(57)【要約】【課題】内燃機関の点火制御装置において、より適切に混合気を点火することを可能とする。【解決手段】内燃機関の点火制御装置（１０）は、２次電流である第１電流を発生可能な第１コイル（２２０ａ）と、２次電流である第２電流を発生可能な第２コイル（２２０ｂ）と、２次電流が供給されることで放電可能な第１点火プラグ（２３０ａ）と、２次電流が供給されることで放電可能な第２点火プラグ（２３０ｂ）と、第１電流を、第１点火プラグ及び第２点火プラグのうちいずれか一方の点火プラグに供給可能であると共に、第２電流を、いずれか一方の点火プラグに供給可能なスイッチ素子（２２０ａ、２２０ｂ）と、第１電流及び第２電流を、内燃機関の運転状態に応じた所定タイミングで、いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、スイッチ素子を制御する制御手段（１００）とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒に設けられる点火プラグの点火制御装置であって、
２次電流である第１電流を発生可能な第１コイルと、
２次電流である第２電流を発生可能な第２コイルと、
前記２次電流が供給されることで放電可能な第１点火プラグと、
前記２次電流が供給されることで放電可能な第２点火プラグと、
前記発生された第１電流を、前記第１点火プラグ及び前記第２点火プラグのうちいずれか一方の点火プラグに供給可能であると共に、前記発生された第２電流を、前記いずれか一方の点火プラグに供給可能なスイッチ素子と、
前記第１電流及び前記第２電流を、前記内燃機関の運転状態に応じた所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御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制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を異なるタイミングで前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように前記スイッチ素子を制御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制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記運転状態が成層燃焼の運転状態又は冷間運転状態である場合、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに、放電時間を長くさせる前記所定タイミングで夫々供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記運転状態が希薄燃焼の運転状態である場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記運転状態が高負荷又は全負荷の運転状態である場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１から５のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記いずれか一方の点火プラグにおける放電時期が進角するように、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記運転状態が温間の部分負荷の運転状態又は理想空燃比の条件下の運転状態である場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流を前記第１点火プラグに供給すると共に、前記第２電流を前記第２点火プラグに供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１から７のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記運転状態が成層燃焼の運転状態又は冷間運転状態でない場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１から８のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１０】
内燃機関の気筒に設けられる点火プラグの点火制御装置であって、
２次電流である第１電流を発生可能な第１コイルと、
２次電流である第２電流を発生可能な第２コイルと、
前記２次電流が供給されることで放電可能な第１点火プラグと、
前記２次電流が供給されることで放電可能な第２点火プラグと、
前記発生された第１電流を、前記第１点火プラグ及び前記第２点火プラグのうちいずれか一方の点火プラグに供給可能であると共に、前記発生された第２電流を、前記いずれか一方の点火プラグに供給可能なスイッチ素子と、
前記気筒内での燃焼状態を特定する特定手段と、
前記第１電流及び前記第２電流を、前記特定された燃焼状態に応じた所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【請求項１１】
前記特定手段は、前記気筒内での失火状態を特定する失火特定手段を含み、
前記制御手段は、前記第１電流及び前記第２電流を、前記特定された失火状態に応じた前記所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記特定された失火状態が完全失火状態である場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御し、前記特定された失火状態が半失火状態である場合、前記第１電流を前記第１点火プラグに供給すると共に、前記第２電流を前記第１点火プラグと同じ気筒に設けられた前記第２点火プラグに供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１３】
前記失火特定手段は、前記気筒内の燃焼圧波形、排気ガスの成分、及びイオン電流のうち少なくとも１つに関する定量的又は定性的な情報に基づいて、前記失火状態を特定することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１４】
前記特定手段は、前記気筒内での点火プラグのくすぶり状態を特定可能なくすぶり特定手段を含み、
前記制御手段は、前記第１電流及び前記第２電流を、前記特定されたくすぶり状態に応じた前記所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１０から１３のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記くすぶり状態が特定された場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１６】
前記特定手段は、前記気筒内での点火プラグの磨耗状態を特定可能な磨耗状態特定手段を含み、
前記制御手段は、前記第１電流及び前記第２電流を、前記特定された磨耗状態に応じた前記所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１０から１５のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記磨耗状態が特定された場合、前記所定タイミングとして、前記第１電流及び前記第２電流を前記いずれか一方の点火プラグに同時に供給するように前記スイッチ素子を制御することを特徴とする請求項１６に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１８】
前記内燃機関は、複数の気筒を有し、
前記第１点火プラグは、前記複数の気筒のうち第１気筒に設けられ、
前記第２点火プラグは、前記複数の気筒のうち第２気筒に設けられることを特徴とする請求項１から１７のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１９】
前記第１点火プラグ及び前記第２点火プラグは、同じ気筒に設けられることを特徴とする請求項１から１７のうちいずれか一項に記載の内燃機関の点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の点火制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、特許文献１等には、各気筒の点火プラグが専用の点火コイルに接続され、夫々の点火コイルをその気筒の点火時に駆動する内燃機関の点火装置について開示されている。特に、位相が３６０°異なる点火コイルの二次側が相互に接続され、並列に接続された各点火コイルに同一方向の電流が流れることを許容するダイオードを有する点火装置について開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、内燃機関用の重ね放電式点火装置について開示されている。特に、点火コイルの２次側に得られる高出力電流に別途に設けられた昇圧回路の出力電流を加算的に重畳する等の処理を施した、所謂、重ね放電式点火装置に関する技術について開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、１点点火エンジンの既存の制御ユニットを多点点火に適用を可能とした点火装置について開示されている。特に、気筒の異なるメイン点火プラグとサブ点火プラグとを１つの点火コイルで点火する点火装置に関する技術について開示されている。
【０００５】
また、特許文献４には、３個以上の点火プラグを直列配置し、且つスワール生成手段を備えるエンジンにおいて、サブ点火プラグの点火エネルギをメイン点火プラグより大きく、またはサブ点火プラグの放電期間を長く設定する点火装置に関する技術について開示されている。
【０００６】
また、特許文献５には、ピストン又は燃焼室壁面の一部に複数のサブ点火を配置し、中央付近にメイン点火を配置し、メインとサブを電気的に直列に接続し、サブ間は電気的に並列に接続する点火装置に関する技術について開示されている。
【０００７】
また、特許文献６には、コイル内に別途、ＤＣ／ＤＣを搭載し、電流量を可変にする点火装置に関する技術について開示されている。
【０００８】
また、特許文献７には、点火プラグのイオン電流により失火を検出する技術について開示されている
また、特許文献８及び特許文献９には、検出された点火プラグの電極間の漏洩電流によって、点火プラグの絶縁碍子の表面にカーボンなどの物質が付着して当該点火プラグの電極間の抵抗値（即ち、絶縁抵抗）が低下する現象、所謂、点火プラグのくすぶりを検出する技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−００５１６５号公報
【特許文献２】特許３０６１５４０号
【特許文献３】特開２００５−１６３５５０号公報
【特許文献４】特開平８−４６４１号公報
【特許文献５】特開２００１−１２３３７号公報
【特許文献６】特開２００６−６３９７３号公報
【特許文献７】特開２００６−３３６５３４号公報
【特許文献８】特開平１１−５０９４１号公報
【特許文献９】特開平１１−１３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献１等によれば、点火プラグにおいて、要求される放電状態は、内燃機関の運転状態に応じて異なるため、混合気を適切に点火することができない可能性があるという技術的な問題点が生じる。
【００１１】
そこで、本発明は、例えば上記の問題点に鑑みなされたものであり、より適切に混合気を点火することが可能な内燃機関の点火制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係る第１の内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の気筒に設けられる点火プラグの点火制御装置であって、２次電流である第１電流を発生可能な第１コイルと、２次電流である第２電流を発生可能な第２コイルと、前記２次電流が供給されることで放電可能な第１点火プラグと、前記２次電流が供給されることで放電可能な第２点火プラグと、前記発生された第１電流を、前記第１点火プラグ及び前記第２点火プラグのうちいずれか一方の点火プラグに供給可能であると共に、前記発生された第２電流を、前記いずれか一方の点火プラグに供給可能なスイッチ素子と、前記第１電流及び前記第２電流を、前記内燃機関の運転状態に応じた所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御する制御手段とを備える。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る第２の内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の気筒に設けられる点火プラグの点火制御装置であって、２次電流である第１電流を発生可能な第１コイルと、２次電流である第２電流を発生可能な第２コイルと、前記２次電流が供給されることで放電可能な第１点火プラグと、前記２次電流が供給されることで放電可能な第２点火プラグと、前記発生された第１電流を、前記第１点火プラグ及び前記第２点火プラグのうちいずれか一方の点火プラグに供給可能であると共に、前記発生された第２電流を、前記いずれか一方の点火プラグに供給可能なスイッチ素子と、前記気筒内での燃焼状態を特定する特定手段と、前記第１電流及び前記第２電流を、前記特定された燃焼状態に応じた所定タイミングで、前記いずれか一方の点火プラグに夫々供給するように、前記スイッチ素子を制御する制御手段とを備える。
【００１４】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関の点火制御装置を図式的に示した模式図である。
【図２】本実施形態に係る点火装置の基本構成を図式的に示したブロック図である。
【図３】本実施形態に係る点火装置内のコイル部の基本構成を図式的に示したブロック図である。
【図４】本実施形態に係るスイッチ素子の動作の種類を概念的に示した表である。
【図５】本実施形態に係る４気筒での点火時期を図式的に示したダイアグラム（図５（ａ））、及び、スイッチ素子の動作の種類を概念的に示した表（図５（ｂ））である。
【図６】本実施形態に係る点火プラグの放電状態のパターンにおける、要因としての放電電流の時間変化、効果、適用される運転領域を示した表である。
【図７】第２実施形態に係る点火装置の基本構成を図式的に示したブロック図である。
【図８】第２実施形態に係る点火装置における実際に点火を行う点火プラグと、当該点火プラグに電流を供給する供給元となるコイル部の数との組み合わせを示した表である。
【図９】第３実施形態に係る点火装置の基本構成を図式的に示したブロック図である。
【図１０】第３実施形態に係る点火装置における実際に点火を行う点火プラグと、当該点火プラグに電流を供給する供給元となるコイル部の数との組み合わせを示した表である。
【図１１】第４実施形態に係る放電状態のパターンを切り替える運転領域を図式的に示したグラフである。
【図１２】第４実施形態に係るＥＧＲの実施時又はエアリーンバーンの実施時の燃焼室内の様子を図式的に示した気筒の断面図（図１２（ａ））、並びに、放電状態を電流の時間変化で示したグラフ（図１２（ｂ））である。
【図１３】第４実施形態に係る成層燃焼時の燃焼室内の様子を図式的に示した気筒の断面図（図１３（ａ））、並びに、放電状態を電流の時間変化で示したグラフ（図１３（ｂ））である。
【図１４】第４実施形態に係る各気筒が１つの点火プラグを有する場合における、運転領域及び放電状態のパターンを示した表である。
【図１５】第４実施形態に係る各気筒が複数の点火プラグを有する場合における、運転領域及び放電状態のパターンを示した表である。
【図１６】第５実施形態に係る失火を含む燃焼状態を判定するための３種類の燃焼圧の時間変化を示したグラフである。
【図１７】第５実施形態に係る失火を含む燃焼状態を判定するための一酸化炭素（ＨＣ）濃度の時間変化又は酸素（Ｏ２）濃度の時間変化を示したグラフ（図１７（ａ））、並びに、失火を含む燃焼状態を判定するための二酸化炭素（ＣＯ２）濃度の時間変化を示したグラフ（図１７（ｂ））である。
【図１８】第５実施形態に係るイオン電流を利用して失火を含む燃焼状態を判定するため判定処理の流れを示したフローチャートである。
【図１９】第５実施形態に係る各気筒が１つの点火プラグを有する場合における、失火を含む燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図２０】第５実施形態に係る各気筒が複数の点火プラグを有する場合における、失火を含む燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図２１】図２０に示された放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れのサブルーチンを示したフローチャートである。
【図２２】第６実施形態に係るくすぶりの発生に応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図２３】第６実施形態に係る点火装置において放電状態のパターンが切り替えられた様子を図式的に示したブロック図である。
【図２４】第７実施形態に係る点火プラグの磨耗の進行度合いに応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。
【図２５】第７実施形態に係る点火プラグの磨耗量と放電回数との相関関係を示したグラフである。
【図２６】一般例に係る磨耗が少ない点火プラグでの放電を図式的に示した模式図（図２６（ａ））、比較例に係る磨耗が進行した点火プラグでの放電を図式的に示した模式図（図２６（ｂ））、及び、第７実施形態に係る磨耗が進行した点火プラグでの放電を図式的に示した模式図（図２６（ｂ））である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
（基本構成）
最初に、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の点火制御装置の基本構成について説明する。ここに、図１は、第１実施形態に係る内燃機関の点火制御装置を図式的に示した模式図である。
【００１８】
図１に示されるように、第１実施形態に係る内燃機関の点火制御装置１０は、ＥＣＵ１００、及び、エンジン３００を備えて構成されている。
【００１９】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、車両１０の動作全体を制御する電子制御ユニットであり、本発明に係る「内燃機関の点火制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述される放電状態のパターンの切り替え制御処理を実行することが可能に構成されている。
【００２０】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「内燃機関の点火制御装置」の一例として機能する一体の電子制御ユニットである。従って、本発明に係る「制御手段」における各動作は、全てＥＣＵ１００によって実行される。但し、本発明に係る各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれらは、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００２１】
エンジン３００は、車両１０の動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンである。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば複数の気筒を有し、当該複数の気筒の各々における燃焼室においてガソリン、アルコール又はそれらの混合燃料等各種形態を採り得る燃料が燃焼した際に発生する動力の少なくとも一部を、例えばピストン及びコネクティングロッド等の機械的な伝達経路を経て、例えばクランク軸等の機関出力軸を介して車両の車軸に出力可能な機関であり、且つ燃料が、例えば電子制御式インジェクタ等の噴射手段を介して気筒内部に直接噴射される所謂「直噴」と称される形態を有する機関を包括する概念である。但し、燃料の一部が直噴の形態の下で噴射される限りにおいて、本発明に係る内燃機関には、吸気ポートに燃料を噴射する噴射手段が備わっていてもよい。即ち、本発明に係る内燃機関は、所謂二系統噴射型の内燃機関であってもよい。
【００２２】
エンジン３００は、気筒３０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２００による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン３０３の往復運動を、コネクティングロッド３０４を介してクランクシャフト３０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００２３】
クランクシャフト３０５近傍には、クランクシャフト３０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ３０６が設置されている。このクランクポジションセンサ３０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ３０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン３００の回転速度が算出される構成となっている。
【００２４】
尚、エンジン３００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒３０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒３０１の構成は相互に等しいため、図１においては一の気筒３０１についてのみ説明を行うこととする。また、本発明に係る内燃機関における気筒数及び各気筒の配列形態は、エンジン３００のものに限定されず、例えば、６気筒、８気筒或いは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよく、各種の態様を採ることが可能である。
【００２５】
エンジン３００において、外部から吸入された空気は吸気管３０７を通過し、吸気ポート３１０を介して吸気バルブ３１１の開弁時に気筒３０１内部へ導かれる。一方で、気筒内部３０１には、インジェクタ３１２における燃料噴射弁が露出しており、燃料を直接気筒内部に噴射することが可能に構成されている。インジェクタ３１２から噴射された燃料は、吸気バルブ３１１の開弁時に吸入された吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
【００２６】
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介して図示せぬ高圧ポンプに供給される。高圧ポンプは、この燃料を、各気筒に共有され且つ燃料を高圧状態で貯留可能に構成された不図示のコモンレールに対し圧送供給する。コモンレールには、気筒３０１各々に対応するインジェクタ３１２が接続されており、気筒３０１各々において気筒３０１内部に直接燃料が噴射される構成となっている。
【００２７】
点火プラグを有する点火装置２００は、燃焼室３３０の上部において電極が燃焼室２３０内に臨むようにして配置されており、点火電極に要求放電電圧が印加されると火花を飛ばす。これにより、混合ガスが燃焼する。特に、点火プラグは、所謂、イオン電流を検出可能なイオン電流センサを有する。このイオン電流センサは、例えばイオン電流検出回路であり、より詳細には、ツェナーダイオード、コンデンサ、イオン電流検出抵抗、反転増幅回路等から構成される。このイオン電流センサとＥＣＵとによって、本発明に係る「失火特定手段」、「特定手段」が構成されている。燃焼室３３０は、気筒の内部において、ピストン３０３よりも上側の空間をいう。ピストン３０３は、燃焼室３３０での燃焼に伴い、気筒の内部を往復運動する。つまり、燃焼室３３０の容積や、気筒内の圧力はピストン３０３の位置に応じて変化する。気筒内圧力センサ３３２は、気筒内の圧力を検出する。ピストン３０３の往復運動は、コネクションロッド３０４を介してクランクシャフト３０５の回転運動に変換され、これが当該エンジン３００の出力となる。尚、気筒内圧力センサ３３２によって、本発明に係る「失火特定手段」、「特定手段」が構成されている。
【００２８】
気筒３０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ３１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ３１３の開弁時に排気ポート３１４を介して排気管３１５に導かれる。
【００２９】
一方、吸気管３０７における、吸気ポート３１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ３０８が配設されている。このスロットルバルブ３０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ３０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的にはアクセル開度に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ３０９を制御するが、スロットルバルブモータ３０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ３０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００３０】
排気管３１５には、三元触媒３１６が設置されている。三元触媒３１６は、エンジン３００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能な触媒である。尚、触媒装置の採り得る形態は三元触媒に限定されず、例えば三元触媒に代えて或いは加えて、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒の各種触媒が設置されていてもよい。
【００３１】
また、排気管３１５には、エンジン３００の排気の空燃比、例えば酸素、一酸化炭素、炭化水素等の排気の含有成分を検出することが可能に構成された排気センサ３１７が設置されている。尚、排気センサ３１７によって、本発明に係る「失火特定手段」が構成されている。更に、気筒３０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン３００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ３１８が配設されている。水温センサ３１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された冷却水温は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
【００３２】
排気管３１５及びその周辺には、以下のような装置が備わる。排気バルブ３１３は、排気行程において開弁され、その他の圧縮、燃焼、及び吸入行程において閉弁され、燃焼室３３０内から排気を適宜排出する。排気再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：ＥＧＲ）装置３２９は、排気の一部を、ＥＧＲ管３３３を介して吸気管３０７に環流させる。この環流量（即ち、ＥＧＲ量）は、ＥＧＲ管３３３に管路に設置されたＥＧＲ弁（不図示）の開度に応じて調整される。ＥＧＲ弁開度センサ（不図示）は、ＥＧＲ弁の開度乃至ＥＧＲ量を検出する。
【００３３】
ここで、本発明に係る内燃機関では、例えば、内燃機関における物理的又は機械的な構成要素相互間の直接的な接触を防止する、或いは当該構成要素の焼き付きを防止する等の目的から、例えば気筒３０１を収容するシリンダブロック下方に設置されたオイルパン等に一時的に貯留される、例えばエンジンオイル等の潤滑油が、例えば電気駆動式或いは機械駆動式等の各種形態を採り得る吐出手段、或いは更にオイルストレーナ等の吸引手段を適宜含み得る概念としての循環手段の作用により、例えば予め物理的に又は機械的に構築された循環経路内を循環供給される構成となっている。
【００３４】
例えば、吸気バルブ３０８及び排気バルブ３１１を駆動する、例えば吸気カム、吸気カムシャフト、排気カム及び排気カムシャフト（いずれも符号省略）等を含み得る吸気動弁系及び排気動弁系は、シリンダブロック上部に位置する金属製のシリンダヘッドに収容されている。シリンダヘッド内に収容されるこれら吸気動弁系及び排気動弁系には、エンジンオイルが循環供給され、各部の動作の潤滑化及び焼き付き防止が図られる構成となっている。また、気筒３０１内部においても、例えばクランクシャフト３０５、コネクティングロッド３０４及びピストン３０３相互間の、更にはピストン３０３と気筒３０１内壁（即ち、ボア）との間の摺動を円滑化するために、エンジンオイルが循環供給され、動作の潤滑化及び各部の焼き付き防止が図られる構成となっている。
【００３５】
一方、このようにエンジン３００の各部に循環供給されるエンジンオイルは、シリンダブロック下方に設置されたオイルパンに一時的に貯留される構成となっている。当該オイルパンには、電気駆動式のポンプたる電動オイルポンプを含む循環装置（不図示）が設置されており、オイルパンに貯留されたエンジンオイルを、不図示の循環供給路を介して上述した各種対象部位に循環供給することが可能に構成されている。この電動オイルポンプは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００の制御によって、その駆動状態が制御される構成となっている。尚、エンジンオイルの循環形態は、エンジン３００における各部の動作の潤滑化及び焼き付き防止を図り得る限りにおいて本実施形態のものに限定されず各種態様を採ってよい。
【００３６】
（点火装置の基本構成）
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態に係る点火装置の基本構成について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る点火装置の基本構成を図式的に示したブロック図である。尚、図２において、上述した図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。また、図３は、本実施形態に係る点火装置内のコイル部の基本構成を図式的に示したブロック図である。
【００３７】
図２に示されるように、本実施形態に係る点火装置２００は、コイル部（所謂、コイルパッケージ）２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、スイッチ素子（所謂、スイッチング素子）２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ、及び、点火プラグ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄを備えて構成されている。本実施形態に係るスイッチ素子は、例えばトランジスタによって構成され、電子回路の電流を流したり、電流を流さなかったりする作用、所謂、スイッチ作用を実現可能に構成されている。
【００３８】
ＥＣＵ１００の制御下で、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を点火する場合、先ず、ＥＣＵ１００は、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を燃焼させるための点火信号ＩＧをコイル部２１０ａに向けて出力する。と同時に又は相前後して、ＥＣＵ１００は、コイル部２１０ａから点火プラグ２３０ａへの２次電流（以下、適宜、電流と称す）の流れを許可させるスイッチ信号ＳＷをスイッチ素子２２０ａに向けて出力する。次に、このスイッチ信号ＳＷがスイッチ素子２２０ａに入力されると、スイッチ素子２２０ａは、コイル部２１０ａにおいて発生した電流を点火プラグ２３０ａへ向けて実際に流す。この電流に応じて、点火プラグ２３０ａにおいて、放電火花が発生し、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００３９】
より詳細には、図３に示されるように、コイル部２１０ａは、トランジスタ２１１ａ、１次側コイル２１２ａ、２次側コイル２１３ａ、ダイオード２１４ａを備えて構成されている。典型的には、ダイオード２１４ａ、高耐圧ダイオードであることが好ましい。これにより、２次電流の逆流を効果的に防止できる。
【００４０】
ＥＣＵ１００からトランジスタ２１１ａに向けて点火信号ＩＧが出力されると、１次側コイル２１２ａに電流が流れ、２次側コイル２１３ａに高電圧が発生する。コイル部２１０ａの２次側コイル２１３ａから点火プラグ２３０ａへの電流の流れと電圧の印加とを許可させるスイッチ信号ＳＷに応じて、スイッチ素子２２０ａは、２次側コイル２１３ａで発生した高電圧を点火プラグ２３０ａに実際に印加させる。この印加された高電圧に応じて、点火プラグ２３０ａの放電ギャップＧａｐにおいて、放電火花が発生し、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００４１】
概ね同様にして、ＥＣＵ１００の制御下で、気筒（＃２）２１ｂの燃焼室の混合気を点火する場合、先ず、ＥＣＵ１００は、気筒（＃２）２１ｂの燃焼室の混合気を燃焼させるための点火信号ＩＧをコイル部２１０ｂに向けて出力する。と同時に又は相前後して、ＥＣＵ１００は、コイル部２１０ｂから点火プラグ２３０ｂへの電流の流れを許可させるスイッチ信号ＳＷをスイッチ素子２２０ｂに向けて出力する。次に、このスイッチ信号ＳＷがスイッチ素子２２０ｂに入力されると、スイッチ素子２２０ｂは、コイル部２１０ｂにおいて発生した電流を点火プラグ２３０ｂへ向けて実際に流す。この電流に応じて、点火プラグ２３０ｂにおいて、放電火花が発生し、気筒（＃２）２１ｂの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００４２】
より詳細には、図３に示されるように、コイル部２１０ｂは、トランジスタ２１１ｂ、１次側コイル２１２ｂ、２次側コイル２１３ｂ、ダイオード２１４ｂを備えて構成されている。
【００４３】
ＥＣＵ１００からトランジスタ２１１ｂに向けて点火信号ＩＧが出力されると、１次側コイル２１２ｂに電流が流れ、２次側コイル２１３ｂに高電圧が発生する。コイル部２１０ｂの２次側コイル２１３ｂから点火プラグ２３０ｂへの電流の流れと電圧の印加とを許可させるスイッチ信号ＳＷに応じて、スイッチ素子２２０ｂは、２次側コイル２１３ｂで発生した高電圧を点火プラグ２３０ｂに実際に印加させる。この印加された高電圧に応じて、点火プラグ２３０ｂの放電ギャップＧａｐにおいて、放電火花が発生し、気筒（＃２）２１ｂの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００４４】
尚、気筒（＃３）２１ｃ及び気筒（＃４）２１ｄの燃焼室の混合気を点火する場合についても、上述した気筒（＃１）２１ａ及び気筒（＃２）２１ｂと概ね同様なので、説明を省略する。
【００４５】
特に、本実施形態に係るスイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄは、コイル部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄから点火プラグ２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄへ向かって流れる電流の流路を夫々変更可能であるように構成されている。次に、これらのスイッチ素子の動作原理について説明する。
【００４６】
（スイッチ素子）
ここで、図４を参照して、本実施形態に係るスイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄの動作原理について説明する。ここに、図４は、本実施形態に係るスイッチ素子の動作の種類を概念的に示した表である。
【００４７】
図４に示されるように、スイッチ素子の動作には、３種類ある。
【００４８】
即ち、１種類目のスイッチ素子の動作は、一のコイル部から、この一のコイル部にとって基準となる点火プラグに向かって電流を流す「タイプＡ」の動作である。ここに、本実施形態に係る「基準となる点火プラグ」とは、一のコイル部と最優先で１対１に対応付けられている点火プラグを意味する。典型的には、上述の図２及び図３に示されているように、コイル部２１０ａには最優先で（言い換えると、１次的には、原則的には、デフォールト的には）点火プラグ２３０ａが１対１に対応付けられている。コイル部２１０ｂには最優先で点火プラグ２３０ｂが１対１に対応付けられている。コイル部２１０ｃには最優先で点火プラグ２３０ｃが１対１に対応付けられている。コイル部２１０ｄには最優先で点火プラグ２３０ｄが１対１に対応付けられている。但し、コイル部は、２次的には（言い換えると、例外的には）、この基準となる点火プラグを除く他の点火プラグへ電流を流すことも可能である。
【００４９】
具体的には、図４中の「タイプＡ」に示されているように、スイッチ素子において、電流の入力口Ｐｉから、出力口Ｐｏへ向かう電流の流れを許可するスイッチ信号（以下、適宜、このスイッチ信号を「スイッチ信号ＳＷＡ」と称す）に応じて、入力口Ｐｉから出力口Ｐｏへ実際に電流が流れる。特に、スイッチ素子の電流の入力口Ｐｉは、一のコイル部に接続されていると共に、スイッチ素子の電流の出力口Ｐｏは、一のコイル部に対応した一の点火プラグ、即ち、一のコイル部にとって基準となる点火プラグに接続されている。
【００５０】
２種類目のスイッチ素子の動作は、一のコイル部から、この一のコイル部にとって基準となる点火プラグを除く他の点火プラグに電流を流す「タイプＢ」の動作である。具体的には、図４中の「タイプＢ」に示されているように、スイッチ素子において、電流の入力口Ｐｉから、出力口Ｐｏへ向かう電流の流れを禁止すると共に、スイッチ素子において、電流の入力口Ｐｉから、共有口Ｐｓへ向かう電流の流れを許可するスイッチ信号（以下、適宜、このスイッチ信号を「スイッチ信号ＳＷＢ」と称す）に応じて、入力口Ｐｉから共有口Ｐｓへ実際に電流が流れる。ここに本実施形態に係る「スイッチ素子の共有口Ｐｓ」とは、スイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄの間で相互に電流の授受を行うための電流の流路を意味する。即ち、一のスイッチ素子は、一のスイッチ素子自らに入力された電流を、共有口Ｐｓを介して、当該一のスイッチ素子を除く他のスイッチ素子に向かって電流を流すことが可能である。加えて、一のスイッチ素子は、当該一のスイッチ素子を除く他のスイッチ素子を流れる電流を、共有口Ｐｓを介して、一のスイッチ素子の出力口Ｐｏに向かって流すことが可能である。
【００５１】
３種類目のスイッチ素子の動作は、一のコイル部から、一のコイル部にとって基準となる点火プラグに向かって電流を流すことに加えて、一のコイル部と異なる他のコイル部から一のコイル部にとって基準となる点火プラグに向かって電流を流す「タイプＣ」の動作である。具体的には、図４中の「タイプＣ」に示されているように、スイッチ素子において、電流の入力口Ｐｉから、出力口Ｐｏへ向かう電流の流れを許可すると共に、スイッチ素子において、電流の共有口Ｐｓから、入力口Ｐｉへ向かう電流の流れを許可するスイッチ信号（以下、適宜、このスイッチ信号を「スイッチ信号ＳＷＣ」と称す）に応じて、入力口Ｐｉから出力口Ｐｏへ実際に電流が流れると共に、共有口Ｐｓから出力口Ｐｏへ実際に電流が流れる。
【００５２】
（多気筒のスイッチ素子間での電流の授受動作の具体例）
次に、図５を参照して、本実施形態に係る４つの気筒に夫々対応した４つのスイッチ素子間での電流の授受動作の具体例について説明する。ここに、図５は、本実施形態に係る４気筒での点火時期を図式的に示したダイアグラム（図５（ａ））、及び、スイッチ素子の動作の種類を概念的に示した表（図５（ｂ））である。尚、図５（ａ）中の黒塗りの星印は、実際に混合気の点火が行われる時期を示し、白塗りの星印は、一のコイル部から他の点火プラグに電流を供給する時期を示す。また、図５では、上述の図２及び図３で説明したように各気筒に１個の点火プラグと、コイルを有するコイル部を備えて構成されている４気筒エンジンについて示されている。また、点火の時間軸上の順序は、順に気筒＃１、気筒＃３、気筒＃４、気筒＃２とする。
【００５３】
図５（ａ）に示されるように、本実施形態では、膨張行程の気筒のコイル部及び排気行程の気筒のコイル部において発生した電流を、圧縮行程の気筒に供給するように流している。即ち、気筒（＃１）の圧縮行程での混合気の点火のために、気筒（＃１）のコイル部２１０ａからの電流に加えて、気筒（＃２）のコイル部２１０ｂ及び気筒（＃４）のコイル部２１０ｄからの電流を、スイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｄを介して、点火プラグ２３０ａに流す。具体的には、図５（ｂ）に示されるように、気筒（＃１）のスイッチ素子２２０ａは、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、一のコイル部２１０ａから、一のコイル部２１０ａにとって基準となる点火プラグ２３０ａに向かって電流を流すことに加えて、一のコイル部２１０ａと異なる他のコイル部２１０ｂ、２１０ｄから一のコイル部２１０ａにとって基準となる点火プラグ２３０ａに向かって電流を流す「タイプＣ」の動作を行う。また、図５（ｂ）に示されるように、気筒（＃２）のスイッチ素子２２０ｂ及び気筒（＃４）のスイッチ素子２２０ｄは、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、コイル部２１０ｂ、２１０ｄから、これらのコイル部２１０ｂ、２１０ｄにとって基準となる点火プラグ２３０ｂ、２３０ｄを除く他の点火プラグ２３０ａに電流を流す「タイプＢ」の動作を行う。尚、気筒（＃３）のコイル部２１０ｃでは電流の発生は行われないことが省電力の見地から好ましい。
【００５４】
概ね同様にして、図５（ａ）に示されるように、気筒（＃３）の圧縮行程での混合気の点火のために、気筒（＃３）のコイル部２１０ｃからの電流に加えて、気筒（＃１）のコイル部２１０ａ及び気筒（＃２）のコイル部２１０ｂからの電流を、スイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃを介して、点火プラグ２３０ｃに流す。具体的には、気筒（＃３）のスイッチ素子２２０ｃは、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、一のコイル部２１０ｃから、一のコイル部２１０ｃにとって基準となる点火プラグ２３０ｃに向かって電流を流すことに加えて、一のコイル部２１０ｃと異なる他のコイル部２１０ａ、２１０ｂから点火プラグ２３０ｃに向かって電流を流す「タイプＣ」の動作を行う。また、気筒（＃１）のスイッチ素子２２０ａ及び気筒（＃２）のスイッチ素子２２０ｂは、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、コイル部２１０ａ、２１０ｂから、これらのコイル部２１０ａ、２１０ｂにとって基準となる点火プラグ２３０ａ、２３０ｂを除く他の点火プラグ２３０ｃに電流を流す「タイプＢ」の動作を行う。尚、気筒（＃４）のコイル部２１０ｄでは電流の発生は行われないことが省電力の見地から好ましい。
【００５５】
概ね同様にして、図５（ａ）に示されるように、気筒（＃４）の圧縮行程での混合気の点火のために、気筒（＃４）のコイル部２１０ｄからの電流に加えて、気筒（＃１）のコイル部２１０ａ及び気筒（＃３）のコイル部２１０ｃからの電流を、スイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｄを介して、点火プラグ２３０ｄに流す。具体的には、気筒（＃４）のスイッチ素子２２０ｄは、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、「タイプＣ」の動作を行う。また、気筒（＃１）のスイッチ素子２２０ａ及び気筒（＃３）のスイッチ素子２２０ｃは、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、「タイプＢ」の動作を行う。尚、気筒（＃２）のコイル部２１０ｂでは電流の発生は行われないことが省電力の見地から好ましい。
【００５６】
概ね同様にして、図５（ａ）に示されるように、気筒（＃２）の圧縮行程での混合気の点火のために、気筒（＃２）のコイル部２１０ｂからの電流に加えて、気筒（＃３）のコイル部２１０ｃ及び気筒（＃４）のコイル部２１０ｄからの電流を、スイッチ素子２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄを介して、点火プラグ２３０ｂに流す。具体的には、気筒（＃２）のスイッチ素子２２０ｂは、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、「タイプＣ」の動作を行う。また、気筒（＃３）のスイッチ素子２２０ｃ及び気筒（＃４）のスイッチ素子２２０ｄは、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、「タイプＢ」の動作を行う。尚、気筒（＃１）のコイル部２１０ａでは電流の発生は行われないことが省電力の見地から好ましい。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、複数のコイルから２次電流が出力される出力ラインを、高耐圧のスイッチ素子を介して接続し、任意の点火プラグに、複数の点火プラグが夫々有する複数のコイルからの２次電流を供給できる。
【００５８】
この結果、複数のコイル部において夫々発生した電流を、一の点火プラグに同時に供給することで、放電電流のレベルを高め、より高い放電電圧で混合気に点火を行うことができる。これにより、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【００５９】
加えて、複数のコイル部において夫々発生した電流を、一の点火プラグに異なる時期に供給することで、点火プラグにおいて放電している時間間隔を長くさせることができる。これにより、燃焼室内の混合気を、失火の可能性を殆ど又は完全に無くし、より確実に燃焼させることが可能である。
【００６０】
（放電パターンとその効果）
ここで、図６を参照して、本実施形態に係る点火プラグの放電状態のパターンについて説明する。ここに、図６は、本実施形態に係る点火プラグの放電状態のパターンにおける、要因としての放電電流の時間変化、効果、適用される運転領域を示した表である。尚、図６中のグラフの縦軸は電流の大きさを示し、横軸は時間を示す。また、図６中の時刻ｔ１から時刻ｔ３に向かって時間は流れる。即ち、時刻ｔ３は、時刻ｔ２より過去を示し、時刻ｔ２は、時刻ｔ１より過去を示す。尚、本実施形態において、複数種類の運転領域は、複数種類の運転状態と一義的に夫々対応しているとする。
【００６１】
図６に示されるように、放電状態のパターンとしては、典型的には、「シングル放電パターン」、「電流強化パターン」、「電流強化及び放電時間の延長パターン」、「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」の４種類を挙げることができる。尚、以下、説明を簡便にするために、上述した図５（ａ）における、気筒（＃１）の圧縮行程での混合気の点火のために、気筒（＃１）のコイル部２１０ａからの電流に加えて、気筒（＃２）のコイル部２１０ｂ及び気筒（＃４）のコイル部２１０ｄからの電流を、スイッチ素子２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｄを介して、点火プラグ２３０ａに流入可能な場合に準じて説明する。
【００６２】
「シングル放電パターン」は、通常の放電状態を意味し、コイル部２１０ａにおいて発生した電流を、コイル部２１０ａにとって基準となる点火プラグ２３０ａに供給する。即ち、図６中の「着目コイル」の欄に示されるように、コイル部２１０ａで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。また、図６中の「他コイルからの電流（その１）」の欄に示されるように、コイル部２１０ａと異なるコイル部２１０ｂでは電流は発生されないため、点火プラグ２３０ａに供給されない。また、図６中の「他コイルからの電流（その２）」の欄に示されるように、コイル部２１０ａと異なるコイル部２１０ｄでは電流は発生されないため、点火プラグ２３０ａに供給されない。これにより、図６中の「着目プラグでの放電電流」の欄に示されるように、点火プラグ２３０ａでの放電電流は、コイル部２１０ａで発生する電流と概ね等しい形状になる。これにより、図６中の「効果」の欄に示されるように、コイル部２１０ａと異なるコイル部２１０ｂ及びコイル部２１０ｄにおいて発生させる場合と比較して、混合気の点火の際に必要な電流量を低減できるので、省電力化を実現可能であり、ひいては車両でのエネルギー効率の向上を実現可能である。このような「シングル放電パターン」は、図６中の「運転領域」の欄に示されるように、エンジンの温度が所定閾値より高い状態で、理想空燃比に近付ける運転領域（所謂、温間ストイキの運転領域）において適していることが、本願発明者による研究によって判明している。ここに、本実施形態に係る所定閾値とは、典型的には、エンジンの熱効率を最大とさせるエンジンの温度を意味してよい。
【００６３】
「電流強化パターン」は、コイル部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｄにおいて夫々発生した電流を全て、一の点火プラグ２３０ａに同時に供給する。尚、この「同時」によって、本発明に係る「所定タイミング」の一の具体例が構成されている。即ち、図６中の「着目コイル」の欄に示されるように、コイル部２１０ａで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。また、図６中の「他コイルからの電流（その１）」の欄に示されるように、コイル部２１０ｂで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、このコイル部２１０ｂで発生する電流は、点火プラグ２３０ａに供給される。また、図６中の「他コイルからの電流（その２）」の欄に示されるように、コイル部２１０ｄで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、このコイル部２１０ｄで発生する電流は、点火プラグ２３０ａに供給される。これにより、図６中の「着目プラグでの放電電流」の欄に示されるように、点火プラグ２３０ａでの放電電流は、時刻ｔ１で急激に上昇し、その電流レベルは、コイル部２１０ａで発生する電流の概ね３倍まで上昇する。これにより、図６中の「効果」の欄に示されるように、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。このような「電流強化パターン」は、図６中の「運転領域」の欄に示されるように、ＥＧＲの実施時の運転領域、エアリーンバーンの運転領域、エンジン温度が低い状態で、理想空燃比に近付ける運転領域（所謂、冷間ストイキの運転領域）、エンジン温度が低い状態で、エンジンを始動させる運転領域（所謂、冷間始動の運転領域）において適していることが、本願発明者による研究によって判明している。
【００６４】
「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」は、コイル部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｄにおいて夫々発生した電流を、点火プラグ２３０ａに異なるタイミングで供給する。尚、この「異なるタイミング」によって、本発明に係る「所定タイミング」の他の具体例が構成されている。即ち、図６中の「着目コイル」の欄に示されるように、コイル部２１０ａで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。また、図６中の「他コイルからの電流（その１）」の欄に示されるように、コイル部２１０ｂで発生する電流は時刻ｔ２で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、このコイル部２１０ｂで発生する電流は、点火プラグ２３０ａに供給される。また、図６中の「他コイルからの電流（その２）」の欄に示されるように、コイル部２１０ｄで発生する電流は時刻ｔ３で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、このコイル部２１０ｄで発生する電流は、点火プラグ２３０ａに供給される。これにより、図６中の「着目プラグでの放電電流」の欄に示されるように、点火プラグ２３０ａでの放電電流は、時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、時刻ｔ２で再度急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下すると共に、時刻ｔ３で再再度急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。これにより、図６中の「効果」の欄に示されるように、点火プラグ２３０ａにおいて放電している時間間隔を「シングル放電パターン」と比較して、より長くさせることができる。これにより、燃焼室内の混合気を、失火の可能性を殆ど又は完全に無くし、より確実に燃焼させることが可能である。即ち、混合気の着火の確実性をより向上させることができる。このような「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」は、図６中の「運転領域」の欄に示されるように、例えば筒内噴射式エンジンにおける成層燃焼の運転領域において適していることが、本願発明者による研究によって判明している。尚、放電している時間間隔は、上述したスイッチ素子の動作に制限される。即ち、放電している時間間隔は、次に圧縮行程となり点火が行われる予定の気筒において、混合気の点火が行われる時刻まで長くさせることができる。
【００６５】
「電流強化及び放電時間の延長パターン」は、上述した「電流強化パターン」と上述した「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」との折衷パターンである。即ち、コイル部２１０ａ、２１０ｂにおいて夫々発生した電流を、点火プラグ２３０ａに同時に供給する。と共に、コイル部２１０ｄにおいて発生した電流を、点火プラグ２３０ａに、コイル部２１０ａ、２１０ｂと異なるタイミングで供給する。即ち、図６中の「着目コイル」の欄に示されるように、コイル部２１０ａで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。また、図６中の「他コイルからの電流（その１）」の欄に示されるように、コイル部２１０ｂで発生する電流は時刻ｔ１で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、このコイル部２１０ｂで発生する電流は、点火プラグ２３０ａに供給される。また、図６中の「他コイルからの電流（その２）」の欄に示されるように、コイル部２１０ｄで発生する電流は時刻ｔ２で急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下し、このコイル部２１０ｄで発生する電流は、点火プラグ２３０ａに供給される。これにより、図６中の「着目プラグでの放電電流」の欄に示されるように、点火プラグ２３０ａでの放電電流は、時刻ｔ１で急激に上昇し、その電流レベルは、コイル部２１０ａで発生する電流の概ね２倍まで上昇する。その後、時間の経過に伴って低下し、時刻ｔ２で再度急激に上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。これにより、図６中の「効果」の欄に示されるように、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。このような「電流強化及び放電時間の延長パターン」は、図６中の「運転領域」の欄に示されるように、ＥＧＲの実施時の運転領域、エアリーンバーンの実施時の運転領域、エンジン温度が低い状態で、理想空燃比に近付ける運転領域（所謂、冷間ストイキの運転領域）、エンジン温度が低い状態で、エンジンを始動させる運転領域（所謂、冷間始動の運転領域）において適していることが、本願発明者による研究によって判明している。
【００６６】
以上の結果、着目した点火プラグへ電流を供給するコイル部と、そのコイル部の数と、供給するタイミングという３つのパラメータを変化させることにより、無数の放電パターンを実現可能である。これらの複数の放電パターンを、複数種類のエンジンの運転領域に応じて、夫々実施することで、エンジンの運転領域に適切に対応して、燃焼室内で混合気をより適切且つ確実に燃焼することが可能である。
【００６７】
特に、簡便且つ低コストの構成を有する点火装置によって、放電状態のパターンを任意に変えることができるので大変有益である。
【００６８】
（第２実施形態）
（点火装置の基本構成）
次に、図７及び図８を参照して、第２実施形態に係る点火装置の基本構成について説明する。ここに、図７は、第２実施形態に係る点火装置の基本構成を図式的に示したブロック図である。尚、図７において、上述した図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。また、図７中の黒丸印は、交わる２つの配線が電気的に接続していることを示す。図８は、第２実施形態に係る点火装置における実際に点火を行う点火プラグと、当該点火プラグに電流を供給する供給元となるコイル部の数との組み合わせを示した表である。
【００６９】
図７に示されるように、第２実施形態に係る点火装置２００Ａは、気筒（＃１）２１ａにおいて、コイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３、スイッチ素子２２０ａ１、２２０ａ２、２２０ａ３、及び、点火プラグ２３０ａ１、２３０ａ２、２３０ａ３を備えて構成されている。特に、第２実施形態では、他の気筒（＃２）、気筒（＃３）、気筒（＃４）においても概ね同様の構成であるので説明は省略する。
【００７０】
ＥＣＵ１００の制御下で、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を点火プラグ２３０ａ１によって点火する場合、先ず、ＥＣＵ１００は、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を燃焼させるための点火信号ＩＧをコイル部２１０ａ１に向けて出力する。と同時に又は相前後して、ＥＣＵ１００は、コイル部２１０ａ１から点火プラグ２３０ａ１への電流の流れを許可させるスイッチ信号ＳＷをスイッチ素子２２０ａ１に向けて出力する。次に、このスイッチ信号ＳＷがスイッチ素子２２０ａ１に入力されると、スイッチ素子２２０ａ１は、コイル部２１０ａ１において発生した電流を点火プラグ２３０ａ１へ向けて実際に流す。この電流に応じて、点火プラグ２３０ａ１において、放電火花が発生し、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００７１】
概ね同様にして、ＥＣＵ１００の制御下で、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を点火プラグ２３０ａ２によって点火する場合、先ず、ＥＣＵ１００は、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を燃焼させるための点火信号ＩＧをコイル部２１０ａ２に向けて出力する。と同時に又は相前後して、ＥＣＵ１００は、コイル部２１０ａ２から点火プラグ２３０ａ２への電流の流れを許可させるスイッチ信号ＳＷをスイッチ素子２２０ａ２に向けて出力する。次に、このスイッチ信号ＳＷがスイッチ素子２２０ａ２に入力されると、スイッチ素子２２０ａ２は、コイル部２１０ａ２において発生した電流を点火プラグ２３０ａ２へ向けて実際に流す。この電流に応じて、点火プラグ２３０ａ２において、放電火花が発生し、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００７２】
概ね同様にして、ＥＣＵ１００の制御下で、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を点火プラグ２３０ａ３によって点火する場合、先ず、ＥＣＵ１００は、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を燃焼させるための点火信号ＩＧをコイル部２１０ａ３に向けて出力する。と同時に又は相前後して、ＥＣＵ１００は、コイル部２１０ａ３から点火プラグ２３０ａ３への電流の流れを許可させるスイッチ信号ＳＷをスイッチ素子２２０ａ３に向けて出力する。次に、このスイッチ信号ＳＷがスイッチ素子２２０ａ３に入力されると、スイッチ素子２２０ａ３は、コイル部２１０ａ３において発生した電流を点火プラグ２３０ａ３へ向けて実際に流す。この電流に応じて、点火プラグ２３０ａ３において、放電火花が発生し、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気は燃焼する。
【００７３】
特に、第２実施形態では、スイッチ素子２２０ａ１、２２０ａ２、２２０ａ３が、上述したスイッチ信号ＳＷＡに応じた「タイプＡ」、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じた「タイプＢ」、及び、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じた「タイプＣ」の動作を実施可能である。具体的には、図８内の矢印ＡＲ１に示されるように、点火プラグ２３０ａ１へ電流を供給する供給元を、コイル部２１０ａ１、２１０ａ２の「２個」として、点火プラグ２３０ａ３へ電流を供給する供給元を、コイル部２１０ａ３の「１個」とし、点火プラグ２３０ａ２へ電流を供給する供給元を無しとして「０個」とする組み合せが考えられる。
【００７４】
この場合、スイッチ素子２２０ａ１は、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、一のコイル部２１０ａ１から、一のコイル部２１０ａ１にとって基準となる点火プラグ２３０ａ１に向かって電流を流すことに加えて、一のコイル部２１０ａ１と異なる他のコイル部２１０ａ２から点火プラグ２３０ａ１に向かって電流を流す「タイプＣ」の動作を行う。また、スイッチ素子２２０ａ２は、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、コイル部２１０ａ２から、点火プラグ２３０ａ１に電流を流す「タイプＢ」の動作を行う。また、スイッチ素子２２０ａ３は、上述したスイッチ信号ＳＷＡに応じて、コイル部２１０ａ３から、点火プラグ２３０ａ３に電流を流す「タイプＡ」の動作を行う。
【００７５】
このように、着目した点火プラグへ電流を供給するコイル部と、そのコイル部の数という２つのパラメータを変化させることにより、図８に示されるように、例えば「１６個」以上の無数の組み合せを考えることができる。更に、この２つのパラメータに加えて、電流を供給するタイミングというパラメータを変化させることにより、理論的には無限数の放電パターンを実現可能である。
【００７６】
以上の結果、単一の気筒（＃１）２１ａ内の複数のコイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３において夫々発生した電流を、一の点火プラグに同時に供給することで、放電電流のレベルを高め、より高い放電電圧で混合気に点火を行うことができる。これにより、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、一の気筒における燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【００７７】
加えて、単一の気筒（＃１）２１ａ内の複数のコイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３において夫々発生した電流を、一の点火プラグに異なる時期に供給することで、点火プラグにおいて放電している時間間隔を長くさせることができる。これにより、一の気筒における燃焼室内の混合気を、失火の可能性を殆ど又は完全に無くし、より確実に燃焼させることが可能である。
【００７８】
（第３実施形態）
（点火装置の基本構成）
次に、図９及び図１０を参照して、第３実施形態に係る点火装置の基本構成について説明する。ここに、図９は、第３実施形態に係る点火装置の基本構成を図式的に示したブロック図である。尚、図９において、上述した図２又は図７と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。また、図９中の黒丸印は、交わる２つの配線が電気的に接続していることを示す。図１０は、第３実施形態に係る点火装置における実際に点火を行う点火プラグと、当該点火プラグに電流を供給する供給元となるコイル部の数との組み合わせを示した表である。
【００７９】
図９に示されるように、第３実施形態に係る点火装置２００Ｂは、気筒（＃１）２１ａにおいて、コイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３、スイッチ素子２２０ａ１、２２０ａ２、２２０ａ３、２２０ａｂ１、２２０ａｂ２、２２０ａｂ３、及び、点火プラグ２３０ａ１、２３０ａ２、２３０ａ３を備えて構成されている。加えて、第３実施形態に係る点火装置２００Ｂは、気筒（＃１）２１ｂにおいて、コイル部２１０ｂ１、２１０ｂ２、２１０ｂ３、スイッチ素子２２０ｂ１、２２０ｂ２、２２０ｂ３、２２０ｂａ１、２２０ｂａ２、２２０ｂａ３、及び、点火プラグ２３０ｂ１、２３０ｂ２、２３０ｂ３を備えて構成されている。
【００８０】
特に、スイッチ素子２２０ａｂ１、２２０ａｂ２、２２０ａｂ３と、スイッチ素子２２０ｂａ１、２２０ｂａ２、２２０ｂａ３とは、夫々電流を授受可能に導通している。
【００８１】
特に、第３実施形態では、他の気筒（＃３）、気筒（＃４）においても概ね同様の構成であるので説明は省略する。
【００８２】
ＥＣＵ１００の制御下で、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を点火プラグ２３０ａ１によって点火する場合、先ず、ＥＣＵ１００は、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気を燃焼させるための点火信号ＩＧをコイル部２１０ａ１に向けて出力する。と同時に又は相前後して、ＥＣＵ１００は、コイル部２１０ａ１から点火プラグ２３０ａ１への電流の流れを許可させるスイッチ信号ＳＷをスイッチ素子２２０ａ１、２２０ａｂ１に向けて出力する。次に、このスイッチ信号ＳＷがスイッチ素子２２０ａ１、２２０ａｂ１に入力されると、スイッチ素子２２０ａ１、２２０ａｂ１は、コイル部２１０ａ１において発生した電流を点火プラグ２３０ａ１へ向けて実際に流す。この電流に応じて、点火プラグ２３０ａ１において、放電火花が発生し、気筒（＃１）２１ａの燃焼室の混合気は燃焼する。尚、点火プラグ２３０ａ２によって点火する場合における、コイル部２１０ａ２、スイッチ素子２２０ａ２、ａｂ２の動作、並びに、点火プラグ２３０ａ３によって点火する場合における、コイル部２１０ａ３、スイッチ素子２２０ａ３、ａｂ３の動作についても概ね同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
特に、第３実施形態では、スイッチ素子２２０ａ１、２２０ａ２、２２０ａ３、２２０ａｂ１、２２０ａｂ２、２２０ａｂ３、並びに、スイッチ素子２２０ｂ１、２２０ｂ２、２２０ｂ３、２２０ｂａ１、２２０ｂａ２、２２０ｂａ３が、上述したスイッチ信号ＳＷＡに応じた「タイプＡ」、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じた「タイプＢ」、及び、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じた「タイプＣ」の動作を実施可能である。具体的には、図１０内の矢印ＡＲ２に示されるように、点火プラグ２３０ａ１へ電流を供給する供給元を、コイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ｂ１、２１０ｂ２、ｂ３の「５個」として、点火プラグ２３０ａ３へ電流を供給する供給元を、コイル部２１０ａ３の「１個」とし、点火プラグ２３０ａ２、２１０ｂ１、２１０ｂ２、ｂ３へ電流を供給する供給元を無しとして「０個」とする組み合せが考えられる。尚、例えば４気筒の各気筒に３個のコイル部がある場合、最大、１２個（＝１＋２＋他の気筒＝１＋２＋３×３））のコイル部から、一の点火プラグに向かって電流を供給できることを付記しておく。
【００８４】
再び、図１０内の矢印ＡＲ２に示された組み合わせの場合、スイッチ素子２２０ａ１は、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、コイル部２１０ａ１から、スイッチ素子２２０ａｂ１に向かって電流を流すことに加えて、コイル部２１０ａ１と異なる他のコイル部２１０ａ２からスイッチ素子２２０ａｂ１に向かって電流を流す「タイプＣ」の動作を行う。加えて、スイッチ素子２２０ｂ１は、上述したスイッチ信号ＳＷＣに応じて、コイル部２１０ｂ１から、スイッチ素子２２０ｂａ１に向かって電流を流すことに加えて、コイル部２１０ｂ１と異なる他のコイル部２１０ｂ２、２１０ｂ３からスイッチ素子２２０ｂａ１に向かって電流を流す「タイプＣ」の動作を行う。このスイッチ素子２２０ｂａ１は、コイル部２１０ｂ１、２１０ｂ２、２１０ｂ３において発生した電流を、スイッチ素子２２０ａｂ１に向かって流す「タイプＢ」の動作を行う。このスイッチ素子２２０ａｂ１は、コイル部２１０ａ１、ａ２に加えて、コイル部２１０ｂ１、２１０ｂ２、２１０ｂ３において発生した電流を、点火プラグ２３０ａ１に向かって電流を流す「タイプＣ」の動作を行う。
【００８５】
また、スイッチ素子２２０ａ２は、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、コイル部２１０ａ２から、スイッチ素子２２０ａｂ１に電流を流す「タイプＢ」の動作を行う。また、スイッチ素子２２０ｂ２、２２０ｂ３は、上述したスイッチ信号ＳＷＢに応じて、コイル部２１０ｂ２、２１０ｂ３から、スイッチ素子２２０ｂ１に電流を流す「タイプＢ」の動作を行う。
【００８６】
また、スイッチ素子２２０ａ３は、上述したスイッチ信号ＳＷＡに応じて、コイル部２１０ａ３から、スイッチ素子２２０ａｂ３に電流を流す「タイプＡ」の動作を行う。
【００８７】
また、スイッチ素子２２０ａｂ３は、上述したスイッチ信号ＳＷＡに応じて、スイッチ素子２２０ａ３から、点火プラグ２３０ａ３に電流を流す「タイプＡ」の動作を行う。
【００８８】
このように、着目した気筒と、着目した点火プラグへ電流を供給するコイル部と、そのコイル部の数という３つのパラメータを変化させることにより、図１０に示されるように、例えば「２６個」以上の無数の組み合せを考えることができる。更に、この３つのパラメータに加えて、電流を供給するタイミングというパラメータを変化させることにより、理論的には無限数の放電パターンを実現可能である。
【００８９】
以上の結果、複数の気筒２１ａ、２１ｂ内の複数のコイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３、２１０ｂ１、２１０ｂ２、２１０ｂ３において夫々発生した電流を、一の点火プラグに同時に供給することで、放電電流のレベルを高め、より高い放電電圧で混合気に点火を行うことができる。これにより、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、一の気筒における燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【００９０】
加えて、複数の気筒２１ａ、２１ｂ内の複数のコイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３、２１０ｂ１、２１０ｂ２、２１０ｂ３において夫々発生した電流を、一の点火プラグに異なる時期に供給することで、点火プラグにおいて放電している時間間隔を長くさせることができる。これにより、一の気筒における燃焼室内の混合気を、失火の可能性を殆ど又は完全に無くし、より確実に燃焼させることが可能である。
【００９１】
以上より、典型的には、他のコイルからの電流の入出を適切に制御できる。加えて、他の気筒が有するコイルから出力される２次電流を任意の点火プラグに供給できる。加えて、一の気筒中の他のコイルから出力される２次電流を任意の点火プラグに供給できる。
【００９２】
（第４実施形態）
（運転領域毎の放電状態のパターンの切り替え）
次に、図１１乃至図１５を参照して、第４実施形態に係る運転領域毎に放電状態のパターンを切り替える原理について説明する。ここに、図１１は、第４実施形態に係る放電状態のパターンを切り替える運転領域を図式的に示したグラフである。尚、図１１において、縦軸はエンジントルク（Ｎｍ：Newton・meter）を示し、横軸はエンジン回転速度（ｒｐｍ：revolution per minute）を示す。図１２は、第４実施形態に係るＥＧＲの実施時又はエアリーンバーンの実施時の燃焼室内の様子を図式的に示した気筒の断面図（図１２（ａ））、並びに、放電状態を電流の時間変化で示したグラフ（図１２（ｂ））である。尚、図１２（ａ）中の燃焼室内の点状のハッチングは、混合気の密度が燃焼室内で均質になっていることを示す。また、図１２（ｂ）中のグラフの縦軸は電流の大きさを示し、横軸は時間を示す。
【００９３】
図１３は、第４実施形態に係る成層燃焼時の燃焼室内の様子を図式的に示した気筒の断面図（図１３（ａ））、並びに、放電状態を電流の時間変化で示したグラフ（図１３（ｂ））である。尚、図１３（ａ）中の燃焼室内の点状のハッチングは、混合気の密度が燃焼室内の点火プラグの周辺で高くなっていることを示す。また、図１３（ｂ）中のグラフの縦軸は電流の大きさを示し、横軸は時間を示す。
【００９４】
第４実施形態に係る放電状態のパターンを切り替える運転領域は、図１１に示されるように、エンジントルク、エンジン回転速度、エンジン（又はエンジン冷却水）の温度、排気温度等の定量的なパラメータに加えて、燃焼室内の燃焼状態、ノッキングが発生する度合い等の定性的なパラメータに基づいて、典型的には、６つの運転領域に大別できる。即ち、図１１において、「Ｉ」は、成層燃焼が行われる運転領域を示し、「ＩＩ」は、ＥＧＲの実施時又はエアリーンバーンの実施時における燃焼室内の混合気の密度が均質になる運転領域を示し、「ＩＩＩ」は、理想空燃比に近付けると共に部分負荷である運転領域を示し、「ＩＶ」は、高負荷又は全負荷である運転領域を示し、「Ｖ」は、排気温度が高く、ノッキングの発生する度合いが高いレベルにある運転領域を示し、「ＶＩ」は、エンジンの温度が、例えば４０℃等の所定温度より小さい状態にある運転領域、所謂、冷間運転領域を示す。但し、運転領域「ＶＩ」は、高負荷又は全負荷である運転領域「Ｖ」を除く運転領域である。
【００９５】
特に、図１２（ａ）に示されるように、ＥＧＲの実施時又はエアリーンバーンの実施時における燃焼室内の混合気の密度が均質になる運転領域「ＩＩ」においては、複数のコイル部において夫々発生した電流を全て、一つの点火プラグに同時に供給する上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用することが好ましい。即ち、図１２（ｂ）に示されるように、点火プラグでの放電電流は、急激に上昇し、その電流レベルは、「電流強化パターン」を適用しない従来例で発生する電流を基準にして数倍まで上昇し、その後、時間の経過に伴って低下する。これにより、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【００９６】
また、特に、図１３（ａ）に示されるように、成層燃焼が行われる運転領域「Ｉ」においては、複数のコイル部において夫々発生した電流を、一つの点火プラグに異なるタイミングで供給する上述の図６で説明した「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」を適用することが好ましい。即ち、図１３（ｂ）に示されるように、点火プラグでの放電電流は、急激に上昇し、その後、「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」を適用しない従来例の放電状態と比較してより長い時間の経過に伴って低下する。これにより、燃焼室内の混合気を、失火の可能性を殆ど又は完全に無くし、より確実に燃焼させることが可能である。即ち、混合気の着火の確実性をより向上させることができる。
【００９７】
（気筒毎の点火プラグの数に応じた放電状態のパターンの切り替え）
次に、図１４及び図１５を参照して、第４実施形態に係る運転領域に加えて、気筒毎の点火プラグの数に応じて放電状態のパターンを切り替える原理について説明する。ここに、図１４は、第４実施形態に係る各気筒が１つの点火プラグを有する場合における、運転領域及び放電状態のパターンを示した表である。図１５は、第４実施形態に係る各気筒が複数の点火プラグを有する場合における、運転領域及び放電状態のパターンを示した表である。
【００９８】
（各気筒が１つの点火プラグを有する場合）
図１４に示されるように、各気筒が１つの点火プラグを有する場合、成層燃焼が行われる運転領域「Ｉ」においては、上述の図６で説明した「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」を適用することが好ましい。これにより、各気筒のサイクル毎に、燃焼室内での混合気の分布がばらつく可能性の高い成層燃焼において、着火可能な時間間隔を長くすることが可能である。これにより、成層燃焼において点火の機会を増やし、燃焼を安定化することが可能である。
【００９９】
また、ＥＧＲの実施時又はエアリーンバーンの実施時における燃焼室内の混合気の密度が均質になる運転領域「ＩＩ」においては、上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用することが好ましい。これにより、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１００】
また、理想空燃比に近付けると共に部分負荷である運転領域「ＩＩＩ」においては、上述の図６で説明した「シングル放電パターン」を適用することが好ましい。何故ならば、理想空燃比での燃焼においては、比較的小さな電流で十分に安定した燃焼を確保できるためである。この「シングル放電パターン」により、混合気の点火の際に必要な電流量を増大させる必要性がないので、省電力化を実現可能であり、ひいては車両でのエネルギー効率の向上を実現可能である。
【０１０１】
また、高負荷又は全負荷である運転領域「ＩＶ」においては、上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用することが好ましい。何故ならば、気流が他の運転領域と比較して、強いため、火炎核が吹き消えてしまうのを効果的に防止するためである。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１０２】
また、排気温度が高く、ノッキングの発生する度合いが高いレベルにある運転領域「Ｖ」においては、上述の図６で説明した「シングル放電パターン」を適用することが好ましい。何故ならば、この運転領域においては、比較的小さな電流で十分に安定した燃焼を確保できるためである。この「シングル放電パターン」により、混合気の点火の際に必要な電流量を増大させる必要性がないので、省電力化を実現可能であり、ひいては車両でのエネルギー効率の向上を実現可能である。
【０１０３】
また、エンジンの温度が、例えば４０℃等の所定温度より小さい状態にある運転領域（所謂、冷間運転領域）「ＶＩ」においては、上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用することが好ましい。何故ならば、この運転領域では、小さな火炎核しか形成できなかったり、或いは、火炎核自体が発生しなかったりして、燃焼状態が不安定なためである。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１０４】
（各気筒が３つの点火プラグを有する場合）
図１５に示されるように、各気筒が３つの点火プラグを有する場合、成層燃焼が行われる運転領域「Ｉ」においては、上述の図６で説明した「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」を適用すると共に、１つの点火プラグによる点火を実施することが好ましい。これにより、各気筒のサイクル毎に、燃焼室内での混合気の分布がばらつく可能性の高い成層燃焼において、着火可能な時間間隔を長くすることが可能である。これにより、成層燃焼において点火の機会を増やし、燃焼を安定化することが可能である。尚、１つの点火プラグによる「多重放電パターン」においては、当該点火プラグを有する気筒内における電流の供給（上述した図７を参照）によって、言い換えると、複数の気筒を跨らないで「多重放電パターン」が実現されることが省電力の観点で好ましい。
【０１０５】
また、ＥＧＲの実施時又はエアリーンバーンの実施時における燃焼室内の混合気の密度が均質になる運転領域「ＩＩ」においては、上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用すると共に、３つの点火プラグによる点火を実施することが好ましい。何故ならば、複数の点火によって燃焼期間を短縮化させるためである。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。尚、３つの点火プラグによる「電流強化パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「電流強化パターン」が実現されることが放電電圧を高める観点で好ましい。
【０１０６】
また、理想空燃比に近付けると共に部分負荷である運転領域「ＩＩＩ」においては、上述の図６で説明した「シングル放電パターン」を適用すると共に、１つの点火プラグによる点火を実施することが好ましい。何故ならば、理想空燃比での燃焼においては、比較的小さな電流を１つの点火プラグで放電させることで十分に安定した燃焼を確保できるためである。この「シングル放電パターン」により、混合気の点火の際に必要な電流量を増大させる必要性がないので、省電力化を実現可能であり、ひいては車両でのエネルギー効率の向上を実現可能である。
【０１０７】
また、高負荷又は全負荷である運転領域「ＩＶ」においては、上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用すると共に、１つの点火プラグによる点火を実施することが好ましい。何故ならば、１つの点火プラグによる点火によって放電電圧を低下させるためである。また、気流が他の運転領域と比較して、強いため、火炎核が吹き消えてしまうのを効果的に防止するためである。
【０１０８】
特に、一の気筒が複数の点火プラグによって点火を行う、所謂、多点点火は燃焼期間短いため、ピストンが上死点付近に位置する時点で、混合気の点火が実施される。この時、点火が実施された瞬間の気筒内の圧力が顕著に高いために、放電電圧が顕著に上昇する傾向にあることが本願発明者の研究により判明している。このような放電電圧の顕著な上昇は、点火装置内のコイルや点火プラグの物理的な破損する可能性があると共に、電流量の減衰による着火の不良が発生する可能性がある。このため、高負荷の運転状態では、一の気筒が一の点火プラグによって点火を行う、所謂、１点点火を実施すると共に、点火時期を基準値と比較して進角側に変化させることが好ましい。本実施形態に係る点火時期における基準値とは、典型的には、燃料の燃焼によって発生するトルクが最大となる点火時期を意味してよい。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。尚、１つの点火プラグによる「電流強化パターン」においては、当該点火プラグを有する気筒内における電流の供給（上述した図７を参照）によって、言い換えると、複数の気筒を跨らないで「電流強化パターン」が実現されることが省電力の観点で好ましい。
【０１０９】
また、排気温度が高く、ノッキングの発生する度合いが高いレベルにある運転領域「Ｖ」においては、上述の図６で説明した「シングル放電パターン」を適用すると共に、３つの点火プラグによる点火を実施することが好ましい。何故ならば、複数の点火によって燃焼期間を短縮化させ、排気温度を低下させるためである。加えて、この運転領域においては、比較的小さな電流で十分に安定した燃焼を確保できるためである。この「シングル放電パターン」により、混合気の点火の際に必要な電流量を増大させる必要性がないので、省電力化を実現可能であり、ひいては車両でのエネルギー効率の向上を実現可能である。
【０１１０】
また、エンジンの温度が、例えば４０℃等の所定温度より小さい状態にある運転領域（所謂、冷間運転領域）「ＶＩ」においては、上述の図６で説明した「電流強化パターン」を適用する共に、３つの点火プラグによる点火を実施することが好ましい。何故ならば、この運転領域では、小さな火炎核しか形成できなかったり、或いは、火炎核自体が発生しなかったりして、燃焼状態が不安定なためである。また、複数の点火によって燃焼期間を短縮化させるためである。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。尚、３つの点火プラグによる「電流強化パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「電流強化パターン」が実現されることが放電電圧を高める観点で好ましい。
【０１１１】
（第５実施形態）
（失火を含む燃焼状態に応じた放電状態のパターンの切り替え）
次に、図１６乃至図２１を参照して、第５実施形態に係る失火を含む燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える原理について説明する。ここに、図１６は、第５実施形態に係る失火を含む燃焼状態を判定するための３種類の燃焼圧の時間変化を示したグラフである。図１７は、第５実施形態に係る失火を含む燃焼状態を判定するための一酸化炭素（ＨＣ）濃度の時間変化又は酸素（Ｏ２）濃度の時間変化を示したグラフ（図１７（ａ））、並びに、失火を含む燃焼状態を判定するための二酸化炭素（ＣＯ２）濃度の時間変化を示したグラフ（図１７（ｂ））である。
【０１１２】
第５実施形態においては、３種類の燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える。この３種類の燃焼状態とは、典型的には、完全燃焼状態、半失火状態、及び完全失火状態を挙げることができる。完全燃焼は、混合気が本来的に有する熱エネルギーを発生する燃焼の状態を意味する。半失火状態は、燃焼熱が発生している途中で火炎伝播が途絶え失火してしまい、火炎が十分に形成されない燃焼の状態を意味する。完全失火状態は、混合気が着火することなく失火してしまい、燃焼熱が発生しない状態を意味する。
【０１１３】
このような燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替えることにより、エンジンでトルク変動が発生するのを効果的に抑制することが可能である。
【０１１４】
（燃焼圧の波形による失火判定）
具体的には、図１６に示されるように、燃焼圧センサによって測定された燃焼圧の波形に基づいて、上述した３種類の燃焼状態を判定してよい。即ち、燃焼圧の時間変化が、図１６で示された燃焼圧の波形のいずれに近似しているかによって、完全燃焼状態、半失火状態、及び完全失火状態のうちいずれであるかを判定してよい。
【０１１５】
（一酸化炭素の濃度による失火判定）
或いは、図１７（ａ）に示されるように、濃度センサによって測定された一酸化炭素（ＨＣ）濃度と、失火判定閾値と、完全燃焼判定閾値との比較によって、上述した３種類の燃焼状態を判定してよい。この燃焼状態の判定は、失火が発生した場合、（i）未燃燃料の発生によって一酸化炭素（ＨＣ）の排出量が増加する傾向があること、（ii）不完全燃焼のため酸素（Ｏ２）が燃焼せずに排出され、酸素（Ｏ２）の排出量が増加する傾向があること、（iii）燃焼が不完全なために二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量が減少する傾向があることという３つの傾向に基づいている。
【０１１６】
具体的には、図１７（ａ）に示されるように、濃度センサによって測定された一酸化炭素（ＨＣ）濃度が、失火判定閾値を超えた場合、気筒の燃焼室内は完全失火状態になったと判定してよい。この失火判定閾値は、上述した３つの傾向を定量的又は定性的に分析して、完全失火状態における一酸化炭素（ＨＣ）濃度の所定範囲に含まれる値となるように、個別具体的に定義してよい。
【０１１７】
他方で、濃度センサによって測定された一酸化炭素（ＨＣ）濃度が、完全燃焼判定閾値を超えない場合、気筒の燃焼室内は完全燃焼状態になったと判定してよい。この完全燃焼判定閾値は、上述した３つの傾向を定量的又は定性的に分析して、完全燃焼状態における一酸化炭素（ＨＣ）濃度の所定範囲に含まれる値となるように、個別具体的に定義してよい。
【０１１８】
他方で、濃度センサによって測定された一酸化炭素（ＨＣ）濃度が、失火判定閾値を超えなく、且つ、完全燃焼判定閾値を超える場合、気筒の燃焼室内は半失火状態になったと判定してよい。尚、一酸化炭素（ＨＣ）濃度に加えて又は代えて、酸素（Ｏ２）濃度によって、概ね同様の判定処理によって気筒の燃焼室内の燃焼状態を判定してよい。
【０１１９】
（二酸化炭素の濃度による失火判定）
或いは、具体的には、図１７（ｂ）に示されるように、濃度センサによって測定された二酸化炭素（ＣＯ２）濃度が、完全燃焼判定閾値を超えた場合、気筒の燃焼室内は完全燃焼状態になったと判定してよい。この完全燃焼判定閾値は、上述した３つの傾向を定量的又は定性的に分析して、完全燃焼状態における二酸化炭素（ＣＯ２）濃度の所定範囲に含まれる値となるように、個別具体的に定義してよい。
【０１２０】
他方で、濃度センサによって測定された二酸化炭素（ＣＯ２）濃度が、失火判定閾値を下る場合、気筒の燃焼室内は完全失火状態になったと判定してよい。この失火判定閾値は、上述した３つの傾向を定量的又は定性的に分析して、完全失火状態における二酸化炭素（ＣＯ２）濃度の所定範囲に含まれる値となるように、個別具体的に定義してよい。
【０１２１】
他方で、濃度センサによって測定された二酸化炭素（ＣＯ２）濃度が、完全燃焼判定閾値を下り、且つ、失火判定閾値を超える場合、気筒の燃焼室内は半失火状態になったと判定してよい。
【０１２２】
（イオン電流を利用した失火判定）
次に、図１８を参照して、イオン電流の発生の有無と、トルク変動の大きさと所定閾値との比較に基づいて、上述した３種類の燃焼状態を判定する判定処理について説明する。ここに、図１８は、第５実施形態に係るイオン電流を利用して失火を含む燃焼状態を判定するため判定処理の流れを示したフローチャートである。
【０１２３】
図１８に示されるように、ＥＣＵの制御下で、上述した３種類の燃焼状態を判定する判定処理が要求される（ステップＳ１０１）。
【０１２４】
次に、ＥＣＵの制御下で、イオン電流センサによって、イオン電流が測定される（ステップＳ１０２）。
【０１２５】
次に、ＥＣＵの制御下で、イオン電流が測定され、イオン電流が発生したか否かが判定される（ステップＳ１０３）。ここで、イオン電流が発生していないと判定される場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、イオン電流が発生していないので、完全失火状態にあると判定する（ステップＳ１０４）。他方、ステップＳ１０３の判定の結果、イオン電流が発生していると判定される場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、トルク変動の大きさが測定される（ステップＳ１０５）。
【０１２６】
次に、ＥＣＵの制御下で、測定されたトルク変動の大きさが所定閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ１０６）。ここで、測定されたトルク変動の大きさが所定閾値を超えたと判定される場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、トルク変動の大きさが所定閾値を超え、且つ、イオン電流が検出されたので、半失火状態にあると判定する（ステップＳ１０７）。他方、ステップＳ１０６の判定の結果、測定されたトルク変動の大きさが所定閾値を超えたと判定されない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、完全燃焼状態にあると判定される（ステップＳ１０８）。
【０１２７】
（燃焼状態に応じた放電状態のパターンの切り替え制御処理）
次に、図１９乃至図２１を参照して、第５実施形態に係る上述した３種類の燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える制御処理について説明する。
【０１２８】
（各気筒が１つの点火プラグを有する場合）
先ず図１９を参照して、各気筒が１つの点火プラグを有する場合における、上述した３種類の燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える制御処理について説明する。ここに、図１９は、第５実施形態に係る各気筒が１つの点火プラグを有する場合における、失火を含む燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。
【０１２９】
図１９に示されるように、先ず、ＥＣＵの制御下で、上述した各種の手法によって失火を含む燃焼状態が判定される（ステップＳ２０１）。
【０１３０】
次に、ＥＣＵの制御下で、成層燃焼による車両の運転が行われているか否かが判定される（ステップＳ２０２）。ここで、成層燃焼による車両の運転が行われていないと判定される場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に適用される（ステップＳ２０３）。
【０１３１】
他方、ステップＳ２０２の判定の結果、成層燃焼による車両の運転が行われていると判定される場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵの制御下で、完全失火状態であるか否かが判定される（ステップＳ２０４）。ここで、完全失火状態であると判定される場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に適用される（ステップＳ２０５）。これにより、成層燃焼によるエンジンの駆動や、混合気が均質的に分布する燃焼によるエンジンの駆動おいて、完全失火が発生した場合において、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１３２】
他方、上述したステップＳ２０４の判定の結果、完全失火状態であると判定されない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、上述の図６で説明した「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」が点火装置に適用される（ステップＳ２０６）。これにより、各気筒のサイクル毎に、燃焼室内での混合気の分布がばらつく可能性の高い成層燃焼において、着火可能な時間間隔を長くすることが可能である。これにより、成層燃焼において点火の機会を増やし、燃焼を安定化することが可能である。
【０１３３】
（各気筒が複数の点火プラグを有する場合）
次に図２０及び図２１を参照して、各気筒が複数の点火プラグを有する場合における、上述した３種類の燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える制御処理について説明する。ここに、図２０は、第５実施形態に係る各気筒が複数の点火プラグを有する場合における、失火を含む燃焼状態に応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。図２１は、図２０に示された放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れのサブルーチンを示したフローチャートである。
【０１３４】
図２０に示されるように、先ず、ＥＣＵの制御下で、上述した各種の手法によって失火を含む燃焼状態が判定される（ステップＳ３０１）。
【０１３５】
次に、ＥＣＵの制御下で、成層燃焼による車両の運転が行われているか否かが判定される（ステップＳ３０２）。ここで、成層燃焼による車両の運転が行われていないと判定される場合（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、更に、ＥＣＵの制御下で、完全失火状態であるか否かが判定される（ステップＳ３０３）。ここで、完全失火状態であると判定される場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されているか否かが判定される（ステップＳ３０４）。ここで、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されていると判定されない場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に適用される（ステップＳ３０５）。尚、複数の点火プラグによる「電流強化パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「電流強化パターン」が実現されることが放電電圧を高める観点で好ましい。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１３６】
他方、ステップＳ３０４の判定の結果、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されていると判定される場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、ＥＧＲが実施されているか否かが判定される（ステップＳ３０６）。ここで、ＥＧＲが実施されていると判定される場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、ＥＧＲ率が減少するようにＥＧＲ弁の開度が変化される（ステップＳ３０７）。他方、ステップＳ３０６の判定の結果、ＥＧＲが実施されていると判定されない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、空燃比がリッチになるように燃料の噴射量が増大される（ステップＳ３０８）。これにより、燃焼を安定化することができる。
【０１３７】
他方、上述したステップＳ３０３の判定の結果、完全失火状態であると判定されない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、半失火状態であると判定され、各気筒において、複数の点火プラグによる点火、所謂、多点点火が行われているか否かが判定される（ステップＳ３０９）。ここで、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われていると判定される場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、上述したように、ＥＣＵの制御下で、ＥＧＲが実施されているか否かが判定される（ステップＳ３０６）。
【０１３８】
他方、ステップＳ３０９の判定の結果、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われていると判定されない場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われるように、点火装置が駆動する（ステップＳ３１０）。
【０１３９】
（成層燃焼による車両の運転が行われている場合）
他方、上述したステップＳ３０２の判定の結果、成層燃焼による車両の運転が行われていると判定される場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵの制御下で、完全失火状態であるか否かが判定される（ステップＳ４０３）。ここで、完全失火状態であると判定される場合（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されているか否かが判定される（ステップＳ４０４）。ここで、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されていると判定されない場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に適用される（ステップＳ３０５）。尚、複数の点火プラグによる「電流強化パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「電流強化パターン」が実現されることが放電電圧を高める観点で好ましい。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１４０】
他方、ステップＳ４０４の判定の結果、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されていると判定される場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、ＥＧＲが実施されているか否かが判定される（ステップＳ４０６）。ここで、ＥＧＲが実施されていると判定される場合（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、ＥＧＲ率が減少するようにＥＧＲ弁の開度が変化される（ステップＳ４０７）。他方、ステップＳ４０６の判定の結果、ＥＧＲが実施されていると判定されない場合（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、空燃比がリッチになるように燃料の噴射量が増大される（ステップＳ４０８）。これにより、燃料をより確実に燃焼させ、燃料の燃焼を安定化することができる。
【０１４１】
他方、上述したステップＳ４０３の判定の結果、完全失火状態であると判定されない場合（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、半失火状態であると判定され、各気筒において、複数の点火プラグによる点火、所謂、多点点火が行われているか否かが判定される（ステップＳ４０９）。ここで、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われていると判定される場合（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、更に、ＥＣＵの制御下で、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されているか否かが判定される（ステップＳ４１１）。ここで、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されていると判定されない場合（ステップＳ４１１：Ｎｏ）、上述の図６で説明した「多重放電パターン（即ち、放電時間の延長パターン）」を適用する（ステップＳ４１２）。これにより、各気筒のサイクル毎に、燃焼室内での混合気の分布がばらつく可能性の高い成層燃焼において、着火可能な時間間隔を長くすることが可能である。これにより、成層燃焼において点火の機会を増やし、燃焼を安定化することが可能である。尚、複数の点火プラグによる「多重放電パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「多重放電パターン」が実現されることが放電時間を的確に長くさせることができるので好ましい。他方、ステップＳ４１１の判定の結果、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が点火装置に既に適用されていると判定される場合（ステップＳ４１１：Ｙｅｓ）、上述したように、ＥＣＵの制御下で、ＥＧＲが実施されているか否かが判定される（ステップＳ４０６）。
【０１４２】
他方、ステップＳ４０９の判定の結果、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われていると判定されない場合（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、ＥＣＵの制御下で、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われるように、点火装置が駆動する（ステップＳ４１０）。
【０１４３】
このように、各気筒において、複数の点火プラグによる点火が行われているエンジン、所謂、多点点火エンジンの場合、火炎伝播不良が起因とされる半失火が発生した場合、多点点火への切り替えを優先することが好ましい。そして、成層燃焼の運転状態では、その後、放電期間の延長を試みることが好ましい。そして、完全失火状態であれば、着火不良であるので、多気筒からの放電電流を合成して、電流の強化を行うことが好ましい。これにより、燃焼状態に応じて、実際に発生したトルクが意図する範囲を超えて変動すること、所謂、トルク変動が大きくなることを効果的に抑制することができる。
【０１４４】
（第６実施形態）
（くすぶりの発生に応じた放電状態のパターンの切り替え）
次に、図２２及び図２３を参照して、第６実施形態に係るくすぶりの発生に応じて放電状態のパターンを切り替える原理について説明する。ここに、図２２は、第６実施形態に係るくすぶりの発生に応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。図２３は、第６実施形態に係る点火装置において放電状態のパターンが切り替えられた様子を図式的に示したブロック図である。
【０１４５】
図２２に示されるように、ＥＣＵの制御下で、点火プラグにおいて、所謂、くすぶりが検出されるか否かが判定される（ステップＳ５０１）。ここで、くすぶりが検出される場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、くすぶりが検出された点火プラグが特定される（ステップＳ５０２）。他方、くすぶりが検出されない場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、再度、ステップＳ５０１に戻る。
【０１４６】
次に、この特定された点火プラグに対して、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が適用される（ステップＳ５０３）。尚、複数の点火プラグによる「電流強化パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「電流強化パターン」が実現されることが放電電圧を高める観点で好ましい。この「電流強化パターン」により、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、燃焼室内の混合気を、より効率良く燃焼させることが可能である。
【０１４７】
具体的には、図２３に示されるように、上述した第３実施形態と概ね同様に動作することにより、複数の気筒２１ａ、２１ｂ内の複数のコイル部２１０ａ１、２１０ａ２、２１０ａ３、２１０ｂ１、２１０ｂ２、２１０ｂ３において夫々発生した電流を、一の点火プラグ２３０ａ３に同時に供給することで、例えば通常の約６倍程度に放電電流のレベルを高めることができ、より高い放電電圧で混合気に点火を行うことができる。これにより、くすぶりの発生の原因物質である煤やデポジット燃料を高い放電電圧によって焼き切ることが可能である。
【０１４８】
（第７実施形態）
（磨耗の進行度合いに応じた放電状態のパターンの切り替え）
次に、図２４乃至図２６を参照して、第７実施形態に係る点火プラグの磨耗の進行度合いに応じて放電状態のパターンを切り替える原理について説明する。ここに、図２４は、第７実施形態に係る点火プラグの磨耗の進行度合いに応じて放電状態のパターンを切り替える切り替え制御処理の流れを示したフローチャートである。図２５は、第７実施形態に係る点火プラグの磨耗量と放電回数との相関関係を示したグラフである。図２６は、一般例に係る磨耗が少ない点火プラグでの放電を図式的に示した模式図（図２６（ａ））、比較例に係る磨耗が進行した点火プラグでの放電を図式的に示した模式図（図２６（ｂ））、及び、第７実施形態に係る磨耗が進行した点火プラグでの放電を図式的に示した模式図（図２６（ｂ））である。
【０１４９】
図２４に示されるように、ＥＣＵの制御下で、点火プラグの磨耗の進行度合いに応じて放電状態のパターンを切り替えが要求された否か判定される（ステップＳ６０１）。ここで、点火プラグの磨耗の進行度合いに応じて放電状態のパターンを切り替えが要求されたと判定される場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵの制御下で、点火プラグの磨耗量Ｌが推定される（ステップＳ６０２）。具体的には、図２５に示されるように、点火プラグの放電回数が多くなるに従って、言い換えると、エンジンの走行距離が長くなるに従って、点火プラグの磨耗量は、大きくなることが本願発明者による研究によって判明している。これにより、点火プラグの磨耗量は、点火プラグの放電回数やエンジンの走行距離を測定することによって、間接的に推定してよい。他方、上述のステップＳ６０１の判定の結果、点火プラグの磨耗の進行度合いに応じて放電状態のパターンを切り替えが要求されたと判定されない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、再度、ステップＳ６０１に戻る。
【０１５０】
次に、ＥＣＵの制御下で、推定された磨耗量Ｌが、磨耗量閾値Ｌ＿ｓを超えたか否かが判定される（ステップＳ６０３）。ここに、本実施形態に係る磨耗量閾値Ｌ＿ｓとは、典型的には、放電の吹き消えが発生する確率が所定レベルを超える磨耗量を意味してよい。このステップＳ６０３の判定の結果、推定された磨耗量Ｌが、磨耗量閾値Ｌ＿ｓを超えたと判定される場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、現在のエンジンの回転速度Ｎｅが、回転速度閾値Ｎｅ＿ｓを超え、且つ、現在のエンジンの負荷率が、負荷率閾値を超えたか否かが判定される（ステップＳ６０４）。ここに、本実施形態に係る回転速度閾値Ｎｅ＿ｓとは、典型的には、放電の吹き消えが発生する確率が所定レベルを超える回転速度を意味してよい。また、本実施形態に係る負荷率ＫＬとは、典型的には、一定量に対する、エンジンに実際に吸気された吸気量の割合い、或いは、本実施形態に係る負荷率ＫＬとは、典型的には、一定量に対する、エンジンに実際に噴射された燃料噴射量の割合いを意味してよい。また、本実施形態に係る負荷率閾値ＫＬ＿ｓとは、典型的には、放電の吹き消えが発生する確率が所定レベルを超える負荷率を意味してよい。ここで、現在のエンジンの回転速度Ｎｅが、回転速度閾値Ｎｅ＿ｓを超え、且つ、現在のエンジンの負荷率ＫＬが、負荷率閾値ＫＬ＿ｓを超えたと判定される場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、この磨耗が進行した点火プラグに対して、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が適用される（ステップＳ５０３）。尚、複数の点火プラグによる「電流強化パターン」においては、上述した図９に説明したように、複数の気筒を跨って「電流強化パターン」が実現されることが放電電圧を高める観点で好ましい。この「電流強化パターン」により、例えば高回転及び高負荷の運転状態であるために気流速度が顕著に大きい場合においても、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、放電の吹き消えの発生を殆ど又は完全に無くし、燃焼室内の混合気を、より確実且つ効率良く燃焼させることが可能である。
【０１５１】
具体的には、図２６（ａ）に示されるように、磨耗が少ない点火プラグにおいては、一般的に、放電が気流で引き伸ばされてはいるが放電の吹き消えは発生していない。他方、図２６（ｂ）に示されるように、磨耗が進行した点火プラグにおいては、磨耗に起因してプラグギャップが拡大し、放電電圧は極端に増加してしまう。このため、放電電圧の増加に従って、電流量が低下してしまい、放電が気流で引き伸ばされ、放電の吹き消えが発生してしまう。
【０１５２】
これに対して、第７実施形態によれば、図２６（ｃ）に示されるように、この磨耗が進行した点火プラグに対して、上述の図６で説明した「電流強化パターン」が適用されるので、例えば高回転及び高負荷の運転状態であるために気流速度が顕著に大きい場合においても、燃焼室内でより大きな火炎核を成長させ、より強力な火炎核を形成することができる。これにより、放電の吹き消えの発生を殆ど又は完全に無くし、燃焼室内の混合気を、より確実且つ効率良く燃焼させることが可能である。
【０１５３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の点火制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明に係る内燃機関の点火制御装置は、例えば点火プラグ及び点火コイルを用いた内燃機関の点火制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１５５】
１０…点火制御装置、１００…ＥＣＵ、２００…点火装置２００、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ…コイル部、２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄ…スイッチ素子、２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ…点火プラグ、ＳＷＡ、ＳＷＢ、ＳＷＣ…スイッチ信号、ＩＧ…点火信号、３００…エンジン、排気センサ３１７、気筒内圧力センサ３３２。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２６】
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【図１２】
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【図１３】
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【図２３】
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【図２５】
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