(57)【要約】【課題】本発明は、高耐圧素子を用いることなく、二次巻線に発生する放電電圧を所定時間ほぼ一定にすることが可能な内燃機関の点火装置を提供することを目的とする。【解決手段】一次巻線の電流の増減により二次巻線に高電圧を発生するイグニッションコイル１０と、前記一次巻線に接続された直流電源と、前記二次巻線に発生する高電圧の供給を受けて燃料に点火する点火プラグ１２と、前記一次巻線の電流を断続させるスイッチとして機能するＩＧＢＴ１１と、を備えた内燃機関の点火装置であって、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に所定容量のコンデンサ２２が接続され、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に前記二次巻線に発生する高電圧を所定時間一定値に維持すべく、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に前記コンデンサ２２から前記所定容量に応じた電荷を前記ゲート端子に供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次巻線の電流の増減により二次巻線に高電圧を発生するイグニッションコイル（１０）と、前記一次巻線に接続された直流電源（１４）と、前記二次巻線に発生する高電圧の供給を受けて燃料に点火する点火プラグ（１２）と、前記一次巻線の電流を断続させるスイッチとして機能するＭＯＳゲート構造トランジスタ（１１）と、を備えた内燃機関の点火装置であって、
前記トランジスタのゲート端子とコレクタ端子との間に所定容量のコンデンサ（２２）が接続され、前記トランジスタをオフにする際に前記二次巻線に発生する高電圧を所定時間一定値に維持すべく、前記トランジスタをオフにする際に前記コンデンサから前記所定容量に応じた電荷を前記ゲート端子に供給することを特徴とする内燃機関の点火装置。
【請求項２】
前記ゲート端子と前記コレクタ端子との間に、前記ゲート端子と前記コレクタ端子間を通電と非通電に切り替える切替スイッチ（３４，４４，５４）と前記コンデンサ（３２，４２，５２）との直列体（３０，４０，５０）が複数並列に接続され、前記複数の直列体の各コンデンサは互いに異なる所定容量を持ち、前記トランジスタをオフにする際に前記一次巻線の電流が大きいほど、前記所定容量が大きいコンデンサに接続された前記切替スイッチを通電に切り替える請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項３】
前記ゲート端子と前記コレクタ端子との間に、前記ゲート端子と前記コレクタ端子間を通電と非通電に切り替える切替スイッチ（３４，４４，５４）と前記コンデンサ（３２，４２，５２）との直列体（３０，４０，５０）が複数並列に接続され、前記複数の直列体の各コンデンサは互いに異なる所定容量を持ち、前記トランジスタをオフにする際に前記一次巻線の電流の負勾配が大きいほど、前記所定容量が大きいコンデンサに接続された前記切替スイッチを通電に切り替える請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項４】
前記ゲート端子と前記コレクタ端子との間に、更に前記コンデンサに対して直列に所定の大きさの抵抗（２３）が接続された請求項１に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項５】
前記ゲート端子と前記コレクタ端子との間に、更に前記複数の直列体のそれぞれに対して直列に所定の大きさの抵抗（３３，４３，５３）が接続され、前記所定容量が大きい直列体に接続された前記抵抗ほど前記所定の大きさが小さく設定されている請求項２又は３に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項６】
前記ゲート端子と前記コレクタ端子との間に、更に前記コンデンサに対して直列に所定耐圧のツェナーダイオード（２１）が接続された請求項１又は４に記載の内燃機関の点火装置。
【請求項７】
前記ゲート端子と前記コレクタ端子との間に、更に前記複数の直列体のそれぞれに対して直列に所定耐圧のツェナーダイオード（３１，４１，５１）が接続された請求項２〜３及び５のいずれかに記載の内燃機関の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イグニッションコイルの一次巻線の電流を増減させることにより二次巻線に高電圧を発生させ、発生させた高電圧により点火プラグに火花を発生させて燃料に点火する内燃機関の点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、放電電圧のばらつきを抑制するために、イグニッションコイルの二次巻線側に、点火プラグと並列に定電圧素子を挿入することにより、二次巻線に発生する電圧の波形をフラットなピークの波形にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
ところで、近年、印加電圧を大きくして点火を短時間で行う傾向にあるが、プラグの絶縁部品の耐電圧等により高電圧化にも限度がある。
【０００５】
ここで、点火プラグでは、電極間に印加される電圧が高いほど、短時間の電圧印加で放電現象が起こりやすい。すなわち、点火プラグに印加する電圧を低くすれば、その分長い時間一定の電圧を点火プラグに印加し続ける必要がある。しかしながら、一般に、二次巻線に発生する電圧の波形は鋭いピークの波形になり、二次巻線に発生する電圧を所定時間維持することができない。
【０００６】
この点、上記特許文献１に記載のものでは、定電圧素子により放電電圧のばらつきを抑制することはできるものの、二次巻線に発生する電圧を所定時間維持することはできないおそれがある。
【０００７】
さらに、特許文献１の点火装置は、イグニッションコイルの二次巻線側に高耐圧の定電圧素子を用いているため、コストの増加や、体格の増大、信頼性の低下といった問題がある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑み、高耐圧素子を用いることなく、二次巻線に発生する放電電圧を所定時間ほぼ一定にすることが可能な内燃機関の点火装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の点火装置であって、一次巻線の電流の増減により二次巻線に高電圧を発生するイグニッションコイルと、前記一次巻線に接続された直流電源と、前記二次巻線に発生する高電圧の供給を受けて燃料に点火する点火プラグと、前記一次巻線の電流を断続させるスイッチとして機能するＭＯＳゲート構造トランジスタと、を備えた内燃機関の点火装置であって、前記トランジスタのゲート端子とコレクタ端子との間に所定容量のコンデンサが接続され、前記トランジスタをオフにする際に前記二次巻線に発生する高電圧を所定時間一定値に維持すべく、前記トランジスタをオフにする際に前記コンデンサから前記所定容量に応じた電荷を前記ゲート端子に供給する。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、ＭＯＳゲート構造トランジスタがオンにされると、一次巻線に電流が流れて電磁エネルギが蓄積される。その後ＭＯＳゲート構造トランジスタをオフにすると、一次巻線に蓄えられた電磁エネルギが伝達されて、一次巻線の電流変化に応じた誘起電圧が二次巻線に発生する。このとき、一次巻線に流れる電流が急激に減少すると、二次巻線に発生する電圧の波形は鋭いピークを持つ波形になる。二次巻線に発生する電圧の波形をフラットなピークの波形にするためには、一次巻線の電流変化を緩やかにする必要がある。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、ＭＯＳゲート構造トランジスタのゲート端子とコレクタ端子との間にコンデンサが接続されている。そのため、ＭＯＳゲート構造トランジスタをオンにすると、コンデンサに電圧がかかり電荷が蓄積される。そして、ＭＯＳゲート構造トランジスタをオフにする際に、コンデンサに蓄積された電荷がゲート端子に供給され、ゲート電圧は閾値電圧付近に昇圧される。閾値電圧は、ＭＯＳゲート構造トランジスタのオンとオフの境界となるゲート電圧である。ゲート電圧が閾値電圧付近にキープされると、ＭＯＳゲート構造トランジスタはハーフオン状態になり、コレクタ端子からエミッタ端子へ電流がリークし始める。
【００１２】
リーク電流は、ＭＯＳゲート構造トランジスタに電荷が溜まるにつれて徐々に大きくなった後、コンデンサに蓄積された電荷の減少に伴い流れなくなる。一方、ＭＯＳゲート構造トランジスタをオフにする際に一次巻線に流れる電流は、リーク電流の変化に対応して、緩やかに減少した後、一旦増加して流れなくなる。よって、所定容量を適切に設定してリーク電流を流す時間を調整することにより、一次巻線の電流を適切に変化させることができる。ひいては、二次巻線に発生する高電圧を所定時間ほぼ一定値に維持できる。したがって、二次巻線に発生する一定レベルの高電圧が点火プラグに所定時間印加されるので、二次巻線に発生する高電圧が過剰に高くなることを抑制しつつ、点火プラグの放電現象を生起させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図２】第１実施形態に係る内燃機関の点火装置による放電電圧波形を示す図。
【図３】従来の内燃機関の点火装置による放電電圧波形を示す図。
【図４】第２実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図５】一次遮断電流が８Ａの場合の放電電圧波形を示す図。
【図６】一次遮断電流が９．５Ａの場合の放電電圧波形を示す図。
【図７】一次遮断電流が１１Ａの場合の放電電圧波形を示す図。
【図８】他の実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図９】他の実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図１０】他の実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図１１】他の実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図１２】他の実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【図１３】他の実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、内燃機関の点火装置を具体化した各実施形態について図面を参照しつつ説明する。各実施形態に係る内燃機関の点火装置は、内燃機関を動力源とする車両に搭載されることを想定している。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路の構成を説明する。本点火装置は、イグニッションコイル１０と、イグニッションコイル１０の二次巻線側に接続された点火プラグ１２と、イグニッションコイル１０の一次巻線側に接続されたバッテリ１４（直流電源）と、一次巻線の電流を断続させるスイッチであるＩＧＢＴ１１（ＭＯＳゲート構造トランジスタ）を備える。
【００１６】
ＩＧＢＴ１１は、コレクタ端子がイグニッションコイル１０の一次巻線と接続されており、エミッタ端子が接地電位に接続されており、ベース端子が入力抵抗１７に接続されている。また、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間には、ゲート端子側から順に、所定の大きさの抵抗２３と所定容量のコンデンサ２２と所定耐圧のツェナーダイオード２１とが直列に接続された直列体２０が接続されている。さらに、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間には、直列体２０と並列に、ＩＧＢＴ１１を過電圧から保護するツェナーダイオード１３が接続されている。ツェナーダイオード２１及びツェナーダイオード１３は、ゲート端子からコレクタ端子の向きに接続されており、すなわちコレクタ端子からゲート端子の向きに逆接続されている。また、ツェナーダイオード２１の耐圧はツェナーダイオード１３の耐圧よりも低く設定されており、ツェナーダイオード１３の耐圧は、ＩＧＢＴ１１のコレクタ端子とエミッタ端子間の耐圧よりも低く設定されている。さらに、ツェナーダイオード２１とコレクタ端子との間には、電流制限用の比較的大きな抵抗（図示略）が接続されている。また、ツェナーダイオード１３とコレクタ端子との間にも、電流制限用の比較的大きな抵抗（図示略）が接続されている。
【００１７】
次に、本点火装置の動作について説明する。入力抵抗１７を介して点火信号ＩＧＴがＩＧＢＴ１１のゲート端子に入力されると、ゲート端子に電圧が印加され、ＩＧＢＴ１１のＭＯＳＦＥＴ部に反転層が形成されて、ＭＯＳＦＥＴ部がオンとなる。そうすると、ＭＯＳＦＥＴ部のドレイン電流が、ＩＧＢＴ１１のｐｎｐトランジスタ部のベース電流となって流れ、ＩＧＢＴ１１がオンされる。このときゲート端子に印加される電圧は、ＩＧＢＴ１１の閾値電圧よりも十分に高い電圧であり、この状態をフルオンという。閾値電圧は、ＩＧＢＴ１１に反転層が形成される時の電圧であり、ＩＧＢＴ１１のオンとオフとの境界となる電圧である。ＩＧＢＴ１１がオンすると、イグニッションコイル１０の一次巻線に一定電流が流れ、一次巻線に電磁エネルギが蓄積される。
【００１８】
次に、点火信号ＩＧＴがオフになると、ＩＧＢＴ１１のターンオフ遷移が始まる。ＩＧＢＴ１１のターンオフ遷移が始まると、一次巻線を流れる一次電流は減少し、自己誘導により一次巻線の電流変化に応じた誘導電圧が一次巻線に発生する。同時に、二次巻線には、相互誘導により一次電流の変化に応じた高電圧が誘起される。それゆえ、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に一次巻線を流れる一次電流が急激に減少すると、二次巻線に発生する二次電圧の波形は鋭いピークを持つ波形になる。
【００１９】
本点火装置は、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に、抵抗２３とコンデンサ２２とツェナーダイオード２１との直列体２０が接続されているため、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に一次電流が緩やかに変化する。そのため、二次電圧の波形は、フラットなピークの波形になる。すなわち、二次電圧を、所定時間ほぼ一定値に維持することができる。以下、直列体２０の動作について詳しく説明する。
【００２０】
点火信号ＩＧＴが入力されてＩＧＢＴ１１のゲート端子に入力されると、コンデンサ２２に電圧が印加され、コンデンサ２２に所定容量に応じた電荷が蓄積される。そして、点火信号ＩＧＴがオフになり、ＩＧＢＴ１１をオフにする際には、一次電流が減少し、一次巻線に一次電圧が誘起される。この一次電圧がツェナーダイオード２１の耐圧より小さい間は、コンデンサ２２とコレクタ端子との間が開放されている状態と等しいので、コンデンサ２２から電荷は移動しない。一次電圧の電位が上昇し、ツェナーダイオード２１の所定耐圧よりも高くなると、コンデンサ２２とコレクタ端子との間が導通する。そうすると、コンデンサ２２に蓄積されている電荷が移動し、コンデンサ２２から抵抗２３を介してゲート端子に微小電流が流れ込む。すなわち、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に二次巻線に発生する高電圧を所定時間一定値に維持すべく、ＩＧＢＴ１１をオフにする際にコンデンサ２２から所定容量に応じた電荷をゲート端子に供給する。
【００２１】
このとき、コンデンサ２２の所定容量が大きく、蓄積された電荷が多いほど、コンデンサ２２からゲート端子へ流れる電流は、緩やかに減少しながら長い時間流れる。また、抵抗２３の所定の大きさが小さいほど、コンデンサ２２からゲート端子へ、大きな電流が短い時間流れる。よって、コンデンサ２２の容量と抵抗２３の大きさを適切に設定することにより、コンデンサ２２からゲート端子に流入する微小電流の大きさと流れる時間を調整することができる。
【００２２】
調整された微小電流がゲート端子に流れ込むと、ゲート電圧は閾値電圧付近に上昇される。それにより、ＩＧＢＴ１１のＭＯＳＦＥＴ部に反転層が形成されるが、ゲート電圧が閾値よりも十分に高くないため反転層が完全に形成されず、コレクタ端子からエミッタ端子へはわずかな電流がリークし始める。このように、フルオン（ＭＯＳＦＥＴの飽和領域状態）とは異なり、コレクタ端子からエミッタ端子へリーク電流が流れる状態をハーフオン（ＭＯＳＦＥＴの非飽和領域状態）という。
【００２３】
リーク電流は、ＩＧＢＴ１１に電荷が溜まるにつれて徐々に大きくなった後、コンデンサ２２に蓄積された電荷の減少に伴い減少して流れなくなる。コンデンサ２２に蓄積された電荷が完全になくなると、ＩＧＢＴ１１はオフになる。
【００２４】
ところで、ＩＧＢＴ１１のターンオフ遷移が始まった後の一次電流は、リーク電流の変化に応じて変化する。よって、リーク電流を適切に変化させることにより、二次電圧が所定時間ほぼ一定値になるように、一次電流を適切に変化させることができる。
【００２５】
リーク電流がリーク開始する時期、リーク電流の大きさ、リーク電流が流れる時間は、コンデンサ２２からゲート端子へ電流が流入を開始する時期、ゲート端子へ流入する電流の大きさ、流入する時間に応じて決まる。すなわち、リーク電流は、ツェナーダイオード２１の所定耐圧、抵抗２３の所定の大きさ、コンデンサ２２の所定容量に応じて変化する。
【００２６】
したがって、ツェナーダイオード２１の所定耐圧、抵抗２３の所定の大きさ、コンデンサ２２の所定容量を適切に設定することにより、リーク電流のリーク開始時期、リーク電流の大きさ、リーク電流を流す時間、が調整され、一次電流が適切に変化する。
【００２７】
次に、本点火装置において、ＩＧＢＴ１１をオフにする際におけるゲート電圧、一次電流、一次電圧及び二次電圧の変化を図２に示す。また、本点火装置の直列体２０を備えない一般的な点火装置において、ＩＧＢＴ１１をオフにする際におけるゲート電圧、一次電流、一次電圧及び二次電圧の変化を図３に示す。
【００２８】
一般的な点火装置では、図３に示すように、ＩＧＢＴ１１のターンオフ遷移が始まると、一次電流は急激に減少している。そして一次電流の急激な変化に伴い、一次電圧も急激に上昇し、Ｇ時点においてツェナーダイオード１３の耐圧に達している。一次電圧がツェナーダイオード１３の耐圧に達すると、コレクタ電圧はほぼツェナーダイオード１３の耐圧にクランプされ、ＩＧＢＴ１１は過電圧から保護される。
【００２９】
さらに、コレクタ端子からゲート端子へ電流が流入し、ゲート電圧が上昇してハーフオンになり、コレクタ端子からエミッタ端子へリーク電流が流れ始めている。ツェナーダイオード１３には電流制限用の比較的大きな抵抗が接続されているので、ＩＢＧＴ１１がハーフオンになると、ＩＧＢＴ１１のコレクタ端子からエミッタ端子へ電流が流れ、ツェナーダイオード１３には電流が流れにくくなる。その結果、時点Ｈにおいて、ゲート電圧が０になってＩＧＢＴ１１がオフになり、一次電圧が降下し始める。
【００３０】
一方、一次電流の変化に応じて誘起される二次電圧は、Ｇ時点までに急激に下降して非常に高い電圧に達した後、一定値に維持されることなく更に下降している。
【００３１】
一般的な点火装置でも、一次電圧がツェナーダイオード１３の耐圧まで上昇すると、コレクタ端子からエミッタ端子へリーク電流が流れる。しかしながら、過電圧保護用のツェナーダイオード１３の耐圧は高く設定されているので、リーク電流がリーク開始するまでに、すでに二次電圧は点火プラグ１２の耐圧を超えるような電圧値にまで上昇している。特に近年は、印加電圧を大きくして点火を短時間で行う傾向にあるため、このような状況が生じ易い。また、ツェナーダイオード１３だけでは、ゲート端子へ流れ込む電流の大きさや流れる時間を調整できないので、リーク電流を適切に変化させることができない。ひいては、一次電流を適切に変化させて、二次電圧を所定時間ほぼ一定値に維持することができない。
【００３２】
これに対して、本点火装置では、図２に示すように、Ａ時点までは、一般的な点火装置と同様に、一次電流、ゲート電圧、一次電圧及び二次電圧は変化する。しかし、Ａ時点で一次電圧がツェナーダイオード２１の耐圧まで上昇すると、ゲート電圧が上昇してＩＧＢＴ１１がハーフオンになり、リーク電流が流れ始める。よって、Ａ時点以後は、一次電流は、一般的な点火装置と比較して緩やかに減少した後、コンデンサ２２からゲート端子に移動する電荷の増加に伴い増加している。また、一次電流の緩やかな変化に伴い、一次電圧も一般的な点火装置と比較して緩やかに増加している。そして、Ｂ時点において、コンデンサ２２に蓄積された電荷の減少によりリーク電流が減少し始めるので、一次電流が減少し始める。その後、Ｃ時点になると、一次電圧がツェナーダイオード１３の耐圧に達する。一般的な点火装置よりも一時電圧が緩やかに上昇しているので、Ｃ時点はＧ時点よりも遅い。
【００３３】
一次電圧がツェナーダイオード１３の耐圧に達しても、すでにＩＧＢＴ１１のコレクタ端子からエミッタ端子へ電流が流れているので、電流制限用の比較的大きな抵抗が接続されたツェナーダイオード１３にはほとんど電流は流れない。そして、Ｄ時点において、コンデンサ２２に蓄積された電荷がなくなり、ＩＧＢＴ１１がオフになり、一次電圧が降下し始める。
【００３４】
一方、一次電流の変化に応じて誘起される二次電圧は、一次電流がＡ時点からＤ時点の間で緩やかに増減しているため、所定時間ほぼ一定値に維持されている。また、一般的な点火装置と比べて早い時期からリーク電流が流れ始めるため、二次電圧のピーク値が一般的な点火装置と比べて低くなっている。
【００３５】
ここで、点火プラグ１２に印加する二次電圧の目標値が高いほど、ツェナーダイオード２１の所定耐圧を高く設計しておくとよい。このようにすると、目標とする二次電圧が高い場合には、一次電圧がツェナーダイオード２１の耐圧に達するまでに、二次電圧が十分に昇圧されるので、高い二次電圧を発生させやすい。
【００３６】
以上説明した第１実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００３７】
・コンデンサ２２の所定容量及び抵抗２３の所定の大きさを適切に設定することにより、リーク電流を流す時間及びリーク電流の大きさを調整するとともに、ツェナーダイオード２１の所定耐圧を適切に設定することにより、リーク電流のリーク開始時期を調整できる。よって、一次巻線の電流を適切に変化させることができる。ひいては、イグニッションコイル１０の二次巻線に発生する高電圧を所定時間ほぼ一定値に維持できる。したがって、イグニッションコイル１０の二次巻線に発生する高電圧が点火プラグ１２に所定時間印加されるので、二次巻線に発生する高電圧が過剰に高くなることを抑制しつつ、点火プラグ１２の放電現象を生起させることができる。
【００３８】
・本点火装置は、イグニッションコイル１０の一次側に直列体２０を接続するため、二次側に直列体２０接続する場合と比較して、直列体２０の耐電圧を低く設定することができる。したがって、二次側に高耐圧素子を接続する場合と比較して、内燃機関の点火装置を小型化できる。
【００３９】
（第２実施形態）
図４を参照して、第２実施形態に係る内燃機関の点火装置の回路の構成を説明する。第２実施形態に係る内燃機関の点火装置は、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に、ゲート端子側から順に、直列体３０，４０，５０が並列に接続されている。直列体３０，４０，５０は、それぞれ、所定の大きさの抵抗３３，４３，５３，所定容量のコンデンサ３２，４２，５２，所定耐圧のツェナーダイオード３１，４１，５１及びバイポーラトランジスタ３４，４４，５４（切替スイッチ）が直列に接続されている。
【００４０】
また、ＩＧＢＴ１１のエミッタ端子と接地電位間に並列に、一次電流検出用の抵抗１５が接続されている。さらに、抵抗１５に流れる電流を検出するとともに、トランジスタ３４，４４，５４のそれぞれにオン信号を送信する電流検出回路１６が接続されている。
【００４１】
本点火装置では、ＩＧＢＴ１１のターンオフ遷移開始時の一次電流（一次遮断電流）の大きさに応じて、トランジスタ３４，４４，５４のうち通電に切り替える（オンにする）トランジスタを選択する。すなわち、一次遮断電流の大きさに応じて、導通させる直列体を選択する。
【００４２】
コンデンサ３２，４２，５２の所定容量はそれぞれ異なる。本点火装置では、コンデンサ３２の所定容量が最も大きく、コンデンサ５２の所定容量が最も小さくなるように設定している。また、抵抗３３，４３，５３の所定の大きさもそれぞれ異なる。本点火装置では、抵抗３３の所定の大きさが最も小さく、抵抗５３の所定の大きさが最も大きく設定されている。すなわち、所定容量が大きいコンデンサに接続された抵抗ほど所定の大きさが小さく設定されている。
【００４３】
所定の大きさが小さい抵抗３３と所定容量が大きいコンデンサ３２とを組み合わせることで、大きなリーク電流が長い時間流れるように調整できる。また、所定の大きさが大きい抵抗５３と所定容量が小さいコンデンサ５２とを組み合わせることで、小さなリーク電流が短い時間流れるように調整できる。すなわち、トランジスタ３４をオンにした場合に、流れるリーク電流の量が最も多く、トランジスタ５４をオンにした場合に、流れるリーク電流の量が最も少なくなるように調整できる。
【００４４】
また、ツェナーダイオード３１，４１，５１の所定耐圧は、点火プラグ１２の耐圧、すなわち目標とする二次電圧の大きさに応じて設定しているので、全て同じ値である。
【００４５】
一次遮断電流は、ＩＧＢＴ１１をオフにする度に、異なる値になることが多い。一次遮断電流が大きいほど、ＩＧＢＴをオフする際に一次電流が急激に減少しようとする。すなわち、一次遮断電流が大きいほど、一次電流の負勾配が大きくなる。それゆえ、一次遮断電流が大きいほど、リーク電流の量を多くして、一次電流の変化を緩やかにすると、二次電圧を所定時間ほぼ一定値に維持しやすい。
【００４６】
トランジスタ４４をオンにした場合を例にして、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に、一次遮断電流が８Ａ，９．５Ａ，１１Ａとなる場合のゲート電圧、一次電流、一次電圧及び二次電圧の変化を、それぞれ図５〜７に示す。
【００４７】
図６に示すように、一次遮断電流が９．５Ａの場合は、二次電圧が所定時間ほぼ一定値に維持されている。よって、この場合は、コンデンサ４２の所定容量及び抵抗４３の所定の大きさが適切に設定されているといえる。これに対して、図５及び７に示すように、一次遮断電流が８Ａ及び１１Ａの場合は、二次電圧が所定時間ほぼ一定値に維持されていない。
【００４８】
一次遮断電流が８Ａの場合は、一次電流の負勾配が小さくなりすぎたために、二次電圧がピークに到達するのが遅くなっている。この場合は、コンデンサ４２の所定容量及び抵抗４３の所定の大きさが適切に設定されていないために、リーク電流が多くなり、一次電流の負勾配が小さくなりすぎたと考えられる。したがって、一次遮断電流が８Ａの場合には、直列体５０のトランジスタ５４をオンにすることが適切である。
【００４９】
また、一次遮断電流が１１Ａの場合は、リーク電流が流れる時間が短くなりすぎたために、二次電圧はピークに達した後、ピーク値で維持されないまま降下が始まっている。この場合も、コンデンサ４２の所定容量及び抵抗４３の所定の大きさが適切に設定されていないために、リーク電流が流れる時間が短くなり、二次電圧が所定時間維持されなかったと考えられる。したがって、一次遮断電流が１１Ａの場合には、直列体３０のトランジスタ３４をオンにすることが適切である。
【００５０】
本点火装置では、電流検出回路１６により、一次遮断電流が検出され、検出された一次遮断電流が大きいほど、所定容量が大きいコンデンサ３２が接続された直列体３０のトランジスタ３４をオンにする。すなわち、一次遮断電流が大きいほど、大きなリーク電流が長い時間流れるように調整して、二次電圧が所定時間ほぼ一定値に維持されやすくしている。反対に、検出された一次遮断電流が小さいほど、所定容量が小さいコンデンサ５２が接続された直列体５０のトランジスタ５４をオンにする。
【００５１】
以上説明した第２実施形態によれば以下の効果を奏する。
【００５２】
・一次遮断電流の大きさが大きいほど大きなリーク電流を長い時間流すように調整できるとともに、所定耐圧を適切に設定することによりリーク電流のリーク開始時期を調整できる。よって、一次遮断電流の大きさにかかわらず、ＩＧＢＴ１１をオフにする際に一次巻線の電流をより適切に変化させることができる。ひいては、一次電流の大きさにかかわらず、二次巻線に発生する高電圧を所定時間ほぼ一定値に維持しやすい。
【００５３】
（他の実施形態）
・第１実施形態において、図８に示すように、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に接続する直列体２０は、コンデンサ２２だけでもよい。コンデンサ２２の所定容量を適切に設定すれば、リーク電流が流れる時間を調整できるので、一次電流を適切に変化させることができる。
【００５４】
・第１実施形態において、図９に示すように、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に接続する直列体２０は、抵抗２３とコンデンサ２２とを直列に接続した直列体でもよい。コンデンサ２２の所定容量及び抵抗２３の所定の大きさを適切に設定すれば、リーク電流の大きさ及びリーク電流が流れる時間を調整できるので、一次電流を適切に変化させることができる。
【００５５】
・第１実施形態において、図１０に示すように、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に接続する直列体２０は、コンデンサ２２とツェナーダイオード２１とを直列に接続した直列体でもよい。コンデンサ２２の所定容量及びツェナーダイオード２１の所定耐圧を適切に設定すれば、リーク電流がリーク開始する時期及びリーク電流が流れる時間を調整できるので、一次電流を適切に変化させることができる。
【００５６】
・第２実施形態において、図１１に示すように、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に接続する直列体３０，４０，５０は、それぞれコンデンサ３２，４２，５２とバイポーラトランジスタ３４，４４，５４とを直列に接続した直列体でもよい。このようにすると、一次遮断電流が大きいほど、所定容量の大きいコンデンサが接続された直列体が通電され、リーク電流が長く流れるように調整できる。よって、一次遮断電流の大きさに応じて、一次電流を適切に変化させることができる。
【００５７】
・第２実施形態において、図１２に示すように、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に接続する直列体３０，４０，５０は、それぞれ抵抗３３，４３，５３とコンデンサ３２，４２，５２とトランジスタ３４，４４，５４とを直列に接続した直列体でもよい。このようにすると、一次遮断電流が大きいほど、所定容量の大きいコンデンサ及び所定の大きさが小さい抵抗が接続された直列体が通電され、大きなリーク電流が長く流れるように調整できる。よって、一次電流の大きさに応じて、一次遮断電流を適切に変化させることができる。
【００５８】
・第２実施形態において、図１３に示すように、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に接続する直列体３０，４０，５０は、それぞれコンデンサ３２，４２，５２とツェナーダイオード３１，４１，５１とトランジスタ３４，４４，５４とを直列に接続した直列体でもよい。このようにすると、一次遮断電流が大きいほど、所定容量の大きいコンデンサが接続された直列体が通電され、リーク電流が長く流れるように調整できるとともに、リーク電流のリーク開始時期を調整できる。よって、一次遮断電流の大きさに応じて、一次電流を適切に変化させることができる。
【００５９】
・第２実施形態において、一次遮断電流の負勾配を検出し、一次遮断電流の大きさの代わりに負勾配の大きさを用いてもよい。また、一次遮断電流の大きさと負勾配の大きさとを両方用いてもよい。
【００６０】
・第２実施形態において、ＩＧＢＴ１１のゲート端子とコレクタ端子との間に、３つの直列体が接続されているが、直列体の数は適宜設定すればよい。直列体の数が多くなれば、その分、一次遮断電流の大きさの変化に対応して、一次電流を適切に変化させやすい。
【００６１】
・第２実施形態において、バイポーラトランジスタ３４，４４，５４の代わりに、ＭＯＳＦＥＴやリレースイッチ等を採用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０…イグニッションコイル、１１…ＩＧＢＴ、１２…点火プラグ、１３，２１，３１，４１，５１…ツェナーダイオード、１４…バッテリ、２２，３２，４２，５２…コンデンサ、２３，３３，４３，５３…抵抗。
【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１２】
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【図１３】
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