(57)【要約】【課題】ロバスト性の向上、電極消耗の抑制、省電力を同時に実現可能な優れた点火装置を提供する。【解決手段】点火装置１は、点火用開閉素子５の開閉によって、点火プラグ７の放電を開始した後に放電維持を図るためのエネルギを供給すべく、昇圧回路２からの放電と停止とを重畳的に行うことによって、二次コイル４２に流れる電流を増加する補助用電源３と、点火プラグ７の放電が開始された後に一次コイル４１に印加される一次電圧Ｖ１を検出する一次電圧検出回路６１と、検出した一次電圧Ｖ１に応じて、補助用電源３の駆動の要否を判定する補助用電源要否判定回路６２とからなる一次電圧監視手段６を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、直流電源（１０）と、該直流電源（１０）の電源電圧を昇圧する昇圧回路（２）と、該昇圧回路（２）に接続せしめた一次コイル（４１）の電流の増減により二次コイル（４２）に高電圧を発生する点火コイル（４）と、機関の運転状況に応じて発信された点火信号（ＩＧｔ）にしたがって前記一次コイル（４１）への電流の供給と遮断を切り換える点火用開閉素子（５）と、前記二次コイル（４２）に接続され、前記二次コイル（４２）からの二次電圧(Ｖ２)の印加により、内燃機関の燃焼室内に火花放電を発生させる点火プラグ（７）と、を具備して、内燃機関の点火を行う点火装置であって、
前記点火用開閉素子（５）の開閉によって、前記点火プラグ（７）の放電を開始した後にエネルギを投入すべく、前記昇圧回路（２）からの放電と停止とを重畳的に行うことによって、前記二次コイル（４２）に流れる電流を増加する補助用電源（３）と、前記点火プラグ（７）の放電が開始された後に前記一次コイル（４１）に印加される一次電圧(Ｖ１)を検出する一次電圧検出回路（６１）と、検出した一次電圧(Ｖ１)に応じて、前記補助用電源（３）の駆動の要否を判定する補助用電源要否判定回路（６２）とからなる一次電圧監視手段（６）を具備することを特徴とする点火装置（１、１ａ）
【請求項２】
前記昇圧回路（２）が、前記直流電源（１０）に接続したエネルギ蓄積用インダクタ（２０）と、前記点火信号ＩＧｔにしたがって所定の期間だけ前記インダクタ（２０）への電流の供給と遮断を所定の周期で切り換える開閉素子（２１）と、前記インダクタ（２０）に並列に接続したキャパシタ（２３）と、前記インダクタ（２０）から前記キャパシタ（２３）への電流を整流する第１の整流素子（２４）とからなる請求項１に記載の点火装置（１、１ａ）
【請求項３】
前記補助用電源（３）が、前記キャパシタ（２３）と前記一次コイル（４１）との間に介装した、前記キャパシタ（２３）からの放電と停止とを切り換える補助用開閉素子（３０）と、前記キャパシタ（２３）から前記一次コイル（４１）への電流を整流する第２の整流素子（３２）と、前記直流電源（１０）と、前記インダクタ（２０）と前記キャパシタ（２３）とからなる請求項２に記載の点火装置（１、１ａ）
【請求項４】
前記補助用電源要否判定回路（６２）は、上記一次電圧（Ｖ１）が所定の閾値（Ｖｒｅｆ）以下の場合には、前記補助用電源（３）からのエネルギ投入が不要と判定し、上記一次電圧（Ｖ１）が所定の閾値（Ｖｒｅｆ）を超えた場合には、前記補助用電源（３）からのエネルギ投入が必要と判定する請求項１ないし３のいずれかに記載の点火装置（１、１ａ）
【請求項５】
前記内燃機関の運転状況に応じて予め設定したエネルギ投入期間信号（ＩＧｗ）によって、前記補助用電源（３）を駆動するエネルギ投入予定期間（ＴｗＰ）を決定すると共に、前記補助用電源要否判定回路（６２）の判定結果を優先して前記補助用電源（３）を実際に駆動するエネルギ投入実施期間（ＴｗＡ）を決定する請求項１ないし４のいずれかに記載の点火装置（１）
【請求項６】
前記補助用電源（３）からのエネルギ投入は前記一次コイル（４１）の低圧側から実施することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の点火装置（１、１ａ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の点火を行う点火装置に係り、特に、放電開始後のスイッチングにより、重畳的に電流を流して放電維持を図る補助用電源を設けた点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
火花点火式の内燃機関にあっては、点火コイル等からなる点火装置によって点火プラグに放電が発せられ、その放電により燃焼室に導入された燃料が燃焼に供される。
この内燃機関の燃焼状態を良好なものにするために、１回の燃焼行程内で点火プラグに放電を複数回生じさせる多重放電型の点火装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１には、エネルギ蓄積コイルに接続される電源の電圧が変動した場合においても、所定の出力電流を安定して流すように、点火プラグに正負の反転する電流を与えるために第２のスイッチ手段を繰返しオンオフする制御を行い、第２のスイッチ手段のオフ期間には、第１のスイッチ手段をオンすることによりエネルギ蓄積コイルに蓄積されるエネルギを急激に増大させる期間と、第１のスイッチ手段をオフするとともに、第４のスイッチ手段をオンすることによりエネルギ蓄積コイルに蓄積されるエネルギを緩やかに増大させる期間と、を有する制御を行う内燃機関の点火装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７４４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の点火装置では、二つのスイッチ手段を交互に切り換えて点火プラグに流れる電流を持続しているため、スイッチ手段が切り換えられるタイミングで電流がとぎれて間欠的に放電されるパルス電流となる。
このため、燃焼室内に強い気流が発生しているエンジン環境では、電流がとぎれた瞬間に放電が吹き消され、失火に至るおそれがある。
【０００６】
また、点火プラグに常に一定の電流を流そうとすると運転条件によっては、着火に十分なエネルギが放電された後も、放電が継続してエネルギ過剰となり、電極の消耗を招くおそれもある。
さらに、内燃機関本体の製造上の個体差や、制御システムの個体差、使用による経年劣化等によっても、安定した着火を実現するために要求される放電電流が変動する。
【０００７】
そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、放電の吹き消えを防止しつつ、電極の消耗を抑制し、安定した放電の維持を図ることにより着火ロバスト性を向上した内燃機関の点火装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本の発明は、少なくとも、直流電源（１０）と、該直流電源（１０）の電源電圧を昇圧する昇圧回路（２）と、該昇圧回路（２）に接続せしめた一次コイル（４１）の電流の増減により二次コイル（４２）に高電圧を発生する点火コイル（４）と、機関の運転状況に応じて発信された点火信号（ＩＧｔ）にしたがって前記一次コイル（４１）への電流の供給と遮断を切り換える点火用開閉素子（５）と、前記二次コイル（４２）に接続され、前記二次コイル（４２）からの二次電圧(Ｖ２)の印加により、内燃機関の燃焼室内に火花放電を発生させる点火プラグ（７）と、を具備して、内燃機関の点火を行う点火装置であって、
前記点火用開閉素子（５）の開閉によって、前記点火プラグ（７）の放電を開始した後に放電維持を図るためのエネルギを供給すべく、前記昇圧回路（２）からの放電と停止とを重畳的に行うことによって、前記二次コイル（４２）に流れる電流を増加する補助用電源（３）と、前記点火プラグ（７）の放電が開始された後に前記一次コイル（４１）に印加される一次電圧（Ｖ１）を検出する一次電圧検出回路（６１）と、検出した一次電圧(Ｖ１)に応じて、前記補助用電源（３）の駆動の要否を判定する補助用電源要否判定回路（６２）とからなる一次電圧監視手段（６）を具備することを特徴とする。
【０００９】
より、具体的には、前記昇圧回路（２）が、前記直流電源（１０）に接続したエネルギ蓄積用インダクタ（２０）と、前記点火信号ＩＧｔにしたがって所定の期間だけ前記インダクタ（２０）への電流の供給と遮断を所定の周期で切り換える開閉素子（２１）と、前記インダクタ（２０）に並列に接続したキャパシタ（２３）と、前記インダクタ（２０）から前記キャパシタ（２３）への電流を整流する第１の整流素子（２４）とからなる。
【００１０】
また、前記補助用電源（３）が、前記キャパシタ（２３）と前記一次コイル（４１）との間に介装した、前記キャパシタ（２３）からの放電と停止とを切り換える補助用開閉素子（３０）と、前記キャパシタ（２３）から前記一次コイル（４１）への電流を整流する第２の整流素子（３２）と、前記直流電源（１０）と、前記インダクタ（２０）と前記キャパシタ（２３）とからなる。
【００１１】
前記補助用電源要否判定回路（６２）は、上記一次電圧（Ｖ１）が所定の閾値（Ｖｒｅｆ）以下の場合には、前記補助用電源（３）からのエネルギ投入が不要と判定し、上記一次電圧（Ｖ１）が所定の閾値（Ｖｒｅｆ）を超えた場合には、前記補助用電源（３）からのエネルギ投入が必要と判定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前記一次電源検出手段（６）によって検出した一次電圧（Ｖ１）に応じて、前記補助用電源（３）の駆動の要否を判定し、前記補助用電源（３）の駆動が不要と判断された場合には、前記補助用電源（３）からのエネルギ投入を停止して、電力消費を抑制すると共に電極の消耗を抑制することができ、前記補助用電源（３）の駆動が必要と判断された場合には、前記補助用電源（３）からのエネルギ投入を行うことで、燃焼室内に強い筒内気流が発生している場合であっても、前記補助用開閉素子（３０）が、前記キャパシタ（２３）からの放電と停止とを切り換えることによって、前記一次コイル（４１）に流れる電流を増強し、前記二次コイル（４２）に放電維持電圧以上の誘導起電力を発生させるため、二次電流（Ｉ２）が増強され、放電が吹き消されることがなく、安定した着火を実現できる。
また、本発明のように、一次コイル（４１）の低圧側からエネルギを投入することにより、二次コイル（４２）側から投入する場合よりも低圧で投入することができる。
また一次コイル（４１）の高圧側からバッテリ電圧より高い電圧で投入するとバッテリへの流入電流などにより効率が悪くなる。
したがって、本発明によれば、もっとも容易に効率よくエネルギを投入することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態における内燃機関の点火装置の概要を示す構成図
【図２Ａ】実施例１として示す、図１の点火装置の電極消耗抑制を図る場合の動作を説明するためのタイムチャート
【図２Ｂ】実施例２として示す、放電維持を図る場合のタイムチャート
【図３Ａ】比較例１として示す、本発明に係る一次電圧検出回路を停止して、従来の点火装置における過剰放電の問題を再現した場合のタイムチャート
【図３Ｂ】比較例２として示す、本発明に係る補助用電源を停止して、従来の点火装置における吹き消えの問題を再現した場合のタイムチャート
【図４Ａ】実施例１として、本発明の点火装置における電極消耗抑制効果を示す模式図
【図４Ｂ】実施例２として、本発明の点火装置における吹き消え抑制効果を示す模式図
【図５Ａ】比較例１として、従来の点火装置における電極消耗の問題を示す模式図
【図５Ｂ】比較例２として、従来の点火装置における吹き消えの問題を示す模式図
【図６Ａ】本発明の第２の実施形態における内燃機関の点火装置の概要を示す構成図
【図６Ｂ】図６Ａの点火装置の効果を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、本発明の第１の実施形態における点火装置１の概要について説明する。
本発明の点火装置１は、図略の内燃機関の気筒毎に設けられ、燃焼室内に導入された燃料と空気の混合気に火花放電を発生させて点火を行うものである。
少なくとも、直流電源１０と、直流電源１０の電源電圧を昇圧する昇圧回路２と、昇圧回路２に接続せしめた一次コイル４１の電流の増減により二次コイル４２に高電圧を発生する点火コイル４と、機関の運転状況に応じて発信された点火信号ＩＧｔにしたがって一次コイル４１への電流の供給と遮断を切り換える点火用開閉素子５と、二次コイル４２に接続され、二次コイル４２からの二次電圧Ｖ２の印加により、内燃機関の燃焼室内に火花放電を発生させる点火プラグ７と、を具備するものであり、以下の特徴を備えている。
【００１５】
点火装置１は、点火用開閉素子５の開閉によって、点火プラグ７の放電を開始した後に放電維持を図るためのエネルギを供給すべく、昇圧回路２からの放電と停止とを重畳的に行うことによって、二次コイル４２に流れる電流を増加する補助用電源３と、点火プラグ７の放電が開始された後に、一次コイル４１に印加される一次電圧Ｖ１を検出する一次電圧検出回路６１と、検出した一次電圧Ｖ１に応じて、補助用電源３の駆動の要否を判定する補助用電源要否判定回路６２とからなる一次電圧監視手段６を具備することを特徴とするものである。
点火装置１は、燃焼室内に強い気流が発生している場合や、希薄燃焼や、経年劣化等によって失火し易い状況においては、通常の火花放電に加え、補助用電源３から重畳的にエネルギを補充して、放電の維持を図り、運転状況によって通常放電のみで着火の維持が可能な場合には、補助用電源３からのエネルギ投入を停止して、電力消費を抑制しつつ、点火プラグ７の電極消耗抑制を図り、安定した着火を実現するためのものである。  
【００１６】
本実施形態における点火装置１では、内燃機関の運転状況に応じて予め設定したエネルギ投入期間信号ＩＧｗによって、補助用電源３を駆動するエネルギ投入予定期間エネルギ投入予定期間ＴｗＰを決定すると共に、補助用電源要否判定回路６２の判定結果を優先して補助用電源３を実際に駆動する放電実施期間ＴｗＡを決定する。
本発明においては、点火コイル４の一次コイル４１の一次電圧Ｖ１と二次コイル４２に発生する二次電圧Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２は、一次コイル４１の巻回数Ｎ１と二次コイル４２の巻回数Ｎ２との比Ｎ１／Ｎ２にほぼ等しく、一次電圧Ｖ１をモニタすることで、個体差や運転状況の違いによる二次電圧Ｖ２の変化を予測し、運転状況の変化だけでなく個体差の影響に対応した、きめ細やかな点火制御を実施することが可能となるのである。
【００１７】
点火装置１は、直流電源１０と、昇圧回路２と補助用電源３と、点火コイル４と、点火用開閉素子５と、一次電圧監視手段６と、点火プラグ７と、外部に設けた電子制御装置８（以下、ＥＣＵ８と称する。）と、によって構成されている。
直流電源１０（以下、電源１０と称する。）は、車載バッテリや、交流電源をレギュレータ等によって直流変換した公知の直流安定化電源等が用いられ、例えば１２Ｖ、２４Ｖといった一定の直流電圧を供給する。
【００１８】
本実施形態において、昇圧回路２には、いわゆるフライバック型の昇圧回路が用いられた例を示しているが、これに限定するものではなく、いわゆるチョパ型の昇圧回路を用いることもできる。
昇圧回路２は、電源１０に接続したエネルギ蓄積用インダクタ２０（以下、インダクタ２０と称する。）と、インダクタ２０への電流の供給と遮断を所定の周期で切り換える昇圧用開閉素子２１（以下、開閉素子２１と称する。）と、インダクタ２０に並列に接続したキャパシタ２３と、インダクタ２０からキャパシタ２３への電流を整流する第１の整流素子２４とによって構成されている。
【００１９】
インダクタ２０には、所定のインダクタンス（Ｌ０、例えば、５〜５０μＨ）を有するコア付きコイル等が用いられる。
開閉素子２１には、サイリスタ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等のパワートランジスタが用いられている。
開閉素子２１には、機関の運転状況に応じてＥＣＵ８から発信された点火信号ＩＧｔにしたがった所定のタイミングで所定の期間だけ、所定の周期でハイローが切り換えられる駆動パルスを発生するドライバ２２が接続され、開閉駆動されるようになっている。
【００２０】
キャパシタ２３には、所定のキャパシタンス（Ｃ、例えば、１００〜１０００μＦ）を有するコンデンサが用いられている。
整流素子２４には、ダイオードが用いられており、キャパシタ２３からインダクタ２０への電流の逆流を防止している。
【００２１】
ＥＣＵ８から、機関の運転状況に応じて発信された点火信号ＩＧｔに従って、ドライバ２２から所定の駆動パルスが発振され、開閉素子２１が開閉される。
開閉素子２１の開閉駆動により、電源１０からインダクタ２０に蓄えられた電気エネルギがキャパシタ２３に重畳的に充電され、キャパシタ２３の電圧Ｖｄｃが電源電圧よりも高い電圧（例えば、５０Ｖ〜数百Ｖ）に昇圧される。  
【００２２】
点火コイル４は、コイル線材をＮ１回巻き回した一次コイル４１、Ｎ２回巻き介した二次コイル４２、コイルコア、ダイオード４３等によって構成されている。
一次コイル４１に流れる電流を増減することによって二次コイル４２に二次電圧Ｖ２として、コイル巻き回数の比Ｎ２／Ｎ１によって定まる高い電圧（例えば、−２０〜―５０ｋＶ）を発生する。
【００２３】
点火用開閉素子５（以下、点火用素子５と称する。）には、ＭＯＳ  ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等のパワートランジスタが用いられている。
点火用素子５は、機関の運転状況に応じてＥＣＵ８から発信された点火信号ＩＧｔにしたがって一次コイル４１への電流の供給と遮断を切り換える。
点火用素子５のスイッチングにより、一次コイル４１への導通が遮断されると、磁界が急激に変化し、電磁誘導によって、二次コイル４２に極めて高い二次電圧Ｖ２が発生し、点火プラグ７に印加される。
【００２４】
本発明の要部である補助用電源３は、キャパシタ２３と一次コイル４１との間に介装せしめた、補助用開閉素子３０（以下、補助用素子３０と称する。）と、第２の整流素子３２と、電源１０と、インダクタ２０と、キャパシタ２３とによって構成されている。
補助用電源３は、昇圧回路２からの放電と停止とを重畳的に行うことによって、二次コイル４２に流れる二次電流Ｉ２を増加することができる。
【００２５】
補助用素子３２には、ＭＯＳＦＥＴ等の応答性が高い、パワートランジスタが用いられている。
第２の整流素子３２には、ダイオードが用いられ、キャパシタ２３から一次コイル４１への電流を整流する。
【００２６】
ＥＣＵ８から、運転状況に応じて予め設けられたマップにしたがって、エネルギ投入期間信号ＩＧｗが発信され、後述する一次電圧監視手段６によって、補助用電源３からのエネルギ補充が必要であると判断された場合には、ドライバ３１から所定のパルス電圧が発振され、補助用素子３０が開閉駆動される。
補助用素子３０は、キャパシタ２３からの放電と停止とを切り換えることによって、一次コイル４１に流れる電流を増強し、二次コイル４２に放電維持電圧以上の誘導起電力を発生させるため、二次電流Ｉ２が増強され、吹き消えを抑制できる。
【００２７】
このとき、本発明では、点火コイル４の一次コイル４１の低圧側からエネルギを投入するため、二次コイル（４２）側から投入する場合よりも低圧で投入することができる。
また一次コイル（４１）の高圧側からバッテリ電圧より高い電圧で投入するとバッテリへの流入電流などにより効率が悪くなる。
したがって、本発明によれば、もっとも容易に効率よくエネルギを投入することができるという優れた効果がある。
【００２８】
一次電圧監視手段６は、一次電圧Ｖ１を検出する一次電圧検出回路６１とその検出結果を閾値判定する補助用電源要否判定回路６２とによって構成されている。
補助用電源要否判定回路６２は、一次電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｒｅｆ以下の場合には、補助用電源３からのエネルギ投入が不要と判定し、一次電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｒｅｆを超えた場合には、補助用電源３からのエネルギ投入が必要と判定し、補助電源要否判定信号ＪＤＧを出力する。
具体的には、一次電圧監視手段６には、公知のコンパレータ等を用いることができる。補助電源要否判定信号ＪＤＧとエネルギ投入期間信号ＩＧｗとによって重畳的に補助用電源３の駆動の要否を判定することで、誤作動を抑制し、信頼性の高い電源制御が実現できる。
【００２９】
図２Ａ、図４Ａを参照して、本発明の実施例１とし、点火装置１の省電力、電極消耗抑制効果について説明する。
図２Ａ中（ａ）は、ＥＣＵ８から内燃機関の運転状況に応じて発信される点火信号ＩＧｔを示し、（ｂ）は、放電後のエネルギ投入予定期間ＴｗＰを決定するエネルギ投入期間信号ＩＧｗを示し、（ｃ）は、点火信号ＩＧｔに同期してオンオフされる開閉素子２１の開閉状態を示し、（ｄ）は、点火信号ＩＧｔに同期して開閉される開閉素子５の開閉状態を示し、（ｅ）は、補助用電源３の駆動の要否を判定する要否判定信号ＪＤＧの状態を示し、（ｆ）は、要否判定信号ＪＤＧにしたがって開閉駆動される開閉素子３０の開閉状態を示し、（ｇ）は、キャパシタ２３の充放電によって変化する電圧Ｖｄｃを示し、（ｈ）は、点火プラグ7に投入されるエネルギの累積的変化を示し、（ｉ）は、点火コイル４の一次コイル４１側で検出される一次電圧Ｖ１を示し、（ｊ）は、二次コイル４２に発生する二次電圧Ｖ２を示し、（ｋ）は、点火プラグ７に流れる二次電流Ｉ２を示すものである。
なお、各チャートは、模式的なものであることはいうまでもなく、以下に説明する他の実施例や比較例においても同様である。
【００３０】
図２Ａ（ａ）に示すように、ＥＣＵ８から、点火信号ＩＧｔが発信されると、点火信号ＩＧｔのハイローに従って、図２Ａ（ｃ）に示すように、昇圧用素子２１がオンオフ作動し、電源１０からインダクタ２０への電流の供給と遮断が繰り返され、そのたびに誘導電流が発生し、図２（ｇ）に示すように、キャパシタ２３が重畳的に充電され、充電電圧Ｖｄｃは、電源電圧（例えば１４Ｖ）よりも遙かに高い電圧（例えば、２００Ｖ）に昇圧される。
【００３１】
また、点火信号ＩＧｔの立ち上がりに同期してＰＴｒ２がオンとなり、点火信号ＩＧｔの立ち下がりに同期してＰＴｒ２がオフとなる。
図２Ａ（ｊ）に示すように、ＰＴｒ２の遮断によって、二次コイル４２側に極めて高い二次電圧（例えば、−３０ｋＶ）が発生し、二次コイル４２に接続された点火プラグ７で火花放電が発生し、図２Ａ（ｋ）に示すように、大きな二次電流Ｉ２が流れる。
図２Ａ（ｉ）に示すように、放電の開始によって、二次電圧Ｖ２の巻数比Ｎ２／Ｎ１分の１である一次電圧Ｖ１は、一気に低下するが、気流による放電の伸びにしたがって上昇していく。
【００３２】
一方、図２Ａ（ｂ）に示すように、予め用意されたマップに従って、内燃機関の運転状況に応じて設定された補助用電源３からの放電維持エネルギの供給開始と終了までのエネルギ投入予定期間ＴｗＰに対応してエネルギ投入期間信号ＩＧｗが発信される。
しかし、実際の内燃機関の点火においては、製品のバラツキや、経年劣化、使用環境の違い等の固体差により、マップデータ通りにエネルギ投入放電を実施する必要がない場合もある。
【００３３】
図４Ａに示すように、燃焼室内の気流が弱い場合には、通常の放電のみであっても、放電ＡＲＫが引き延ばされることがないので、放電開始後の二次電圧の上昇が緩やかであり、ほぼ巻数分の１に相当する一次電圧Ｖ１の上昇も緩やかで、吹き消えに至る可能性はすくないと判定し、補助用電源３からのエネルギ投入を遅らせ、短期間だけエネルギ投入を実施するようにしても、安定した着火が可能である。
【００３４】
このような実施例１の場合の点火装置１の作動について順を追って説明する。
一次電圧監視手段６によって、放電開始後に一次コイル４１の一次電圧Ｖ１がモニタさる。
このとき、二次電圧Ｖ２の変化と一次電圧Ｖ１の変化とに相関があり、一次電圧Ｖ１をモニタすることで、二次電圧Ｖ２の変化を予測できる。
図２Ａ（ｉ）に示すように、一次電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｒｅｆに到達するまでは、補助用電源３からのエネルギ投入が不要と判定され、通常の放電状態が維持される。
【００３５】
図２Ａ（ｅ）に示すように、一次電圧Ｖ１が閾値Ｖｒｅｆを超えると、要否判定信号ＪＤＧがオンとなり、図２Ａ（ｆ）に示すように、補助用素子３０がエネルギ投入実施期間ＴｗＡの間、所定の周期で開閉駆動される。
これにより、図２Ａ（ｇ）に示すように、キャパシタ２３からの放電が促され、図２Ａ（ｈ）に示すように、重畳的にエネルギが投入される。
その結果、図２Ａ（ｉ）に示すように、一次電圧Ｖ１が閾値Ｖｒｅｆを超えても、放電エネルギでの二次電流投入により放電電圧の上昇は抑えられ図２Ａ（ｊ）、（ｋ）に示すように、放電が途切れることなく維持される。
【００３６】
実施例１では、予め設定したエネルギ投入予定期間エネルギ投入予定期間ＴｗＰよりも実際にエネルギ投入が実施される期間ＴｗＡが短いので、それだけ、電力消費を抑制することができ、電源１０への負担を減らすことができる。
また、過剰にエネルギ投入が実施されることがないので、点火プラグ７の電極消耗を抑制することもできる。
【００３７】
次いで、図２Ｂ、図４Ｂを参照して、実施例２として、燃焼室内に強い筒内気流が発生している場合における本発明の効果について説明する。
なお、実施例１と同じ作動については説明を省略し、特徴的な点のみを説明する。
【００３８】
燃焼室内に強い気流が発生している場合、図４Ｂに示すように、放電ＡＲＫが引き延ばされるので、二次電圧Ｖ２が早期に上昇する。
このとき、二次電圧Ｖ２の変化と一次電圧Ｖ１の変化とに相関があり、一次電圧Ｖ１をモニタすることで、二次電圧Ｖ２の変化、吹き消えを予測できる。
【００３９】
このため、図２（ｉ）に示すように、早期にＶ１が所定の閾値Ｖｒｅｆを超える場合には、図２Ｂ（ｂ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように、エネルギ投入期間信号ＩＧｗによって指定された、予め設定したエネルギ投入予定期間ＴｗＰよりも早い時期に補助用電源３の駆動が必要となった場合には、これに応じて速やかに補助用開閉素子３０の開閉が行われ、図２Ｂ（ｈ）、（ｉ）に示すように、早期にエネルギ投入が実施されるため、図２Ｂ（ｉ）のように一次電圧Ｖ１が早期に上昇しても、図２Ｂ（ｋ）に示すように、二次電流Ｉ２が途切れることがない。
本発明の点火装置１によれば、図４Ｂに示すように、強い筒内気流が作用して、放電ＡＲＫが長く引き延ばされても、補助用電源３から十分なエネルギが供給され、吹き消されることなく、安定した着火が実現できる。
【００４０】
図３Ａ、図５Ａを参照して、比較例１の問題点を説明する。
比較例１では、本発明の点火装置１において、一次電圧Ｖ１の監視結果をフィードバックさせず、燃焼室内に強い気流が発生していない状態で、放電開始直後から補助用電源３を駆動し続けた結果を示すものである。
比較例１では、図３Ａ（ｉ）に示すように、放電の吹き消えが発生する閾値Ｖrefを超えていないにも関わらず、エネルギを投入するため、図５Ａに示すように、強い放電が維持され続け、これが点火プラグ７の電極消耗を引き起こす要因となることが判明した。
従来の点火装置のように、電源電圧を監視して、点火プラグに引加される電圧を平均化した場合、放電維持が困難な状況では、放電維持を図る効果が発揮できるが、着火し易い運転状況においては、過剰なエネルギ投入による電極消耗を引き起こすことになる。
【００４１】
図３Ｂ、図５Ｂを参照して、比較例２の問題点を説明する。
比較例２では、従来の点火装置の問題点を明らかにすべく、本発明の点火装置１において補助用電源２を強制的に停止した状態で、燃焼室内に強い筒内気流が発生した条件の下で、点火試験を行った結果を示すものである。
【００４２】
比較例２では、図３Ｂに示すように、補助要否判定信号ＪＤＧを強制的にオフさせ、点火コイル４の一次電圧Ｖ１の監視結果をフィードバックさせない状態としている。
比較例２では、点火信号ＩＧｔによる、点火用素子５の開閉によって、高い二次電圧Ｖ２が発生し、点火プラグ７に印加されるので、上記実施形態と同様に放電を引き起こすことが可能である。
【００４３】
しかし、比較例２では、補助電源３が停止されているため、燃焼室内に強い気流が発生していると、図５Ｂに示すように、放電ＡＲＫが引き延ばされ、早期に二次電圧Ｖ２が上昇し、放電の維持が困難となる。
一次電圧Ｖ１が所定の閾値Ｖｒｅｆを超えると、放電の維持ができなくなり、図３Ｂ（ｊ）、（ｋ）に示すように、放電が引きちぎられる。
このとき、瞬間的に二次電流Ｉ２が流れなくなり、あたかも、スイッチングが行われたような状態を引き起こし、擬似的な放電の開始が発生する。
このため、放電エネルギが放電空間の絶縁破壊に消費されてしまい、火炎成長に用いられないため、混合気の着火に十分な火炎成長をすることなく、火炎核ＦＬＫが吹き消され、失火にいたるおそれがある。
【００４４】
図６Ａ、図６Ｂを参照して、本発明の第２の実施形態における点火装置１ａについて説明する。
上記実施形態における点火装置１では、エネルギ投入期間Ｔｗの最適化を図るため、予め、運転状況に応じた標準的なエネルギ投入予定期間ＴｗＰを設定したマップを用意し、マップに従って発信されたエネルギ投入期間信号ＩＧｗを、実際の一次電圧Ｖ１をモニタした結果を閾値判定し、実際にエネルギ投入を実施するエネルギ投入実施期間ＴｗＡを増減することで、着火性向上と、省電力と、耐久性向上とを実現可能としている。
簡易には、本施形態における点火装置１ａのように、エネルギ投入期間信号ＩＧｗを廃止した構成としても良い。
【００４５】
本実施形態では、一次電圧監視手段６ａによって、点火コイル４の一次電圧Ｖ１を検出し、その結果を閾値判定した要否判定信号ＪＤＧを直接的に、補助用素子３０を駆動するドライバ３１ａの駆動を開始するためのトリガとして利用している。
その結果、図６Ｂに示すように、本実施形態においても、上記実施形態に同様の制御を実現できる。
但し、要否判定信号ＪＤＧのみを用いた場合、チャタリング等による誤作動を招くおそれもあるため、上記実施形態のように、エネルギ投入期間信号ＩＧｗと要否判定信号ＪＤＧとを組み合わせることにより、一層信頼性の高い着火を実現できる。
【符号の説明】
【００４６】
１  点火装置
１０  直流電源（ＢＡＴ）
２  昇圧回路
２０  エネルギ蓄積用インダクタ（Ｌｏ）
２１  昇圧用開閉素子（ＰＴｒ１）
２２  昇圧用開閉素子駆動ドライバ（ＤＲＶ）
２３  キャパシタ（Ｃ）
２４  第１の整流素子（Ｄｉ１）
３  補助用電源
３０  補助用開閉素子（ＭＯＳ）
３１  補助用開閉素子駆動ドライバ（ＤＲＶ）
４  点火コイル
４１  一次コイル（Ｌ１）
４２  二次コイル（Ｌ２）
５  点火用開閉素子（ＰＴｒ２）
６  一次電圧監視手段
６１  電圧検出回路
６２  補助用電源要否判定回路
ＩＧｔ  点火信号
ＩＧｗ  エネルギ投入期間信号
ＴｗＰ  エネルギ投入予定期間
ＴｗＡ  エネルギ投入実施期間
Ｖ１  一次電圧
Ｖ２  二次電圧
Ｉ２  放電電流
ＪＤＧ  補助用電源要否判定信号
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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