(57)【要約】【課題】点火のタイミングを安定化させることができる点火制御装置および点火制御方法を提供する。【解決手段】本発明による点火制御装置（１００）は、内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘導されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御装置であって、前記イグニッションコイルを通電するためのスイッチ素子（１６０）と、前記パルス信号を参照して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する制御部（１４０）とを備える。【選択図】図２
2014095364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘導されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御装置であって、
前記イグニッションコイルを通電するためのスイッチ素子と、
前記パルス信号を参照して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する制御部と、
を備えた点火制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記パルス信号を用いて前記内燃機関の回転速度を算出する回転速度算出部と、
前記回転速度算出部により算出された回転速度に基づき、前記パルス信号に応答して前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定するタイミング設定部と、
前記タイミング設定部により設定されたタイミングを用いて、前記スイッチ素子を制御するための信号を生成する信号生成部と、
を備えた請求項１に記載の点火制御装置。
【請求項３】
前記タイミング設定部は、
前記内燃機関の各回転サイクルにおいて前記パルス信号に含まれる先頭の第１パルスに続く第２パルスに応答して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定する、請求項２に記載の点火制御装置。
【請求項４】
前記タイミング設定部は、
前記内燃機関の各回転サイクルにおいて前記パルス信号に含まれる先頭の第１パルスに応答して前記イグニッションコイルの通電の開始のタイミングを設定し、前記第１パルスに続く第２パルスに応答して前記イグニッションコイルの通電の停止のタイミングを設定する、請求項２に記載の点火制御装置。
【請求項５】
前記タイミング設定部は、
前記内燃機関の回転速度が、前記パルス信号に応答して前記イグニッションコイルの通電に関する処理を実施することが可能な回転速度の上限値を表す所定値以下である場合、前記第１パルスの後縁エッジに応答して前記イグニッションコイルの通電の開始のタイミングを設定し、前記内燃機関の回転速度が前記所定値を超える場合、前記第１パルスの前縁エッジに応答して前記イグニッションコイルの通電の開始のタイミングを設定する、請求項４に記載の点火制御装置。
【請求項６】
前記タイミング設定部は、
前記内燃機関の各回転サイクルにおいて前記パルス信号に含まれる先頭の第１パルスに応答して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定する、請求項２に記載の点火制御装置。
【請求項７】
前記タイミング設定部は、
マイクロコンピュータのタイマ機能を用いて、前記イグニッションコイルの通電の停止を制御するためのタイミングを設定する、請求項２から６の何れか１項に記載の点火制御装置。
【請求項８】
内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘起されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御装置であって、
前記イグニッションコイルに誘起されるパルス信号から当該点火制御装置の動作に必要とされる電源電圧を生成する電源生成部と、
前記イグニッションコイルに誘起される前記パルス信号から第１パルスを生成する第１パルス信号生成部と、
前記イグニッションコイルに誘起される前記パルス信号から前記第１パルスに続く第２パルスを生成する第２パルス信号生成部と、
前記イグニッションコイルを通電するためのスイッチ素子と、
前記第１パルスまたは前記第２パルスを参照して、前記イグニッションコイルの通電の開始および停止を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する制御部と、
前記点火制御信号に基づいて前記スイッチ素子を駆動する駆動部と、
を少なくとも含む点火制御装置。
【請求項９】
内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘導されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御方法であって、
前記パルス信号に基づき前記内燃機関の回転速度を算出する段階と、
前記パルス信号を参照して前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する段階と、
を含む点火制御方法。
【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および点火制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の点火制御装置として、バッテリー等の外部電源を必要としない誘導放電型（または電流遮断型）の点火制御装置がある（特許文献１）。この点火制御装置によれば、フライホイールの回転に伴ってイグニッションコイルが発生するパルスを用いて該イグニッションコイルの通電（通電の開始と通電の停止）を制御する。そして、イグニッションコイルの通電を停止させたときに発生する高電圧により点火プラグにスパークを発生させてシリンダー内の燃料混合気に点火する。従来、この種の点火制御装置は、コンデンサ、抵抗、ツェナーダイオード、トランジスタ等の回路素子から構成され、所望の点火タイミングが得られるように回路定数が設計段階で設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０７７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術によれば、点火のタイミングは、例えばＣＲ時定数を用いて設定される。このため、例えば使用環境温度が変化すると、ＣＲ時定数を定めるコンデンサの容量値や抵抗の抵抗値などの回路定数が変化し、目標とするタイミングで点火を実施することが困難になる。また、上述の従来技術によれば、点火のタイミングは固定値であるＣＲ時定数により定まるので、内燃機関の回転速度が変化すると、その回転速度に応じた点火タイミングが得られない。
【０００５】
本発明は、点火のタイミングを安定化させることができる点火制御装置および点火制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による点火制御装置は、内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘導されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御装置であって、前記イグニッションコイルを通電するためのスイッチ素子と、前記パルス信号を参照して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する制御部と、を備えた点火制御装置の構成を有する。
【０００７】
例えば、前記制御部は、前記パルス信号を用いて前記内燃機関の回転速度を算出する回転速度算出部と、前記回転速度算出部により算出された回転速度に基づき、前記パルス信号に応答して前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定するタイミング設定部と、前記タイミング設定部により設定されたタイミングを用いて、前記スイッチ素子を制御するための信号を生成する信号生成部と、を備えてもよい。
例えば、前記タイミング設定部は、前記内燃機関の各回転サイクルにおいて前記パルス信号に含まれる先頭の第１パルスに続く第２パルスに応答して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定してもよい。
例えば、前記タイミング設定部は、前記内燃機関の各回転サイクルにおいて前記パルス信号に含まれる先頭の第１パルスに応答して前記イグニッションコイルの通電の開始のタイミングを設定し、前記第１パルスに続く第２パルスに応答して前記イグニッションコイルの通電の停止のタイミングを設定してもよい。
例えば、前記タイミング設定部は、前記内燃機関の回転速度が、前記パルス信号に応答して前記イグニッションコイルの通電に関する処理を実施することが可能な回転速度の上限値を表す所定値以下である場合、前記第１パルスの後縁エッジに応答して前記イグニッションコイルの通電の開始のタイミングを設定し、前記内燃機関の回転速度が前記所定値を超える場合、前記第１パルスの前縁エッジに応答して前記イグニッションコイルの通電の開始のタイミングを設定してもよい。
例えば、前記タイミング設定部は、前記内燃機関の各回転サイクルにおいて前記パルス信号に含まれる先頭の第１パルスに応答して、前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定してもよい。
例えば、前記タイミング設定部は、マイクロコンピュータのタイマ機能を用いて、前記イグニッションコイルの通電の停止を制御するためのタイミングを設定してもよい。
【０００８】
本発明の一態様による点火制御装置は、内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘起されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御装置であって、前記イグニッションコイルに誘起されるパルス信号から当該点火制御装置の動作に必要とされる電源電圧を生成する電源生成部と、前記イグニッションコイルに誘起される前記パルス信号から第１パルスを生成する第１パルス信号生成部と、前記イグニッションコイルに誘起される前記パルス信号から前記第１パルスに続く第２パルスを生成する第２パルス信号生成部と、前記イグニッションコイルを通電するためのスイッチ素子と、前記第１パルスまたは前記第２パルスを参照して、前記イグニッションコイルの通電の開始および停止を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する制御部と、前記点火制御信号に基づいて前記スイッチ素子を駆動する駆動部と、を少なくとも含む点火制御装置の構成を有する。
【０００９】
本発明の一態様による点火制御方法は、内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイルに誘導されるパルス信号に基づき、前記内燃機関に備えられた点火プラグに供給される電圧を前記イグニッションコイルに発生させる点火制御方法であって、前記パルス信号に基づき前記内燃機関の回転速度を算出する段階と、前記パルス信号を参照して前記イグニッションコイルの通電を制御するためのタイミングを設定し、該タイミングに従って前記スイッチ素子を制御する段階と、を含む点火制御方法の構成を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＣＲ時定数などの回路定数を用いずに点火のタイミングを制御することができ、点火のタイミングを安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態による点火制御装置の適用例を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による点火制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による点火制御装置が備える制御部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態による点火制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態による点火制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態による点火制御装置が備える制御部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２実施形態による点火制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態による点火制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態による点火制御装置が備える制御部の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による点火制御装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態による点火制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
なお、全実施形態および全図面にわたって、同一符号は同一要素を表している。
（第１実施形態）
[構成の説明]
図１は、本発明の第１実施形態による点火制御装置１００の適用例を概略的に示す図である。点火制御装置１００は、図示しない内燃機関に装着されたイグニッションコイル８００の１次巻線８０１に接続される。イグニッションコイル８００の２次巻線８０２には点火プラグ９００が接続される。イグニッションコイル８００のコア８０３の両端部は、内燃機関が備えるフライホイールＦＷの外周部に近接して配置され、コア８０３とフライホイールＦＷは閉磁路を形成する。
【００１３】
フライホイールＦＷの外周部には凹部ＣＣが形成されており、この凹部ＣＣには、フライホイールＦＷの半径方向にＳ極とＮ極とが配列された状態で永久磁石ＰＭが取り付けられている。永久磁石ＰＭを備えたフライホイールＦＷが回転すると、イグニッションコイル８００のコア８０３内の磁束の変化により、内燃機関の各回転周期において、後述の図５に示す正パルスである第１パルスＰ１、負パルスである第２パルスＰ２、正パルスである第３パルスＰ３を含むパルス信号Ｐが、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１に順次誘起される。
【００１４】
本実施形態では、内燃機関の点火時期（点火プラグ９００の放電開始時期）は、負パルスである第２パルスＰ２の前縁エッジを起点とした所定の進角で特定されるタイミング（内燃機関のピストンが上死点付近に位置するタイミング）に設定されている。また、イグニッションコイル８００の通電の停止のタイミングは、点火時期と一致している。
【００１５】
なお、本実施形態では、パルス信号Ｐは、各回転周期において、第１パルスＰ１、第２パルスＰ２、第３パルスＰ３のパルス列を含むものとするが、この例に限定されず、イグニッションコイル８００の通電の開始と停止のタイミングを制御し得ることを限度として、パルス信号Ｐに含まれるパルスは任意である。後述する他の実施形態でも同様である。
【００１６】
図２は、本実施形態による点火制御装置１００の構成の一例を示す機能ブロック図である。点火制御装置１００は、内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起されるパルス信号Ｐに基づき、上記内燃機関に備えられた点火プラグ９００に供給される電圧をイグニッションコイル８００の１次巻線８０１に発生させるものである。点火制御装置１００は、電源生成部１１０、正パルス信号生成部１２０、負パルス信号生成部１３０、制御部１４０、駆動部１５０、スイッチ素子１６０を備える。
【００１７】
電源生成部１１０は、パルス信号Ｐの正パルスである第１パルスＰ１および第３パルスＰ３から点火制御装置１００が動作するために必要とされる電源電圧ＶＤＤを生成するものである。電源生成部１１０には、端子ＴＩＧＮおよび端子ＴＥを介してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１が接続される。電源生成部１１０により生成された電源電圧ＶＤＤは制御部１４０に供給される。電源電圧ＶＤＤは、第１パルスＰ１および第３パルスＰ３を用いて生成される電圧であるため、図５に例示するように、パルスが消失すれば、時間の経過とともに低下するが、各回転周期において制御部１４０が必要な制御動作を実施するのに足りる電圧である。
なお、正パルス信号生成部１２０、負パルス信号生成部１３０、駆動部１５０の回路形式によっては、これらにも電源電圧ＶＤＤが供給され得る。
【００１８】
正パルス信号生成部１２０は、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起されたパルス信号Ｐから正パルスを検出して正パルス信号ＰＰを生成するものである。正パルス信号生成部１２０の入力部には、端子ＴＩＧＮを介してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１の一端（正端子；正パルスの出力端）が接続される。正パルス信号生成部１２０は、端子ＴＥの電位を基準として端子ＴＩＧＮの電位が高くなったときに正パルスを検出して正パルス信号ＰＰを生成する。正パルス信号生成部１２０により生成された正パルス信号ＰＰには、正パルスである第１パルスＰ１と第３パルスＰ３が含まれる。
【００１９】
負パルス信号生成部１３０は、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起されたパルス信号Ｐから負パルスを検出して負パルス信号ＰＮを生成するものである。負パルス信号生成部１３０の入力部には、端子ＴＥを介してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１の他端（負端子；負パルスの出力端）が接続される。負パルス信号生成部１３０は、端子ＴＥの電位を基準として端子ＴＩＧＮの電位が低くなったときに負パルスを検出して負パルス信号ＰＮを生成する。負パルス信号生成部１３０により生成された負パルス信号ＰＮには、負パルスである第２パルスＰ２のみが含まれる。
【００２０】
制御部１４０は、電源生成部１１０から供給される電源電圧ＶＤＤにより動作し、パルス信号Ｐに含まれるパルスを参照して、イグニッションコイル８００の通電（開始および停止）を制御するためのタイミングを設定するものである。制御部１４０は、上記設定したタイミングに従ってスイッチ素子１６０を制御するための点火制御信号ＳＦを生成して駆動部１５０に出力する。本実施形態では、制御部１４０は、例えば、点火制御に関する処理手順が記述された制御プログラムに従って動作するマイクロコンピュータ、または上記制御プログラムによる処理手順と同等の論理演算機能を有する専用のデジタル制御ＩＣ(Integrated Circuit)等により実現される。制御部１４０の詳細な構成については後述する。
【００２１】
駆動部１５０は、制御部１４０から入力される点火制御信号ＳＦに基づいてスイッチ素子１６０を駆動するものである。駆動部１５０は、点火制御信号ＳＦの信号レベルに応じて、スイッチ素子１６０を駆動するための駆動信号ＳＤをスイッチ素子１６０の制御端子に出力する。
【００２２】
スイッチ素子１６０は、駆動部１５０から入力される駆動信号ＳＤにより駆動されてイグニッションコイル８００の１次巻線８０１を通電するものである。本実施形態では、スイッチ素子１６０はｎｐｎ型トランジスタから構成される。スイッチ素子１６０を構成するｎｐｎ型トランジスタのエミッタは、端子ＴＩＧＮを介してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１の一端に接続され、コレクタは、端子ＴＥを介してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１の他端に接続され、ベースは、駆動部１５０の出力部に接続される。負パルスである第２パルスＰ２が誘起された状態でスイッチ素子１６０がオンすると、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１の通電が開始され、スイッチ素子１６０がオフすると、イグニッションコイル２００の通電が停止される。即ち、スイッチ素子１６０のオンおよびオフに応じてイグニッションコイル８００の通電が制御される。なお、スイッチ素子１６０として、ｎｐｎ型トランジスタに限らず、任意のデバイスを用いることができる。
【００２３】
図３は、点火制御装置１００が備える制御部１４０の構成の一例を示す機能ブロック図である。制御部１４０は、回転速度算出部１４１、タイミング設定部１４２、点火信号生成部１４３を備える。回転速度算出部１４１は、正パルス信号生成部１２０により検出された正パルス信号ＰＰを用いて内燃機関の回転速度ＲＳを算出するものである。本実施形態では、パルス信号Ｐに含まれるパルスのうち、正パルス信号ＰＰの第１パルスＰ１の周期Ｔから回転速度ＲＳを算出する。一般に、内燃機関の回転速度は、１分あたりの回転数によって表されるが、内燃機関の回転速度ＲＳは、第１パルスＰ１の周期Ｔと１対１に対応することから、第１パルスＰ１の周期Ｔを内燃機関の回転速度ＶＳとして取り扱ってもよい。
【００２４】
なお、本実施形態では、第１パルスＰ１の周期Ｔから回転速度ＲＳを算出するものとするが、この例に限定されることなく、イグニッションコイル８００の通電の制御のタイミングに回転速度ＲＳを反映させることができることを限度として、パルス信号Ｐに含まれる任意のパルスを用いて回転速度ＲＳを算出してもよい。例えば、第２パルスＰ２の周期から回転速度ＲＳを算出してもよい。または、前回の回転周期における第１パルスＰ１〜Ｐ３の何れかのパルスの前縁エッジまたは後縁エッジと現在の回転周期における第１パルスＰ１の前縁エッジまたは後縁エッジとの間の時間、前回の回転周期における第１パルスＰ１〜Ｐ３の何れかのパルスの前縁エッジまたは後縁エッジと現在の回転周期における第２パルスＰ１の前縁エッジとの間の時間、現在の回転周期における第１パルスＰ１の前縁エッジまたは後縁エッジと第２パルスＰ２の前縁エッジとの間の時間から回転速度ＲＳを算出してもよい。
【００２５】
タイミング設定部１４２は、回転速度算出部１４１により算出された回転速度ＲＳに基づき、パルス信号Ｐに応答してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１の通電を制御するためのタイミングを設定するものである。本実施形態では、タイミング設定部１４２は、内燃機関の各回転サイクルにおいてパルス信号Ｐに含まれる先頭の第１パルスＰ１に続く第２パルスＰ２に応答して、イグニッションコイル８００の通電の開始と停止の各タイミングを設定する。また、タイミング設定部１４２は、設定した各タイミングに基づいて、通電の開始のタイミングを示す通電開始タイミング信号ＳＴ１と、通電の停止のタイミングを示す通電停止タイミング信号ＳＴ２を生成して出力する。
【００２６】
本実施形態では、通電開始タイミング信号ＳＴ１は第２パルスＰ２に応答して即座に生成される。このため、通電の開始のタイミングは、２パルスＰ２の前縁エッジのタイミングによって決定される。また、通電停止タイミング信号ＳＴ２は、第２パルスＰ２に応答して回転速度ＲＳに基づき生成される。この通電停止タイミング信号ＳＴ２は、第２パルスＰ２に応答して生成される点では通電開始タイミング信号ＳＴ１と同様であるが、通電の停止のタイミングは、回転速度ＲＳの値を参照して所望の点火時期が得られるように設定される。以下では、適宜、通電開始タイミング信号ＳＴ１および通電停止タイミング信号ＳＴ２を「タイミング信号ＳＴ」と総称する。
【００２７】
点火信号生成部１４３は、タイミング設定部１４２により設定されたタイミングを用いて、スイッチ素子１６０を制御するための点火制御信号ＳＦを生成するものである。本実施形態では、点火信号生成部１４３は、点火制御信号ＳＦとして、タイミング設定部１４２から入力される通電開始タイミング信号ＳＴ１により示される通電開始のタイミングから通電停止タイミング信号ＳＴ２により示される通電停止のタイミングまでの期間においてローレベルとなる信号を生成する。換言すれば、点火信号生成部１４３は、通電開始タイミング信号ＳＴ１で規定されるタイミングでスイッチ素子１６０がイグニッションコイル８００の通電を開始させ、通電停止タイミング信号ＳＴ２で規定されるタイミングでスイッチ素子１６０がイグニッションコイル８００の通電を停止させるように、点火制御信号ＳＦを生成する。
【００２８】
なお、上述の例に限定されず、イグニッションコイル８００の通電の開始から停止までの期間を特定することができる限度において、点火制御信号ＳＦの信号形式は任意である。また、回転速度算出部１４１、タイミング設定部１４２、点火信号生成部１４３の任意の組み合わせを一つの機能ブロックに統合してもよい。
【００２９】
[動作の説明]
次に、点火制御装置１００の動作について、図４に示すフローに沿って図５のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここで、図４は、点火制御装置１００の動作の流れを示すフローチャートであり、図５は、点火制御装置１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００３０】
なお、本実施形態では、第１パルスＰ１と第２パルスに応答して点火制御に関する動作が実施されるが、以下では、第１パルスＰ１に応答して実施される動作に関連する処理を第１処理と称し、第２パルスＰ２に応答して実施される動作に関連する処理を第２処理と称す。後述の他の実施形態でも同様である。
【００３１】
内燃機関が回転を始めると、図５に例示するように、パルス信号Ｐとして、第１パルスＰ１−第２パルスＰ２−第３パルスＰ３のパルス列がイグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起される。電源生成部１１０は、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起されたパルス信号Ｐに含まれるパルスのうち、正パルスである第１パルスＰ１と第３パルスＰ３を用いて電源電圧ＶＤＤを生成して制御部１４０に供給する。
【００３２】
正パルス信号生成部１２０および負パルス信号生成部１３０は、それぞれ、パルス信号Ｐから正パルス信号ＰＰおよび負パルス信号ＰＮを検出して生成する。即ち、正パルス信号生成部１２０は、パルス信号Ｐから正パルスである第１パルスＰ１と第３パルスＰ３を検出し、これら第１パルスＰ１および第３パルスＰ３を含む正パルス信号ＰＰを生成して制御部１４０に出力する。また、負パルス信号生成部１３０は、パルス信号Ｐから負パルスである第２パルスＰ２を検出し、この第２パルスＰ２を含む負パルス信号ＰＮを生成して制御部１４０に出力する。
【００３３】
制御部１４０は、電源生成部１１０から供給される電源電圧ＶＤＤで動作し、正パルス信号ＰＰに含まれる第１パルスＰ１に応答して内燃機関の回転速度ＲＳを算出するための第１処理を実施する（ステップＳ１１）。具体的には、制御部１４０を構成する回転速度検出部１４１は、第１パルスＰ１に応答して、現在の回転周期が開始する時刻ｔ２において、前回の回転周期における第１パルスＰ１の前縁エッジ（立ち上りエッジ）から現在の回転周期における第１パルスＰ１の前縁エッジ（立ち上がりエッジ）までの時間、即ち第１パルスＰ１の周期Ｔを検出し、この第１パルスＰ１の周期Ｔから内燃機関の回転速度ＲＳを算出する。
【００３４】
次に、制御部１４０は、負パルス信号ＰＮに含まれる第２パルスＰ２に応答して、通電の開始のタイミングを設定すると共に、回転速度ＲＳに基づき通電の停止のタイミングを設定してイグニッションコイル８００の通電の開始および停止を制御する点火制御信号ＳＦを生成するための第２処理を実施する（Ｓ１２，Ｓ１３）。具体的には、制御部１４０を構成するタイミング設定部１４２は、現在の回転周期における時刻ｔ３において、第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して、イグニッションコイル８００の通電の開始のタイミングを示す通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成する（ステップＳ１２）。本実施形態では、タイミング設定部１４２は、時刻ｔ３ａでローレベルからハイレベルに遷移する信号を通電開始タイミング信号ＳＴ１として出力する。
【００３５】
なお、図５の例では、時刻ｔ３における第２パルスＰ２の前縁エッジの後の時刻ｔ３ａにおいて通電開始タイミング信号ＳＴ１がローレベルからハイレベルに遷移しているが、時刻ｔ３から時刻ｔ３ａまでの時間は、例えば制御部１４０での処理の遅延時間に相当する。従って、制御部１４０における処理の遅延が小さければ、通電開始タイミング信号ＳＴ１は、時刻ｔ３の第２パルスＰ２の前縁エッジ（立ち下りエッジ）に応答して即座に遷移する。なお、通電開始タイミング信号ＳＴ１がローレベルからハイレベルに遷移するタイミングは、点火（プラグ９００の放電）に必要なエネルギーをイグニッションコイル８００に蓄積するための通電時間を確保することができる限度において任意である。
【００３６】
また、タイミング設定部１４２は、現在の回転周期における時刻ｔ３において、負パルス信号ＰＮに含まれる第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して、回転速度ＲＳに基づきイグニッションコイル８００の通電の停止のタイミングを示す通電停止タイミング信号ＳＴ２を生成する（ステップＳ１２）。本実施形態では、タイミング設定部１４２は、時刻ｔ４でローレベルからハイレベルに遷移する信号を通電停止タイミング信号ＳＴ２として出力する。通電停止タイミング信号ＳＴ２により示される通電の停止のタイミングは、内燃機関の回転速度ＲＳに応じて点火時期として予め設定された所望のタイミングである。この通電の停止のタイミングを示すデータは、例えば、回転速度ＲＳと対応づけられてテーブル化されてタイミング設定部１４２に備えられる。タイミング設定部１４２は、回転速度ＲＳに基づいて上記テーブルを参照することにより通電の停止のタイミングを取得する。ただし、この例に限らず、上記のテーブルに規定された回転速度ＲＳと通電の停止のタイミングとの対応関係を記述する演算式を用いて回転速度ＲＳから通電のタイミングを算出するなど、他の手法を用いて通電の停止のタイミングを取得してもよい。
【００３７】
本実施形態では、上記のテーブルから取得された通電の停止のタイミングは、例えば、マイクロコンピュータのタイマ機能を利用してタイマ値として設定される。即ち、タイミング設定部１４２は、第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して、回転速度ＲＳに応じた通電の停止のタイミングを示すタイマ値をタイマに設定し、このタイマを参照して通電停止タイミング信号ＳＴ２の信号レベルをローレベルからハイレベルに遷移させる。一般に、マイクロコンピュータは一定のシステムクロックに同期して動作し、例えば使用環境温度の変化によりシステムクロックが変動しても、タイマの変動量はシステムクロックの変動範囲内に留まる。このため、前述の従来技術のようにＣＲ時定数等の回路定数を用いる場合に比較して、使用環境温度が変化しても、通電の停止のタイミングの変動を抑制することができ、点火のタイミングを安定化させることができる。
【００３８】
また、本実施形態では、通電の停止のタイミングは、回転速度ＲＳが速いほど、内燃機関のピストンが上死点に到達する時刻の進み量に合わせて、図５に示す第２パルスＰ２の前縁エッジ（立ち下がりエッジ）の時刻ｔ３から点火時期に相当する時刻ｔ４までの時間が短くなるように設定され、逆に、回転速度ＲＳが遅いほど、内燃機関のピストンのが上死点に到達する時刻の遅れ量に合わせて、図５に示す第２パルスＰ２の前縁エッジ（立ち下がりエッジ）の時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間が長くなるように設定される。即ち、点火時期に対応する進角が略一定となるように通電の停止のタイミングが制御される。従って、前述の従来技術のように回路定数により点火タイミングを設定する場合に比較して、回転速度ＲＳが変動しても、回転速度ＲＳに応じて点火のタイミングを安定化させることが可能になる。
【００３９】
なお、上述の例に限らず、通電の停止のタイミングと回転速度ＲＳとの対応関係は任意に設定することができる。例えば、所定の回転速度を閾値として、通電の停止のタイミングを２段階に切り替えるようにしてもよい。または、回転速度ＲＳが所定の回転速度に到達するまでは、回転速度算出部１４１により算出された回転速度ＲＳに応じて通電の停止のタイミングを変化させ、回転速度ＲＳが所定の回転速度に到達した後は、通電の停止のタイミングを一定値に固定してもよい。逆に、回転速度ＲＳが所定の回転速度に到達するまでは、通電の停止のタイミングを一定値に固定し、回転速度ＲＳが所定の回転速度に到達した後は、回転速度ＲＳに応じて通電の停止のタイミングを変化させてもよい。
【００４０】
続いて、制御部１４０を構成する点火信号生成部１４３は、通電開始タイミング信号ＳＴ１と通電停止タイミング信号ＳＴ２とから点火制御信号ＳＦを生成して出力する（ステップＳ１３）。本実施形態では、点火信号生成部１４３は、時刻ｔ３ａにおいて通電開始タイミング信号ＳＴ１がローレベルからハイレベルに遷移してから時刻ｔ４において通電停止タイミング信号ＳＴ２がローレベルからハイレベルに遷移するまでの期間においてローレベルを維持する信号を点火制御信号ＳＦとして生成する。点火制御信号ＳＦのローレベルの期間は、イグニッションコイル８００が通電状態に維持される期間に相当する。ただし、この例に限定されることなく、イグニッションコイル８００が通電状態に維持される期間を特定することができる限度において、点火制御信号ＳＦの信号形式は任意である。
【００４１】
制御部１４０は、上述した第１処理（ステップＳ１１）および第２処理（ステップＳ１２，Ｓ１３）を実施することにより、点火制御信号ＳＦを生成して駆動部１５０に出力する。駆動部１５０は、制御部１４０から入力される点火制御信号ＳＦに応答して駆動信号ＳＤを出力する。本実施形態では、駆動部１５０は、点火制御信号ＳＦがローレベルである場合に駆動信号ＳＤの信号レベルとしてハイレベルを出力し、逆に点火制御信号ＳＦがハイレベルである場合には、駆動信号ＳＤの信号レベルとしてローレベルを出力する。
【００４２】
時刻ｔ３ａにおいて、点火制御信号ＳＦがローレベルになると、これに応答して駆動信号ＳＤがハイレベルになる。スイッチ素子１６０は、駆動部１５０から入力されるハイレベルの駆動信号ＳＤに基づきオン状態となる。このとき、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１には負パルスＰＮの第２パルスＰ２が誘起された状態にあるので、この第２パルスＰ２による電流ＩＦが、スイッチ素子１６０とイグニッションコイル８００の１次巻線８０１とにより形成される閉ループ内を流れる。これによりイグニッションコイル８００の通電が開始され、１次巻線８０１にエネルギーが蓄積される。
【００４３】
この後、時刻ｔ４において点火制御信号ＳＦがハイレベルになり、これに応答して駆動信号ＳＤがローレベルになると、スイッチ素子１６０がオフ状態になる。これにより、イグニッションコイル８００の１次巻線８０１を流れていた電流ＩＦが遮断され、イグニッションコイル８００の通電が停止される。このとき、１次巻線８０１のインダクタンスにより、電流ＩＦの変化に比例した高電圧（例えば２００Ｖ）が１次巻線８０１の端子間に発生する。１次巻線８０１に発生した高電圧は、１次巻線８０１と２次巻線８０２との間の巻数比に応じた更なる高電圧（点火プラグ９００が放電可能な電圧）を２次巻線８０２に誘起させる。２次巻線８０２の高電圧は点火プラグ９００に印加され、点火プラグ９００に放電を発生させる。点火プラグ９００が放電すると、この放電により内燃機関のシリンダー内の燃料混合気が点火される。
【００４４】
上述した第１実施形態では、本発明を点火制御装置１００として表現したが、本発明は、点火制御方法として表現することもできる。この場合、本発明による点火制御方法は、例えば、内燃機関の回転に伴ってイグニッションコイル８００に誘導されるパルス信号Ｐに基づき、内燃機関に備えられた点火プラグ９００に供給される電圧をイグニッションコイル８００に発生させる点火制御方法であって、パルス信号Ｐに基づき上記の内燃機関の回転速度ＲＳを算出する段階（ステップＳ１１）と、パルス信号Ｐを参照してイグニッションコイル８００の通電を制御するためのタイミングを設定し、このタイミングに従ってスイッチ素子１６０を制御する段階（ステップＳ１２，Ｓ１３）とを含むものとして表現することができる。
【００４５】
上述した第１実施形態によれば、使用環境温度の影響を抑制し、イグニッションコイル８００の通電の開始と停止のタイミングの変動を抑制することができる。また、内燃機関の回転速度が変化しても、この回転速度の変化に応じて通電の停止のタイミングを調整することができる。これにより、点火のタイミングを安定化させることができる。
また、第１実施形態によれば、第１パルスＰ１、第２パルスＰ２、第３パルスＰ３のうち、点火時期に近い第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して通電停止のタイミングを設定するので、通電の開始と停止の各タイミングを精度よく制御することができる。
【００４６】
なお、上述した第１実施形態では、第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して実施される第１処理において回転速度ＲＳを算出するものとしたが、この例に限定されず、第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して回転速度ＲＳを算出してもよく、第２パルスＰ２に応答して実施される第２処理において回転速度ＲＳを算出してもよい。
また、上述の第１実施形態では、第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して通電開始および通電停止の各タイミングを設定するものとしたが、この例に限定されることなく、第１パルスＰ１に応答して実施される第１処理において通電開始または通電停止のタイミングを設定することも可能である。
【００４７】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態では、負パルス信号ＰＮに含まれる第２パルスＰ２に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始と停止の両方を制御するものとしたが、第２実施形態では、第１パルスＰ１に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始を制御し、第２パルスＰ２に応答してイグニッションコイル８００の通電の停止を制御する。
【００４８】
[構成の説明]
本発明の第２実施形態による点火制御装置は、上述の第１実施形態による図２に示す点火制御装置１００の構成において、制御部１４０に代えて、図６に示す制御部２４０を備え、その他の構成は、第１実施形態による点火制御装置１００と同様である。
図６は、本実施形態による点火制御装置が備える制御部２４０の構成の一例を示す機能ブロック図である。制御部２４０は、上述の第１実施形態による図３に示す制御部１４０の構成において、タイミング設定部１４２に代えて、タイミング設定部２４２を備える。その他の制御部２４０の構成は第１実施形態の制御部１４０と同様である。
【００４９】
タイミング設定部２４２は、回転速度算出部１４１により算出された回転速度ＲＳに基づき、パルス信号Ｐに応答してイグニッションコイル８００の１次巻線８０１の通電の開始と停止を制御するためのタイミングを設定するものである。即ち、タイミング設定部１４２は、内燃機関の各回転サイクルにおいてパルス信号Ｐに含まれる先頭の第１パルスＰ１に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始のタイミングを設定し、この通電の開始のタイミングを示す通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成する。また、タイミング設定部２４２は、第１パルスＰ１に続く第２パルスＰ２に応答してイグニッションコイル８００の通電の停止のタイミングを設定し、この通電の停止のタイミングを示す通電停止タイミング信号ＳＴ２を生成する。
【００５０】
回転速度算出部１４１と点火信号生成部１４３は第１実施形態と同様である。
なお、上述の例に限定されず、回転速度算出部１４２、タイミング設定部２４２、点火信号生成部１４３の任意の組み合わせを一つの機能ブロックに統合してもよい。
【００５１】
[動作の説明]
次に、本実施形態による点火制御装置の動作について、図７に示すフローに沿って図８のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここで、図７は、本実施形態による点火制御装置の動作の流れを示すフローチャートであり、図８は、本実施形態による点火制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
なお、図８において、上述した第１実施形態における図５に示す電源電圧ＶＤＤおよびパルス信号Ｐは省略されている。
【００５２】
前述の第１実施形態と同様に、内燃機関が回転を始めると、図５に例示するように、パルス信号Ｐとして、第１パルスＰ１−第２パルスＰ２−第３パルスＰ３のパルス列がイグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起される。電源生成部１１０は、正パルスである第１パルスＰ１と第３パルスＰ３の電圧を用いて電源電圧ＶＤＤを生成し、制御部２４０に供給する。また、正パルス信号生成部１２０および負パルス信号生成部１３０は、それぞれ、パルス信号Ｐから正パルス信号ＰＰおよび負パルス信号ＰＮを生成する。
【００５３】
制御部２４０は、電源生成部１１０から供給される電源電圧ＶＤＤで動作し、正パルス信号ＰＰに含まれる第１パルスＰ１に応答して内燃機関の回転速度ＲＳを算出すると共に、イグニッションコイル８００の通電の開始のタイミングを設定するための第１処理（ステップＳ２１〜Ｓ２４）を実施する。具体的には、制御部２４０を構成する回転速度検出部１４１は、第１実施形態と同様に、現在の回転周期が開始する時刻ｔ２において、現在の回転周期における第１パルスＰ１に応答して第１パルスＰ１の周期Ｔを検出し、この周期Ｔから内燃機関の回転速度ＲＳを算出する（ステップＳ２１）。この回転速度ＲＳはタイミング設定部２４２に入力される。
【００５４】
続いて、制御部２４０を構成するタイミング設定部２４２は、回転速度算出部１４１により算出された回転速度ＲＳを所定値ＲＲと比較することにより、内燃機関の回転が低速回転であるか高速回転であるかを判定する（ステップＳ２２）。本実施形態では、タイミング設定部２４２は、回転速度ＲＳが所定値ＲＲ以下であれば（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、低速回転と判定し、回転速度ＲＳが所定値ＲＲ以下でなければ（ステップＳ２２；ＮＯ）、即ち、回転速度ＲＳが所定値ＲＲを超えていれば、高速回転と判定する。
【００５５】
ここで、本実施形態では、低速回転とは、第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成するための信号生成処理を実施する時間を確保することが可能な回転速度を意味し、高速回転とは、第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成するための信号生成処理を実施する時間を確保することができない程の高回転速度を意味する。所定値ＲＲは、例えば、上記の信号生成処理を実施する時間を確保することが可能な回転速度の上限値に設定される。ただし、この例に限定されず、イグニッションコイル８００の通電の開始と停止のタイミングを制御し得る限度において、低速回転、高速回転、所定値ＲＲの各定義は任意である。例えば、高速回転の回転速度の下限値を所定値ＲＲとして設定してもよい。また、動作の安定性の観点から、低速回転の回転速度の上限値よりも低い回転速度を所定値ＲＲとしてもよい。
【００５６】
タイミング設定部２４２は、内燃機関の回転速度ＲＳが所定値ＲＲ以下である場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、即ち、内燃機関の回転が低速回転である場合、図８（ａ）に示すように、第１パルスＰ１の後縁エッジ（立ち下がりエッジ）に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始のタイミングを設定し、この通電の開始のタイミングを示す通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成する（ステップＳ２３）。これに対し、内燃機関の回転速度ＲＳが所定値ＲＲを超える場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、即ち、内燃機関の回転が高速回転である場合、タイミング設定部２４２は、図８（ｂ）に示すように、第１パルスＰ１の前縁エッジ（立ち上がりエッジ）に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始のタイミングを設定し、この通電の開始のタイミングを示す通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成する（ステップＳ２４）。
【００５７】
ここで、上述のように回転速度ＲＳに応じて第１パルスＰ１の前縁エッジまたは後縁エッジの何れかに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成することの技術的意義を説明する。通常、内燃機関が始動した直後の回転速度が低い状態では、イグニッションコイル８００に誘起されるパルス信号Ｐの振幅は小さい。このため、電源生成部１１０により生成される電源電圧ＶＤＤは回転周期ごとに一旦発生しては消失する。この場合、各回転周期における先頭の第１パルスＰ１の前縁エッジが発生する時点では、電源生成部１１０により生成される電源電圧ＶＤＤが有効に発生していない状況にあり、必ずしも制御部２４０が動作可能な状態にない。これに対して、第１パルスＰ１の後縁エッジが発生する時点では電源電圧ＶＤＤが発生した状態となり、制御部２４０は動作可能な状態にある。本実施形態では、上述の低速回転時の電源電圧ＶＤＤの不安定な状況においては、制御部２４０を構成するタイミング設定部２４２は、動作可能な状態にある第１パルスＰ１の後縁エッジに応答することにより、通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成することを可能としている。
【００５８】
これに対し、高速回転時には、電源電圧ＶＤＤは各回転周期の全体にわたって発生した状態に維持される。このため、制御部２４０は定常的に動作可能な状態にあり、制御部２４０を構成するタイミング設定部２４２は、第１パルスＰ１の前縁エッジおよび後縁エッジの何れに応答しても、第１処理を実施して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成することが可能である。しかしながら、第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して第１処理を実施する場合、高速回転では、第１処理と後述の第２処理との間の時間間隔が短くなり、第１処理が第２処理に干渉する事態が発生し得る。このため、本実施形態では、高速回転時には、タイミング設定部２４２は、第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して第１処理を実施し、第１処理と第２処理との間に時間的余裕を持たせることにより、第１処理と第２処理との間の干渉を回避している。
【００５９】
要約すると、本実施形態では、制御部２４０を構成するタイミング設定部２４２は、低速回転時には、電源電圧ＶＤＤを確保する観点から第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成し、高速回転時には、第１処理と第２処理との干渉を避けるために第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成している。
【００６０】
次に、制御部２４０は、負パルス信号ＰＮに含まれる第２パルスＰ２に応答して回転速度ＲＳに基づき通電の停止のタイミングを設定してイグニッションコイル８００の通電の開始および停止を制御する点火制御信号ＳＦを生成するための第２処理（ステップＳ２５，Ｓ２６）を実施する。具体的には、制御部２４０を構成するタイミング設定部２４２は、現在の回転周期における時刻ｔ３において、パルス信号Ｐの第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して、回転速度ＲＳに基づき、例えばマイクロコンピュータのタイマ機能を利用してイグニッションコイル８００の通電の停止のタイミングを示す通電停止タイミング信号ＳＴ２を生成する（ステップＳ２５）。
【００６１】
続いて、制御部１４０を構成する点火信号生成部１４３は、前述の第１処理において生成した通電開始タイミング信号ＳＴ１と第２処理において生成した通電開始タイミング信号ＳＴ２とから点火制御信号ＳＦを生成して出力する（ステップＳ２６）。その他の動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【００６２】
上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態による効果に加え、低回転から高回転にわたって安定的にイグニッションコイル８００の通電の開始と停止を制御することができる。特に、本実施形態によれば、低回転から高回転にわたってイグニッションコイル８００の通電の開始に関する制御を安定的に行うことができる。
【００６３】
また、第２実施形態によれば、イグニッションコイル８００の通電の開始を制御するための通電開始タイミング信号ＳＴ１を第１パルスＰ１に応答して実施される第１処理において生成するので、上述の第１実施形態に比較して、第２処理の負荷を軽減することができる。従って、第２パルスＰ２に応答して迅速に第２処理を実施して通電停止タイミング信号ＳＴ２を生成することができ、高速回転領域での通電の停止のタイミングを安定化させることが可能になる。
【００６４】
なお、上述の第２実施形態では、回転速度ＲＳに応じて第１パルスＰ１の前縁エッジおよび後縁エッジの何れかに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成するものとしたが、この例に限定されず、第１パルスＰ１および第２パルスＰ２の任意のエッジに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成してもよい。例えば、低速回転時には第２パルスの前縁エッジに応答し、中速回転時には第１パルスＰ１の後縁エッジに応答し、高速回転時には第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成してもよい。
【００６５】
また、上述の第２実施形態では、第２処理において通電停止のタイミングを設定するものとしたが、この例に限定されず、例えば、第１処理において通電停止のタイミングを設定してもよい。この場合、例えば第１パルスＰ１の前縁エッジまたは後縁エッジの何れに応答して第１処理が実施されてもよい。
【００６６】
（第３実施形態）
前述の第１実施形態では、負パルス信号ＰＮに含まれる第２パルスＰ２に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始と停止を制御するものとしたが、本発明の第３実施形態では、正パルス信号ＰＰに含まれる第１パルスＰ１に応答してイグニッションコイル８００の通電の開始と停止の両方を制御する。
【００６７】
[構成の説明]
本発明の第３実施形態による点火制御装置は、前述の第１実施形態による図２に示す点火制御装置１００の構成において、制御部１４０に代えて、図９に示す制御部３４０を備え、その他の構成は、第１実施形態の点火制御装置１００と同様である。ただし、本実施形態では、第２パルスＰ２に応答して実施される第２処理は存在しないので、図２に示す負パルス信号生成部１３０を省略することができる。
【００６８】
図９は、本実施形態による点火制御装置が備える制御部３４０の構成の一例を示す機能ブロック図である。制御部３４０は、上述の第１実施形態による図３に示す制御部１４０の構成において、タイミング設定部１４２に代えて、タイミング設定部３４２を備え、その他の制御部３４０の構成は第１実施形態の制御部１４０と同様である。
【００６９】
タイミング設定部３４２は、回転速度算出部１４１により算出された回転速度ＲＳに基づき、パルス信号Ｐに応答してイグニッションコイル８００の通電を制御するためのタイミングを設定するものである。本実施形態では、タイミング設定部３４２は、内燃機関の各回転サイクルにおいてパルス信号Ｐに含まれる先頭の第１パルスＰ１に応答して、イグニッションコイル８００の通電の開始と停止を制御するためのタイミングを設定する。回転速度算出部１４１と点火信号生成部１４３は第１実施形態と同一である。
なお、上述の例に限定されず、回転速度算出部１４２、タイミング設定部３４２、点火信号生成部１４３の任意の組み合わせを一つの機能ブロックに統合して一体化してもよい。
【００７０】
[動作の説明]
次に、本実施形態による点火制御装置の動作について、図１０に示すフローに沿って図１１のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここで、図１０は、本実施形態による点火制御装置の動作の流れを示すフローチャートであり、図１１は、本実施形態による点火制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
なお、図１１において、前述の第１実施形態における図５に示す電源電圧ＶＤＤおよびパルス信号Ｐは省略されている。
【００７１】
前述の第１実施形態と同様に、内燃機関が回転を始めると、図５に例示するように、パルス信号Ｐとして、第１パルスＰ１−第２パルスＰ２−第３パルスＰ３のパルス列がイグニッションコイル８００の１次巻線８０１に誘起される。電源生成部１１０は、正パルスである第１パルスＰ１と第３パルスＰ３の電圧を用いて電源電圧ＶＤＤを生成し、制御部３４０に供給する。正パルス信号生成部１２０および負パルス信号生成部１３０は、それぞれ、パルス信号Ｐから正パルス信号ＰＰおよび負パルス信号ＰＮを生成する。
【００７２】
本実施形態では、制御部３４０は、電源生成部１１０から供給される電源電圧ＶＤＤで動作し、正パルス信号ＰＰに含まれる第１パルスＰ１に応答して第１処理（ステップＳ３１〜Ｓ３３）を実施する。この第１処理では、制御部３４０は、内燃機関の回転速度ＲＳを算出し、通電の開始のタイミングを設定すると共に、回転速度ＲＳに基づき通電の停止のタイミングを設定してイグニッションコイル８００の通電の開始および停止を制御する点火制御信号ＳＦを生成する。
【００７３】
具体的に説明する。第１実施形態と同様に、制御部３４０を構成する回転速度検出部１４１は、現在の回転周期が開始する時刻ｔ２において第１パルスＰ１に応答して第１パルスＰ１の周期Ｔを検出し、この周期Ｔから内燃機関の回転速度ＲＳを算出する（ステップＳ３１）。この回転速度ＲＳはタイミング設定部３４２に入力される。
【００７４】
続いて、制御部３４０を構成するタイミング設定部３４２は、現在の回転周期におけるパルス信号Ｐの第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して、イグニッションコイル８００の通電の開始のタイミングを示す通電開始タイミング信号ＳＴ１を生成して出力する（ステップＳ３２）。本実施形態では、タイミング設定部３４２は、通電開始タイミング信号ＳＴ１として、第１パルスＰ１の前縁エッジの後の時刻ｔ２ｂでローレベルからハイレベルに遷移する信号を出力する。なお、時刻ｔ２から時刻ｔ２ｂまでの時間は、例えば制御部３４０における処理の遅延時間に相当する。
【００７５】
また、タイミング設定部３４２は、現在の回転周期におけるパルス信号Ｐの第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して、回転速度ＲＳに基づき、イグニッションコイル８００の通電の停止のタイミングを示す通電停止タイミング信号ＳＴ２を生成する（ステップＳ３２）。本実施形態では、第１実施形態と同様にマイクロコンピュータのタイマ機能を利用して、タイミング設定部３４２は、通電停止タイミング信号ＳＴ２として、所望の通電の停止のタイミングに対応する時刻ｔ４においてローレベルからハイレベルに遷移する信号を出力する。
【００７６】
続いて、制御部３４０を構成する点火信号生成部１４３は、第１実施形態と同様に、通電開始タイミング信号ＳＴ１と通電開始タイミング信号ＳＴ２とから点火制御信号ＳＦを生成して出力する（ステップＳ３３）。
その他の動作は、前述の第１実施形態と同様である。
【００７７】
上述の第３実施形態によれば、第１パルスＰ１に応答して実施される第１処理により点火制御信号ＳＦを生成するので、よりいっそうの高速回転領域において安定的にイグニッションコイルの通電の開始と停止のタイミングを制御することができる。
【００７８】
なお、第３実施形態では、第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して第１処理を実施するものとしたが、この例に限定されることなく、第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して第１処理を実施するものとしてもよい。この場合、第１パルスＰ１の前縁エッジに応答する場合に比較して、低速回転時の制御を安定化させることが可能になる。
【００７９】
＜変形例＞
次に、上述の第１実施形態または第３実施形態の変形例を説明する。
本変形例では、回転速度ＲＳの算出と、通電開始タイミングの設定と、通電停止タイミングの設定を、第１パルスＰ１および第２パルスＰ２の各パルスのエッジに対応した複数の処理に分散させる。具体的には、第１パルスＰ１の前縁エッジに応答して実施される第１処理において回転速度ＲＳを算出し、第１パルスＰ１の後縁エッジに応答して実施される追加の第１処理において通電開始のタイミングを設定し、第２パルスＰ２の前縁エッジに応答して実施される第２処理において通電停止のタイミングを設定する。本変形例によれば、各パルスのエッジに応答して実施される個々の処理の負荷が軽くなるので、低スペックのマイクロコンピュータを用いて制御部１４０または制御部３４０を実現することができる。従って、点火制御装置のコストを抑制することが可能になる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、本発明は上述の実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更、修正、置換等が可能である。
例えば、上述の各実施形態では、パルスＰ１の周期Ｔから内燃機関の回転速度ＲＳを算出し、この回転速度ＲＳに応じて通電停止のタイミングを設定するものとしたが、この例に限定されることなく、例えば、パルス信号Ｐの電圧を参照して通電停止のタイミング等を設定してもよい。この場合、例えば、パルス信号Ｐの振幅のピーク値が回転速度ＲＳに対応して変化する傾向を示すことに着目し、第１パルスＰ１の振幅のピーク値を参照して通電停止のタイミングを設定してもよい。
【００８１】
また、上述の各実施形態では、マイクロコンピュータのタイマ機能を利用して通電停止のタイミングを設定するものとしたが、この例に限定されることなく、回転速度ＲＳに応じてタイミングを調整することができることを限度として、任意の手法を用いて通電停止のタイミングを設定してもよい。そのような手法の一例として、使用環境温度の依存性が小さい一定周期のクロック信号に同期して通電停止のタイミングを論理演算により設定するデジタル集積回路を用いた手法が挙げられる。
【００８２】
また、上述の実施形態または変形例では、第１パルスＰ１または第２パルスＰ２に応答して実施される処理において通電開始のタイミングが設定されるものとしたが、誤点火を発生させず、且つ、点火に必要なエネルギーをイグニッションコイル８００に蓄積するための通電時間を確保することができる限度において、通電開始のタイミングを任意に設定することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００…点火制御装置、１１０…電源生成部、１２０…正パルス信号生成部、１３０…負パルス信号生成部、１４０，２４０，３４０…制御部、１４１…回転速度算出部、１４２，２４２，３４２…タイミング設定部、１４３…点火信号生成部、１５０…駆動部、１６０…スイッチ素子、８００…イグニッションコイル、９００…点火プラグ、Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２６，Ｓ３１〜Ｓ３３…処理ステップ。
【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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