(57)【要約】【課題】着火性を確保しつつ、点火プラグの電極消耗を効果的に抑制することができる点火装置を提供すること。【解決手段】点火装置は、点火コイルと、点火プラグと、点火コイルから供給される電気エネルギによって点火プラグの電極間にかかる電圧の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう制限する電圧制限手段とを有する。電圧制限値は、点火プラグへ供給した電気エネルギによって点火プラグに最初に生じる放電電圧部が終了するまでの間の第１段階Ｓ１と、その後の第２段階Ｓ２とで異なる。第１段階Ｓ１の電圧制限値Ｖｈ１よりも第２段階Ｓ２の電圧制限値Ｖｈ２の方が低い。【選択図】図２
2014173487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイル（５１）及び該１次コイル（５１）と磁気結合された２次コイル（５２）を有する点火コイル（５）と、
該点火コイル（５）に蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極（２１）と接地電極（２２）との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる点火プラグ（２）と、
上記点火コイル（５）から供給される電気エネルギによって上記点火プラグ（２）の電極間にかかる電圧（Ｖ２）の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう制限する電圧制限手段（３、３０）とを有し、
該電圧制限手段（３、３０）は、上記電圧制限値を、上記点火プラグ（２）へ供給された電気エネルギによって該点火プラグ（２）に最初に生じる放電電圧部が終了するまでの間の第１段階（Ｓ１）と、その後の第２段階（Ｓ２）とで異ならせ、上記第１段階（Ｓ１）の上記電圧制限値（Ｖｈ１）よりも上記第２段階（Ｓ２）の上記電圧制限値（Ｖｈ２）の方を低く設定するよう構成してあることを特徴とする点火装置（１、１０）。
【請求項２】
請求項１に記載の点火装置（１、１０）において、上記電圧制限手段（３、３０）は、上記電圧制限値を異なる２つの値（Ｖｈ１、Ｖｈ２）の間において切り替えて設定することができるよう構成してあることを特徴とする点火装置（１、１０）。
【請求項３】
請求項２に記載の点火装置（１、１０）において、上記電圧制限手段（３、３０）は、上記２次コイル（５２）側に設けてあることを特徴とする点火装置（１、１０）。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の点火装置（１、１０）において、上記電圧制限手段（３、３０）は、スイッチング素子（３１、３１３、３１４）と複数の定電圧素子（３２１、３２２、３２３、３２４）とからなることを特徴とする点火装置（１、１０）。
【請求項５】
請求項４に記載の点火装置（１、１０）において、上記複数の定電圧素子（３２１、３２２）は、互いに直列に接続されており、上記スイッチング素子（３１）は、互いに直列接続された一対の上記定電圧素子（３２１、３２２）の接続点に接続されており、上記電圧制限手段（３、３０）は、上記点火プラグ（２）と並列に接続されていることを特徴とする点火装置（１、１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１次コイル及び該１次コイルと磁気結合された２次コイルを有する点火コイルと、該点火コイルに蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極と接地電極との間に高電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる点火プラグとを備える点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ダウンサイジングによって燃費を改善したりコストを低減したりすべく、過給器の採用等によってガソリンエンジンの圧縮比が高くされる傾向にある。圧縮比が高くされると、点火プラグに放電火花を生じさせる時期における筒内圧が高くなり、点火プラグの放電電圧が高くなる。そして、放電電圧が高くなると、走行距離の増加等によって点火プラグの電極消耗が進んだ場合に、早期に放電電圧がプラグ碍子の絶縁破壊限界電圧を超える事態が生じ、点火プラグの信頼性が低下するおそれがある。このとき、放電火花を発生させることができなくなり、エンジンが失火するおそれがある。
【０００３】
こうした問題に対処すべく、本発明者らは、下記特許文献１に見られるように、ツェナーダイオードやバリスタ等の定電圧素子を用いて点火プラグの放電電圧を所定電圧で制限する技術に着目した。この技術について詳しく説明すると、点火コイルの２次側の両端のうち一端には、点火プラグの中心電極と、端子間電圧が上記所定電圧以上になることで電流の流通を許容する定電圧素子とが接続されている。そして、定電圧素子の両端のうち中心電極側と反対側は接地されている。
【０００４】
こうした構成によれば、点火プラグの電極間の印加電圧が所定電圧を上回ろうとする場合、上記印加電圧が所定電圧で制限されてフラットにされる。そして、上記印加電圧が所定電圧に維持される期間内にギャップの気体の状態が放電に適した状態とされることで、電極間に放電火花が生じる。これにより、点火プラグの放電電圧が過度に高くなることを回避でき、点火プラグの信頼性の低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平６−８０３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本発明者らは、上記技術を採用する場合、以下に説明する知見を得た。
【０００７】
本発明者らは、上記技術の採用によって点火プラグの放電電圧が過度に高くなることを回避できるものの、放電開始後の未燃焼ガスの流速などによって火花が流され、いわゆる吹き消えが発生することがあり、この吹き消えが発生した時に２次コイルに生じている誘起電力が残っている場合には再度電圧が立ち上がり再放電が発生する場合があるが、この再放電によるプラグ電極の消耗は再放電時の電圧値を低くした方が少なくなるとの知見を得た。
【０００８】
つまり、点火プラグの火花放電ギャップ付近のガスの流動が大きいと、最初の放電の後に再放電が生じ、それによって電極が消耗することも考えられる。すなわち、点火コイルから点火プラグに供給された電気エネルギによって、最初の放電が生じた後、誘導放電が生じる。そして、この誘導放電が燃焼室内の気流によって流され、吹き消えることもあるが、点火プラグに印加された電気エネルギが残っていれば、再放電することもある。この再放電が繰り返されることにより、電極が消耗することも考えられる。かかる再放電の電圧は、通常、最初の放電の電圧ほどは高くないが、ある程度の高電圧にて再放電が繰り返されることは、電極の耐消耗性の観点から望ましくなく、また再放電時の先頭部分で発生する容量性放電が電極の消耗をさらに加速させ望ましくない。
その一方で、点火コイルから供給される電気エネルギによって点火プラグの電極間に火花放電を生じさせるには、電極間にかかる電圧をある程度の高電圧とする必要がある。
【０００９】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、着火性を確保しつつ、点火プラグの電極消耗を効果的に抑制することができる点火装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、１次コイル及び該１次コイルと磁気結合された２次コイルを有する点火コイルと、
該点火コイルに蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極と接地電極との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる点火プラグと、
該点火コイルから供給される電気エネルギによって上記点火プラグの電極間にかかる電圧の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう制限する電圧制限手段とを有し、
該電圧制限手段は、上記電圧制限値を、上記点火プラグへ供給された電気エネルギによって該点火プラグに最初に生じる放電電圧部が終了するまでの間の第１段階と、その後の第２段階とで異ならせ、上記第１段階の上記電圧制限値よりも上記第２段階の上記電圧制限値の方を低く設定するよう構成してあることを特徴とする点火装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【００１１】
上記電圧制限手段は、上記点火プラグにかかる電圧の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう構成してある。すなわち、上記点火コイルから点火プラグに供給される電気エネルギによって、点火プラグの電極間に電圧がかかるが、この電圧を上記電圧制限値以下とすることができる。そして、電圧制限値は、上記第１段階と上記第２段階とで異なる。これにより、第１段階と第２段階とのそれぞれにおいて、点火プラグの放電電圧を充分に低減することができる。
【００１２】
そして、上記第１段階の電圧制限値よりも上記第２段階の電圧制限値の方が低い。つまり、第１段階の電圧制限値をある程度高く維持しつつ、第２段階の電圧制限値を低くすることができる。
これにより、第１段階においては、点火プラグへ供給した電気エネルギによって該点火プラグに最初に生じる放電電圧部をある程度高い電圧にて生じさせることができる。それゆえ、中心電極と接地電極との間の火花放電ギャップ以外の部分における絶縁破壊を生じさせることなく、火花放電ギャップにおいて火花放電を生じさせることができる。すなわち、最初の放電を確実に生じさせることができ、その結果、内燃機関の失火を防ぐことができる。
その一方で、上記第２段階においては、最初の放電の後に繰り返し継続され得る再放電の電圧を小さくすることができる。これにより、再放電の繰り返しによる点火プラグの電極消耗を抑制することができる。
【００１３】
以上のごとく、本発明によれば、着火性を確保しつつ、点火プラグの電極消耗を効果的に抑制することができる点火装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における、点火装置の回路構成図。
【図２】実施例１における、電圧制限手段の動作と、二次電圧及び２次コイルに近い側のツェナーダイオードに流れる電流値の変化の時間変化とを示す線図。
【図３】実施例２における、点火装置の回路構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記点火装置は、例えば、車両用内燃機関に用いることができる。
上記点火プラグを搭載する内燃機関の燃焼室には、例えば、燃料と空気との混合ガスが供給される。そして、燃焼室内には、ガスの流動が生じていることが好ましい。この気流としては、例えば、タンブル流、スワール流、或いはこれらの組合せの気流がある。
容量放電は、例えば、上記点火コイルの内部静電容量に蓄えられた電荷が放出されることにより生じる放電である。また、点火プラグにおける火花放電としては、容量放電以外に、点火コイル内の電磁誘導エネルギが放出されることにより生じる誘導放電もある。
【００１６】
また、最初に生じる放電とは、上記点火コイルから点火プラグへの１回のエネルギ供給によって最初に生じる放電を意味する。すなわち、点火コイルから点火プラグへのエネルギ供給は、所定のタイミングによって繰り返し断続的に行われるが、各回のエネルギ供給によって最初に点火プラグの火花放電ギャップに生じる容量放電が、上述の「最初に生じる放電」である。本明細書において、これを、適宜「最初の放電」等とも表現する。
【００１７】
また、上記第１段階の電圧制限値および上記第２段階の電圧制限値は、例えば、内燃機関の仕様、点火プラグの仕様等に応じて、適宜設定することができる。上記第１段階の電圧制限値としては、例えば、放電電圧を低減しつつ、最初の放電を確保することができる程度に設定する。上記第１段階の電圧制限値は、例えば、２０〜５０ｋＶのいずれかの値とすることができる。なかでも３８ｋＶ前後が点火プラグや点火コイル部品の各耐電圧仕様およびエンジンへの着火電圧特性からの好適値である。
【００１８】
また、上記第２段階の電圧制限値としては、例えば、最初の放電の後に繰り返される再放電による点火プラグの電極消耗を充分に抑制しつつ、再放電による着火性を充分に確保することができる程度とする。上記第２段階の電圧制限値は、例えば、１〜２０ｋＶのいずれかの値とすることができる。
【００１９】
また、上記電圧制限手段は、上記電圧制限値を異なる２つの値の間において切り替えて設定することができるよう構成することができる（請求項２）。この場合には、上記第１段階の電圧制限値と、それよりも低い上記第２段階の電圧制限値とを、容易に設定することができる。
【００２０】
また、上記電圧制限手段は、上記２次コイル側に設けてあることが好ましい（請求項３）。この場合には、より正確に、上記第１段階の電圧制限値および第２段階の電圧制限値を設定することができる。すなわち、上記電圧制限手段は、上記１次コイル側に設けることもできるが、上記２次コイル側に設けた方が、より正確に電圧制限値を設定することができる。
【００２１】
また、上記電圧制限手段は、スイッチング素子と複数の定電圧素子とからなるものとすることができる（請求項４）。この場合には、上記電圧制限値を容易に切り替えると共に、正確に設定することができる。また、定電圧素子を用いることにより、電圧制限値の設定を細かく行うことが可能となる。上記定電圧素子としては、例えば、ツェナーダイオード、アバランシェダイオード、バリスタ等を用いることができる。また、上記スイッチング素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等を用いることができる。
【００２２】
また、上記複数の定電圧素子は、互いに直列に接続されており、上記スイッチング素子は、互いに直列接続された一対の上記定電圧素子の接続点に接続されており、上記電圧制限手段は、上記点火プラグと並列に接続されていることが好ましい（請求項５）。この場合には、一対の定電圧素子が互いに直列接続されているため、電圧制限手段において放出する電気エネルギを、複数の定電圧素子において分散して放出することができる。つまり、電気エネルギの放出に伴う発熱を、複数の定電圧素子に分散することができる。そのため、各部における発熱を抑制し、放熱手段の小型化又は廃止を可能としやすくなる。また、各定電圧素子の耐圧を小さくすることが可能となるため、装置の小型化や低コスト化を実現しやすくなる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
点火装置の実施例につき、図１、図２を用いて説明する。
本例の点火装置１は、図１に示すごとく、点火コイル５と点火プラグ２と電圧制限手段３とを有する。
点火コイル５は、１次コイル５１及び該１次コイル５１と磁気結合された２次コイル５２を有する。点火プラグ２は、点火コイル５に蓄えられる磁気エネルギに基づき中心電極２１と接地電極２２との間に電圧が印加されることでこれら電極間に放電火花を生じさせる。電圧制限手段は、点火コイル５から供給される電気エネルギによって点火プラグ２の電極間にかかる電圧Ｖ２の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう制限する。
【００２４】
電圧制限値は、図２に示すごとく、点火コイル５から供給された電気エネルギによって点火プラグ２に最初に生じる放電電圧部が終了するまでの間の第１段階Ｓ１と、その後の第２段階Ｓ２とで異なる。そして、第１段階Ｓ１の電圧制限値Ｖｈ１よりも第２段階Ｓ２の電圧制限値Ｖｈ２の方が低い。
【００２５】
点火装置１は、１次コイル５１への通電と遮断とを行うイグナイタ６を有する。また、電圧制限手段３は、電圧制限値を異なる２つの値Ｖｈ１、Ｖｈ２の間において切り替えて設定することができるよう構成してある。電圧制限手段３は、２次コイル５２側に設けてあり、一つのスイッチング素子３１と、二つの定電圧素子としてのツェナーダイオード３２１、３２２とからなる。二つのツェナーダイオード３２１、３２２は、互いに直列に接続されている。スイッチング素子３１は、互いに直列接続された一対のツェナーダイオード３２１、３２２の接続点に接続されている。そして、電圧制限手段３は、点火プラグ２と並列に接続されている。
【００２６】
点火プラグ２は、中心電極２１と接地電極２２とを有し、中心電極２１と接地電極２２との間に火花放電ギャップＧが形成されている。接地電極２２は接地されている。また、中心電極２１は、接地電極２２に対して低電位となるよう構成されている。すなわち、点火コイル５により中心電極２１と接地電極２２との間に電圧が印加された際、中心電極２１の電位は負となる。
【００２７】
本例の点火装置１は、例えば、車両用内燃機関に用いることができる。そして、燃焼室には、例えば、燃料と空気との混合ガスが供給される。そして、燃焼室内には、例えば、タンブル流、スワール流、或いはこれらの組合せの気流など、ガスの流動が生じている。
【００２８】
電源４は直流電源であって、その正極に点火コイル５の１次コイル５１が接続されている。１次コイル５１における電源４と接続された側と反対側の端子は、イグナイタ６に接続されている。イグナイタ６は、スイッチング素子からなり、図示しない内燃機関の電子制御ユニットからの信号によって、オン・オフが制御されるよう構成されている。
【００２９】
点火コイル５の２次コイル５２は、点火プラグ２の中心電極２１に接続されている。そして、２次コイル５２には、電圧制限手段３が、点火プラグ２と並列的に接続されている。すなわち、２次コイル５２における点火プラグ２との接続側には、互いに直列接続された一対のツェナーダイオード３２１、３２２が接続されている。一対のツェナーダイオード３２は、一方のツェナーダイオード３２１のカソードを他方のツェナーダイオード３２２のアノードに接続して、互いに直列接続されている。そして、一方のツェナーダイオード３２１のアノードを２次コイル５２に接続し、他方のツェナーダイオード３２２のカソードをアースに接地している。
【００３０】
また、一対のツェナーダイオード３２１、３２２の接続点と、アースとの間に、スイッチング素子３１が接続されている。このスイッチング素子３１も、図示しない内燃機関の電子制御ユニットからの信号によって、オン・オフが制御されるよう構成されている。そして、スイッチング素子３１がオンの状態にあるとき、点火プラグ２に印加される二次電圧Ｖ２の絶対値の上限値は、ツェナーダイオード３２１のツェナー電圧Ｖｚ１となる。一方、スイッチング素子３１がオフの状態にあるとき、二次電圧Ｖ２の絶対値の上限値は、ツェナーダイオード３２１のツェナー電圧Ｖｚ１と、ツェナーダイオード３２２のツェナー電圧Ｖｚ２との和、Ｖｚ１＋Ｖｚ２となる。
【００３１】
なお、ツェナー電圧Ｖｚ１、Ｖｚ２は、それぞれ、例えば、Ｖｚ１＝１０ｋＶ、Ｖｚ２＝２５ｋＶとすることができる。また、本例においては、電圧制限手段３におけるスイッチング素子３１として、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）を用い、イグナイタ６を構成するスイッチング素子として、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用いている。
【００３２】
上述したように、電圧制限手段３は、点火プラグ２にかかる電圧Ｖ２の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう構成し、その電圧制限値を、上述の第１段階Ｓ１と第２段階Ｓ２とで異ならせるよう構成してある。そのための具体的な手段として、スイッチング素子３１のオン・オフによって、電圧制限値Ｖｈ１、Ｖｈ２を切り換えることができるよう構成されている。すなわち、第１段階Ｓ１においては、スイッチング素子３１をオフとすることにより、電圧制限値Ｖｈ１をＶｚ１＋Ｖｚ２とすることができる。そして、第２段階Ｓ２においては、スイッチング素子３１をオンとすることにより、電圧制限値Ｖｈ２をＶｚ１とすることができる。
【００３３】
このように構成された電圧制限手段３を備えた点火装置１の動作の説明を、図２を用いて以下に行う。同図において上下に並べて記載した４つのグラフは、それぞれ横軸が時間軸である。そして、縦軸の左に付した記号がＩＧｔのグラフはイグナイタ６のオン・オフを、ＳＷのグラフはスイッチング素子３１のオン・オフを、Ｖ２のグラフは二次電圧Ｖ２の変化を、Ｉｚのグラフは２次コイル２に近い側のツェナーダイオード３２１に流れる電流値の変化を、それぞれ示す。
【００３４】
まず、イグナイタ６のスイッチング素子がオンとなることにより、１次コイル５１に電流が流れる。その後、イグナイタ６がオフすることにより、１次コイル５１への通電が遮断される。これに伴い、２次コイル５２に誘導起電力が発生し、二次電圧Ｖ２が点火プラグ２の中心電極２１と接地電極２２との間に印加される。この電気エネルギによって、スパークプラ２の電極間に最初の放電が生じる。図２のＶ２のグラフにおけるＰ１にて指し示した部分が、この最初の放電電圧部を表す。
【００３５】
なお、本例においては、この一回のイグナイタ６のオン・オフに起因して点火コイル５から点火プラグ２へ供給される電気エネルギによって最初に点火プラグ２の火花放電ギャップＧに生じる容量放電が、上述の最初の放電である。
【００３６】
ここで、この最初の放電電圧部が終了するまでの第１段階Ｓ１においては、電圧制限手段３におけるスイッチング素子３１は、オフの状態にある。それゆえ、電圧制限手段３は、点火プラグ２に印加される電圧Ｖ２の絶対値の上限値（電圧制限値Ｖｈ１）を、上述のごとく、Ｖｚ１＋Ｖｚ２とする。それゆえ、最初の放電は、ある程度高い放電電圧を有する。それゆえ、最初の放電を確実に生じさせることができる。
【００３７】
この最初の放電電圧部が終了した後、電圧制限手段３のスイッチング素子３１がオンする。これにより、第２段階Ｓ２においては、上述のごとく、電圧制限手段３は、点火プラグ２に印加される電圧の絶対値の上限値（電圧制限値Ｖｈ２）を、上述のごとく、Ｖｚ１とする。この電圧Ｖｚ１は、第１段階Ｓ１における電圧制限値Ｖｈ１（＝Ｖｚ１＋Ｖｚ２）よりも小さい。それゆえ、この第２段階Ｓ２において生じる再放電は、その放電電圧を低くすることができる。
【００３８】
すなわち、第２段階Ｓ２においては、点火プラグ２の電極間に誘導放電が生じるが、放電の吹き消えが生じると再び容量放電、誘導放電が生じる。図２のＶ２のグラフにおけるポイントＰ２、Ｐ３、Ｐ４が、この容量放電（再放電）を表す。この吹き消えと再放電とが繰り返し生じることにより、最初の放電において着火しなかったとしても、再放電によってガスに着火させることも可能となる。ただし、この再放電の電圧が、電圧制限値Ｖｈ２以下に抑制されることとなる。これにより、点火プラグ２の電極消耗を抑制しつつ、第２段階Ｓ２における着火の機会を確保することができる。
【００３９】
次に、本例の作用効果につき説明する。
電圧制限手段３は、点火プラグ２にかかる電圧の絶対値が所定の電圧制限値を超えないよう構成してある。すなわち、点火コイル５から点火プラグ２に供給される電気エネルギによって、点火プラグ２の電極間に電圧がかかるが、この電圧を電圧制限値以下とすることができる。そして、電圧制限値は、第１段階Ｓ１と第２段階Ｓ２とで異なる。これにより、第１段階Ｓ１と第２段階Ｓ２とのそれぞれにおいて、点火プラグ２の放電電圧を充分に低減することができる。
【００４０】
そして、第１段階Ｓ１の電圧制限値Ｖｈ１よりも第２段階Ｓ２の電圧制限値Ｖｈ２の方が低い。つまり、第１段階Ｓ１の電圧制限値Ｖｈ１をある程度高く維持しつつ、第２段階Ｓ２の電圧制限値Ｖｈ２を低くすることができる。
これにより、第１段階Ｓ１においては、点火プラグ２へ供給した電気エネルギによって点火プラグ２に最初に生じる放電電圧部をある程度高い電圧にて生じさせることができる。それゆえ、中心電極２１と接地電極２２と間の火花放電ギャップＧ以外の部分における絶縁破壊を生じさせることなく、火花放電ギャップＧにおいて火花放電を生じさせることができる。すなわち、最初の放電を確実に生じさせることができ、その結果、内燃機関の失火を防ぐことができる。
その一方で、第２段階Ｓ２においては、最初の放電の後に繰り返し継続され得る容量放電である再放電の電圧を小さくすることができる。これにより、再放電の繰り返しによる点火プラグ２の電極消耗を抑制することができる。
【００４１】
また、電圧制限手段３は、電圧制限値を異なる２つの値Ｖｈ１、Ｖｈ２の間において切り替えて設定することができるよう構成してある。そのため、第１段階Ｓ１の電圧制限値Ｖｈ１と、それよりも低い第２段階Ｓ２の電圧制限値Ｖｈ２とを、容易に設定することができる。また、電圧制限手段３は、２次コイル５１側に設けてあるため、より正確に、第１段階Ｓ１の電圧制限値Ｖｈ１および第２段階Ｓ２の電圧制限値Ｖｈ２を設定することができる。
【００４２】
また、電圧制限手段３は、スイッチング素子３１と２個のツェナーダイオード３２１、３２２とからなるため、電圧制限値Ｖｈ１、Ｖｈ２を容易に切り替えると共に、正確に設定することができる。また、ツェナーダイオード３２１、３２２を用いているため、電圧制限値Ｖｈ１、Ｖｈ２の設定を細かく行うことが可能である。
【００４３】
また、２個のツェナーダイオード３２１、３２２は、互いに直列に接続されており、その接続点にスイッチング素子３１が接続されている。そのため、電圧制限手段３において放出する電気エネルギを、２個のツェナーダイオード３２１、３２２において分散して放出することができる。つまり、電気エネルギの放出に伴う発熱を、複数のツェナーダイオードに分散することができる。そのため、各部における発熱を抑制し、放熱手段の小型化又は廃止を可能としやすくなる。また、各ツェナーダイオード３２１、３２２の耐圧を低減することができるため、装置の小型化や低コスト化を実現しやすくなる。すなわち、後述する実施例２にかかる点火装置１０に比べて、装置の小型化、低コスト化を図りやすい。
【００４４】
なお、２つのツェナーダイオード３２１、３２２を一体化してパッケージ部品とすることもできる。そして、このパッケージ部品に設けた３つの端子を２次コイル５２、スイッチング素子３１、アースに、それぞれ接続することで、上述の電圧制限手段３の一部を構成することができる。この場合には、電圧制限手段３の一層の小型化を図り、点火装置１全体の小型化をより実現しやすくなる。
【００４５】
以上のごとく、本例によれば、着火性を確保しつつ、点火プラグの電極消耗を効果的に抑制することができる点火装置を提供することができる。
【００４６】
（実施例２）
本例は、図３に示すごとく、電圧制限手段３０の構成を、実施例１にかかる点火装置１における電圧制限手段３とは異なる構成とした点火装置１０の例である。
すなわち本例の点火装置１０においては、電圧制限手段３０を、２つのスイッチング素子３１３、３１４と、２つのツェナーダイオード３２３、３２４とによって構成してある。より具体的には、一つのスイッチング素子３１３（３１４）と一つのツェナーダイオード３２３（３２４）とを直列に接続した直列体を、一対、点火プラグ２に対して並列的に接続することにより、電圧制限手段３０を構成している。そして、２つのツェナーダイオード３２３、３２４は、互いにツェナー電圧Ｖｚ３、Ｖｚ４を異ならせている。
【００４７】
そして、例えば、第１のツェナーダイオード３２３のツェナー電圧Ｖｚ３よりも、第２のツェナーダイオード３２４のツェナー電圧Ｖｚ４を低くしておく。そして、最初の放電電圧部が終了するまでの第１段階Ｓ１においては、第１のスイッチング素子３１３をオン、第２のスイッチング素子３１４をオフとしておく。これにより、第１段階Ｓ１においては、電圧制限値Ｖｈ１をＶｚ３とすることができる。そして、最初の放電電圧部が終了した後の第２段階Ｓ２においては、第１のスイッチング素子３１３をオフ、第２のスイッチング素子３１４をオンとする。これにより、第２段階Ｓ２においては、電圧制限値Ｖｈ２をＶｚ４とすることができる。つまり、第２段階Ｓ２における電圧制限値Ｖｈ２を、第１段階Ｓ１における電圧制限値Ｖｈ１よりも低くすることができる。なお、このとき、第１のスイッチング素子３１３をオンしたまま第２のスイッチング素子３１４をオンして、切り換えを確実に実施できるようにしてもよい。
【００４８】
その他は、実施例１と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例によっても、実施例１と同様に、着火性を確保しつつ、点火プラグの電極消耗を効果的に抑制することができる点火装置を提供することができる。
【００４９】
点火装置は、実施例１、実施例２以外にも、種々の構成を採用し得る。例えば、電圧制限手段を、点火コイルの一次側に設けることもできる。この場合には、一次電圧の上限値を可変とすることによって、第１段階と第２段階とにおける点火プラグに印加される電圧の絶対値の上限値を制御することができる。また、電圧制限手段を点火プラグに設けることもできる。
【００５０】
また、電圧制限手段における定電圧素子としては、実施例１、実施例２に示したような、ツェナーダイオードに限らず、例えば、アバランシェダイオード、バリスタ等を用いることもできる。また、電圧制限手段は、定電圧素子とスイッチング素子とによる構成に限られるものではない。また、電圧制限手段におけるスイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴ等としてもよい。また、イグナイタを構成するスイッチング素子は、ＩＧＢＴに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴ等としてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１、１０  点火装置
２  点火プラグ
２１  中心電極
２２  接地電極
３、３０  電圧制限手段
５  点火コイル
５１  １次コイル
５２  ２次コイル
Ｓ１  第１段階
Ｓ２  第２段階
Ｖｈ１  （第１段階の）電圧制限値
Ｖｈ２  （第２段階の）電圧制限値
【図１】
2014173487.tif 000003
【図２】
2014173487.tif 000004
【図３】
2014173487.tif 000005