KR20160078437A - 점화 장치 - Google Patents

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Abstract

점화 장치(7)는 적어도 직류 전원(1)과, 점화 코일(2)과, 점화 플러그(3)와, 점화 스위치(4)와, 보조 전원(5)을 구비하는 점화 장치로서, 보조 전원(5)이 적어도 방전 에너지 축적 수단(54)과, 방전 스위치(56)와, 방전 드라이버(57)를 구비하고, 점화 코일(2)의 방전 기간 중에 흐르는 2차 전류(I2)를 검출하는 2차 전류 검출 수단(60)과, 2차 전류(I2)의 상한과 하한을 2값의 임계치에 의하여 임계치 판정하고, 그 판정 결과에 기초하여 방전 스위치(56)를 개폐 구동하는 2차 전류 피드백 제어 회로(61)로 이루어지는 2차 전류 피드백 제어 수단(6)을 구비하고, 상기 2차 전류의 극성을 전환하지 않고 보조 전원(5)으로부터의 에너지 투입을 실시한다.

Description

점화 장치{IGNITION DEVICE}
이 발명은 내연 기관의 점화를 실시하는 점화 장치에 관련된 것으로, 특히, 방전 유지를 도모하는 보조 전원을 설치한 점화 장치에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는 통상의 점화 장치에 추가하여, 점화 코일의 2차측에 방전 에너지를 주입하는 DC―DC컨버터를 구비한 점화 장치가 개시되어 있다.
특허 문헌 1의 점화 장치에서는 점화 코일의 2차측 코일을 통하여 점화 플러그에 급전함으로써 방전 개시 후의 방전 계속 시간을 늘려서, 안정된 착화를 도모하고자 하고 있다.
그런데 특허 문헌 1에 기재된 종래의 점화 장치에서는 매우 높은 전압이 발생하는 점화 코일의 2차측 코일에 직접 전류를 공급하기 때문에 DC―DC컨버터를 고내압의 소자에 의하여 구성할 필요가 있어서, 제조 비용의 증대화, 장치 체격의 증대화, 신뢰성의 저하를 초래할 염려가 있었다.
또한, 특허 문헌 2에는, 내연 기관용 스파크 플러그로서, 점화 코일(Tr)과, 제 1 스위칭 수단(T1)과 제 2 스위칭 수단(T2)으로 이루어지는 제 1 직렬 접속 회로와, 제 3 스위칭 수단(T3)과 제 4 스위칭 수단(T4)으로 이루어지는 제 2 직렬 접속 회로에 의하여 구성된 풀 브리지 회로를 구비하고 있다. 또한, 상기 제 1 직렬 접속 회로의 센터 탭(1)은 전원 전위에 접속하고, 상기 제 2 직렬 접속 회로의 센터 탭(2)은 기준 전위에 접속하고, 상기 제 1, 제 2 센터 탭은 각각 점화 코일의 1차측에 접속해 있다. 또한, 제 2 센터 탭과 다이오드(D1)에 접속한 제 5 스위칭 수단(T5)과 콘덴서(Cz)를 구비하고 있다. 제어 장치(SE)는 스위칭 수단을 제어하여 절연 파괴를 일으키고, 또한 계속해서 2차측에 일정한 진폭을 갖는 교류 전류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 점화 장치가 개시되어 있다.
특허 문헌 1: 일본국 실용신안 공고 1990―20466호 공보 특허 문헌 2: 국제 공개 WO―2014-060157호
특허 문헌 2의 점화 장치에서는 교류 전류를 공급함으로써 2차 전류의 유지를 도모하고 있기 때문에 필연적으로 2차 전류의 극성이 교번(交番)하여, 2차 전류가 0으로 되는 순간이 있다. 2차 전류가 블로우 아웃(blow out) 임계치보다도 낮아지면 불꽃 방전이 블로우 아웃되어, 착화 안정성이 흐트러질 염려가 있다.
또한, 본 발명자들의 검토에 의해, 1차측에 보조 전원을 설치해도 보조 전원으로부터의 방전 에너지의 투입량이 불충분한 경우에는, 2차 전류가 블로우 아웃 임계치보다도 낮아지고, 불꽃 방전이 블로우 아웃되어, 착화 안정성이 흐트러지거나, 방전 에너지의 투입이 과잉하게 된 경우에는, 점화 플러그의 전극 소모를 초래하거나 할 염려가 있는 것이 판명되었다.
그래서 본 발명은 이러한 실정을 감안하여, 간이한 구성에 의해 동일 극성인 상태로 방전 전류를 중첩시켜서 방전의 블로우 아웃을 방지하면서 재방전에 의한 전극의 소모를 억제하고, 안정된 방전의 유지를 도모함으로써 착화 견고성을 향상시킨 내연 기관의 점화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 개시의 일 실시 형태에 있어서의 점화 장치는, 적어도 직류 전원과, 상기 직류 전원에 전기적으로 접속된 1차측 코일 및 2차측 코일을 갖는 점화 코일과, 상기 2차측 코일에 접속되어, 상기 2차측 코일로부터의 2차 전압의 인가에 의해 내연 기관의 연소실 내에 불꽃 방전을 발생시키는 점화 플러그와, 상기 점화 플러그로부터의 불꽃 방전을 개시한 후에 상기 1차측 코일의 하류측에 중첩적으로 전기 에너지를 투입하는 보조 전원과, 상기 보조 전원으로부터의 에너지의 공급과 정지를 전환하는 제 1 스위치와, 상기 점화 코일로부터의 방전 기간 중에 상기 2차측 코일에 흐르는 2차 전류를 검출하는 2차 전류 검출 수단 및 상기 2차 전류 검출 수단에 의하여 검출한 2차 전류에 기초해서 상기 제 1 스위치를 개폐 구동하는 2차 전류 피드백 제어 회로를 갖는 2차 전류 피드백 제어 수단을 구비하고, 상기 2차 전류의 극성을 바꾸지 않고 상기 보조 전원으로부터의 에너지 투입을 실시하는 것을 특징으로 한다.
본 개시에 따르면, 상기 점화 코일의 2차측 코일에 흐르는 2차 전류를 검출하고, 이것을 피드백하여 상기 보조 전원으로부터의 방전 에너지의 공급과 정지를 제어함으로써 매우 간이한 구성이면서 2차 전압의 상승이나 장치의 개체차나 경년 열화, 방전 환경의 변화 등에 영향받지 않고 상기 점화 플러그에 과부족 없이 방전 에너지를 공급하여 2차 전류가 중단되지 않고 일정한 범위로 유지하는 것이 가능하게 되어, 상기 불꽃 방전 후에 실시되는 상기 보조 전원으로부터의 방전에 대하여 임의의 기간에 걸쳐서 유지를 도모하고, 착화를 안정화할 수 있는 신뢰성이 높은 점화 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7)의 개요를 도시한 구성도.
도 2는 비교예로서 도시한, 본 발명의 주요부인 피드백 제어 수단을 설치하지 않고 있는 점화 장치(7z)의 개요를 도시한 구성도.
도 3은 도 1의 실시예에 있어서의 점화 장치(7)의 작동을 도시한 타임챠트도.
도 4는 도 2의 비교예에 있어서의 점화 장치(7z)의 작동을 도시한 타임챠트도.
도 5는 운전 상태의 변화에 대한 본 발명의 효과를 비교예와 함께 도시한 타임챠트도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7b)의 주요부를 도시한 구성도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7c)의 개요를 도시한 구성도.
도 8은 도 7의 점화 장치(7c)에 이용되는 2차 전류 학습 방법의 일례를 도시한 흐름도.
도 9는 2차 전류 학습 수단을 구비하지 않고 있는 경우의 문제점을 도시한 타임챠트.
도 10a는 2차 전류 학습 수단의 효과를 설명하기 위한 특성도.
도 10b는 2차 전류 학습 수단의 학습 효과를 반영하는 방법을 도시한 모식도.
도 11a는 2차 전류 학습 수단의 변형예를 설명하기 위한 특성도.
도 11b는 2차 전류 학습 수단의 변형예의 학습 효과를 반영하는 방법을 도시한 모식도.
도 12a는 2차 전류 학습 수단의 다른 변형예를 설명하기 위한 특성도.
도 12b는 2차 전류 학습 수단의 다른 변형예의 학습 효과를 반영하는 방법을 도시한 모식도.
도 13은 본 발명의 제 4 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7d)의 개요를 도시한 구성도.
도 14는 본 발명의 제 5 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7e)의 개요를 도시한 구성도.
도 15는 도 14의 점화 장치(7e)에 이용되는 이상 판정 방법의 일례를 도시한 흐름도.
도 16a는 도 14의 점화 장치(7e)에 설치한 보조 전원의 이상 판정 수단의 효과를 도시하고, 보조 전원(5d)으로부터의 방전이 있어서 정상 판정되는 경우의 타임챠트.
도 16b는 도 14의 점화 장치(7e)에 설치한 이상 판정 수단의 효과를 도시하고, 보조 전원(5d)으로부터의 방전을 하는 경우에 보조 전원(5d)의 이상으로 판정되는 경우의 타임챠트.
도 16c는 도 14의 점화 장치(7e)에 설치한 이상 판정 수단의 효과를 도시하고, 보조 전원(5d)으로부터의 방전을 하는 경우에 점화 코일 또는 점화 스위치의 이상으로 판정되는 경우의 타임챠트.
도 16d는 도 14의 점화 장치(7e)에 설치한 이상 판정 수단의 효과를 도시하고, 보조 전원(5d)으로부터의 방전을 하지 않는 경우의 점화 코일 또는 점화 스위치가 정상인 경우의 타임챠트.
도 16e는 도 14의 점화 장치(7e)에 설치한 이상 판정 수단의 효과를 도시하고, 보조 전원(5d)으로부터의 방전을 하지 않는 경우의 점화 코일 또는 점화 스위치가 이상인 경우의 타임챠트.
도 17은 2차 전류 목표값의 차이에 의한 이상 판정 기준의 차이를 도시한 특성도.
도 18a는 그을음 이상 발생 시와 저항값 이상 발생 시의 2차 전압의 변화의 차이를 도시한 타임챠트.
도 18b는 본 발명의 제 6 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7f)의 주요부를 도시한 구성도.
도 18c는 도 18b의 점화 장치(7f)에 이용되는 플러그 이상 판정 방법의 일례를 도시한 흐름도.
＜제 1 실시 형태＞
도 1을 참조하여 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7)의 개요에 대해서 설명한다. 또한, 본 출원 서류의 설명에 있어서, 플러스 마이너스의 부호는 전류의 방향을 나타내는 것이기 때문에 전류의 대소는 절대값의 대소를 기준으로 하여 나타내고, 전류의 증가 또는 상승이란, 전류의 절대값이 커지는 경우를 의미하고, 전류의 감소 또는 저하란, 절대값이 작아지는 경우를 의미한다.
본 발명의 점화 장치(7)는 내연 기관(9)의 기통마다 설치되고, 도시가 생략된 연소실 내에 도입된 연료와 공기의 혼합기에 불꽃 방전을 발생시켜서 점화를 실시하는 것이다.
점화 장치(7)는 직류 전원(1)과, 점화 코일(2)과, 점화 플러그(3)와, 점화 스위치(4)와, 보조 전원(5)과, 본 실시 형태에 있어서의 주요부인 2차 전류 피드백 제어 수단(6)에 의하여 구성되어 있다.
본 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7)에서는 2차 전류 피드백 제어 수단(6)으로서, 2차 전류 검출 수단(60)과, 2차 전류 피드백 제어 회로(61)를 설치한 것을 특징으로 하고 있다. 2차 전류 검출 수단(60)은 점화 코일(2)의 2차측 코일(21)에 흐르는 2차 전류(I2)를 검출한다. 2차 전류 피드백 제어 회로(61)는 검출한 2차 전류(I2)를 임계치 판정하여 보조 전원(5)으로부터의 방전 에너지의 공급과 정지를 제어해서 2차 전류(I2)의 극성을 전환하지 않고 2차 전류(I2)를 사전에 결정된 범위로 유지한다. 즉, 2차 전류 피드백 제어 회로(61)는 2차 전류(I2)를 동일 극성의 범위로 유지, 바람직하게는 2차 전류(I2)의 절대값을 후술하는 블로우 아웃 한계 전류(Ith) 이상의 범위로 유지한다.
점화 장치(7)에 따르면, 2차 전류 피드백 제어 수단(6)에 의하여 보조 전원(5)으로부터의 방전 에너지의 투입을 내연 기관(9)의 운전 상황에 불구하고 과부족 없이 제어하여 항상 안정된 방전을 유지해서, 연소실 내에 도입된 혼합기의 착화를 실시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2차 전류(I2)의 극성이 전환되지 않고 일정한 범위로 유지 계속됨으로써 혼합기로의 에너지 투입이 연속적으로 실시되기 때문에 2차 전류(I2)의 0크로스 부근으로의 저하에 의한 블로우 아웃이나 2차 전류(I2)의 극성의 전환에 의한 블로우 아웃의 방지를 도모할 수 있는 것이다.
직류 전원(1)에는 배터리나 교류 전원을 스위칭 레귤레이터 등에 의하여 안정화한 직류 안정화 전원이 이용되고, 예를 들면, 14V, 24V 등의 일정한 직류 전압(＋B)을 공급하고 있다.
또한, 직류 전원(1)으로서, 배터리 전압을 DC―DC컨버터 등에 의하여 승압한 것을 이용할 수도 있다.
점화 코일(2)은 1차측 코일(20)과 2차측 코일(21)과 정류 소자(22)를 포함하고, 공지의 승압 트랜스를 구성하고 있다.
점화 코일(2)은 직류 전원(1)으로부터의 통전의 차단에 의하여 1차측 코일(20)의 전류를 증감했을 때에 2차측 코일(21)에 고전압을 발생시킨다.
1차측 코일(20)은 도시가 생략된 중심 코어의 주위를 둘러싸도록 설치한 1차측 보빈에 공지의 절연 피복을 실시한 1차 권선을 사전에 결정된 감기 수(N1)(자기 인덕턴스: L1∝N1 2)만큼 감아서 구성되어 있다.
2차측 코일(21)은 1차측 코일(20)의 외주를 덮도록 설치한 도시가 생략된 2차측 보빈에 공지의 절연 피복을 실시한 2차 권선을 사전에 결정된 감기 수(N2(자기 인덕턴스: L2∝N2 2)만큼 감아서 구성되어 있다.
점화 코일(2)은 점화 스위치(4)의 개폐에 의하여 직류 전원(1)으로부터 1차측 코일(20)로의 통전을 차단했을 때에 2차측 코일(21)에 1차 전압(V1)의 감기 비(N＝N2／N1)배의 높은 2차 전압(V2)을 발생시켜서, 점화 플러그(3)에 인가한다.
정류 소자(22)는 다이오드가 이용되고, 2차측 코일(21)에 흐르는 전류의 방향을 정류한다.
1차측 코일(20)은 상류측이 직류 전원(1)에 접속되고, 하류측이 점화 스위치(4)를 통하여 접지되어 있다.
또한, 1차측 코일(20)의 하류측에는 보조 전원(5)이 접속되어 있다.
2차측 코일(21)의 한쪽의 단에는 정류 소자(22)가 접속되고, 또한, 2차 전류 검출 수단(60)으로서 설치한 전류 검출 저항(R0: 예를 들면, 10Ω 정도)을 통하여 접지되고, 또한 2차 전류 피드백 제어 회로(61)에 접속되어 있다.
2차측 코일(21)의 다른쪽의 단은 도시가 생략된 고압 타워 등을 통하여 내연 기관(9)에 설치된 점화 플러그(3)의 중심 전극에 접속되어 있다.
본 발명에 있어서, 점화 코일(2)에는 플러그 홀 내에 수용할 수 있는 이른바, 스틱형의 점화 코일과, 플러그 홀의 상부에 고정된 하우징 내에 수용할 수 있는 이른바, 플러그 톱형의 점화 코일의 어느 쪽도 채용할 수 있다.
점화 플러그(3)에는 도시가 생략된 절연체를 통하여 대향시킨 중심 전극과 접지 전극을 구비하는 공지의 점화 플러그를 적절히 채용할 수 있다.
점화 플러그(3)는 점화 코일(2)로부터 높은 2차 전압(V2)의 인가에 의하여 연소실 내에 불꽃 방전을 발생시킨다.
점화 스위치(4)는 IGBT, 사이리스터 등의 공지의 파워 트랜지스터가 이용되고 있다.
점화 스위치(4)의 상류측 단자(콜렉터: C)는 점화 코일(2)의 1차측 코일(20)의 하류측에 접속되고, 점화 스위치(4)의 하류측 단자(에미터: E)는 접지된다. 점화 스위치(4)의 구동 단자(게이트: G)에는 내연 기관(9)의 운전 상황에 따라서 엔진 제어 장치(ECU)(8)로부터 발신된 점화 신호(IGt)가 입력되고, 점화 신호(IGt)의 상승에 동기하여 ON으로 되고, 점화 신호(IGt)의 하강에 동기하여 OFF로 된다. 또한, ECU(8)는 각종 센서 등을 갖는 운전 상황 검출 수단(SEN)에 의하여 검출된, 엔진 수온(TWE), 크랭크각(CA), 액셀 개도(THL), 엔진 회전수(NE) 등의 내연 기관(9)의 운전 정보에 기초하여 운전 상황을 검출하고, 점화 신호(IGt)나 후술하는 방전 기간 신호(IGw)를 출력한다.
점화 스위치(4)에는 콜렉터(C)와 에미터(E)의 사이를 바이패스하도록 환류 다이오드(401)가 끼워져 있다.
환류 다이오드(401)는 점화 스위치(4)의 콜렉터(C)와 에미터(E)의 사이에 에미터측(접지측)으로부터 콜렉터측(전원측)을 향하는 전류를 허용하고, 역방향의 전류는 저지하는 정류 소자이다.
점화 스위치(4)가 OFF로 되어 있는 동안에도 환류 다이오드(401)에 의하여 바이패스 경로가 형성되고, 에미터측으로부터 콜렉터측을 향하는 전류를 흘릴 수 있다.
이에 따라, 점화 스위치(4)의 개폐에 의해 방전이 개시된 후에, 후술하는 보조 전원(5)으로부터 방전 에너지를 점화 코일(2)의 1차측 코일(20)의 하류측에 도입 후, 계속해서 방전 스위치(56)가 차단된 경우에, 점화 코일(2)→배터리(1)→GND→환류 다이오드(401)→점화 코일(2)이라는 경로로 점화 코일(2)의 환류 전류를 흘림으로써 점화 코일(2)에 흐르는 전류의 연속성을 유지할 수 있게 된다.
이에 따라서, 2차 전류(I2)의 극성이 교체되지 않고 방전 에너지를 계속해서 도입할 수 있다.
또한, 보조 전원(5)으로부터의 에너지 투입 기간은 임의로 설정하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에 있어서의 보조 전원(5)은 초크 코일(50)과, 충전 스위치(51)와, 충전 드라이버(52)와, 정류 소자(53, 55)와, 충전용 콘덴서(54)와, 방전 스위치(56)와, 방전 드라이버(57)에 의하여 구성되어 있다.
초크 코일(50)에는 사전에 결정된 자기 인덕턴스(L0: 예를 들면, 5∼50μH)를 갖는 코어 부착 코일이 이용되고 있다.
초크 코일(50)의 상류측은 직류 전원(1)에 접속되고, 하류측은 충전 스위치(51)를 통하여 접지되어 있다.
충전 스위치(51)에는 IGBT, MOSFET 등의 공지의 파워 트랜지스터가 이용되고 있다.
충전 스위치(51)는 충전 드라이버(52)에 의하여 개폐 제어된다.
초크 코일(50)과 충전 스위치(51)의 사이에는 정류 소자(53)를 통하여 방전 에너지 축적 수단(54)으로서 콘덴서(커패시턴스: CO, 예를 들면, 50∼500㎌)가 접속되어 있다.
콘덴서(54)에는 정류 소자(55)를 통하여 방전 스위치(56)가 접속되고, 또한, 점화 코일(2)의 1차측 코일(20)의 하류측에 접속되어 있다.
정류 소자(53, 55)에는 다이오드가 이용되고 있다.
정류 소자(53)는 콘덴서(54)로부터 초크 코일(50) 및 충전 스위치(51)측으로의 전류의 역류를 저지하고 있다.
정류 소자(55)는 점화 코일(2)로부터 콘덴서(54)로의 전류의 역류를 저지하고 있다.
충전 드라이버(52)는 챠지 펌프 등을 포함하고, 충전 스위치(51)의 개폐 구동에 필요한 구동 전압으로 사전에 결정된 주기로 온 오프하는 구동 펄스를 발생시킨다.
초크 코일(50), 충전 스위치(51), 충전 드라이버(52), 정류 소자(53), 방전 에너지 축적 수단(54)에 의하여 이른바, 초퍼형의 승압 DC―DC컨버터를 구성하고 있다.
충전 스위치(51)의 개폐는 보조 전원으로부터 방전 에너지를 공급하기 위한 보조 전력 공급 기간(본 실시 형태에서는 콘덴서(54)의 방전 기간 또는 방전 에너지 투입 기간(Tw))을 나타내는 방전 기간 신호(IGw)가 오프로 되어 있는 동안에 실시된다. 충전 스위치(51)의 개폐에 의해 직류 전원(1)으로부터 초크 코일(50)에 축적된 에너지가 콘덴서(54)에 충전되고, 콘덴서(54)는 비교적 높은 방전 전압(VDC)(예를 들면, 100V에서 수백V)으로 승압된다. 또한, 방전 개시 시에 있어서, 콘덴서(54)에 충분한 에너지를 충전할 수 있도록 충전 스위치(51)의 개폐 구동이 가능하면, 충전 드라이버(52)에서 생성되는 구동 펄스의 동기를 특별히 한정할 필요는 없다.
또한, 충전 드라이버(52)에는 일반적으로 반도체 소자의 구동에 이용되고 있는 공지의 구동 드라이버를 적절히 채용할 수 있다.
방전 스위치(56)에는 n―MOSFET, FET 등의 파워 트랜지스터가 이용되고 있다. 방전 기간 중에 방전 스위치(56)가 닫히면, 콘덴서(54)에 축적된 전기 에너지가 점화 코일(2)의 1차측 코일(20)의 하류측으로 방전된다.
방전 스위치(56)를 개폐 구동하는 방전 드라이버(57)는 ECU(8)로부터 발신된 방전 기간 신호(IGw)와 후술하는 피드백 제어 수단(6)으로부터 발신된 피드백 신호(SFB)의 논리 곱을 구하는 AND회로(570)를 구비한다. 또한, 방전 드라이버(57)는 AND회로(570)에 의하여 얻어진 논리 곱으로 이루어지는 피드백 구동 신호(PFB)를 사전에 결정된 게이트 전압(Vg)으로 증폭하는 게이트 전압 증폭 회로(571)를 구비한다.
본 발명의 주요부이고, 본 실시 형태에 있어서의 피드백 제어 수단(6)은 2차 전류 검출 수단으로서, 점화 코일(2)의 2차측 코일(21)에 흐르는 2차 전류(I2)를 검출하는 2차 전류 검출 저항(60)(저항값(R0): 예를 들면, 10Ω)을 구비한다. 또한, 피드백 제어 수단(6)은 검출된 2차 전류(I2)를 임계치 판정하여 방전 스위치(56)의 개폐 구동에 피드백하는 2차 전류 피드백 제어 회로(61)를 구비한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 2차 전류(I2)는 2차 전류 검출 저항(60)에 의하여 전압 환산된 2차 전류 검출 전압(V12)을 임계치 판정하게 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 2차 전류 피드백 제어 회로(61)는 일례로서 나타내는 것이고, 검출한 2차 전류(I2)를 상하한 설정한 2개의 임계치(VTHR／VTHF)으로 판정하고, 방전 스위치(56)를 개폐 구동할 수 있으면, 구체적인 회로는 적절히 변경할 수 있다.
2차 전류 피드백 제어 회로(61)는 점화 코일(2)의 2차측 코일(21)에 흐르는 2차 전류(I2)를 검출하는 2차 전류 검출 저항(60)에 의하여 전압 변환된 2차 전류 검출 전압(V12)을 입력으로 하고, 그 값을 2값의 임계치로 판정하여, 그 결과를 하이 로우로 출력하는 이른바, 히스테리시스 콤퍼레이터를 주회로로 하는 것이다.
2차 전류 피드백 제어 회로(61)는 콤퍼레이터(610)와, 상한 임계치 분압 저항(611, 612)과, 하한 임계치 분압 저항(613)과, 임계치 전환 스위치 구동 전압 분압 저항(615, 616)과, 풀 업 저항(614, 619)과, 출력 반전용 스위치 구동 전압 분압 저항(617, 618)과, 풀 다운 저항(620)과, 임계치 전환 스위치(621)와, 출력 반전 스위치(622)와, 제어 전원(623)에 의하여 구성되어 있다.
콤퍼레이터(610)의 비반전 입력(＋)에는 2차 전류(I2)를 2차 전류 검출 저항(60)에 의하여 전압 변환한 2차 전류 검출 전압(V12)이 입력되어 있다.
콤퍼레이터(610)의 반전 입력(－)에는 상한 전압 임계치(VTHR)와 하한 전압 임계치(VTHF)가 적절히 전환되어 입력된다.
임계치 전환 스위치(621)에는 MOSFET 등의 반도체 개폐 소자가 이용되고 있다.
임계치 전환 스위치(621)의 드레인(D)은 하한 임계치 분압 저항(613)(R3)을 통하여 제어 전원(623)에 접속되어 있다.
임계치 전환 스위치(621)의 소스(S)는 접지되어 있다.
임계치 전환 스위치(621)의 게이트(G)에는 풀 업 저항(614)(R4)을 통하여 제어 전원(623)의 제어 전압(V＋B)으로 끌어 올려진 콤퍼레이터(610)의 출력을 임계치 전환 스위치 구동 전압 분압 저항(615(R5), 616(R6))에 의하여 분압한 전압이 입력되어 있다.
이 때문에, 콤퍼레이터(610)의 출력에 따라서 임계치 전환 스위치(621)가 개폐 구동되게 되어 있다.
콤퍼레이터(610)의 출력에 따라서 임계치 전환 스위치(621)가 온 오프되고, 콤퍼레이터(610)의 반전 입력(－)에, 2차 전류 검출 전압(V12)이 상승해 있을 때에는 상한 전압 임계치(VTHR)가 입력된다. 또한, 2차 전류 검출 전압(V12)이 하강하고 있을 때에는 하한 전압 임계치(VTHF)가 콤퍼레이터(610)의 반전 입력(－)에 입력된다.
구체적으로는, 임계치 전환 스위치(621)가 오프인 때에는 반전 입력(－)에, 제어 전원(623)의 제어 전압(V＋B)을 상한 임계치 분압 저항(611(R1), 612(R2))으로 분압한 상한 전압 임계치(VTHR)(＝R1ㆍV＋B／(R1＋R2))가 입력된다. 또한, 임계치 전환 스위치(621)가 온인 때에는 제어 전원(623)의 전압(V＋B)을 상한 임계치 분압 저항(611(R1), 612(R2))에 하한 임계치 분압 저항(613(R3))을 병렬로 접속하여 분압한 하한 전압 임계치(VTHR)(＝R1／／R3ㆍV＋B／(R1／／R3＋R2))가 입력된다.
예를 들면, 제어 전압(V＋B)을 5V, 분압 저항(R1, R2, R3)을 각각 1. 6㏀, 2㏀, 2㏀으로 하면,
상한 전압 임계치(VTHR)＝1. 6×5／(2＋1. 6)≒2. 2V,
하한 전압 임계치(VTHF)＝(1. 6／／2)×5／(2＋1. 6／／2)≒1. 5V
로 된다.
2차 전류 검출 전압(V12)을 예를 들면, 1. 5V로부터 2. 2V의 범위에서 임계치 판정하고, 보조 전원(5)으로부터의 방전과 정지를 제어함으로써 2차 전류(I2)를 －150㎃로부터 －220㎃의 범위에서 극성을 전환하지 않고 유지할 수 있다.
한편, 콤퍼레이터(610)의 출력은 2차 전류(I2)의 변동과 방전 스위치(56)의 개폐 구동의 위상을 일치시키기 위해, 출력 반전 스위치(622)에 의하여 위상을 반전시킨 피드백 신호(SFB)로서 방전 드라이버(57)로 출력된다.
출력 반전 스위치(622)의 드레인(D)은 풀 업 저항(619)을 통하여 제어 전원(623)에 접속되고, 풀 다운 저항(620)을 통하여 방전 드라이버(57)에 접속되어 있다.
출력 반전 스위치(622)의 소스(S)는 접지되어 있다.
출력 반전 스위치(622)의 게이트(G)에는 풀 업 저항(619)을 통하여 제어 전원(623)의 제어 전압(V＋B)으로 끌어 올려진 콤퍼레이터(610)의 출력을 분압 저항(617(R7), 618(R8))으로 분압한 전압이 입력되어 있다.
이 때문에, 콤퍼레이터(610)의 출력의 변화에 따라서 출력 반전 스위치(622)가 온 오프한다.
콤퍼레이터(610)의 출력이 하이인 때, 즉, 2차 전류(I2)(2차 전류 검출 전압(V12))가 사전에 결정된 상한 전류 임계치(ITHR)(상한 전압 임계치(VTHR))를 상회했을 때에는 출력 반전 스위치(622)가 온으로 되고, 피드백 신호(SFB)는 풀 다운 저항(620)을 통하여 접지되기 때문에 0(로우)으로 된다.
콤퍼레이터(610)의 출력이 로우인 때, 즉, 2차 전류(I2)(2차 전류 검출 전압(V12))이 사전에 결정된 하한 전류 임계치(ITHF)(하한 전압 임계치(VTHF))를 하회했을 때에는 출력 반전 스위치(622)가 오프로 되고, 피드백 신호(SFB)는 풀 업 저항(619) 및 풀 다운 저항(620)을 통하여 제어 전원(623)에 접속되기 때문에 1(하이)로 된다.
방전 스위치(56)에는 AND회로(570)가 설치되어 있고, 방전 기간 신호(IGw)와 피드백 신호(SFB)가 입력되어 있다.
이 때문에, 방전 기간 신호(IGw)가 1(하이)이고, 또한 피드백 신호(SFB)가 1(하이)인 때, AND회로(570)의 출력이 1(하이)로 되고, 그 이외는 0(로우)으로 된다. AND회로(570)의 출력은 게이트 전압 증폭 회로(571)에 피드백 펄스(PFB)로서 출력된다.
게이트 전압 증폭 회로(571)에서 증폭된 게이트 전압(Vg)이 방전 스위치(56)의 게이트(G)에 입력되고, 피드백 펄스(PFB)의 온 오프에 따라서 방전 스위치(56)가 개폐 구동된다.
즉, 2차 전류(I2)가 사전에 결정된 상한 전류 임계치(ITHR)를 상회한 경우에는 콤퍼레이터(610)의 출력이 하이로 되고, 피드백 신호(SFB)는 로우로 된다. 이에 따라서, 방전 스위치(56)는 오프로 되고, 보조 전원(5)으로부터의 방전 에너지의 공급은 정지된다. 상한 전류 임계치(ITHR)는 방전 에너지 공급의 오프 임계치로서 기능한다.
또한, 2차 전류(I2)가 사전에 결정된 하한 전류 임계치(ITHF)를 하회한 경우에는 콤퍼레이터(610)의 출력이 로우로 되고, 피드백 신호(SFB)는 하이로 된다. 이에 따라서, 방전 스위치(56)가 온으로 되고, 보조 전원(5)으로부터 방전 에너지의 공급이 개시된다. 하한 전류 임계치(ITHF)는 방전 에너지 공급의 온 임계치로서 기능한다.
콘덴서(54)로부터 방전 전압(Vdc)에서 1차측 코일(20)의 하류측으로 방전 에너지가 중첩적으로 공급되면, 전자 유도에 의하여 1차 전압(V1)의 변화에 대해서 1차 전압(V1)의 감기 비(N＝N2／N1)에 비례하여 2차측 코일(21)의 2차 전압(V2)이 변화하고, 2차 전류(I2)가 극성을 전환하지 않고 중첩적으로 흘러서 방전의 유지가 도모된다.
보조 전원(5)으로부터 1차측 코일(20)로 투입하는 1차 투입 에너지를 E1(t)로 하고, 1차측 코일(20)에 인가되는 전압을 1차 전압(V1), 1차측 코일(20)에 흐르는 전류를 1차 전류(I1), 2차측 코일(21)로 투입되는 2차 투입 에너지를 E2(t)로 하고, 2차측 코일(21)에 인가되는 전압을 2차 전압(V2), 2차측 코일(21)에 흐르는 전류를 2차 전류(I2)로 하면,
E1(t)＝∫V1I1dt＝εE2(t)＝ε∫V2I2dt의 관계가 성립된다.
내연 기관(9)의 운전 상황에 따라서 2차 전압(V2)은 시시각각으로 변화하고, 특히, 연소실 내에 강한 통내 기류가 발생하고 있는 경우에는, 아크 방전의 확대에 의하여 2차 전압(V2)의 상승이 일어난다.
보조 전원(5)으로부터 공급되는 방전 에너지가 일정한 경우, 그만큼 2차 전류(I2)는 흐르기 어려워지는 경향으로 된다.
그러나 본 발명을 이용하면, 2차 전압(V2)이 어떠한 값이어도 2차 전류(I2)를 모니터하고, 2차 전류(I2)가 일정한 범위로 수습되도록 상하한을 마련하여 임계치 판정하고, 그 결과를 방전 스위치(56)의 개폐 제어에 피드백한다. 이에 따라, 보조 전원(5)으로부터 점화 코일(2)로 과부족 없이 방전 에너지(E1(t))를 투입할 수 있다.
또한, 이때 2차 전류 검출 전압(V12)의 상하한을 나타내는 임계치(VTHR／VTHF)는 2차 전류 피드백 제어 회로(61) 내에서 자기 완결적으로 생성할 수 있기 때문에 ECU(8)로의 연산 부하를 적게 할 수 있다.
여기에서, 도 2를 참조하여 비교예 1로서 나타내는, 본 발명의 피드백 기능을 구비하지 않고 있는 보조 전원 부착의 점화 장치(7z)의 개요에 대하여 설명한다.
또한, 본 발명의 점화 장치와 동일한 부분에는 같은 부호를 붙이고, 비슷한 부분에는 알파벳의 z의 부호를 세분 번호로서 붙였기 때문에 상이한 부분을 중심으로 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
점화 장치(7z)에서는 방전 개시 후에 점화 코일(2)의 1차측 코일(20)의 하류측에 에너지를 투입하는 보조 전원(5z)을 갖는 점에서는 공통된다. 점화 장치(7z)에서는 외부에 설치한 엔진 제어 장치(8z)에 있어서, 내연 기관(9)의 운전 상황을 검출하는 운전 상황 검출 수단(SEN)에 의하여 검출된, 엔진 수온(TWE), 크랭크각(CA), 액셀 개도(THL), 엔진 회전수(NE) 등의 운전 상태 정보(INF)를 취득한다. 엔진 제어 장치(ECU)(8z)는 운전 상황에 따른 방전 에너지를 공급하기 위해, 미리 맵 처리 등에 의하여 산출한 방전 스위치 구동 펄스(PLS)를 발신한다. 방전 스위치(56)를 구동하는 방전 드라이버(57z)는, 이 방전 스위치 구동 펄스(PLS)에 따라서 사전에 결정된 듀티비로 온 오프하는 게이트 전압(Vg)을 출력하고, 방전 스위치(56)를 개폐 제어한다. 이와 같이, 비교예의 점화 장치(7z)는 운전 상황에 따라서 생성한 방전 스위치 구동 펄스(PLS)에 기초하여 방전 스위치(56)를 개폐 제어하는 점에서 상이하다.
도 3, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예 1로서 나타내는 점화 장치(7)의 작동과 비교예 1로서 나타내는 점화 장치(7z)의 작동의 차이에 대해서 설명한다.
또한, 각 챠트에 나타내는 구체적인 전압값, 전류값은 일례에 불과하고, 적절히 변경할 수 있는 것으로, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1에 있어서는, 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 내연 기관(9)의 점화 시기에 맞추어서 ECU(8)로부터 발신된 점화 신호(IGt)에 따라서 점화 스위치(4)가 온 오프된다.
점화 스위치(4)의 개폐에 의해 본 도면(k)에 도시한 바와 같이, 1차측 코일(20)에 흐르고 있던 1차 전류(I1)가 차단되면, 본 도면(e)에 도시한 바와 같이, 점화 코일(2)의 2차측 코일(21)에 높은 2차 전압(V2)이 발생하여, 점화 플러그(3)에 인가된다. 이에 따라, 연소실 내로 노출되고, 사전에 결정된 방전 갭을 사이에 두고 대향하는 도면이 생략된 중심 전극과 접지 전극의 사이의 절연이 파괴되어, 방전이 개시된다.
한편, 보조 전원(5)에 방전 에너지 축적 수단으로서 설치된 콘덴서(54)는 방전 기간 신호(IGw)가 상승되기 전에 충분한 에너지가 축적되어 있을 필요가 있고, 본 도면(g)에 도시한 바와 같이, 비교적 높은 방전 전압(Vdc)(예를 들면, 100V∼수백V)으로 충전되어 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 점화 신호(IGt)의 상승에 동기하여 본 도면(f)에 도시한 바와 같이, 충전 스위치(51)를 개폐함으로써 초크 코일(50)에 축적되어 있던 에너지를 콘덴서(54)에 축적하고, 점화 신호(IGt)가 하이(H)로 되어 있는 동안에 본 도면(g)에 도시한 바와 같이, 높은 방전 전압(Vdc)으로 되도록 충전되어 있다.
또한, 콘덴서(54)의 충전은 반드시 점화 신호(IGt)의 발신에 동기하여 개시시킬 필요는 없고, 방전 기간 신호(IGw)가 발신되어 있는 시간 이외이면, 언제 실시해도 좋다.
점화 신호(IGt)의 하강, 즉, 점화 플러그(8)의 방전 개시로부터 사전에 결정된 지연 기간(τd)만큼 경과하면, 본 도면(b)에 도시한 바와 같이, 방전 기간 신호(IGw)가 상승하여, 보조 전원(5)으로부터의 방전이 가능하게 된다.
한편, 본 도면(j)에 도시한 바와 같이, 초기 상태에서는 콤퍼레이터(610)의 출력(Vout)은 로우(L)로 되어 있고, 임계치 전환 스위치(621)는 오프되어 있다.
이 때문에, 콤퍼레이터(610)의 반전 입력(－)에는 제어 전원(623)의 전압(＋B)을 분압 저항(611, 612)으로 분압한 상한 전압 임계치(VTHR)가 입력되어 있다.
점화 스위치(4)의 개폐에 의해 본 도면(h)에 도시한 바와 같이, 2차 전류(I2)가 흐르기 시작하면, 본 도면(i)에 도시한 바와 같이, 비반전 입력(＋)에 입력된 2차 전류 검출 전압(V12)이 상한 전압 임계치(VTHR)를 넘어서, 콤퍼레이터(610)의 출력이 온으로 된다. 이에 따라, 임계치 전환 스위치(621)가 온되고, 분압 저항(611)에 분압 저항(613)이 병렬로 접속되기 때문에 콤퍼레이터(610)의 반전 입력(－)에 입력되는 전압은 하한 전압 임계치(VTHF)로 전환된다.
본 도면(h)에 도시한 바와 같이, 2차 전류(I2)가 저하하면, 이에 동반하여 본 도면(i)에 도시한 바와 같이, 2차 전류 검출 전압(V12)이 하한 전압 임계치(VTHF)를 하회하게 된다. 그러면 보조 전원(5)으로부터의 방전을 개시하기 위해, 본 도면(c)에 도시한 바와 같이, 피드백 신호(SFB)가 하이(H)로 된다.
본 도면(b), (c)에 도시한 바와 같이, 방전 기간 신호(IGw)가 하이(H)이고, 또한 피드백 신호(SFB)가 하이(H)로 되면, 본 도면(d)에 도시한 바와 같이, 그 논리곱으로 이루어지는 FET구동 신호(PFB)가 ON으로 되고, 보조 전원(5)으로부터의 방전이 개시된다.
본 도면(g), (h)에 도시한 바와 같이, 보조 전원(5)에 설치한 콘덴서(54)로부터의 방전이 개시되고, 1차측 코일(20)의 1차 전압(V1)이 상승하고, 감기 비(N)에 비례하여 2차측 코일(21)의 전압(V2)도 높아져서, 2차 전류(I2)가 상승하고, 방전의 유지가 도모된다.
2차 전류(I2)의 상승에 동반하여, 2차 전류 검출 전압(V12)이 상한 전압 임계치(VTHR)를 넘으면, 본 도면(j)에 도시한 바와 같이, 콤퍼레이터(610)의 출력은 하이(H)로 된다. 이에 따라, 본 도면(c)에 도시한 바와 같이, 피드백 신호(SFB)는 로우(L)로 되고, 본 도면(d)에 도시한 바와 같이, FET구동 신호(PFB)는 오프되고, 보조 전원(5)으로부터 방전이 정지된다.
동시에 임계치 전환 스위치(621)가 온되고, 반전 입력(－)에는 제어 전압(＋B)을 분압 저항(612)(R12)과, 분압 저항(611)과 분압 저항(613)을 병렬로 접속한 저항(R11／／R13)에 의하여 분압된 하한 전압 임계치(VTHF)가 입력된다.
보조 전원(5)으로부터의 방전의 정지에 의해 본 도면(h)에 도시한 바와 같이, 2차 전류(I2)는 서서히 저하하고, 본 도면(i)에 도시한 바와 같이, 2차 전류 검출 전압(V12)이 하한 전압 임계치(VTHF)를 하회하면, 본 도면(j)에 도시한 바와 같이, 콤퍼레이터(610)의 출력(VOUT)은 로우(L)로 된다. 이에 따라, 본 도면(c), (d)에 도시한 바와 같이, 피드백 신호(SFB)가 하이(H)로 되고, FET구동 신호(PFB)가 온으로 되어, 보조 전원(5)으로부터의 방전이 개시되고, 2차 전류(I2)가 다시 상승한다.
이를 반복함으로써 2차 전류 검출 저항(60)에서 검출한 2차 전류(I2)의 변화에 따라서 2차 전류(I2)가 상승하고 있을 때에는 상한 전압 임계치(VTHR)를 기준으로 하고, 2차 전류(I2)가 하강하고 있을 때에는 하한 전압 임계치(VTHF)를 기준으로 하여 임계치 판정하고, 그 판정 결과를 방전 스위치(56)의 개폐 구동에 피드백한다. 이에 따라, 본 도면(g)에 도시한 바와 같이, 2차 전류(I2)의 극성을 바꾸지 않고 일정한 범위로 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 자기 완결적으로 임계치를 생성하면서 판정을 하고 있기 때문에 본 도면(i)에 도시한 바와 같이, 2차 전류 검출 전압(V12)이 상한 전압 임계치(VTHR), 하한 전압 임계치(VTHF)를 넘은 후에도 약간의 오버 슈트(OS)가 보인다. 그러나 임계치를 외부로부터 입력할 필요가 없기 때문에 매우 간단한 구성으로 정밀도 좋게 피드백 제어를 실현할 수 있다.
이때, 본 도면(e)에 도시한 바와 같이, 내연 기관(9)의 운전 상황에 의해 2차 전압(V2)이 상승과 저하를 반복하면서 전체적으로 2차 전압(V2)이 상승하고, 서서히 방전 유지가 곤란하게 되는 경향에 있는 경우에도 검출한 2차 전류(I2)의 변화에 의하여 보조 전원(5)으로부터의 방전과 정지를 제어하고 있기 때문에 장기간에 걸쳐서 일정한 범위 내로 유지하는 것이 가능하게 되어, 안정된 착화를 실현할 수 있다.
본 도면(b)에 도시한 바와 같이, 방전 기간 신호(IGw)가 로우로 되면, 본 도면(d)에 도시한 바와 같이, FET구동 신호(PFB)는 강제적으로 오프로 되고, 보조 전원(5)으로부터의 방전을 종료한다.
여기에서, 도 4를 참조하여 비교예 1의 작동의 개요를 설명한다.
비교예 1에서는 점화 스위치(4)의 개폐에 의해 높은 2차 전압(V2)이 점화 플러그(8)에 인가된 후, 보조 전원(5z)으로부터의 방전이 개시되는 점은 실시예 1과 동일하다.
그러나 비교예 1에서는 ECU(8z) 내에 있어서, 내연 기관의 운전 상황에 따라서 2차 전압(V2z)의 상승을 예측하여 듀티비를 설정한 맵을 미리 준비해 두고, 그 맵에 따라서 구동 펄스(PLS)를 송신하고, 그 구동 펄스(PLS)에 의하여 방전 스위치(56)를 개폐 구동하는 구동 전압(Vg)을 생성하고 있는 점이 상이하다.
실제의 내연 기관(9)에 있어서는, 각 운전 상황 검출 수단(SEN)의 경년 열화나 연료 분사 밸브의 경년 열화 등에 의해 반드시, 미리 맵에 준비한 조건과 실제의 조건이 완전히 일치한다고는 한정되지 않는다.
또한, 안전율을 고려하여 반드시 블로우 아웃 한계 전류(Ith) 이상의 2차 전류(I2z)가 유지되도록, 보조 전원(5z)으로부터 공급하는 방전 에너지가 많아지도록 맵이 설정되는 일도 있다.
이 때문에, 내연 기관(9)의 운전 정보(INF)를 검출하는 운전 상황 검출 수단(SEN)의 검출 결과로부터 예측되고, 도 4(d)에 점선으로 나타내는 예측 2차 전압(V2PRE)보다도 도 4(d)에 실선으로 나타내는 실제의 2차 전압(V2zACT)이 낮은 경우에도 미리 맵에 준비된 듀티에 의하여 보조 전원(5z)의 방전 스위치(56z)가 개폐 구동되게 된다.
그 결과, 본 도면(g)에 도시한 바와 같이, 블로우 아웃 한계 전류(Ith)를 크게 상회하는 2차 전류(I2z)가 흐르고, 교차 사선으로 덮은 부분은 보조 전원으로부터의 투입 에너지가 과잉했던 것을 알 수 있다.
도 5를 참조하여 본 발명 실시예 1의 점화 장치(7)와 비교예 1의 점화 장치(7z)에 있어서, 내연 기관의 운전 상황의 변화에 대한 효과에 대하여 설명한다.
실시예 1에 있어서는, 고속 운전 상황에 있어서, 2차 전압(V2)의 변화에 불구하고, 2차 전류(I2)가 일정한 범위로 되도록 2차 전류 검출 전압(V12)을 임계치 판정하고, 그 결과를 보조 전원(5)으로부터의 방전 에너지의 공급과 정지에 피드백시키고 있다. 한편으로, 비교예 1에서는 2차 전류(I2)의 증가를 예측하고, 보조 전원(5z)으로부터 방전 에너지의 공급과 정지를 제어하기 위해, 미리 준비한 맵에 따라서 방전 스위치(56)의 개폐 구동을 제어하고 있다.
이 때문에, 실시예 1에 있어서는, 본 도면의 좌측에 도시한 바와 같이, 내연 기관의 운전 상황이 고속, 중속, 저속으로 변화해도 피드백 제어에 의해 2차 전류(I2)는 일정한 범위 내로 조정되어 있다.
한편, 비교예 1에 있어서는, 중속 시에는 일정한 범위로 2차 전류(I2z)를 조정하고, 안정화할 수 있다. 그러나 내연 기관의 고속 시에는 방전 에너지의 공급이 부족하여, 블로우 아웃 한계 전류(Ith) 이하로 2차 전류(I2z)가 저하할 염려가 있고, 저속 시에는 보조 전원(5z)으로부터의 투입 에너지가 과잉하게 될 염려가 있다.
또한, 비교예 1에서는 ECU(8z)측에서 운전 상황 검출 수단(SEN)으로부터의 운전 상황을 나타내는 운전 정보(INF)에 따라서 맵 처리를 실시하여, 방전 스위치(56z)를 구동하는 구동 펄스(PLS)를 생성하고 있다. 이 때문에, ECU(8z)로의 연산 부하가 크다. 특히, 점화 시에 있어서는, 운전 상황 검출 수단(SEN)으로부터 송신되는 운전 정보(INF)를 이용하여 연료의 분사 제어 등의 여러 가지 연산을 동시 진행으로 실시하기 때문에 가능한 한 ECU로의 연산 부담을 경감하는 것이 바람직하다.
＜제 2 실시 형태＞
도 6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7b)에 대해서 설명한다.
또한, 상기 실시 형태와 동일한 구성은 생략하고, 본 실시 형태에 특징적인 피드백 제어 수단(6b) 및 구동 드라이버(57b)의 구성에 대해서만을 나타낸다.
실시예 1에서는 콤퍼레이터의 출력(VOUT)을 이용하여 임계치 전환 스위치(621)를 구동하고, 반전 입력(－)에 입력하는 전압을 변화시켜서 히스테리시스를 생성한 구성을 나타냈다. 한편, 본 실시 형태에서는 반전 입력(－)에 2차 전류 검출 전압(V12)을 입력하고, 제어 전원(623)의 제어 전압(＋B)을 분압 저항(611b, 612b)으로 안분하여 비반전 입력(＋)에 입력한다. 또한, 본 실시 형태에서는 하한 임계치 분압 저항(613b)을 통하여 콤퍼레이터(610)의 출력(Vout)을 귀환시킴으로써 히스테리시스를 형성하도록 한 점이 상이하다.
또한, 본 변형예에서는 풀 업 저항(614b)을 통하여 제어 전원(623)에 풀 업한 출력(Vout)을 구동 드라이버(57b)에 내장한 출력 반전 스위치(622b)의 베이스(B)에 접속하고, 출력 반전 스위치(622b)의 에미터(E)를 접지하고 있다. 출력 반전 스위치(622b)의 콜렉터(C)를 풀 업 저항(620b)을 통하여 제어 전압(V＋B)으로 끌어 올려서, 그 출력을 AND회로(570b)에 접속하고 있다.
이와 같은 구성에 있어서도, 실시예 1과 동일한 기능을 발휘할 수 있다.
＜제 3 실시 형태＞
도 7을 참조하여 본 발명의 제 3 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7c)에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 상기 실시 형태의 구성에 추가하여, 2차 전류 피드백 제어 수단(6c)이 2차 전류 피드백 제어 회로(61c)와, 방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62))과, 2차 전류 지령값 산출 수단(63)과, 2차 전류 학습 수단(64)을 구비하는 점이 상이하다. 방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62))은 연소실 내를 흐르는 통내 기류에 의한 2차 전류(I2)의 방전 블로우 아웃 발생의 유무를 검출하고, 방전 블로우 아웃 신호(IGF)를 발신한다. 2차 전류 지령값 산출 수단(63)은 운전 상황에 따라서 목표로 하는 2차 전류 목표값(I2I)을 산출한다. 2차 전류 학습 수단(64)은 방전 블로우 아웃의 유무에 따라서 목표로 하는 2차 전류 목표값(I2I)을 보정한다.
또한, 연산 부하를 분담하기 위해, 방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62)), 2차 전류 지령값 산출 수단(63), 2차 전류 학습 수단(64)은 2차 전류 피드백 제어 수단(6)에 설치해도 좋고, 본 도면에 도시한 바와 같이, 일부(2차 전류 지령값 산출 수단(63), 2차 전류 학습 수단(64))를 ECU(8c)측에 설치하도록 해도 좋다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서 전류값을 임계치 판정할 때에는 적절히 검출 전류값 및 전류 임계치를 전압 환산한 값을 이용함으로써 취급이 용이하게 되고, 콤퍼레이터 등의 아날로그 회로, 또는 디지털ㆍ아날로그 혼성 회로에 의하여 즉시 사전에 결정된 임계치 판정을 실시할 수 있다.
방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62))은 2차 전류 검출 수단(60)에 의하여 검출한 2차 전류(I2)를 사전에 결정된 블로우 아웃 검출 전류 임계치(ILL)와 비교하여, 사전에 결정된 값을 하회했을 때에 방전의 블로우 아웃이 발생했다고 판단하여 방전 블로우 아웃 신호(IGF)를 출력한다.
실제의 회로에서는 2차 전류(I2)를 전압 환산한 2차 전류 환산 전압(V12)과 블로우 아웃 검출 전류 임계치(ILL)를 전압 환산한 블로우 아웃 검출 전류 임계치 환산 전압(VLL)을 콤퍼레이터 등으로 임계치 판정한다.
2차 전류 지령값 산출 수단(63)은 내연 기관의 운전 상황에 따라서 목표로 하는 2차 전류(I2)의 목표값(I2I)을 산출한다.
구체적으로는, 엔진 회전수(NE), 냉각수 온도(TWE), 액셀 개도 등의 운전 상황에 따른 2차 전류 목표값(I2I)을 미리 맵 데이터로서 기억한다. 2차 전류 지령값 산출 수단(63)은 ECU(8c)에 내연 기관(9)측에 설치한 센서류(SEN)로부터 입력된 엔진 파라미터에 기초하여 맵 데이터로부터 적절한 2차 전류 목표값(I2I)을 선택하고, 2차 전류 전환 신호(IGA)로서 2차 전류 피드백 제어 회로(61c)에 출력한다.
2차 전류 피드백 제어 회로(61c)에서는 2차 전류 목표값(I2I)을 중심으로 2차 전류 상한 임계치(ITHR), 2차 전류 하한 임계치(ITHF)가 설정되어, 상기 실시 형태와 동일한 피드백 제어가 실시되고, 동일 극성의 2차 전류에 의한 불꽃 방전이 계속된다.
2차 전류 학습 수단(64)은 블로우 아웃 검출 신호(IGF)의 유무에 따라서 2차 전류 목표값(I2I)을 보정하는 2차 전류 보정 학습값(I2L)의 증감을 실시한다.
2차 전류 목표값(I2I)의 보정이 필요하다고 판단된 경우에는, 2차 전류 학습 수단(64)은 2차 전류 보정 학습값(I2L)을 2차 전류 지령값 산출 수단(63)에 입력한다.
2차 전류 목표값(I2I)을 2차 전류 보정 학습값(I2L)에 의하여 보정한 새로운 2차 전류 목표값(I2I＋I2L)이 새로운 I2I로서 2차 전류 피드백 제어 회로(61c)에 입력되고, 2차 전류(I2)의 목표를 크게 한 제어가 실시된다.
여기에서, 도 8을 참조하여 점화 장치(7c)에 이용되는 2차 전류 학습 방법(2차 전류 학습 수단(64)의 동작)의 일례에 대해서 설명한다.
단계 S100의 초기값 설정 행정에서는 2차 전류 지령값 산출 수단(63)에 의하여 운전 상황에 따라서 2차 전류 기본 지령값(I2I)이 설정되고, 2차 전류 학습 수단(64)에 있어서, 2차 전류 보정 학습값의 초기값으로서 I2L＝0으로 설정된다.
단계 S110의 학습 가능 판정 행정에서는 학습 가능한 상태인지의 여부, 즉, 정상 운전인지의 여부가 판단된다.
정상 운전인지 아닌지는 내연 기관(9)에 설치된 각종 센서(SEN)로부터 얻어진 엔진 회전수(NE) 등의 엔진 파라미터에 의하여 판단할 수 있다.
정상 운전 중이면 판정 Yes로 되어, 단계 S120으로 진행하고, 정상 운전 이외의 타이밍이면 판정 No로 되어, 단계 S110의 루프를 반복한다.
단계 S120의 2차 전류 모니터 행정에서는 2차 전류 피드백 제어 회로에 입력된 2차 전류(I2)를 모니터한다.
이어서, 단계 S130의 블로우 아웃 발생 판정 행정으로 진행한다.
단계 S130의 블로우 아웃 발생 판정 행정에서는 2차 전류(I2)가 0㎃ 근처까지 저하했는지의 여부로 블로우 아웃 발생의 유무를 판정한다.
1회의 연소 행정에 있어서 사전에 결정된 학습 기간(방전 기간) 내에 블로우 아웃이 검출된 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S150으로 진행하고, 블로우 아웃이 검출되지 않은 경우에는 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S140으로 진행한다.
구체적으로는, 2차 전류(I2)와 블로우 아웃 발생 검출 전류 임계치(ILL)의 비교에 의하여 2차 전류(I2)가 블로우 아웃 검출 전류 임계치(ILL)를 하회한 경우에 2차 전류 학습 수단(64)은 블로우 아웃이 발생했다고 판단한다.
블로우 아웃 검출 전류 임계치(ILL)는 블로우 아웃 한계 전류(Ith) 이하의 사전에 결정된 값(예를 들면, 0∼50㎃)으로 설정된다.
또한, 블로우 아웃 유무의 판정에 있어서, 1회의 검출로 블로우 아웃 있음으로 판정해도 좋고, 오작동을 방지하기 위해, 1회의 판정 기간 내에 복수회에 걸쳐서 2차 전류(I2)가 블로우 아웃 검출 전류 임계치(ILL)를 하회했을 때에 블로우 아웃 있음으로 판정해도 좋다.
단계 S140의 연소 상태 판정 행정에서는 설정 기간 내에 블로우 아웃이 발생했는지의 여부로 판정한다.
사전에 결정된 기간 내에 블로우 아웃이 없고, 안정된 연소 상태인 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S160으로 진행하고, 블로우 아웃이 검출된 경우에는 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S170으로 진행한다.
단계 S150의 보정 학습값(I2L) 증가 행정에서는 2차 전류 학습 수단(64)은 보정 학습값(I2L)을 증가시켜서, 단계 S170으로 진행한다.
1회의 증가량은 예를 들면, 10㎃∼50㎃로 하고, 단계적으로 증가한다.
단계 S160의 보정 학습값(I2L) 감소 행정에서는 보정 학습값(I2L)을 감소시켜서, 단계 S170으로 진행한다.
연소가 안정되어 있는 경우에는, 2차 전류(I2)의 목표값을 내림으로써 에너지의 낭비를 억제하기 때문이다.
단계 S170의 2차 전류 지령값 산출 행정에서는 2차 전류 학습 수단(64)은 기본 지령값(I2I)과 보정 학습값(I2L)을 가산한 것을 2차 전류 지령값(I2I)으로서 기억한다.
이에 따라서, 2차 전류 피드백 제어 회로(61c)에 있어서는, 2차 전류 목표값으로서의 보정 후의 2차 전류 지령값(I2I)을 기준으로 하여 사전에 결정된 전류 범위로 되도록 피드백 제어가 실시된다.
단계 S180에서는 학습 제어의 종료 판정이 실시된다.
학습 제어가 종료되어 있지 않은 경우에는 판정 No로 되어, 단계 S100으로 되돌아가고, 보정 후의 2차 전류 임계치(I2I)를 기준으로 하여 단계 S110∼S170의 루프가 반복된다.
학습 제어가 종료된 경우에는 판정 Yes로 되어, 종료된다.
또한, 2차 전류 지령값(I2I)의 보정 실시 후에는, 규정된 횟수만큼 보정 후의 제어값으로 작동시킨 후, 기준 2차 전류 지령값으로 되돌리도록 해도 좋다.
도 9을 참조하여 본 실시 형태에 있어서의 2차 전류 학습 기능을 구비하지 않고 있는 경우의 문제점에 대해서 설명한다.
본 도면(a)는 강한 통내 기류에 의하여 블로우 아웃이 발생했을 때의 2차 전류 파형을 도시하고, 본 도면(b)는 그때의 2차 전압 파형을 도시하고, 본 도면(c)는 1차 전류 파형을 도시한다.
본 실시 형태의 주요부인 2차 전류 학습 기능을 설치하지 않고 2차 전류 피드백 제어를 실시한 경우, 2차 전압(V2)의 변화에 불구하고, 2차 전류(I2)를 검출하여, 2차 전류(I2)가 동일한 극성을 유지한 상태로 일정한 범위로 되도록 보조 전원(5)으로부터의 방전을 제어하는 2차 전류 피드백 제어를 실시함으로써 과부족 없이 보조 전원(5)으로부터 방전 에너지를 공급할 수 있다고 생각되었다. 그러나 매우 강한 통내 기류에 의하여 방전 아크의 확대가 일어나서, 본 도면(b)에 도시한 바와 같이, 2차 전압(V2)이 매우 높아진 경우에, 보조 전원(5)으로부터의 방전 에너지의 공급이 맞지 않아서 본 도면(a)에 도시한 바와 같이, 블로우 아웃이 발생할 염려가 있는 것이 판명되었다.
도 10a, 도 10b를 참조하여 제 3 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7c)의 2차 전류 목표값의 보정 효과에 대해서 설명한다.
본 발명의 점화 장치(7c)에서는 방전 기간(Tw) 중에 상기의 2차 전류 학습 방법에 따라서 보정의 필요 여부를 판정한다.
도 10a 중 (a)에 도시한 바와 같이, 블로우 아웃이 발생하지 않은 경우에는, 방전 블로우 아웃 신호(IGF)는 0인 상태이고, 보정 학습값(I2L)은 초기값 0을 유지, 2차 전류 목표값(I2I)은 최초에 설정된 기준 지정값(I2I)을 유지한 채 다음의 연소 행정에서의 보정의 필요 여부가 판정되고, 보정 불필요인 경우에는 2차 전류 목표값(I2I)은 최초에 설정된 기준 지정값(I2I)을 유지한 채 판정이 반복된다.
도 10a 중 (b)에 도시한 바와 같이, 블로우 아웃이 검출된 경우, 블로우 아웃 검출 신호(IGF)가 상승한다.
이를 받아서 보정 학습값(I2L)이 증가되고, 기준 지정값(I2I)에 보정 학습값(I2L)이 가산된 2차 전류 지정값(I2I)으로 목표값이 끌어 올려지고, 보정 후의 2차 전류 지정값(I2I)을 중심으로 하여 피드백 제어가 실시된다.
이 때문에, 강한 통내 기류에 의하여 방전이 확대되어도 2차 전류의 목표값이 높아져 있기 때문에 보조 전원(5)으로부터 방전 에너지가 많이 방출되어, 블로우 아웃을 발생시키지 않고 방전을 유지할 수 있다.
2차 전류 지정값이 끌어 올려진 기통에 있어서는, 보정 후의 목표값(I2I)을 기준으로 하여 다음의 방전이 실시되어, 사전에 결정된 판정 기간 내에 블로우 아웃의 유무가 판단되고, 필요에 따라서 상기의 보정 흐름에 따라 2차 전류 지정값의 증감이 실시되게 된다.
또한, 도 10b에 도시한 바와 같이, 다기통 엔진에 있어서는, 기통마다 2차 전류(I2)에 대하여 기준 지정값(I2I)이 마련되고, 각각의 방전 기간 내에 실시한 블로우 아웃 검출 결과에 따라서 보정 학습값(I2L)이 증감된다.
그 결과, 2차 전류 학습 수단의 학습 효과를 반영하기 위해, 도 10b에 도시한 바와 같이, 각 기통에 따른 보정 학습값을 설정할 수도 있다. 구체적으로는, 2차 전류 학습 수단이 각 기통의 보정 학습값(I2L)을 보정량에 따른 데이터로 변환하고, 기통순으로 나열한 비트 데이터로서 ECU(8c)로부터 2차 전류 피드백 제어 회로(6c)로 송신할 수도 있다.
본 실시 형태에 따르면, 기통 간에서의 유속ㆍ연소 시 온도 등의 불균일에 의해 착화성이 다른 경우이어도, 종래와 같은 1번 착화성이 나쁜 기통에 맞추어서 점화 후의 투입 에너지가 결정됨으로써 다른 기통에 대해 여분의 점화 에너지를 투입해 버리는 문제를 해소하고, 기통마다 더한층 세세하게 방전 에너지의 매니지먼트가 가능하게 된다.
또한, 반드시 2차 전류 학습 보정은 매 연소 행정에서 실시할 필요는 없고, 일정한 갱신 기간마다 실시해도 좋다.
도 11a, 도 11b를 참조하여 2차 전류 학습 수단의 변형예에 대해서 설명한다.
상기 실시 형태에 있어서는, 2차 전류 목표값(I2I), 판정값(ILL)을 방전 기간의 전체 범위에 있어서 일정한 값으로 설정했지만, 본 변형예와 같이, 2차 전류 목표값(I2I), 판정값(ILL)이 시간의 경과와 함께 감소하도록 바이어스를 설치해도 좋다.
블로우 아웃의 발생 시기가 빠를수록 연소 에너지의 투입량이 적기 때문에 착화 확률이 떨어진다. 이 때문에, 블로우 아웃 검출 전류 임계치(ILL)에 경사를 설치함으로써 방전 개시 직후의 판정값(ILL)이 높아져서 엄격히 판정된다.
이것과는 반대로, 방전의 후반은 블로우 아웃 판정되어도 이미 투입되어 있는 방전 에너지에 의하여 착화할 가능성이 비교적 높기 때문에 판정값(ILL)은 낮게 설정한다.
본 변형예에 있어서도, 도 11a, 도 11b에 도시한 바와 같이, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 발휘하는 것에 추가하여, 착화성에 영향이 적은 방전 후반의 에너지 소비를 억제할 수 있다.
도 12a, 도 12b를 참조하여 2차 전류 학습 수단의 다른 변형예에 대해서 설명한다.
본 도면에 도시한 바와 같이, 2차 전류 목표값(I2I), 판정값(ILL)을 단계적으로 줄이도록 해도 좋다.
본 변형예에 있어서도, 도 11a, 도 11b에 도시한 변형예와 동일한 효과를 발휘한다.
＜제 4 실시 형태＞
도 13을 참조하여 본 발명의 제 4 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7d)에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시와 마찬가지로 2차 전류 피드백 제어 회로(6d)에 입력된 2차 전류(I2)의 임계치 판정에 의하여 방전 스위치(56)가 개폐되어 일정한 범위로 되도록 피드백 제어된다. 그러나 상기 실시 형태에 있어서는, ECU(8c)로부터 피드백 제어 회로(6c)로 1개의 전류 지정값(I2I)이 발신되는 구성을 나타냈지만, 본 실시 형태의 점화 장치(7d)에서는 전류 전환 신호(IGA)를 복수의 전류 전환 신호(IGA1, IGA2, ㆍㆍㆍ, IGAn)로서 구성하여, 2차 전류 피드백 제어 회로(6d)로 송신하도록 한 점이 상이하다.
이에 따라서, 2차 전류(I2)의 목표값을 간단히 전환하는 것이 가능하게 된다.
＜제 5 실시 형태＞
도 14를 참조하여 본 발명의 제 5 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7e)의 개요에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 상기 제 1 실시 형태의 구성에 추가하여, 2차 전류 피드백 제어 수단(6e)이 2차 전류 피드백 제어 회로(61e)와, 방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62e))과, 2차 전류 학습 수단(64)을 구비하는 점은 제 3, 제 4 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7c, 7d)와 공통된다. 방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62e))은 연소실 내를 흐르는 통내 기류에 의한 2차 전류(I2)의 블로우 아웃의 발생 유무를 검출하고, 방전 블로우 아웃 신호(IGF)를 발신한다. 2차 전류 학습 수단(64)은 운전 상황에 따라서 목표로 하는 2차 전류 목표값(I2I)을 산출하는 2차 전류 지령값 산출 수단(63)과, 방전 블로우 아웃의 유무에 따라서 목표로 하는 2차 전류 목표값(I2I)을 보정한다.
점화 장치(7e)에서는 또한, 방전 블로우 아웃 검출 수단(IGFU(62e))이 블로우 아웃뿐만 아니라, 2차 전류(I2)에 기초하여 점화 코일(2), 점화 스위치(4), 보조 전원(5)의 이상을 검출해서 자기 진단 신호(DI)를 ECU(8e)에 송신하는 자기 진단 장치(DIU)(62e)를 겸하고 있는 점이 상이하다.
본 실시 형태에 있어서의 자기 진단 장치(62e)는 방전 기간 신호(IGw)가 입력되고, 방전 기간 중의 사전에 결정된 방전 시기(후술하는 제 1 이상 판정 지연 시간(τ1), 제 2 이상 판정 지연 시간(τ2))에 있어서, 2차 전류 검출 수단(60)에 의하여 검출된 2차 전류(I2)와 사전에 결정된 2차 전류 임계치(후술하는 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1), 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2))의 비교에 의해 점화 코일(2), 점화 스위치(4), 보조 전원(5)(에너지 투입부)의 이상에 대하여 후술하는 이상 판정 방법에 의해서 어느 쪽의 이상인지를 특정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지로, 2차 전류(I2)의 검출 결과를 방전 스위치(56)의 개폐 제어에 피드백하여 2차 전류(I2)를 동일 극성인 채 일정 범위로 해서, 블로우 아웃의 억제와 방전 에너지의 적절화를 양립시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서도, 상기 실시 형태의 변형예를 적절히 채용할 수도 있다.
도 15를 참조하여 본 실시 형태에 이용되는 이상 판정 방법의 일례에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 이상 판정 수단을 구성하는 자기 진단 장치(62e)가, 적어도 2차 전류(I2)가 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1) 이상이고, 또한 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2) 이상인 때에는, 점화 코일(2), 점화 스위치(4) 및 보조 전원(5)이 정상이라고 판정하는 정상 판정 행정(S330)을 실행한다. 또한, 이상 판정 수단은 2차 전류(I2)가 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1) 이상이고, 또한 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2)를 하회할 때에는, 보조 전원(5)에 어떠한 이상이 있다고 판정하는 보조 전원 이상 판정 행정(S340)을 실행한다. 또한, 이상 판정 수단은 2차 전류(I2)가 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1)를 하회할 때에는, 점화 코일(2) 또는 점화 스위치(4)의 어느 쪽인가에 이상이 있다고 판정하는 점화 코일ㆍ점화 스위치 이상 판정 행정(S310)을 실행한다.
이하, 구체예를 설명한다.
단계 S200의 코일 통전 개시 판정 행정에서는 ECU(8e)는 점화 코일(2)로의 통전 개시의 필요 여부를 판정한다.
즉, 점화 코일(2)로의 통전을 개시하는 경우에는 판정 Yes로 되어, 단계 S210으로 진행한다. 점화 코일(2)로의 통전을 개시하는 시기가 아닌 경우에는 판정 No로 되어, 판정 Yes로 될 때까지 단계 S200의 루프를 반복한다.
점화 코일(2)로의 통전을 개시하는지의 여부는 ECU(8e)에 입력된 크랭크각(CA) 등에 기초하여 판단된다.
단계 S210의 점화 신호 출력 행정에서는 ECU(8e)는 점화 신호(IGt)를 출력으로 한다.
본 도면에 도시한 이상 판정 흐름과는 별도로, 상기의 통상의 제어 흐름에 따라서 점화 신호(IGt)의 온을 받아서 점화 스위치(4)가 온 구동되어, 배터리(1)로부터 점화 코일(2)로의 통전이 개시되고, 1차측 코일(20)이 충전된다.
이어서, 점화 신호(IGt)가 작동한 상태를 유지한 채, 흐름은 단계 S220의 점화 시기 판정 행정으로 진행한다.
내연 기관의 운전 상황에 따른 점화 시기에 도달한 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S230으로 진행한다.
점화 시기에 도달하지 않고 있는 경우에는 판정 No로 되고, 판정 시기에 도달할 때까지 단계 S220의 루프를 반복한다.
단계 S230의 점화 행정에서는 ECU(8e)는 점화 신호(IGt)를 정지한다.
이에 따라, 점화 스위치(4)가 열리고, 1차측 코일(20)에 흐르고 있던 전류가 차단되어, 1차측 코일에 높은 1차 전압(V1)을 발생시키고, 전자 유도에 의하여 2차측 코일(21)에 1차 전압(V1)의 감기 비(N＝N2／N1)배의 높은 2차 전압(V2)이 발생하고, 점화 플러그(3)에 인가된다.
2차 전압(V2)이 점화 플러그(3)의 선단에 설치한 중심 전극과 접지 전극의 사이의 방전 공간의 절연 내압을 넘으면, 전극 간에 불꽃 방전이 발생한다.
한편, 단계 S240의 보조 에너지 필요 여부 판정 행정에서는 보조 전원(5)으로부터의 방전의 필요 여부가 판정된다.
본 행정에 있어서는, 보조 에너지 필요 여부 판정 수단으로서 예를 들면, ECU(8e)는 엔진의 운전 상태에 따라서 미리 설정된 맵을 기억하고, 엔진 파라미터에 따라서 맵에 따라 보조 에너지의 필요 여부를 판단한다.
에너지 투입이 필요하다고 설정된 맵 영역에 있어서는, 보조 전원(5)으로부터의 방전이 필요하다고 판단되면 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S250으로 진행한다. 에너지 투입이 불필요하다고 설정된 맵 영역에 있어서는, 보조 전원(5)으로부터의 방전이 불필요하다고 판단되면 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S260으로 진행한다.
단계 S250의 보조 에너지 방전 기간 조건 설정 행정에서는 방전 에너지 투입 기간(Tw), 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1), 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2), 제 1 이상 판정 지연 시간(τ1), 제 2 이상 판정 지연 시간(τ2)을 설정한다.
단계 S260의 주방전 기간 조건 설정 행정에서는 제 3 지연 시간 전류 임계치(ID3), 제 3 이상 판정 지연 시간(τ3)을 설정한다.
또한, 단계 S250 S260에 있어서, 구체적인 설정값은 운전 상태에 따라서 미리 준비한 맵 데이터로부터 선택한다.
단계 S270의 IGw출력 행정에서는 방전 기간 신호(IGw)가 출력된다.
IGw의 출력을 받아서 방전 스위치(56)가 개폐 구동되고, 보조 전원(5)으로부터 방전 에너지의 투입이 개시된다.
보조 전원(5)으로부터의 방전은 상기의 2차 전류 피드백 제어 회로(6e)에 의하여 2차 전류(I2)가 일정한 범위로 되도록 피드백 제어된다.
단계 S280의 제 1 지연 시간 경과 판정 행정에서는 방전 기간 신호(IGw)의 상승으로부터 제 1 지연 시간(τ1)이 경과했는지의 여부가 판정된다.
IGw의 상승으로부터 제 1 지연 시간(τ1)이 경과한 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S290으로 진행한다.
제 1 지연 시간(τ1)이 경과하지 않고 있는 경우에는 판정 No로 되어, 지연 시간(τ1)에 이를 때까지 단계 S280의 루프를 반복한다.
단계 S290의 제 1 이상 판정 행정에서는 2차 전류 검출 수단(60)에 의하여 검출된 제 1 지연 시간(τ1)에 있어서의 2차 전류(I2)와 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1)의 비교에 의한 임계치 판정이 실시된다.
2차 전류(I2)의 절대값이 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1) 이상인 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S300으로 진행한다.
2차 전류(I2)의 절대값이 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1)를 하회하는 경우에는 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S310으로 진행한다.
단계 S310의 점화 코일ㆍ점화 스위치 이상 판정 행정에서는 2차 전류(I2)의 절대값이 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1)를 하회하고 있기 때문에 자기 진단 장치(62e)는 점화 코일(2) 또는 점화 스위치(4) 중 어느 하나에 이상이 발생하고 있다고 판정하고, 대응하는 자기 진단 신호(D1)를 ECU(8e)로 송신한다. 그 후, 흐름은 단계 S360으로 진행한다.
단계 S300의 제 2 지연 시간 경과 판정 행정에서는 방전 기간 신호(IG w)의 상승으로부터 제 2 지연 시간(τ2)이 경과해 있는지의 여부가 판정된다.
IGw의 상승으로부터 제 2 지연 시간(τ2)이 경과한 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S320으로 진행한다.
제 2 지연 시간(τ2)이 경과하지 않고 있는 경우에는 판정 No로 되고, 지연 시간(τ1)에 이를 때까지 단계 S300의 루프를 반복한다.
단계 S320의 제 2 이상 판정 행정에서는 2차 전류 검출 수단(60)에 의하여 검출된 제 2 지연 시간(τ2)에 있어서의 2차 전류(I2)와 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2)의 비교에 의한 임계치 판정이 실시된다.
2차 전류(I2)의 절대값이 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID1) 이상인 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S330으로 진행한다.
2차 전류(I2)의 절대값이 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2)를 하회하는 경우에는 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S340으로 진행한다.
단계 S330의 정상 판정 행정에서는 사전에 결정된 타이밍으로 2차 전류(I2)가 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1) 이상이고, 또한 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2) 이상으로 되어 있으며, 점화 코일(2), 점화 스위치(4) 및 보조 전원(5d)의 어느 쪽도 정상이라고 판정되어, 흐름은 단계 S350으로 진행한다.
단계 S340의 보조 전원 이상 판정 행정에서는 2차 전류(I2)가 제 1 지연 시간 전류 임계치(ID1) 이상이고, 또한 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2)를 하회하기 때문에 점화 코일(2) 및 점화 스위치(4)에는 이상이 없고, 보조 전원(5d)에 어떠한 이상이 있다고 판단된다. 이 때문에, 자기 진단 장치(62e)는 대응하는 자기 진단 신호(D1)를 ECU(8e)로 송신하고, 흐름은 단계 S360으로 진행한다.
단계 S350의 에너지 투입 기간 경과 판정 행정에서는 방전 기간(Tw)이 경과했는지의 여부가 판정된다.
방전 기간(Tw)이 경과한 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S360으로 진행한다.
방전 기간(Tw)이 경과할 때까지는 판정 No로 되고, 방전 기간(Tw)이 경과할 때까지 단계 S350의 루프를 반복한다.
단계 S360의 방전 기간 정지 행정에서는 방전 기간 신호(IGw)가 정지되고, 보조 전원(5d)으로부터의 에너지의 방전이 필요하게 된 경우의 이상 판정 행정을 종료한다.
한편, 단계 S240에서 보조 전원(5d)으로부터의 에너지 투입이 불필요하다고 판단되어 단계 S260으로 진행하고, 또한 단계 S370으로 진행한 경우, 단계 S370의 제 3 지연 시간 경과 판정 행정에서는 제 3 지연 시간(τ3)이 경과했는지의 여부가 판정된다.
IGt의 하강으로부터 제 3 지연 시간(τ3)이 경과한 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S290으로 진행한다.
제 3 지연 시간(τ3)이 경과하지 않고 있는 경우에는 판정 No로 되고, 지연 시간(τ1)에 이를 때까지 단계 S280의 루프를 반복한다.
단계 S380의 제 3 지연 시간 이상 판정 행정에서는 제 3 지연 시간(τ3)에 있어서의 2차 전류(I2)의 절대값과 제 3 지연 시간 전류 임계치(ID3)의 비교에 의한 임계치 판정이 실시된다.
2차 전류(I2)의 절대값과, 제 3 지연 시간 전류 임계치(ID3) 이상인 때에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S400으로 진행한다.
단계 S400의 점화 코일ㆍ점화 스위치 정상 판정 행정에서는 점화 코일(2)로부터 점화 플러그로 고전압이 인가되었을 때에 흐르는 방전 전류(I2)가 일정한 전류 임계치를 넘고 있고, 점화 코일(2) 및 점화 스위치(4)의 이상은 없어서, 자기 진단 장치(62e)는 정상이라고 판정한다. 그 후, 이상 판정 흐름은 종료된다.
단계 S390의 점화 코일ㆍ점화 스위치 이상 판정 행정에서는 2차 전류(I2)가 검출되지 않고, 사전에 결정된 전류 임계치(ID3)를 하회하기 때문에 자기 진단 장치(62e)는 점화 코일(2) 또는 점화 스위치(4)에 어떠한 이상이 있다고 판정하고, 대응하는 자기 진단 신호(D1)를 ECU(8e)로 송신한다. 그 후, 이상 판정 흐름은 종료된다.
또한, 본 실시 형태에서는 ECU(8e)와 자기 진단 장치(62e)(S280에서 S350, S370에서 S400)의 연동에 의해 상기 이상 판정 수단의 흐름을 실행하고 있지만, ECU(8e)가 자기 진단 장치(62e)의 기능을 실현하도록 구성해도 좋다.
도 16a, 도 16b, 도 16c, 도 16d, 도 16e를 참조하여 도 14의 점화 장치(7e)를 설치한 이상 판정 수단의 효과에 대해서 설명한다.
도 16a에 도시한 바와 같이, 점화 코일(2), 점화 스위치(4), 보조 전원(5d)의 어느 쪽도 정상인 경우, 사전에 결정된 이상 판정 시기(τ1, τ2)에 있어서, 2차 전류(I2)가 사전에 결정된 임계치(ID1, ID2)에 기초하여 정상 판정된다.
과전류 등에 의하여 방전 스위치(56)가 작동하지 않게 된 경우를 도 16b에 도시한다. 이 경우, 점화 후에는 방전 스위치(56)가 작동하지만, 그 후, 방전 스위치(56)를 구동하기 위한 방전 드라이버(57d)로부터 구동 신호(VG56)가 출력되어도 방전 스위치(56)가 작동하지 않게 된다. 이때, 제 2 지연 시간(τ2)에 있어서는, 통상의 점화 코일(2)로부터 2차 전압(V2)이 인가되었을 때의 불꽃 방전만에 의한 방전 전류가 흐르기 때문에 2차 전류(I2)는 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2)를 하회한다. 이 때문에, 보조 전원(5)으로부터의 방전이 이루어져 있지 않은 것을 알 수 있어서, 보조 전원(5)의 이상을 검출할 수 있다.
도 16c에 도시한 바와 같이, 보조 전원(5d)이 정상이고, 점화 코일(2) 또는 점화 스위치(4)에 이상이 발생한 경우, 점화 신호(IGt)의 개폐 후, 2차 전류(I2)가 흐르지 않기 때문에 제 1, 제 2 지연 시간(τ1, τ2)의 어느 쪽에 있어서도, 사전에 결정된 임계치(ID1, ID2)를 하회하고, 점화 코일(2) 또는 점화 스위치(4)에 이상이 발생하고 있는 것을 검출할 수 있다.
도 16d에 도시한 바와 같이, 보조 전원(5)을 사용하지 않는 조건으로 점화 코일(2), 점화 스위치(4)의 어느 쪽도 정상인 경우에는, 점화 신호(IGt)의 하강으로부터 제 3 지연 시간(τ3)에 있어서의 2차 전류(I2)가 사전에 결정된 임계치(ID3) 이상이기 때문에 정상인 것을 검출할 수 있다.
도 16e에 도시한 바와 같이, 보조 전원(5)을 사용하지 않는 조건으로 점화 코일(2), 점화 스위치(4) 중 어느 하나에 이상이 발생한 경우에는, 방전 전류(I2)가 흐르지 않기 때문에 점화 신호(IGt)의 하강으로부터 제 3 지연 시간(τ3)에 있어서의 2차 전류(I2)가 사전에 결정된 임계치(ID3) 이하로 된다. 따라서, 점화 코일(2), 점화 스위치(4) 중 어느 하나에 어떠한 이상이 발생하고 있는 것을 검출할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 2차 전류 목표값(I2I)의 차이에 의하여 제 2 지연 시간(τ2)에 있어서의 제 2 지연 시간 전류 임계치(ID2)를 변경한다. 이에 따라, 임의의 2차 전류 목표값(I2I)에 대응하여 이상 판정을 실시할 수 있다.
＜제 6 실시 형태＞
다음으로, 도 18a, 도 18b, 도 18c를 참조하여 본 발명의 제 6 실시 형태에 있어서의 점화 장치(7f)에 대해서 설명한다. 본 실시 형태의 점화 장치(7f)는 상기 실시 형태와 동일한 2차 전류 피드백 제어 수단(6∼6e)을 구비하면서 이상 판정 수단(62e)에 2차 전압(V2)을 검출하는 2차 전압 검출 수단(66, 67) 및 2차 전압 판정 수단(68)을 추가한 이상 판정 수단(62f)을 더 구비한다.
도 18a에 도시한 바와 같이, 그을음을 발생시키는 경우에는 2차 전압(V2)이 낮아지고, 점화 플러그(3)에 내장한 잡음 방지 저항에 저항값 이상이 발생한 경우에는 2차 전압(V2)이 높아진다.
그래서 정지 시나 아이들링 시 등의 연소실 내에 강한 통내 기류가 발생하지 않고 있고, 확실하게 블로우 아웃을 발생하지 않는 운전 조건에 있어서, 측정한 2차 전압(V2) 및 2차 전류(I2)를 이상 판정 수단(62f)에서 임계치 판정함으로써 그을음 이상이나 저항값 이상 등의 점화 플러그(3)의 이상을 검출하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 2차 전압(V2)을 검출하는 2차 전압 검출 수단(66, 67)을 구비하고, 이상 판정 수단(62f)이 2차 전압(V2)과, 사전에 결정된 그을음 판정 전압 임계치(V2th1) 및 사전에 결정된 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)의 비교를 실시한다.
검출된 2차 전압(V2)이 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)보다도 낮은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간을 넘는 경우에는 그을음 발생이라고 판정한다.
검출된 2차 전압(V2)이 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)보다도 높은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간을 넘는 경우에는 저항값 이상이라고 판정한다.
검출된 2차 전압(V2)이 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)보다도 낮은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간 이내이고, 또한 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)보다도 높은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간 이내인 경우에는 정상이라고 판정한다.
도 18b에 도시한 바와 같이, 점화 코일(2)의 2차측 코일(21)과 점화 플러그(8)의 사이에 2차 전압 검출 수단으로서 사전에 결정된 분압 저항(66, 67)을 설치한다.
분압 저항(66, 67)으로 안분된 2차 전압(V2)은 본 실시 형태에 있어서의 피드백 제어 수단(6f)에 설치한 2차 전압 판정 수단(68)에 입력되고, 사전에 결정된 임계치(V2th1, V2th2)와의 임계치 판정이 실시된다.
이상 판정 수단(62f)에서는 그을음 이상 발생의 검출과 저항값 이상 발생의 검출을 실시할 수 있다.
도 18c를 참조하여 2차 전압 판정 수단(68)의 임계치 판정 결과로부터 점화 플러그의 이상을 특정하기 위한 구체적인 점화 플러그 이상 판정 방법의 일례에 대해서 설명한다.
단계 S500의 방전 기간 판정 행정에서는 방전 기간 신호(IGw)가 온인지의 여부가 판정되고, 방전 기간 중이면 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S510으로 진행한다.
방전 기간 내가 아니면 판정 No로 되고, 방전 기간이 될 때까지 단계 S510의 루프를 반복한다.
단계 S510의 그을음 판정 행정에서는 2차 전압 검출 수단(66, 67)에서 검출된 2차 전압(V2)과 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)가 비교되고, 방전 전압(V2)이 사전에 결정된 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)보다 낮다고 판정된 기간이 사전에 결정된 시간 계속되었는지의 여부에 따라서 그을음 발생(플러그 저항 낮음)인지의 여부가 판정된다.
방전 전압(V2)이 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)보다 낮다고 판정된 기간이 사전에 결정된 시간 이상 계속된 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S520으로 진행한다.
단계 S520의 그을음 판정 행정에서는 방전 전압(V2)이 사전에 결정된 임계치보다도 낮은 시간이 일정 시간 이상 계속되었기 때문에 그을음 발생이라고 판정한다.
단계 S510에서 일정 시간 내에 방전 전압(V2)이 상승하고, 사전에 결정된 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)를 넘는 경우에는 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S530으로 진행한다.
단계 S530의 저항값 이상 판정 행정에서는 방전 전압(V2)이 사전에 결정된 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)보다 높아지는 시간이 사전에 결정된 시간 이상 계속되는지의 여부가 판단된다.
방전 전압(V2)이 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)를 넘는 기간이 일정 시간 이상 계속된 경우에는 판정 Yes로 되어, 흐름은 단계 S540으로 진행한다.
단계 S540의 저항 이상 판정 행정에서는 방전 전압(V2)이 사전에 결정된 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)보다 높아지는 시간이 사전에 결정된 시간 이상 계속되었기 때문에 내장 저항 이상이라고 판정한다.
단계 S510에서 일정 시간 내에 방전 전압(V2)이 저하하고, 사전에 결정된 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)를 하회하는 경우에는 판정 No로 되어, 흐름은 단계 S550으로 진행한다.
단계 S550의 정상 판정 행정에서는 방전 전압(V2)이 사전에 결정된 그을음 판정 전압 임계치(V2th1)를 사전에 결정된 기간 내에 상회하고, 또한 방전 전압(V2)이 사전에 결정된 저항 이상 판정 전압 임계치(V2th2)를 사전에 결정된 기간 내에 하회하기 때문에 정상이라고 판정된다.
어느 쪽인가의 판정이 이루어졌다면, 플러그 이상 판정 행정을 종료한다.
플러그 이상 판정(S500∼S550)은 안정 주행 시나 아이들링 시 등의 타이밍으로 실행된다.
1: 직류 전원
2: 점화 코일
20: 1차측 코일
21: 2차측 코일
22: 정류 소자
3: 점화 플러그
4: 점화 스위치
5: 보조 전원
54: 방전 에너지 축적 수단(방전용 콘덴서)
56: 방전 스위치(방전용 반도체 개폐 소자)
57: 방전 드라이버
6: 피드백 제어 수단
60: 2차 전류 검출 저항
61: 2차 전류 피드백 제어 회로
62: 이상 판정 수단(방전 블로우 아웃 검출 수단)
63: 2차 전류 지시값 산출 수단
64: 2차 전류 학습 수단
7: 점화 장치
IGt: 점화 신호
IGw: 방전 기간 신호
IGF: 방전 블로우 아웃 신호
IGA: 2차 전류 전환 신호
I2: 2차 전류
I2I: 2차 전류 목표값
I2L: 2차 전류 보정 학습값
I2LL: 블로우 아웃 검출 임계치
ITHR: 상한 전류 임계치
ITHF: 하한 전류 임계치
Ith: 블로우 아웃 임계치
V2: 2차 전압
V12: 2차 전류 검출 전압
VTHR: 상한 전압 임계치
VTHF: 하한 전압 임계치
SFB: 피드백 신호
PFB: 피드백 구동 신호
τd: 지연 시간
τ1: 제 1 지연 시간
τ2: 제 2 지연 시간
τ3: 제 3 지연 시간
ID1: 제 1 지연 시간 전류 임계치
ID2: 제 2 지연 시간 전류 임계치
ID3: 제 3 지연 시간 전류 임계치

Claims (11)

  1. 적어도 직류 전원과, 상기 직류 전원으로부터의 통전의 차단에 의하여 1차측 코일의 전류를 증감해서 2차측 코일에 고전압을 발생시키는 점화 코일과, 기관의 운전 상황에 따라서 발신된 점화 신호에 따라 상기 1차측 코일로의 전류의 공급과 차단을 전환하는 점화 스위치와, 상기 2차측 코일에 접속되어, 상기 2차측 코일로부터의 높은 2차 전압의 인가에 의해 내연 기관의 연소실 내에 불꽃 방전을 발생시키는 점화 플러그와, 상기 점화 플러그로부터의 불꽃 방전을 개시한 후에 상기 1차측 코일의 하류측에 중첩적으로 전기 에너지를 투입하는 보조 전원을 구비하는 점화 장치로서,
    상기 보조 전원이,
    적어도 상기 직류 전원으로부터 전기 에너지를 축적하는 방전 에너지 축적 수단과, 상기 방전 에너지 축적 수단으로부터의 방전과 정지를 전환하는 방전 스위치와, 상기 방전 스위치를 개폐 구동하는 방전 드라이버를 구비하고, 또한,
    상기 점화 코일로부터의 방전 기간 중에 상기 2차측 코일에 흐르는 2차 전류를 검출하는 2차 전류 검출 수단과, 상기 2차 전류 검출 수단에 의하여 검출한 2차 전류에 기초해서 상기 방전 스위치를 개폐 구동하는 2차 전류 피드백 제어 회로로 이루어지는 2차 전류 피드백 제어 수단을 구비하고, 상기 2차 전류의 극성을 전환하지 않고 상기 보조 전원으로부터의 에너지 투입을 실시하는 것을 특징으로 하는
    점화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 2차 전류 피드백 제어 수단이 상기 2차 전류 검출 수단에 의하여 검출한 2차 전류의 상한과 하한을 2값의 임계치에 의하여 임계치 판정하고, 그 판정 결과에 기초하여 상기 방전 스위치를 개폐 구동하는 2차 전류 피드백 제어 회로를 구비하는
    점화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2차 전류 검출 수단이 상기 2차 전류를 전압 환산한 2차 전류 검출 전압을 출력으로 하고, 또한 상기 2차 전류 피드백 제어 회로가 상기 2차 전류 검출 전압과 사전에 결정된 상한 전압 임계치 또는 하한 전압 임계치의 임계치 판정을 실시함에 있어서, 상기 2차 전류가 상승해 있을 때에는, 상기 상한 전압 임계치와의 비교를 실시하고, 상기 2차 전류가 하강하고 있을 때에는, 상기 하한 전압 임계치와의 비교를 실시하는 콤퍼레이터를 구비하는
    점화 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차 전류 피드백 제어 수단이 상기 2차 전류 피드백 제어 회로에 추가하여, 상기 2차 전류의 값에 의해 블로우 아웃의 발생 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는
    점화 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2차 전류 피드백 제어 수단이 상기 2차 전류 피드백 제어 회로와, 내연 기관의 운전 상황에 따라서 목표로 하는 2차 전류 목표값을 산출하는 2차 전류 지령값 산출 수단과, 상기 방전 블로우 아웃의 유무에 따라서 목표로 하는 2차 전류 목표값을 보정하는 2차 전류 학습 수단을 구비하는
    점화 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    방전 블로우 아웃의 발생 유무를 검출하고, 방전 블로우 아웃 신호를 발신하는 방전 블로우 아웃 검출 수단을 구비하는
    점화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 2차 전류 지령값 산출 수단이 내연 기관의 운전 상황에 따라서 설정된 사전에 결정된 2차 전류 기본 지령값과 2차 전류 보정 학습값의 초기값을 설정하고,
    상기 2차 전류 학습 수단이,
    상기 2차 전류와 블로우 아웃 검출 전류 임계치의 비교에 의해 블로우 아웃의 유무를 판정하고, 블로우 아웃이 발생했다고 판정되었을 때에는 상기 보정 학습값을 증가시키고, 블로우 아웃의 발생이 없이 안정된 연소 상태라고 판정되었을 때에는 상기 보정 학습값을 감소시키고,
    상기 2차 전류 지령값 산출 수단이,
    상기 기본 지령값과 상기 보정 학습값을 가산한 것을 새로운 2차 전류 지령값으로 하여, 상기 2차 전류 피드백 제어 회로에 입력하고, 상기 2차 전류 지령값을 2차 전류 목표값으로 하여 피드백 제어를 실시하는
    점화 장치.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    방전 블로우 아웃 검출 수단이 상기 점화 신호의 하강으로부터 사전에 결정된 제 1 지연 시간을 경과했을 때의 2차 전류 및 제 2 지연 시간을 경과했을 때의 2차 전류를 각각 제 1 지연 시간 전류 임계치, 제 2 지연 시간 전류 임계치와 비교하여 임계치 판정함으로써 상기 점화 코일, 상기 점화 스위치, 상기 보조 전원 중 어느 하나에서 발생한 이상을 특정하는 이상 판정 수단을 구비하는
    점화 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이상 판정 수단이 적어도,
    상기 2차 전류가 상기 제 1 지연 시간 전류 임계치 이상이고, 또한 제 2 지연 시간 전류 임계치 이상인 때에는 상기 점화 코일, 상기 점화 스위치 및 상기 보조 전원이 정상이라고 판정하는 정상 판정 행정과,
    상기 2차 전류가 제 1 지연 시간 전류 임계치 이상이고, 또한 제 2 지연 시간 전류 임계치를 하회할 때에는,
    상기 보조 전원에 어떠한 이상이 있다고 판정하는 보조 전원 이상 판정 행정과,
    상기 2차 전류가 제 1 지연 시간 전류 임계치를 하회할 때에는,
    상기 점화 코일 또는 상기 점화 스위치 중 어느 하나에 이상이 있다고 판정하는 점화 코일ㆍ점화 스위치 이상 판정 행정을 구비하는
    점화 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    방전 블로우 아웃 검출 수단이 상기 보조 전원으로부터의 에너지 투입의 필요 여부를 판정하는 보조 에너지 필요 여부 판정 수단을 구비하고, 상기 보조 전원으로부터의 에너지 투입이 불필요하다고 판단했을 때에 상기 점화 신호의 하강으로부터 사전에 결정된 제 3 지연 시간을 경과했을 때의 2차 전류와 제 3 지연 시간 전류 임계치를 비교하여 임계치 판정함으로써 상기 점화 코일, 상기 점화 스위치 중 어느 하나에서 발생한 이상을 특정하는
    점화 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    2차 전압을 검출하는 2차 전압 검출 수단을 구비하고, 상기 이상 판정 수단이 상기 2차 전압과, 사전에 결정된 그을음 판정 전압 임계치 및 사전에 결정된 저항 이상 판정 전압 임계치의 비교에 의해 상기 2차 전압이 상기 그을음 판정 전압 임계치보다도 낮은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간을 넘는 경우에는 그을음 발생이라고 판정하고, 상기 저항 이상 판정 전압 임계치보다도 높은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간을 넘는 경우에는 저항값 이상이라고 판정하고, 상기 2차 전압이 상기 그을음 판정 전압 임계치보다도 낮은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간 이내이고, 또한 상기 저항 이상 판정 전압 임계치보다도 높은 값을 나타내는 시간이 사전에 결정된 시간 이내인 경우에는 정상이라고 판정하는
    점화 장치.
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