JPH1113620A - 内燃機関の点火プラグ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転中にくすぶりによる点火プラグの異常を
速やかに検出する。 【解決手段】 点火プラグの電極間の漏洩電流を検出す
る電流検出回路の出力電圧から漏洩抵抗値Ｒn を算出し
（ステップ１０３）、エンジン運転状態に応じて判定レ
ベル補正係数Ｃを設定する（ステップ１０４〜１１
０）。この判定レベル補正係数Ｃを漏洩抵抗値Ｒn に乗
算することで、漏洩抵抗値Ｒn をエンジン運転状態に応
じて補正し、補正後の漏洩抵抗値ＲＮを求める（ステッ
プ１１１）。この漏洩抵抗値ＲＮがくすぶり判定値Ｒ1
より小さい状態（くすぶりが検出されている状態）が例
えば１００サイクル連続すれば、点火プラグの異常有り
と判断して、警告ランプを点灯する（ステップ１１２，
１１３）。警告ランプの点灯中にＲＮ＞Ｒ2 の状態が例
えば１００サイクル連続すれば、くすぶり状態が回復し
たものと判断して、警告ランプを消灯する（ステップ１
１４，１１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、点火プラグの“く
すぶり”を検出する機能を備えた内燃機関の点火プラグ
異常検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】点火プラグの“くすぶり”とは、内燃機
関の不完全燃焼時等に発生するカーボンが点火プラグの
発火部絶縁体に付着して点火プラグの絶縁抵抗値が低下
する現象をいう。このくすぶりの度合が進むと、点火時
の高電圧印加により点火プラグの電極間に漏洩電流が流
れて電極間の電圧が低下し、火花放電が発生しなくなっ
て失火することがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来より、くすぶり対
策として、点火プラグの絶縁構造を改良したり、カーボ
ンの自己清浄性（カーボンがある温度以上で焼き切れる
性質）を向上させるようにしているが、それでもなお、
くすぶりを完全には防ぐことができない。従って、運転
中にくすぶり度合がある程度進んだ時には、それを速や
かに検出できるようにすることが望ましい。

【０００４】しかし、今日まで、運転中に、くすぶりを
点火プラグの故障モードの１つとして検出する手法が確
立されておらず、くすぶり度合がひどくなって内燃機関
が不調になるまで、くすぶり度合の進行が全く分からず
に運転を続けてしまうというのが実状であった。

【０００５】尚、内燃機関の気筒内で混合気が燃焼する
際に発生するイオンを点火プラグの電極を介して検出
し、このイオン電流から失火の有無を判定するシステム
では、特開平４−２５９６７１号公報に示すように、点
火プラグの電極間に、イオン電流が流れない期間でもく
すぶりによる漏洩電流が流れる点に着目し、当該期間に
基準値以上の漏洩電流が検出された時に、失火の検出を
禁止して失火の誤検出を防止するようにしたものがあ
る。しかし、この場合、くすぶりによる漏洩電流の検出
は、あくまでも、失火の誤検出を防止するために行うも
のであり、くすぶり度合そのものを検出するものではな
い。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、運転中にくすぶりに
よる点火プラグの異常を速やかに検出することができる
内燃機関の点火プラグ異常検出装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の内燃機関の点火プラグ異常検出
装置は、点火プラグの電極間に電圧を印加して電極間に
流れる電流（漏洩電流）を電流検出手段により検出し、
その検出値に基づいて点火プラグのくすぶり度合をくす
ぶり度合判定手段により判定する。そして、このくすぶ
り度合判定手段の判定結果に基づいて点火プラグの異常
の有無を点火プラグ異常判定手段により判定する。この
ようにすれば、運転中に、点火プラグの電極間に流れる
電流から、くすぶりによる点火プラグの異常を速やかに
検出することができる。

【０００８】ところで、くすぶり度合は過渡的に急変す
ることがある。例えば、低温始動時には、点火プラグの
燃料かぶり（未燃燃料が付着すること）によりくすぶり
度合が一時的に急に進行するが、始動完了後は、点火時
の火花放電や燃焼熱により点火プラグに付着したカーボ
ンが焼かれて自己清浄され、くすぶり度合が回復する。
このように、運転状態によってくすぶり度合が過渡的に
急変することがあるため、過渡急変時のくすぶり度合を
そのまま定常運転時と同じ判定基準で判定すると、くす
ぶりが直ぐに回復（自己清浄）するような本来的にくす
ぶり検出の必要のない一時的なくすぶりの進行も、その
まま検出されてしまい、くすぶり検出が過剰になってし
まう。

【０００９】この対策として、請求項２のように、内燃
機関の運転状態に応じて判定レベルを補正することが好
ましい。このようにすれば、運転状態に応じた最適な判
定レベルでくすぶり度合を判定することが可能となり、
運転状態の影響を極力排除した信頼性の高いくすぶり度
合の判定を行うことができる。

【００１０】また、請求項３のように、くすぶり度合が
過渡的に急変する特定の運転条件の時にくすぶり度合の
判定を禁止するようにしても良い。このようにすれば、
くすぶり度合が過渡的に急変する不安定な状態でくすぶ
り度合を判定せずに済み、その後、くすぶり度合が安定
するのを待って、くすぶり度合を判定することができ
て、くすぶり度合の判定精度を向上することができる。

【００１１】ここで、特定の運転条件は、燃料噴射量の
過渡的な増量補正である（請求項４）。燃料噴射量が過
渡的に増量補正されると、点火プラグに付着する未燃燃
料が急増して、くすぶり度合が一時的に急に進行するた
めである。

【００１２】この場合、請求項５のように、特定の運転
条件であるか否かを、冷却水温、内燃機関回転数、負荷
変化量の少なくとも１つに基づいて判定するようにして
も良い。冷却水温、内燃機関回転数、負荷変化量は、い
ずれも燃料噴射量を増量補正するか否かの判断基準とな
るパラメータであるため、これらのうちの少なくとも１
つに基づいて特定の運転条件であるか否かを判定すれ
ば、燃料噴射量の過渡的増量時（ひいてはくすぶり度合
の過渡急変時）を特定の運転条件として検出することが
できる。

【００１３】一方、くすぶり度合の判定は、電流検出手
段で検出した電流値（漏洩電流値）の大きさで行っても
良いが、請求項６のように、電流検出手段で検出した電
流値から点火プラグの電極間の漏洩抵抗値を算出し、こ
の漏洩抵抗値に基づいて点火プラグのくすぶり度合を判
定するようにしても良い。この場合、漏洩抵抗値が小さ
くなるほど、くすぶり度合が進んでいることを意味し、
漏洩抵抗値がくすぶり度合を表す指標となる。

【００１４】更に、請求項７のように、内燃機関の気筒
内で混合気が燃焼する際に発生するイオンの発生期間以
外の期間における電流検出手段の出力に基づいて点火プ
ラグのくすぶり度合を判定するようにしても良い。この
ようにすれば、点火プラグの電極間にイオン電流が流れ
ない時期に漏洩電流のみを精度良く検出することがで
き、イオン電流の影響を受けない安定したくすぶり度合
の判定が可能となる。

【００１５】また、請求項８のように、点火プラグ異常
判定手段が点火プラグの異常有りと判定した時に警告手
段によって運転者に警告することが好ましい。これによ
り、運転者は、くすぶりによる点火プラグの異常が発生
した時に、その異常を直ちに警告手段の警告作動によっ
て知ることができ、点火プラグの清掃・交換等の修理を
早期に行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。まず、図１に基づいて点火制御系
の回路構成を説明する。点火コイル２１の一次コイル２
２の一端はバッテリ２３に接続され、該一次コイル２２
の他端は、イグナイタ２４に内蔵されたパワートランジ
スタ２５のコレクタに接続されている。二次コイル２６
の一端は点火プラグ２７に接続され、該二次コイル２６
の他端は、２つのツェナーダイオード２８，２９を介し
てグランドに接続されている。

【００１７】２つのツェナーダイオード２８，２９は互
いに逆向きに直列接続され、一方のツェナーダイオード
２８にコンデンサ３０が並列に接続され、他方のツェナ
ーダイオード２９に電流検出抵抗３１が並列に接続され
ている。コンデンサ３０と電流検出抵抗３１との間の電
位Ｖinが抵抗３２を介して反転増幅回路３３の反転入力
端子（−）に入力されて反転増幅され、この反転増幅回
路３３の出力電圧Ｖが電流検出信号としてエンジン制御
回路３４に入力される。イオン電流と漏洩電流を検出す
る電流検出回路３５（電流検出手段）は、ツェナーダイ
オード２８，２９、コンデンサ３０、電流検出抵抗３
１、反転増幅回路３３等から構成されている。

【００１８】エンジン運転中は、エンジン制御回路３４
からイグナイタ２４に送信される点火指令信号の立ち上
がり／立ち下がりでパワートランジスタ２５がオン／オ
フする。パワートランジスタ２５がオンすると、バッテ
リ２３から一次コイル２２に一次電流が流れ、その後、
パワートランジスタ２５がオフすると、一次コイル２２
の一次電流が遮断されて、二次コイル２６に高電圧が電
磁誘導され、この高電圧によって点火プラグ２７の電極
３６，３７間に火花放電が発生する。この際、放電電流
は点火プラグ２７の接地電極３７から中心電極３６へ流
れ、二次コイル２６を経てコンデンサ３０に充電される
と共に、ツェナーダイオード２８，２９を経てグランド
側に流れる。コンデンサ３０の充電後は、ツェナーダイ
オード２８のツェナー電圧によって規制されるコンデン
サ３０の充電電圧（例えば１２０Ｖ）を電源として電流
検出回路３５が駆動され、後述するようにしてイオン電
流と漏洩電流が検出される。

【００１９】一方、イオン電流と漏洩電流は、放電電流
とは反対方向に流れる。つまり、点火終了後は、コンデ
ンサ３０の充電電圧によって点火プラグ２７の電極３
６，３７間に電圧が印加されるため、気筒内で混合気が
燃焼する際に発生するイオンによって電極３６，３７間
にイオン電流が流れるが、このイオン電流は、中心電極
２７から接地電極２８へ流れ、更に、グランド側から電
流検出抵抗３１を通ってコンデンサ３０に流れる。この
際、電流検出抵抗３１に流れるイオン電流の変化に応じ
て反転増幅回路３３の入力電位Ｖinが変化し、反転増幅
回路３３の出力端子からイオン電流に応じた電圧Ｖが電
流検出信号としてエンジン制御回路３４に出力される。
この反転増幅回路３３の出力電圧Ｖからイオン電流が検
出され、このイオン電流から失火、プレイグニッショ
ン、ノッキング等が検出される。

【００２０】また、点火プラグ２７のくすぶり度合が進
むと、電極３６，３７間の絶縁抵抗値が低下するため、
漏洩電流が中心電極２７から接地電極２８へ流れる。こ
の漏洩電流も、イオン電流と同じ経路で流れ、電流検出
抵抗３１に流れる漏洩電流に応じて反転増幅回路３３の
入力電位Ｖinが変化し、反転増幅回路３３の出力端子か
ら漏洩電流に応じた電圧Ｖが電流検出信号としてエンジ
ン制御回路３４に出力される。但し、イオン電流発生時
には、イオン電流と漏洩電流とが重畳して流れる。

【００２１】次に、図２に基づいて電流検出回路３５の
出力（電流検出信号）に表れるイオン電流と漏洩電流の
波形について説明する。図２の（ａ）は点火プラグ２７
にくすぶりが無い時に混合気が正常に着火した場合の波
形図、（ｂ）は点火プラグ２７にくすぶりが無い時に失
火した場合の波形図、（ｃ）は点火プラグ２７にくすぶ
りが有る時に失火した場合の波形図、（ｄ）は点火プラ
グ２７にくすぶりが有る時に混合気が正常に着火した場
合の波形図である。

【００２２】（ａ）〜（ｄ）のいずれの場合も、時刻ｔ
1 で点火指令信号が立ち上がり、時刻ｔ2 で点火指令信
号が立ち下がることによって、点火プラグ２７の電極３
６，３７間に高電圧が印加される。これにより、（ａ）
と（ｄ）では、時刻ｔ2 から時刻ｔ3 までの間に点火プ
ラグ２７に火花放電が正常に飛んで混合気に着火され、
時刻ｔ4 以後にイオン電流が流れる。このイオン電流
は、気筒内の圧力の上昇に応じて増加し、気筒内の圧力
の低下とともに減少して消滅する。尚、火花放電終了か
らイオン電流が発生するまでの間（ｔ3 −ｔ4 ）は、点
火プラグ２７に接続されている高圧コード等が浮遊イン
ダクタンスや浮遊キャパシタンスを有することに起因し
て、点火コイル２１に残留しているエネルギによるＬＣ
共振が発生し、このＬＣ共振後にイオン電流が流れ始め
る。一方、失火が発生すると、（ｂ）と（ｃ）のよう
に、ＬＣ共振が終了しても、イオン電流が流れない。

【００２３】また、点火プラグ２７にくすぶりが発生し
て電極３６，３７間の絶縁抵抗値が低下していると、
（ｃ）と（ｄ）のように、点火コイル２１の一次電流通
電開始時（点火指令信号の立ち上がり時ｔ1 ）に、二次
コイル２６に電磁誘導される電圧により点火プラグ２７
の電極３６，３７間に漏洩電流がイオン電流と同方向に
流れる。この漏洩電流は点火コイル２１の一次電流通電
開始直後から流れ、くすぶり度合がひどくなるほど漏洩
電流が流れる時間が長くなる傾向がある。

【００２４】更に、点火終了後は、コンデンサ３０の充
電電圧によって点火プラグ２７の電極３６，３７間に電
圧が印加されるため、くすぶりにより電極３６，３７間
の絶縁抵抗値が低下していると、（ｃ）と（ｄ）のよう
に、ＬＣ共振後も電極３６，３７間に漏洩電流がイオン
電流と同方向に流れる。従って、（ｄ）のように、くす
ぶり有りの状態で正常着火した場合には、ＬＣ共振後に
イオン電流と漏洩電流とが重畳して流れるが、イオン電
流は短時間で消滅するため、その後は漏洩電流のみが流
れ続ける。そして、この漏洩電流は、くすぶり度合が進
むほど（換言すれば電極３６，３７間の絶縁抵抗値が低
下するほど）、大きくなる。従って、漏洩電流を検出す
る場合、イオン電流消滅後の時刻ｔ5 で検出すれば、イ
オン電流の影響を受けずに、漏洩電流のみを精度良く検
出することができる。

【００２５】図３は、点火プラグ２７にくすぶりが発生
した場合の等価回路を示している。くすぶり発生時に
は、点火プラグ２７の電極３６，３７間に、くすぶりに
よる漏洩抵抗４１が並列に接続された状態となる。

【００２６】ここで、漏洩抵抗４１の抵抗値をＲn 、電
流検出抵抗３１の抵抗値をＲo 、コンデンサ３０の端子
電圧をＶo 、電流検出抵抗３１の端子電圧（反転増幅回
路３３の入力電圧）をＶinとし、漏洩電流をＩとする
と、オームの法則により次の方程式が成立する。 Ｖin＝Ｉ・Ｒo ……（１） Ｖo ＝Ｉ・（Ｒn ＋Ｒo ） ……（２） これら（１）、（２）式をＲn について解くと、次の
（３）式が得られる。 Ｒn ＝Ｒo ・（Ｖo ／Ｖin−１） ……（３）

【００２７】ここで、コンデンサ３０の端子電圧Ｖo は
ツェナーダイオード２８のツェナー電圧によって規制さ
れ、一定電圧（定数）と考えても良いので、電流検出抵
抗３１の端子電圧Ｖinを検出して上記（３）式に代入す
れば、漏洩抵抗値Ｒn を算出することができ、この漏洩
抵抗値Ｒn から点火プラグ２７のくすぶり度合を判定す
ることが可能である。尚、図１の回路では、電流検出抵
抗３１の端子電圧Ｖinは、反転増幅回路３３で反転増幅
され、電流検出信号としてエンジン制御回路３４に取り
込まれる。

【００２８】一方、エンジン制御回路３４は、マイクロ
コンピュータを主体として構成され、そのＲＯＭ（記憶
媒体）には、燃料噴射制御や点火時期制御を行うための
各種のエンジン制御プログラムが記憶されていると共
に、図４に示すくすぶり検出プログラムや、そのプログ
ラムに使用する図５及び図６のマップや定数等が記憶さ
れている。エンジン制御回路３４は、くすぶり検出プロ
グラムを実行することで、上述した検出方法でくすぶり
を検出する共に、くすぶり状態が所定期間連続して検出
された時には、インストルメントパネル（図示せず）に
設けられた警告ランプ３８（警告手段）を点灯又は点滅
して運転者に警告する。以下、図４のくすぶり検出プロ
グラムの処理内容を説明する。

【００２９】図４のくすぶり検出プログラムは、エンジ
ン制御回路３４から出力される点火指令信号の立ち下が
り時（図２の時刻ｔ2 ）に起動され、特許請求の範囲で
いうくすぶり度合判定手段としての役割を果たす。本プ
ログラムが起動されると、ステップ１０１で、所定時間
Ｔを経過したか否か、つまり、図２に示すイオン電流消
滅後の時刻ｔ5 を経過したか否かを判定し、経過してい
なければ、ステップ１０１で待機する。そして、所定時
間Ｔが経過した時点で、ステップ１０２に進み、電流検
出回路３５の出力電圧Ｖ（電流検出信号）をＡ／Ｄ変換
器（図示せず）を介して読み込んだ後、ステップ１０３
で、漏洩抵抗値Ｒn を前記（３）式により算出する。

【００３０】この後、ステップ１０４〜１０６で、現在
のエンジン運転状態を判定する。エンジン運転状態は、
次の〜によって判定する。 エンジン回転数が例えば６００ｒｐｍ以下、つまり始
動完了前であるか？（ステップ１０４） スロットル開度変化量ΔＴＡが所定量Ａ（例えば３°
／ｍｓ）より大きい、つまり急加速時であるか？（ステ
ップ１０５） 冷却水温ＴＨＷが所定温度Ｂ（例えば１０℃）よりも
低い、つまりエンジン冷間時の燃料増量時であるか？
（ステップ１０５）

【００３１】現在のエンジン運転状態の判定は、まずス
テップ１０４で、エンジン回転数が６００ｒｐｍ以下
（始動完了前）であるか否かを判定し、６００ｒｐｍ以
下であれば、ステップ１０７に進んで、冷却水温ＴＨＷ
をパラメータとする図５の判定レベル補正係数マップを
検索して、現在の冷却水温ＴＨＷに応じた判定レベル補
正係数Ｃを算出する。例えば、冷却水温ＴＨＷが１０℃
以下の始動時（低温始動時）であれば、冷却水温ＴＨＷ
に応じて判定レベル補正係数Ｃを２．０から１．５まで
の範囲で設定し、冷却水温ＴＨＷが１０℃以上の始動時
（通常始動時）であれば、判定レベル補正係数Ｃを１．
５に設定する。ここで、判定レベル補正係数Ｃは、上記
ステップ１０３で算出した漏洩抵抗値Ｒn に乗算される
補正係数である。

【００３２】また、エンジン始動後であれば、ステップ
１０４からステップ１０５に進み、スロットル開度変化
量ΔＴＡが所定量Ａより大きい（つまり急加速時）であ
るか否かを判定し、ΔＴＡ＞Ａであれば、ステップ１０
６に進み、冷却水温ＴＨＷが所定温度Ｂ（例えば１０
℃）よりも低いか否か、つまりエンジン冷間時の燃料増
量時であるか否かを判定する。上述したステップ１０
５，１０６の判定結果が共に「Ｙｅｓ」の場合、つまり
エンジン始動後で上記，の条件が共に成立する場合
には、燃料噴射量が過渡的に増量補正されてくすぶり度
合が過渡的に急変する特定の運転条件と判定し、ステッ
プ１０９に進んで、判定レベル補正係数Ｃを所定時間
（例えば１秒間）だけ、くすぶりが検出されない値（例
えば１００）に設定する。これにより、くすぶり度合の
判定を禁止する。

【００３３】一方、上記ステップ１０５で、スロットル
開度変化量ΔＴＡが所定量Ａ以下（つまり急加速時でな
い）と判定された場合には、ステップ１０８に進み、判
定レベル補正係数Ｃを１．０に設定する。つまり、上記
ステップ１０３で算出した漏洩抵抗値Ｒn を補正せずに
そのままくすぶり度合判定データとして用いる。

【００３４】また、上記ステップ１０６で、冷却水温Ｔ
ＨＷが所定温度Ｂ（例えば１０℃）以上と判定された場
合には、ステップ１１０に進み、冷却水温ＴＨＷをパラ
メータとする図６の判定レベル補正係数マップを検索し
て、現在の冷却水温ＴＨＷに応じた判定レベル補正係数
Ｃを算出する。例えば、冷却水温ＴＨＷが１０〜６０℃
の範囲内（つまり暖機完了前）であれば、判定レベル補
正係数Ｃを２．０に設定し、冷却水温ＴＨＷが６０℃以
上（つまり暖機完了後）であれば、判定レベル補正係数
Ｃを１．０に設定する。

【００３５】以上のようにして、エンジン運転状態に応
じて、ステップ１０７，１０８〜１１０のいずれかのス
テップによって判定レベル補正係数Ｃを設定した後、ス
テップ１１１に進み、ステップ１０３で算出した漏洩抵
抗値Ｒn に判定レベル補正係数Ｃを乗算することで、漏
洩抵抗値Ｒn をエンジン運転状態に応じて補正し、補正
後のＲn を新たな漏洩抵抗値ＲＮとする。

【００３６】この後、ステップ１１２で、補正後の漏洩
抵抗値ＲＮをくすぶり判定値Ｒ1 （例えば１０ＭΩ）と
比較し、漏洩抵抗値ＲＮがくすぶり判定値Ｒ1 より小さ
い状態（つまりくすぶりが検出されている状態）が例え
ば１００サイクル連続したか否かを判定する。もし、Ｒ
Ｎ＜Ｒ1 の状態が１００サイクル連続すれば、点火プラ
グ２７の異常有りと判断して、ステップ１１３に進み、
警告ランプ３８を点灯する。ＲＮ＜Ｒ1 の状態が１００
サイクル連続しなければ、点火プラグ２７の異常無しと
判断して、警告ランプ３８は点灯しない。尚、上記ステ
ップ１１２の処理が特許請求の範囲でいう点火プラグ異
常判定手段として機能する。

【００３７】そして、ステップ１１４で、漏洩抵抗値Ｒ
Ｎをくすぶり回復判定値Ｒ2 （但しＲ2 ＞Ｒ1 ；Ｒ2 は
例えば５０ＭΩ）と比較し、漏洩抵抗値ＲＮがくすぶり
回復判定値Ｒ2 より大きい状態（つまりくすぶり状態が
回復した状態）が例えば１００サイクル連続したか否か
を判定する。もし、警告ランプ３８の点灯中に、ＲＮ＞
Ｒ2 の状態が１００サイクル連続すれば、くすぶり状態
が回復したものと判断して、ステップ１１５に進み、警
告ランプ３８を消灯する。警告ランプ３８の点灯中に、
ＲＮ＞Ｒ2 の状態が１００サイクル連続しなければ、く
すぶりの回復状態がまだ不十分であると判断し、引き続
き警告ランプ３８の点灯を継続する。

【００３８】以上説明した本実施形態によれば、くすぶ
り状態が連続して検出されるサイクル数によってくすぶ
り度合を判定し、このくすぶり度合の判定結果（くすぶ
り検出サイクル数）から点火プラグ２７の異常の有無を
判定するようにしたので、運転中に、点火プラグ２７の
電極３６，３７間に流れる電流から、くすぶりによる点
火プラグ２７の異常を速やかに検出することができ、点
火プラグ２７の清掃・交換等の修理を早期に行うことが
できる。

【００３９】しかも、エンジン運転状態に応じて判定レ
ベル補正係数Ｃを設定し（ステップ１０４〜１１０）、
この判定レベル補正係数Ｃを漏洩抵抗値Ｒn に乗算する
ことで、漏洩抵抗値Ｒn をエンジン運転状態に応じて補
正するようにしたので、エンジン運転状態に応じた最適
な判定レベルでくすぶり度合を判定することが可能とな
り、エンジン運転状態の影響を極力排除した信頼性の高
いくすぶり度合の判定を行うことができる。

【００４０】尚、判定レベル補正係数Ｃを漏洩抵抗値Ｒ
n に乗算する代わりに、ステップ１１２で用いるくすぶ
り判定値Ｒ1 を判定レベル補正係数Ｃで除算すること
で、くすぶり判定値Ｒ1 をエンジン運転状態に応じて補
正するようにしても良いことは言うまでもない。

【００４１】また、本実施形態では、燃料噴射量が過渡
的に増量補正されてくすぶり度合が過渡的に急変する特
定の運転条件（エンジン始動後でΔＴＡ＞Ａ且つＴＨＷ
＜Ｂ）の場合に、くすぶり度合の判定を禁止するように
したので、くすぶり度合が過渡的に急変する不安定な状
態でくすぶり度合を判定せずに済み、その後、くすぶり
度合が安定するのを待って、くすぶり度合を判定するこ
とができ、くすぶり度合の判定精度を向上することがで
きる。

【００４２】尚、特定の運転条件の判定基準は適宜変更
しても良く、特定の運転条件であるか否かを、冷却水
温、エンジン回転数、負荷変化量（スロットル開度変化
量）の少なくとも１つに基づいて判定すれば良い。冷却
水温、エンジン回転数、負荷変化量は、いずれも燃料噴
射量を増量補正するか否かの判断基準となるパラメータ
であるため、これらのうちの少なくとも１つに基づいて
特定の運転条件であるか否かを判定すれば、燃料噴射量
の過渡的増量時（ひいてはくすぶり度合の過渡急変時）
を特定の運転条件として検出することができる。

【００４３】また、本実施形態では、電流検出回路３５
の出力電圧から漏洩抵抗値Ｒn を算出してくすぶり度合
を判定するようにしたが、電流検出回路３５の出力電圧
をくすぶり判定電圧と比較してくすぶり度合を判定する
ようにしても良い。つまり、くすぶり度合が進行して漏
洩抵抗値Ｒn が低下するほど、漏洩電流Ｉが増加して電
流検出抵抗３１の端子電圧Ｖinの絶対値が増加し、電流
検出回路３５の出力電圧が高くなるという関係があるた
め、電流検出回路３５の出力電圧がくすぶり判定電圧以
上であるか否かでくすぶり度合を判定することが可能で
ある。この場合も、エンジン運転状態に応じて電流検出
回路３５の出力電圧又はくすぶり判定電圧を補正すれ
ば、エンジン運転状態の影響を極力排除した信頼性の高
いくすぶり度合の判定を行うことができる。

【００４４】また、本実施形態では、くすぶり度合が回
復する場合があることを考慮し、漏洩抵抗値ＲＮがくす
ぶり回復判定値Ｒ2 より大きい状態が例えば１００サイ
クル連続した時に、くすぶり状態が回復したものと判断
して、警告ランプ３８を消灯するようにしたため、警告
ランプ３８の点灯期間をエンジン運転中のくすぶり度合
の変化に合わせて適正化できる。

【００４５】しかも、くすぶり回復判定値Ｒ2 をくすぶ
り判定値Ｒ1 よりも大きい値に設定して、警告ランプ３
８の点灯／消灯にヒステリシス特性を持たせるようにし
たので、警告ランプ３８の点灯／消灯が頻繁に切り替わ
る事態を回避できる。

【００４６】尚、くすぶり回復判定値Ｒ2 がくすぶり判
定値Ｒ1 と同じ値であっても良く、この場合でも、ステ
ップ１１４で判定するＲＮ＞Ｒ2 の状態が連続するサイ
クル数を、ステップ１１２で判定するＲＮ＜Ｒ1 の状態
が連続するサイクル数よりもある程度大きく設定すれ
ば、本実施形態と同じように、警告ランプ３８の点灯／
消灯にヒステリシス特性を持たせることができる。

【００４７】また、本実施形態では、イオン電流消滅後
の時刻ｔ5 で漏洩電流を検出するようにしたため、漏洩
電流のみを精度良く検出することができ、イオン電流の
影響を受けない安定したくすぶり度合の判定が可能とな
る。

【００４８】尚、漏洩電流の検出タイミングは、イオン
電流消滅後に限定されず、図２（ｃ），（ｄ）に示すよ
うに、点火指令信号の立ち上がり時（時刻ｔ1 ）直後に
流れる漏洩電流を検出するようにしても良い。点火指令
信号の立ち上がり直後に流れる漏洩電流は、くすぶり度
合がひどくなるほど、漏洩電流が流れる時間が長くなる
傾向があるため、点火指令信号の立ち上がり時（時刻ｔ
1 ）から漏洩電流が流れる時間を計測してくすぶり度合
を判定するようにしても良い。

【００４９】その他、本発明は、くすぶり度合の進行が
検出された時に、くすぶり回復制御（例えば点火プラグ
２７の火花放電を強くしたり、点火時期を進角して燃焼
温度を高くしたりすることで点火プラグ２７の自己清浄
を促進させる制御等）を行うようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における点火制御系と電流
検出回路の構成を示す電気回路図

【図２】点火プラグにくすぶりが無い時に混合気が正常
に着火した場合の電流検出信号の波形図、（ｂ）は点火
プラグにくすぶりが無い時に失火した場合の電流検出信
号の波形図、（ｃ）は点火プラグにくすぶりが有る時に
失火した場合の電流検出信号の波形図、（ｄ）は点火プ
ラグにくすぶりが有る時に混合気が正常に着火した場合
の電流検出信号の波形図

【図３】くすぶり発生時の電流検出回路の等価回路を示
す回路図

【図４】くすぶり検出プログラムの処理の流れを示すフ
ローチャート

【図５】エンジン始動時の判定レベル補正係数マップを
概念的に示す図

【図６】低水温・加速時の判定レベル補正係数マップを
概念的に示す図

【符号の説明】

２１…点火コイル、２２…一次コイル、２３…バッテ
リ、２４…イグナイタ、２５…パワートランジスタ、２
６…二次コイル、２７…点火プラグ、２８，２９…ツェ
ナーダイオード、３１…電流検出抵抗、３３…反転増幅
回路、３４…エンジン制御回路（くすぶり度合判定手
段，点火プラグ異常判定手段）、３５…電流検出回路
（電流検出手段）、３６…中心電極、３７…接地電極、
３８…警告ランプ（警告手段）、４１…漏洩抵抗。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高桑 栄司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 茂木 和久 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岸 宏尚 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点火プラグの電極間に電圧を印加して電
   極間に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記電流検出手段の出力に基づいて前記点火プラグのく
   すぶり度合を判定するくすぶり度合判定手段と、 前記くすぶり度合判定手段の判定結果に基づいて前記点
   火プラグの異常の有無を判定する点火プラグ異常判定手
   段とを備えていることを特徴とする内燃機関の点火プラ
   グ異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記くすぶり度合判定手段は、内燃機関
   の運転状態に応じて判定レベルを補正する手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の点火プラ
   グ異常検出装置。
3. 【請求項３】 前記くすぶり度合判定手段は、くすぶり
   度合が過渡的に急変する特定の運転条件の時にくすぶり
   度合の判定を禁止する手段を有することを特徴とする請
   求項１又は２に記載の内燃機関の点火プラグ異常検出装
   置。
4. 【請求項４】 前記特定の運転条件は、燃料噴射量の過
   渡的な増量補正であることを特徴とする請求項３に記載
   の内燃機関の点火プラグ異常検出装置。
5. 【請求項５】 前記くすぶり度合判定手段は、前記特定
   の運転条件であるか否かを、冷却水温、内燃機関回転
   数、負荷変化量の少なくとも１つに基づいて判定するこ
   とを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関の点火
   プラグ異常検出装置。
6. 【請求項６】 前記くすぶり度合判定手段は、前記電流
   検出手段で検出した電流値から前記点火プラグの電極間
   の漏洩抵抗値を算出し、この漏洩抵抗値に基づいて前記
   点火プラグのくすぶり度合を判定することを特徴とする
   請求項１乃至５のいずれかに記載の内燃機関の点火プラ
   グ異常検出装置。
7. 【請求項７】 前記くすぶり度合判定手段は、内燃機関
   の気筒内で混合気が燃焼する際に発生するイオンの発生
   期間以外の期間における前記電流検出手段の出力に基づ
   いて前記点火プラグのくすぶり度合を判定することを特
   徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の
   点火プラグ異常検出装置。
8. 【請求項８】 前記点火プラグ異常判定手段が前記点火
   プラグの異常有りと判定した時に運転者に警告する警告
   手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至７のい
   ずれかに記載の内燃機関の点火プラグ異常検出装置。