the ECU 8 as the voltage value Vc.

T3タイミングに火花放電が遮断されてからは、閉ループ回路25に電流Ibが流れエネルギーが消費されることによって、点火コイル5に蓄積された磁気エネルギーが減少していく。また、T4タイミングにはゲート信号VbがHからLに切り換えられるが、電流Ibが流れているため、サイリスタ23は導通状態に維持される。そしてT5タイミングに閉ループ回路25を流れる電流Ibが0となると、サイリスタ23が非導通状態となり、火花放電に係る一連の過程が終了する。   After the spark discharge is cut off at the timing T3, the current Ib flows through the closed loop circuit 25 and the energy is consumed, so that the magnetic energy accumulated in the ignition coil 5 decreases. Further, at the timing T4, the gate signal Vb is switched from H to L, but since the current Ib flows, the thyristor 23 is maintained in the conductive state. When the current Ib flowing through the closed loop circuit 25 becomes 0 at the timing T5, the thyristor 23 is turned off, and a series of processes related to the spark discharge is completed.

このように、電流検出部6によって検出される閉ループ回路25を流れる電流Ibは、火花放電が遮断されるT3タイミングに閉ループ回路25が閉じられることによって生じ、その大きさは、点火コイル5に残されている磁気エネルギーに応ずる。つまり、火花放電前(T1〜T2タイミング)に点火コイル5に蓄積された磁気エネルギーから、火花放電時(T2〜T3タイミング)に火花放電間隙の絶縁破壊電圧値に応じて消費されたエネルギーを差し引いた残りの磁気エネルギーに応ずることとなる。ここで、T1〜T2タイミングに点火コイル5に蓄えられる磁気エネルギーは、T1〜T2タイミングの長さ(一次コイル51に電流Iaを流す時間)に応ずるため、火花放電の度に異なることなく略一定となる。このため、火花放電遮断時(T3タイミング)に一次コイル51に再通電したとき点火コイル5に残留する磁気エネルギーは、火花放電間隙の絶縁破壊電圧値にほぼ応ずることとなる。   As described above, the current Ib flowing through the closed loop circuit 25 detected by the current detector 6 is generated when the closed loop circuit 25 is closed at the timing T3 when the spark discharge is interrupted, and the magnitude of the current Ib remains in the ignition coil 5. Responds to the magnetic energy being used. That is, the energy consumed in accordance with the dielectric breakdown voltage value of the spark discharge gap at the time of spark discharge (T2-T3 timing) is subtracted from the magnetic energy accumulated in the ignition coil 5 before the spark discharge (T1-T2 timing). It will respond to the remaining magnetic energy. Here, since the magnetic energy stored in the ignition coil 5 at the timings T1 to T2 corresponds to the length of the timings T1 to T2 (the time during which the current Ia is passed through the primary coil 51), it is substantially constant without being different at each spark discharge. It becomes. For this reason, the magnetic energy remaining in the ignition coil 5 when the primary coil 51 is re-energized when the spark discharge is interrupted (T3 timing) substantially corresponds to the dielectric breakdown voltage value of the spark discharge gap.

ところで、火花放電に失敗したとき、中心電極91や接地電極92に電極消耗が生じたとき、あるいは汚損等に起因して横飛火が生じたときなど正常な火花放電が行われない場合があり、こうした現象は、火花放電の行われる間隙の大きさ、すなわち、両電極間の絶縁破壊電圧値が正常な場合と異なることによって生ずる。このような現象によって火花放電時(T2タイミング)における絶縁破壊抵抗値に違いが生ずると、火花放電によって消費されるエネルギーに差異が生ずるため、火花放電遮断時(T3タイミング)において点火コイル5に残留する磁気エネルギーに変化が生ずる。   By the way, when spark discharge fails, normal spark discharge may not be performed, such as when electrode consumption occurs in the center electrode 91 or the ground electrode 92, or when a side fire occurs due to contamination or the like, Such a phenomenon is caused by the difference between the size of the gap where the spark discharge is performed, that is, the dielectric breakdown voltage value between the two electrodes being normal. If a difference occurs in the dielectric breakdown resistance value at the time of spark discharge (T2 timing) due to such a phenomenon, a difference occurs in the energy consumed by the spark discharge, so that it remains in the ignition coil 5 when the spark discharge is interrupted (T3 timing). Changes in magnetic energy.

具体的には、図3に示すグラフのように、火花放電時に中心電極91と接地電極92との間で絶縁破壊を生ずるのに必要となる電圧値と、閉ループ回路25を流れる電流Ibの大きさのピーク値(最大値)との間には、絶縁破壊に必要な電圧が高いほど電流Ibの大きさが小さくなる比例関係があることがわかる。例えば、電極消耗等により中心電極91と接地電極92との間の絶縁破壊電圧値が大きくなると火花放電によって消費されるエネルギーが多くなり、点火コイル5に残留する磁気エネルギーが減少するので閉ループ回路25を流れる電流Ibの大きさのピーク値が小さくなる。一方、例えば、くすぶり等に起因して横飛火が発生することにより、中心電極91と接地電極92との間の絶縁破壊電圧値が小さくなると火花放電によって消費されるエネルギーが少なくなり、点火コイル5に残留する磁気エネルギーは増加するので閉ループ回路25を流れる電流Ibの大きさのピーク値が大きくなる。   Specifically, as shown in the graph of FIG. 3, the voltage value necessary for causing dielectric breakdown between the center electrode 91 and the ground electrode 92 during the spark discharge and the magnitude of the current Ib flowing through the closed loop circuit 25. It can be seen that there is a proportional relationship between the peak value (maximum value) and the magnitude of the current Ib as the voltage required for dielectric breakdown increases. For example, when the dielectric breakdown voltage value between the center electrode 91 and the ground electrode 92 increases due to electrode consumption or the like, the energy consumed by the spark discharge increases, and the magnetic energy remaining in the ignition coil 5 decreases, so the closed loop circuit 25. The peak value of the magnitude of the current Ib flowing through is reduced. On the other hand, for example, when a horizontal fire occurs due to smoldering or the like, and the dielectric breakdown voltage value between the center electrode 91 and the ground electrode 92 becomes small, the energy consumed by the spark discharge decreases, and the ignition coil 5 Therefore, the peak value of the magnitude of the current Ib flowing through the closed loop circuit 25 increases.

そこで予め試験等により、点火プラグ9がくすぶり状態になった場合に電流Ibの大きさのピーク値の取り得る値を調べ、正常状態とのしきい値を求めれば、点火プラグ9がくすぶり状態にあるか否かを判定することが可能である。同様に、電極消耗等により点火プラグ9が劣化状態となった場合には、正常状態よりも電流Ibの大きさのピーク値が小さくなるので、予め試験等によりしきい値を求めれば、点火プラグ9が劣化状態にあるか否かを判定することも可能である。また、点火プラグ9が故障し、中心電極91と接地電極92との間で火花放電が生じなかった場合、閉ループ回路25にはほとんど電流が流れないことから、劣化状態とのしきい値も求めることが可能である。   Therefore, when the spark plug 9 is in a smoldering state by a test or the like in advance, a possible value of the peak value of the current Ib is examined, and if a threshold value for a normal state is obtained, the spark plug 9 is in a smoldering state. It is possible to determine whether or not there is. Similarly, when the spark plug 9 is in a deteriorated state due to electrode consumption or the like, the peak value of the current Ib is smaller than that in the normal state. It is also possible to determine whether 9 is in a degraded state. Further, when the spark plug 9 breaks down and no spark discharge occurs between the center electrode 91 and the ground electrode 92, almost no current flows through the closed loop circuit 25, so the threshold value for the deterioration state is also obtained. It is possible.

なお、上記したように、T3タイミングに一次コイル51に再通電したとき閉ループ回路25に流れる電流Ibの大きさは、そのときに点火コイル5に残留する磁気エネルギーの大きさに応ずる。そして、閉ループ回路25に電流Ibが流れることによってエネルギーが消費されるのに伴い、電流Ibも減少していく。従って、本実施の形態では、閉ループ回路25を流れる電流Ibの大きさのピーク値(最大値)に着目し、火花放電間隙の絶縁破壊電圧値との関係を求めている。このような絶縁破壊電圧値との比例関係は、例えば、T3タイミングからT5タイミング(すなわち電流Ibが0となるタイミング)までの間(あるいはT3タイミングから所定期間経過後までの間)における電流Ibの積分値と絶縁破壊電圧値との間において見いだすこともできる。また、T3タイミングからT5タイミングまでの期間の長さと絶縁破壊電圧値との間や、電流Ibが所定値以上の値を示す期間の長さと絶縁破壊電圧値との間においても見いだすことができる。   As described above, the magnitude of the current Ib flowing in the closed loop circuit 25 when the primary coil 51 is energized again at the timing T3 corresponds to the magnitude of the magnetic energy remaining in the ignition coil 5 at that time. As the current Ib flows through the closed loop circuit 25 and energy is consumed, the current Ib also decreases. Therefore, in the present embodiment, focusing on the peak value (maximum value) of the current Ib flowing through the closed loop circuit 25, the relationship with the dielectric breakdown voltage value of the spark discharge gap is obtained. Such a proportional relationship with the breakdown voltage value is, for example, that the current Ib from the T3 timing to the T5 timing (that is, the timing at which the current Ib becomes 0) (or from the T3 timing to after a predetermined period has elapsed). It can also be found between the integral value and the breakdown voltage value. It can also be found between the length of the period from the T3 timing to the T5 timing and the breakdown voltage value, or between the length of the period in which the current Ib is a predetermined value or more and the breakdown voltage value.

本実施の形態では、点火プラグ9の異常状態、すなわちくすぶり状態、故障状態および劣化状態のそれぞれのしきい値を判定値D1、D2、D3とし、予め試験等により求めている。そして、閉ループ回路25を流れる電流Ibのピーク値(本実施の形態では最大値)を検出し、以下に説明する異常判断プログラムの実行に基づいて、点火プラグ9が異常状態にあるか否かの判定を行っている。具体的には、電流Ibの最大値がD1以上であればくすぶり状態、D2以下であれば故障状態、D2より大きくD3以下であれば劣化状態、D3より大きくD1未満であれば正常状態としている。以下、異常判断プログラムについて説明する。図4は、異常判断プログラムのフローチャートである。   In the present embodiment, the threshold values of the abnormal state of the spark plug 9, that is, the smoldering state, the failure state, and the deterioration state are set as the determination values D1, D2, and D3, and are obtained in advance by a test or the like. Then, the peak value (maximum value in the present embodiment) of the current Ib flowing through the closed loop circuit 25 is detected, and whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state is determined based on the execution of the abnormality determination program described below. Judgment is being made. Specifically, if the maximum value of the current Ib is D1 or more, it is a smoldering state, if it is D2 or less, a failure state, if it is greater than D2 and less than D3, it is in a degraded state, and if it is greater than D3 and less than D1, it is in a normal state . Hereinafter, the abnormality determination program will be described. FIG. 4 is a flowchart of the abnormality determination program.

図4に示す異常判断プログラムは、ECU8のCPU81で実行される内燃機関の制御プログラムのモジュール群の1つであり、ECU8の稼働時に他のモジュールと共に実行される。実行時には、まず、初期化処理が行われ(S11)、変数として、取得されるゲート信号Vbと、それを前回の値として保持するためのVbPと、電流検出部6から出力される電圧値Vcと、そのピーク値(最大値)を保持するためのVcHと、点火プラグ9の状態の判断結果(状態を示すフラグ)とを記憶するための記憶エリアがRAM83上に確保される。そして、初期値として、VbおよびVbPにはL(具体的にはローレベルに相当するフラグの値)が記憶され、VcおよびVcHには0が記憶される。また、点火プラグ9の状態として正常状態を示すフラグが記憶される。   The abnormality determination program shown in FIG. 4 is one of the module groups of the control program for the internal combustion engine executed by the CPU 81 of the ECU 8, and is executed together with other modules when the ECU 8 is in operation. At the time of execution, first, initialization processing is performed (S11). As a variable, the acquired gate signal Vb, VbP for holding it as the previous value, and the voltage value Vc output from the current detector 6 are used. In addition, a storage area for storing VcH for holding the peak value (maximum value) and a determination result (a flag indicating the state) of the spark plug 9 is secured on the RAM 83. As an initial value, L (specifically, a flag value corresponding to a low level) is stored in Vb and VbP, and 0 is stored in Vc and VcH. Further, a flag indicating a normal state is stored as the state of the spark plug 9.

異常判断プログラムではゲート信号Vb(CPU81による他のプログラムの実行に従って出力される)の信号状態が監視されており、次のS12ではゲート信号Vbの取得が行われる(S12)。点火プラグ9への点火前や点火時期の初期にはゲート信号Vbはローレベル(L)となっており(S13:NO)、S15へ進む。更にS15ではVbPが確認されるが、初期状態ではLが記憶されているので(S15:NO)、S33へ進み、取得したVbの値でVbPを上書きすることでVbPの更新が行われる(S33)。その後S12に戻る。   In the abnormality determination program, the signal state of the gate signal Vb (output according to the execution of another program by the CPU 81) is monitored, and in the next S12, the gate signal Vb is acquired (S12). The gate signal Vb is at a low level (L) before ignition of the spark plug 9 or at the beginning of the ignition timing (S13: NO), and the process proceeds to S15. Furthermore, VbP is confirmed in S15, but since L is stored in the initial state (S15: NO), the process proceeds to S33, and VbP is updated by overwriting VbP with the acquired value of Vb (S33). ). Thereafter, the process returns to S12.

2周目以降のS12〜S33の処理では、ゲート信号VbがLである間は上記S13、S15、S33の処理が繰り返されることとなる。そしてゲート信号VbがHに切り換えられると(S13:YES)、前回のゲート信号を記憶したVbPが確認され、Lであった場合には(S16:YES)、VbがLからHに切り換わった最初の周の処理として、Vcの最大値を記憶するための変数であるVcHのリセットが行われる(S17)。   In the processes of S12 to S33 after the second round, while the gate signal Vb is L, the processes of S13, S15, and S33 are repeated. When the gate signal Vb is switched to H (S13: YES), VbP storing the previous gate signal is confirmed. If it is L (S16: YES), Vb is switched from L to H. As the first round process, VcH, which is a variable for storing the maximum value of Vc, is reset (S17).

次に、電流検出部6から出力される電圧値Vcの取得が行われる(S19)。電圧値Vcは、図示しないA/D変換器を介してECU8に入力されており、この電圧値VcがVcHと比較される(S20)。VcHはS17でリセットされ0となっており、電圧値Vcの方が大きければ(S20:YES)、S19で取得された電圧値VcによってVcHが上書きされ、VcHの更新が行われる(S21)。そしてS33へ進み、上記同様、現在のゲート信号Vbの値でVbPを上書きして更新が行われ(S33)、S12に戻る。   Next, the voltage value Vc output from the current detector 6 is acquired (S19). The voltage value Vc is input to the ECU 8 via an A / D converter (not shown), and this voltage value Vc is compared with VcH (S20). VcH is reset in S17 to 0, and if the voltage value Vc is larger (S20: YES), VcH is overwritten by the voltage value Vc acquired in S19, and VcH is updated (S21). Then, the process proceeds to S33, and as described above, updating is performed by overwriting VbP with the current value of the gate signal Vb (S33), and the process returns to S12.

その後、ゲート信号VbがHである間は上記S16〜S21の処理が繰り返されることとなる。なお、VbがHとなって2周目以降はVbPもHとなっているので、S16の判断処理ではS17が飛ばされS19に進むことにより(S16:NO)、VcHの値がリセットされずに保持される。また、S16〜S21の処理が繰り返される中で、VcがVcHより大きい値とならなかった周には(S20:NO)、S21におけるVcHの更新は行われずS33に進み、S12へ戻る。   Thereafter, while the gate signal Vb is H, the processes of S16 to S21 are repeated. Since Vb becomes H and VbP also becomes H after the second lap, S17 is skipped in S16 and the process proceeds to S19 (S16: NO), so that the value of VcH is not reset. Retained. Further, while the processes of S16 to S21 are repeated, Vc does not become larger than VcH (S20: NO), VcH is not updated in S21, the process proceeds to S33, and the process returns to S12.

このように、ゲート信号VbがHである間は、電流検出部6において検出された閉ループ回路25を流れる電流Ibの最大値VcHが求められる。そして、ゲート信号VbがLとなると(S13:NO)、前回はVbがHであったためVbPにはHが記憶されているのでS23に進む(S15:YES)。   Thus, while the gate signal Vb is H, the maximum value VcH of the current Ib flowing through the closed loop circuit 25 detected by the current detector 6 is obtained. Then, when the gate signal Vb becomes L (S13: NO), since Vb was H last time and H is stored in VbP, the process proceeds to S23 (S15: YES).

そしてS23では、VcHがD1以上の値であるか確認が行われる。前述したように、閉ループ回路25に生ずる電流Ibの大きさの最大値、すなわちVcHが正常状態より大きい値を示すのは、中心電極91と接地電極92との間の絶縁破壊電圧値が小さくなって火花放電により消費されるエネルギーが少なくなり、その結果、点火コイル5に残留する磁気エネルギーが正常状態よりも多い場合である。このような状態は、例えば、くすぶり等により横飛火が発生した場合に生ずる。従って、VcHが判定値(しきい値)D1以上であった場合には(S23:YES)、点火プラグ9にくすぶり状態が発生したとの判定がなされる(S24)。この判定結果に従って、RAM83に確保された記憶エリアに、点火プラグ9の状態としてくすぶり状態を示すフラグが記憶される。そしてS33に進んでS12へ戻り、次回の点火時期にゲート信号VbがHに切り換えられるまでS12、S13、S15、S33を繰り返して待機する。なお、判定値D1が、本発明における「第3しきい値」に相当する。   In S23, it is confirmed whether VcH is a value equal to or greater than D1. As described above, the maximum value of the magnitude of the current Ib generated in the closed loop circuit 25, that is, the value of VcH that is larger than the normal state indicates that the breakdown voltage value between the center electrode 91 and the ground electrode 92 is small. In this case, the energy consumed by the spark discharge is reduced, and as a result, the magnetic energy remaining in the ignition coil 5 is larger than that in the normal state. Such a state occurs, for example, when a side fire occurs due to smoldering or the like. Therefore, if VcH is equal to or greater than the determination value (threshold value) D1 (S23: YES), it is determined that a smoldering state has occurred in the spark plug 9 (S24). In accordance with this determination result, a flag indicating the smoldering state is stored as the state of the spark plug 9 in the storage area secured in the RAM 83. Then, the process proceeds to S33, returns to S12, and repeats S12, S13, S15, and S33 until the gate signal Vb is switched to H at the next ignition timing. The determination value D1 corresponds to the “third threshold value” in the present invention.

一方、S23でVcHがD1未満の値であった場合(S23:NO)、次いでVcHがD2以下の値であるか確認が行われる(S26)。前述したように、VcHが正常状態より小さい値を示すのは、中心電極91と接地電極92との間の絶縁破壊電圧値が大きくなって火花放電により消費されるエネルギーが多くなり、その結果、点火コイル5に残留する磁気エネルギーが正常状態よりも少ない場合である。特に、火花放電に失敗し、火花放電開始前に点火コイル5に蓄えられた磁気エネルギーのほとんどが消費されてしまった場合、火花放電遮断時に点火コイル5に残留する磁気エネルギーはほとんどなく、閉ループ回路25にも電流がほとんど流れない。従ってVcHが判定値D2以下であった場合には(S26:YES)、点火プラグ9が故障状態にあると判定される(S27)。この判定結果に従って、RAM83に確保された記憶エリアに、点火プラグ9の状態として故障状態を示すフラグが記憶され、更にS33に進んでS12へ戻り、次回の点火時期にゲート信号VbがHに切り換えられるまでS12、S13、S15、S33を繰り返して待機する。なお、判定値D2が、本発明における「第2しきい値」に相当する。   On the other hand, when VcH is a value less than D1 in S23 (S23: NO), it is then confirmed whether VcH is a value equal to or less than D2 (S26). As described above, VcH shows a value smaller than the normal state because the dielectric breakdown voltage value between the center electrode 91 and the ground electrode 92 becomes large and the energy consumed by the spark discharge increases. This is a case where the magnetic energy remaining in the ignition coil 5 is less than that in the normal state. In particular, when the spark discharge fails and most of the magnetic energy stored in the ignition coil 5 has been consumed before the spark discharge is started, there is almost no magnetic energy remaining in the ignition coil 5 when the spark discharge is interrupted, and the closed loop circuit. No current flows through 25. Therefore, when VcH is equal to or less than the determination value D2 (S26: YES), it is determined that the spark plug 9 is in a failure state (S27). According to this determination result, a flag indicating the failure state is stored as the state of the spark plug 9 in the storage area secured in the RAM 83, and further proceeds to S33 and returns to S12, and the gate signal Vb is switched to H at the next ignition timing. S12, S13, S15, and S33 are repeated and waited until it is received. The determination value D2 corresponds to the “second threshold value” in the present invention.

また、S26でVcHがD2より大きい値であった場合(S26:NO)、更にVcHがD3以下の値であるか確認が行われる(S29)。点火プラグ9が故障状態になく、VcHが正常状態よりも小さい値を示す場合は、前述したように、電極消耗等により中心電極91と接地電極92との間の絶縁破壊電圧値が大きくなったものの、火花放電に失敗する故障状態にまでは至らない状態であるとみなすことができる。従ってVcHが判定値D2より大きくD3以下であった場合には(S26:NO,S29:YES)、点火プラグ9が劣化状態であると判定される(S30)。この判定結果に従って、RAM83に確保された記憶エリアに、点火プラグ9の状態として劣化状態を示すフラグが記憶され、更にS33に進んでS12へ戻り、次回の点火時期にゲート信号VbがHに切り換えられるまでS12、S13、S15、S33を繰り返して待機する。なお、判定値D3が、本発明における「第1しきい値」に相当する。また、上記したS23、S26、S29の各処理において、VcHと各判定値D1、D2、D3とを比較することで、点火プラグ9が異常状態にあるか否かの判定を行うCPU81が、本発明における「異常判断手段」に相当する。   If VcH is larger than D2 in S26 (S26: NO), it is further confirmed whether VcH is equal to or smaller than D3 (S29). When the spark plug 9 is not in a failure state and VcH shows a smaller value than the normal state, as described above, the dielectric breakdown voltage value between the center electrode 91 and the ground electrode 92 has increased due to electrode wear or the like. However, it can be regarded as a state that does not lead to a failure state in which the spark discharge fails. Therefore, when VcH is greater than the determination value D2 and equal to or less than D3 (S26: NO, S29: YES), it is determined that the spark plug 9 is in a deteriorated state (S30). According to this determination result, a flag indicating the deterioration state is stored as the state of the spark plug 9 in the storage area secured in the RAM 83, and further proceeds to S33 and returns to S12, and the gate signal Vb is switched to H at the next ignition timing. S12, S13, S15, and S33 are repeated and waited until it is received. The determination value D3 corresponds to the “first threshold value” in the present invention. Further, in each process of S23, S26, and S29 described above, the CPU 81 that determines whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state by comparing VcH with each of the determination values D1, D2, and D3, This corresponds to “abnormality determination means” in the invention.

そして、S29でVcHがD3より大きい値であった場合(S29:NO)、点火プラグ9は上記くすぶり状態、故障状態、劣化状態のいずれにも該当せず、正常状態にあると判定される(S32)。この判定結果に従って、RAM83に確保された記憶エリアに、点火プラグ9の状態として正常状態を示すフラグが記憶され、更にS33に進んでS12へ戻り、次回の点火時期にゲート信号VbがHに切り換えられるまでS12、S13、S15、S33を繰り返して待機する。   If VcH is greater than D3 in S29 (S29: NO), the spark plug 9 does not correspond to any of the smoldering state, the failure state, or the deterioration state, and is determined to be in a normal state ( S32). In accordance with this determination result, a flag indicating a normal state is stored as a state of the spark plug 9 in the storage area secured in the RAM 83, and further proceeds to S33 and returns to S12, and the gate signal Vb is switched to H at the next ignition timing. S12, S13, S15, and S33 are repeated and waited until it is received.

このように、本実施の形態の点火装置1では、点火プラグ9への点火を行った際に点火コイル5の一次コイル51を含む閉ループ回路25を形成することで、点火プラグ9における火花放電を強制的に遮断することができる。そして閉ループ回路25に電流検出部6を設けることで、閉ループ回路25を流れる電流Ibの検出を行うことができる。更に、その電流Ibの大きさに基づいて、点火プラグ9が異常状態、すなわち、くすぶり状態、故障状態または劣化状態にあるか否かを判定することができる。なお、点火プラグ9の状態を示すフラグは、異常判断プログラムと共に実行されている他のプログラムによってその値が確認され、これに基づき、例えば利用者への報知や、点火プラグ9の清浄時の制御等が行われる。   As described above, in the ignition device 1 of the present embodiment, when the ignition to the spark plug 9 is performed, the closed loop circuit 25 including the primary coil 51 of the ignition coil 5 is formed, so that the spark discharge in the ignition plug 9 is prevented. It can be forcibly shut off. By providing the current detection unit 6 in the closed loop circuit 25, the current Ib flowing through the closed loop circuit 25 can be detected. Furthermore, based on the magnitude of the current Ib, it can be determined whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state, that is, a smoldering state, a failure state, or a deterioration state. Note that the value of the flag indicating the state of the spark plug 9 is confirmed by another program executed together with the abnormality determination program. Based on this value, for example, notification to the user and control when the spark plug 9 is cleaned are performed. Etc. are performed.

また、点火コイル5の二次コイル52側では点火用高電圧Vdが発生することとなるが、火花放電の遮断に伴い閉ループ回路25側にかかる電圧は火花放電前に点火コイル5に蓄えられた磁気エネルギーから火花放電によって消費されたエネルギーを差し引いた残りの磁気エネルギーに応ずるものであり、点火用高電圧Vdと比べ低い電圧となる。本実施の形態の点火装置1では、電流検出部6を一次コイル51側に設けており、これにより、電流検出部6に大きな電圧がかかることがない。換言すると、火花放電時に印加される点火用高電圧Vdがそのまま電流検出部6やサイリスタ23など一次コイル51側に配設された電子部品にかかることはない。従って電流検出部6には高電圧耐性の部品を用いずともよく、コスト低減を図ることができると共に、耐久信頼性を高めることができるのである。   Further, although the ignition high voltage Vd is generated on the secondary coil 52 side of the ignition coil 5, the voltage applied to the closed loop circuit 25 side due to the interruption of the spark discharge is stored in the ignition coil 5 before the spark discharge. This corresponds to the remaining magnetic energy obtained by subtracting the energy consumed by the spark discharge from the magnetic energy, and is lower than the ignition high voltage Vd. In the ignition device 1 of the present embodiment, the current detection unit 6 is provided on the primary coil 51 side, so that a large voltage is not applied to the current detection unit 6. In other words, the ignition high voltage Vd applied during the spark discharge does not directly affect the electronic components such as the current detector 6 and the thyristor 23 that are disposed on the primary coil 51 side. Therefore, it is not necessary to use a high-voltage-resistant component for the current detection unit 6, and cost can be reduced and durability reliability can be increased.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、図5に示す点火装置101の点火回路部102のように、閉ループ回路125に電流検出部6(図1参照)の代わりに抵抗131を配置し、更にその抵抗131の両端に生ずる電位差を増幅するための差動増幅回路132を設け、本発明における電流検出手段を構成してもよい。抵抗131の両端に生ずる電位差は閉ループ回路125を流れる電流Ibの大きさに比例するため、差動増幅回路132により、非点火時に抵抗131の一端の電位VIbを0に補正した上で抵抗131の両端に生ずる電位差を増幅し、電圧値VcとしてECU8に入力する。図6のタイミングチャートでは、抵抗131の一端の電位VIbと、差動増幅回路132により抵抗131の両端に生ずる電位差を増幅した電圧値Vcとの対比を示したものであるが、図2に示した電流検出部6の出力としての電圧値Vcと同等の出力を得られることがわかる。そしてこの回路構成に合わせ、試験により各判断値D1〜D3を決定すれば、本実施の形態と同様に、点火プラグ9が異常状態にあるか否かを判断することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, like the ignition circuit unit 102 of the ignition device 101 shown in FIG. 5, a resistor 131 is disposed in the closed loop circuit 125 instead of the current detection unit 6 (see FIG. 1), and the potential difference generated between both ends of the resistor 131 is further reduced. A differential amplifier circuit 132 for amplification may be provided to constitute the current detection means in the present invention. Since the potential difference generated at both ends of the resistor 131 is proportional to the magnitude of the current Ib flowing through the closed loop circuit 125, the differential amplifier circuit 132 corrects the potential V Ib at one end of the resistor 131 to 0 at the time of non-ignition, and then the resistor 131. Is amplified and input to the ECU 8 as a voltage value Vc. The timing chart of FIG. 6 shows a comparison between the potential V Ib at one end of the resistor 131 and the voltage value Vc obtained by amplifying the potential difference generated at both ends of the resistor 131 by the differential amplifier circuit 132. It can be seen that an output equivalent to the voltage value Vc as the output of the current detector 6 shown can be obtained. And if each judgment value D1-D3 is determined by a test according to this circuit structure, it can be judged whether the spark plug 9 is in an abnormal state like this Embodiment.

また、図7に示す点火装置201の点火回路部202のように、一次コイル51の一端側に整流用のダイオード233のカソードを接続し、ダイオード233のアノードには、一端がグランドに接地された抵抗131の他端を接続する。更に、バッテリ7と点火コイル5との間にスイッチング回路203を設ける。このような回路接続を行うことで、抵抗131、ダイオード233、一次コイル51およびトランジスタ22で、グランドを介した閉ループ回路225を構成してもよい。   Further, like the ignition circuit unit 202 of the ignition device 201 shown in FIG. 7, the cathode of the rectifying diode 233 is connected to one end side of the primary coil 51, and one end of the anode of the diode 233 is grounded. The other end of the resistor 131 is connected. Further, a switching circuit 203 is provided between the battery 7 and the ignition coil 5. By making such circuit connection, the resistor 131, the diode 233, the primary coil 51, and the transistor 22 may constitute a closed loop circuit 225 via the ground.

この点火装置201の場合、閉ループ回路225の開閉を行うには、図8のタイミングチャートに示すように、トランジスタ22およびスイッチング回路203それぞれの開閉を制御すればよい。具体的には、T1タイミングに、トランジスタ22の制御信号である点火指示信号Vaと、スイッチング回路203の制御信号である給電信号Vfとを共にHとし、一次コイル51に電流Iaが流れるようにする。そしてT2タイミングにVaおよびVfをLとしてトランジスタ22およびスイッチング回路203を開くことで点火プラグ9の点火を行う。次にT3タイミングにVaのみを再びHとしてトランジスタ22を閉じれば、閉ループ回路225のみを閉じることができ、電流Ibが流れるようになるので、差動増幅回路132により電流Ibを検出することができる。このようにすれば、サイリスタを用いずとも閉ループ回路225の開閉を行うことができる。   In the case of the ignition device 201, in order to open and close the closed loop circuit 225, the opening and closing of the transistor 22 and the switching circuit 203 may be controlled as shown in the timing chart of FIG. Specifically, the ignition instruction signal Va that is a control signal of the transistor 22 and the power supply signal Vf that is a control signal of the switching circuit 203 are both set to H at the timing T1, so that the current Ia flows through the primary coil 51. . Then, Va and Vf are set to L at the timing T2, and the transistor 22 and the switching circuit 203 are opened to ignite the spark plug 9. Next, if only Va is set to H again at the timing T3 and the transistor 22 is closed, only the closed loop circuit 225 can be closed and the current Ib flows, so that the current Ib can be detected by the differential amplifier circuit 132. . In this way, the closed loop circuit 225 can be opened and closed without using a thyristor.

なお、T3タイミングに再びHとしたVaをLにするタイミングは、差動増幅回路132からの電圧値Vcの大きさが0となった以後のタイミング(例えばT6タイミング)とすればよい。また、異常判断プログラムでは、サイリスタのゲート信号Vbの代わりにVaおよびVfの信号状態を監視し、VfがHである場合にはVaの信号状態に関わらずVcHの更新や異常状態の判断を行わないようにすればよい。   The timing at which Va, which has been set to H again at T3 timing, may be set to L after the voltage value Vc from the differential amplifier circuit 132 becomes 0 (eg, T6 timing). In the abnormality determination program, the signal states of Va and Vf are monitored instead of the thyristor gate signal Vb. When Vf is H, VcH is updated or an abnormal state is determined regardless of the signal state of Va. You don't have to.

また、図9に示す点火装置301の点火回路部302のように、一次コイル51の一端側に、上記ダイオード233のカソードを接続し、アノードはグランドに接地する。また、一次コイル51の他端側にNPN型のトランジスタ331のコレクタを接続し、エミッタは、前述した両端が差動増幅回路132に接続された抵抗131を介し、グランドに接地する。このような回路接続を行うことで、ダイオード233、一次コイル51、トランジスタ331および抵抗131で、グランドを介した閉ループ回路325を構成してもよい。   Further, like the ignition circuit section 302 of the ignition device 301 shown in FIG. 9, the cathode of the diode 233 is connected to one end of the primary coil 51, and the anode is grounded to the ground. The collector of the NPN transistor 331 is connected to the other end of the primary coil 51, and the emitter is grounded via the resistor 131 having both ends connected to the differential amplifier circuit 132. By making such a circuit connection, the diode 233, the primary coil 51, the transistor 331, and the resistor 131 may constitute a closed loop circuit 325 through the ground.

この点火装置301の場合、図10のタイミングチャートにおいて、T1タイミングに、VaおよびVfをHとしてトランジスタ22およびスイッチング回路203のそれぞれを閉じ、一次コイル51に電流Iaを流す。そしてT2タイミングにVaおよびVfをLとして点火プラグ9の点火を行う。次にT3タイミングに、トランジスタ331の制御信号VeをHとすれば、閉ループ回路325が閉じられて電流Ibが流れるようになるので、差動増幅回路132により電流Ibを検出すればよい。なお、VeをLにするタイミングは、上記同様、差動増幅回路132からの電圧値Vcの大きさが0となった以後のT6タイミングとすればよい。なお、異常判断プログラムでは、サイリスタのゲート信号Vbの代わりにトランジスタ331の制御信号Veの信号状態を監視すればよい。   In the case of the ignition device 301, Va and Vf are set to H at the timing T 1 in the timing chart of FIG. 10, and the transistor 22 and the switching circuit 203 are closed, and the current Ia flows through the primary coil 51. At time T2, Va and Vf are set to L, and the spark plug 9 is ignited. Next, when the control signal Ve of the transistor 331 is set to H at the timing T3, the closed loop circuit 325 is closed and the current Ib flows. Therefore, the current Ib may be detected by the differential amplifier circuit 132. Note that the timing at which Ve is set to L may be the T6 timing after the voltage value Vc from the differential amplifier circuit 132 becomes 0, as described above. In the abnormality determination program, the signal state of the control signal Ve of the transistor 331 may be monitored instead of the thyristor gate signal Vb.

また、図11に示す点火装置401の点火回路部402のように、一次コイル51の一端側に、上記ダイオード233のカソードを接続し、アノードをグランドに接地する。また、一次コイル51の他端側に接続されたトランジスタ22のエミッタに、前述した両端が差動増幅回路132に接続された抵抗131の一端を接続し、他端をグランドに接地する。このような回路接続を行っても、ダイオード233、一次コイル51、トランジスタ22および抵抗131でグランドを介した閉ループ回路425を構成することができる。   Further, like the ignition circuit unit 402 of the ignition device 401 shown in FIG. 11, the cathode of the diode 233 is connected to one end of the primary coil 51, and the anode is grounded to the ground. Further, one end of the resistor 131 whose both ends are connected to the differential amplifier circuit 132 is connected to the emitter of the transistor 22 connected to the other end of the primary coil 51, and the other end is grounded. Even if such circuit connection is made, the closed loop circuit 425 can be configured via the ground by the diode 233, the primary coil 51, the transistor 22, and the resistor 131.

この点火装置401の場合、図12のタイミングチャートにおいて、閉ループ回路425の開閉のためのVaおよびVfの制御は、点火装置201の場合(図8参照)と同様である。また、差動増幅回路132を接続した抵抗131をトランジスタ22のエミッタ側に接続したので、T1〜T2タイミングにおいても抵抗131に電流Iaが流れ、差動増幅回路132からの出力される電圧値Vcに変動が生ずることとなる。異常判断プログラムにおいては、点火装置201の場合と同様に、VfがLの場合にのみVaの信号状態を監視してVcHの更新や異常状態の判断を行えばよい。   In the case of the ignition device 401, in the timing chart of FIG. 12, the control of Va and Vf for opening and closing the closed loop circuit 425 is the same as that of the ignition device 201 (see FIG. 8). In addition, since the resistor 131 connected to the differential amplifier circuit 132 is connected to the emitter side of the transistor 22, the current Ia flows through the resistor 131 also at the timing T 1 to T 2, and the voltage value Vc output from the differential amplifier circuit 132. Will result in fluctuations. In the abnormality determination program, as in the case of the ignition device 201, the signal state of Va is monitored only when Vf is L to update VcH and determine the abnormal state.

また、本実施の形態では、異常判断プログラムはECU8で実行されるとしたが、公知の構成のCPU、ROM、RAMを有したASIC等を別途設け、異常判断プログラムをそのASICにおいて実行し、異常判断の結果がASICからECU8に通知されるようにしてもよい。   In the present embodiment, the abnormality determination program is executed by the ECU 8. However, an ASIC having a CPU, ROM, RAM having a known configuration is separately provided, and the abnormality determination program is executed in the ASIC. The determination result may be notified from the ASIC to the ECU 8.

また、本実施の形態では、電流検出部6に検出された電流Ibを電流−電圧変換によって得られた電圧値VcをA/D変換し、その最大値VcHを求め、VcHを判定値D1、D2、D3と比較することにより、点火プラグ9が異常状態にあるか否かの判断を行った。つまり、電流値に対応した電流対応値を判定値と比較することにより異常判断を行ったが、電流Ibの検出値(電流値)をそのまま用いてもよい。   In the present embodiment, the current value Ib detected by the current detection unit 6 is A / D converted from the voltage value Vc obtained by current-voltage conversion, the maximum value VcH is obtained, and VcH is determined as the determination value D1, By comparing with D2 and D3, it was determined whether or not the spark plug 9 was in an abnormal state. That is, the abnormality determination is performed by comparing the current corresponding value corresponding to the current value with the determination value, but the detected value (current value) of the current Ib may be used as it is.

また、電流Ibのピーク値を検出する公知のピークホールド回路等を設け、その回路から出力される電流Ibのピーク値に基づいて、点火プラグ9が異常状態にあるか否かを判断してもよい。また、前述したが、電流Ibのピーク値の代わりに電流Ibの積分値や、電流Ibが所定値以上で流れている時間などに基づいて、点火プラグ9が異常状態にあるか否かを判断してもよい。   Further, a known peak hold circuit for detecting the peak value of the current Ib is provided, and it is determined whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state based on the peak value of the current Ib output from the circuit. Good. Further, as described above, it is determined whether or not the spark plug 9 is in an abnormal state based on the integral value of the current Ib instead of the peak value of the current Ib, the time during which the current Ib is flowing at a predetermined value or more, and the like. May be.

なお、本実施の形態では、内燃機関の一例としてガスエンジンを用い、ガスエンジンに取り付けられる点火プラグの点火装置について説明を行ったが、ガスエンジン用の点火装置に限るものではなく、ガソリンエンジンやエタノールエンジンなど、火花放電によって燃料への点火を行う点火プラグを用いた内燃機関の点火装置に対し好適に適用することができる。   In the present embodiment, a gas engine is used as an example of an internal combustion engine, and an ignition device for a spark plug attached to the gas engine has been described. However, the present invention is not limited to an ignition device for a gas engine. The present invention can be suitably applied to an ignition device for an internal combustion engine using an ignition plug that ignites fuel by spark discharge, such as an ethanol engine.

点火プラグ9への点火を行う点火装置1の構成を示す電気回路図である。2 is an electric circuit diagram showing a configuration of an ignition device 1 that performs ignition to a spark plug 9. FIG. 点火回路部2にて点火時期に流れる電流や信号電圧の波形の関係を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing the relationship between the waveform of current and signal voltage flowing at the ignition timing in the ignition circuit section 2; 火花放電時に中心電極91と接地電極92との間に絶縁破壊を生ずるのに必要となる電圧値と、閉ループ回路25に生じた電流Ibの大きさの最大値との間の関係について例示するためのグラフである。To illustrate the relationship between the voltage value required to cause dielectric breakdown between the center electrode 91 and the ground electrode 92 during spark discharge and the maximum value of the magnitude of the current Ib generated in the closed loop circuit 25. It is a graph of. 異常判断プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of an abnormality determination program. 変形例としての点火装置101の構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the ignition device 101 as a modification. 点火回路部102にて点火時期に流れる電流や信号電圧の波形の関係を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the relationship between the current flowing at the ignition timing and the waveform of the signal voltage in the ignition circuit section 102; 変形例としての点火装置201の構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the ignition device 201 as a modification. 点火回路部202にて点火時期に流れる電流や信号電圧の波形の関係を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing the relationship between the waveform of current and signal voltage flowing at the ignition timing in the ignition circuit section 202. 変形例としての点火装置301の構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the ignition device 301 as a modification. 点火回路部302にて点火時期に流れる電流や信号電圧の波形の関係を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing the relationship between the waveform of current and signal voltage flowing at the ignition timing in the ignition circuit section 302. 変形例としての点火装置401の構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the ignition device 401 as a modification. 点火回路部402にて点火時期に流れる電流や信号電圧の波形の関係を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the relationship between the waveform of current and signal voltage flowing at the ignition timing in the ignition circuit section 402;

符号の説明Explanation of symbols

1 点火装置
5 点火コイル
6 電流検出部
9 点火プラグ
23 サイリスタ
25 閉ループ回路
51 一次コイル
52 二次コイル
91 中心電極
92 接地電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ignition device 5 Ignition coil 6 Current detection part 9 Spark plug 23 Thyristor 25 Closed loop circuit 51 Primary coil 52 Secondary coil 91 Center electrode 92 Ground electrode

Claims (5)

一次コイルおよび二次コイルを有し、前記一次コイルに流れる一次電流を遮断することにより、前記二次コイルに点火用高電圧を発生する点火コイルと、
前記点火用高電圧が印加されることにより、自身の電極間に点火用の火花放電を発生する点火プラグと、
当該点火プラグの電極間で前記火花放電が開始されてから、所定時間経過後に、前記一次コイルと共に閉ループ回路を形成して前記一次コイルに再通電することにより、前記火花放電を強制的に遮断する火花放電遮断手段と
を備えた点火装置において、
前記再通電時に前記閉ループ回路を流れる電流を検出する電流検出手段を備えたことを特徴とする点火装置。
An ignition coil that has a primary coil and a secondary coil, and generates a high voltage for ignition in the secondary coil by interrupting a primary current flowing through the primary coil;
A spark plug that generates a spark discharge for ignition between its electrodes by applying the high voltage for ignition;
The spark discharge is forcibly cut off by forming a closed loop circuit with the primary coil and re-energizing the primary coil after a predetermined time has elapsed after the spark discharge is started between the electrodes of the spark plug. In an ignition device comprising a spark discharge blocking means,
An ignition device comprising current detection means for detecting a current flowing through the closed loop circuit during the re-energization.
前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値と、所定のしきい値とを比較して、前記点火プラグが異常状態にあるか否かを判断する異常判断手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の点火装置。   Comparing a current value at the time of re-energization detected by the current detection means with a predetermined threshold value, it comprises abnormality determination means for determining whether or not the spark plug is in an abnormal state. The ignition device according to claim 1. 前記異常判断手段は、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値が、予め定められた第1しきい値以下の値である場合、前記点火プラグの異常状態が電極の消耗状態であると判断することを特徴とする請求項2に記載の点火装置。   The abnormality determination unit is configured such that when the current value at the time of re-energization detected by the current detection unit is a value equal to or less than a predetermined first threshold value, the abnormal state of the spark plug is an electrode consumption state. The ignition device according to claim 2, wherein the ignition device is determined to be present. 前記異常判断手段は、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値が、予め定められ、前記第1しきい値よりも小さな第2しきい値以下の値である場合、前記点火プラグの異常状態が故障状態であると判断することを特徴とする請求項3に記載の点火装置。   The abnormality determination unit is configured to detect the spark plug when the current value at the time of re-energization detected by the current detection unit is a predetermined value that is less than a second threshold value that is smaller than the first threshold value. The ignition device according to claim 3, wherein the abnormal state is determined to be a failure state. 前記異常判断手段は、前記電流検出手段によって検出された再通電時の電流値が、予め定められ、前記第1しきい値よりも大きな第3しきい値以上の値である場合、前記点火プラグの異常状態がくすぶり状態であると判断することを特徴とする請求項3または4に記載の点火装置。   The abnormality determination unit is configured to detect the spark plug when a current value at the time of re-energization detected by the current detection unit is a predetermined value greater than or equal to a third threshold value greater than the first threshold value. The ignition device according to claim 3, wherein the abnormal state is determined to be a smoldering state.
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