(57)【要約】【課題】ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いずに点火用コンデンサに点火用エネルギーを蓄積することができる内燃機関用点火装置を提供する。【解決手段】ＡＣＧ１の出力をバッテリ３に充電するために使用するレギュレータ１０に第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０を備える。そして、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の電圧の設定値を超えると、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフすることでＡライン５０に流れる充電電流Ｉを遮断する。このようにして、充電遮断時に過渡電圧Ｖを発生させ、この過渡電圧Ｖで点火用コンデンサ２２を充電する。これにより、点火用コンデンサ２２を充電するためのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を不要とすることができる。【選択図】図１
2011094558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火用コンデンサ（２２）に充電された点火用エネルギーに基づいてエンジン点火を行うＣＤＩ方式の内燃機関用点火装置であって、
内燃機関の作動により発電を行う交流発電機（１）に接続され、第１還流ダイオード（３１）を備えた第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）と、
前記交流発電機（１）の出力電圧により充電されるバッテリ（３）と前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）との間に接続され、前記第１還流ダイオード（３１）とは逆方向に電流を流す第２還流ダイオード（４１）を備えた第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）と、
前記交流発電機（１）の出力電圧が前記バッテリ（３）の充電電圧を超えたときに前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および前記第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオンし、前記バッテリ（３）の充電電圧が前記交流発電機（１）の出力電圧よりも低い一定値を超えたときに前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および前記第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオフする充電制御回路（１１、１２）と、
前記交流発電機（１）、前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）、前記第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）、および前記バッテリ（３）が直列に接続される第１ライン（５０）と、
前記交流発電機（１）および前記点火用コンデンサ（２２）が直列に接続される第２ライン（６０）と、を有しており、
前記点火用コンデンサ（２２）は、前記充電制御回路（１１、１２）が前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および前記第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオンからオフに切り替えたときに前記第１ライン（５０）に流れる電流（Ｉ）が遮断されることで前記第１ライン（５０）のうち前記交流発電機（１）と前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）との間の経路に過渡電圧（Ｖ）が発生すると共に、当該過渡電圧（Ｖ）が前記第２ライン（６０）に印加されることで充電されることを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記点火用コンデンサ（２２）に充電されたコンデンサ電圧を検出し、前記コンデンサ電圧が基準値を超えたときに過充電信号を出力するコンデンサ電圧検出回路（１７）と、
前記過充電信号を入力した場合、前記交流発電機（１）の出力電圧と前記バッテリ（３）の充電電圧とをそれぞれ入力すると共に前記出力電圧と前記充電電圧とを比較し、前記出力電圧と前記充電電圧とが等しいときに、前記充電制御回路（１１、１２）に前記第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および前記第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオフさせるバッテリ電圧比較回路（１８）と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項３】
点火用コンデンサ（２２）に充電された点火用エネルギーに基づいてエンジン点火を行うＣＤＩ方式の内燃機関用点火装置であって、
内燃機関の作動により発電を行う交流発電機（１）のハイサイド側にアノードが接続される第１ダイオード（１５ａ）と、
前記交流発電機（１）の出力電圧により充電されるバッテリ（３）と前記第１ダイオード（１５ａ）のカソードとの間に接続され、前記第１ダイオード（１５ａ）とは逆方向に電流を流す還流ダイオード（８１）を備えたＭＯＳＦＥＴ（８０）と、
前記交流発電機（１）の出力電圧が前記バッテリ（３）の充電電圧を超えたときに前記ＭＯＳＦＥＴ（８０）をオンし、前記バッテリ（３）の充電電圧が前記交流発電機（１）の出力電圧よりも低い一定値を超えたときに前記ＭＯＳＦＥＴ（８０）をオフする充電制御回路（１１、１２）と、
前記交流発電機（１）、前記第１ダイオード（１５ａ）、前記ＭＯＳＦＥＴ（８０）、および前記バッテリ（３）が直列に接続される第１ライン（５０）と、
前記交流発電機（１）および前記点火用コンデンサ（２２）が直列に接続される第２ライン（６０）と、を有しており、
前記点火用コンデンサ（２２）は、前記充電制御回路（１１、１２）が前記ＭＯＳＦＥＴ（８０）をオンからオフに切り替えたときに前記第１ライン（５０）に流れる電流（Ｉ）が遮断されることで前記第１ライン（５０）のうち前記交流発電機（１）と前記第１ダイオード（１５ａ）との間の経路に過渡電圧（Ｖ）が発生すると共に、当該過渡電圧（Ｖ）が前記第２ライン（６０）に印加されることで充電されることを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項４】
前記点火用コンデンサ（２２）に充電されたコンデンサ電圧を検出し、前記コンデンサ電圧が基準値を超えたときに過充電信号を出力するコンデンサ電圧検出回路（１７）と、
前記過充電信号を入力した場合、前記交流発電機（１）の出力電圧と前記バッテリ（３）の充電電圧とをそれぞれ入力すると共に前記出力電圧と前記充電電圧とを比較し、前記出力電圧と前記充電電圧とが等しいときに前記充電制御回路（１１、１２）に前記ＭＯＳＦＥＴ（８０）をオフさせるバッテリ電圧比較回路（１８）と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項５】
前記第１ダイオード（１５ａ）と、
カソードが前記第１ダイオード（１５ａ）のアノードに接続される第２ダイオード（１５ｂ）と、
アノードが前記交流発電機（１）のローサイド側に接続されると共に、カソードが前記第１ダイオード（１５ａ）のカソードに接続される第３ダイオード（１５ｃ）と、
アノードが前記第２ダイオード（１５ｂ）のアノードに接続されると共に、カソードが前記第３ダイオード（１５ｃ）のアノードに接続される第４ダイオード（１５ｄ）と、により構成される全波整流回路（１５）を有していることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関用点火装置の点火方式として、容量放電式点火方式（以下、ＣＤＩ（Capacitor Discharge Ignition；ＣＤＩ）方式という）が知られている。このＣＤＩ方式は、点火用エネルギーを点火コイルの一次側コイルに蓄積するのではなく、当該一次側コイルに接続された点火用コンデンサに蓄積する方式である。
【０００３】
具体的に、ＣＤＩ方式では、点火用コンデンサに蓄積された点火用エネルギーが点火タイミングに合わせて放電されることで、点火コイルの一次側コイルが通電される。その結果、点火コイルの二次側コイルに高電圧が発生することにより、二次側コイルに接続された点火プラグの電極間で放電が起こる。
【０００４】
このように点火用コンデンサに点火用エネルギーを蓄積する方法としては、交流発電機（ＡＣＧ）のエキサイタコイルを用いるエキサイタコイル方式（例えば、特許文献１参照）や、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いるＤＣ−ＤＣコンバータ方式が採用される。
【０００５】
特許文献１では、エキサイタコイル方式に採用可能な発電制御装置として、ＡＣＧの出力を整流する整流ブリッジに電界効果トランジスタが接続されたものが提案されている。この発電制御装置では、ＡＣＧの発電量が不足する場合にＥＣＵから電界効果トランジスタを強制的にＰＷＭ駆動することにより、ＡＣＧの巻線をコイルに見立てた昇圧型スイッチングレギュレータとして機能させる方式が提案されている。
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の構成において、ＡＣＧにエキサイタコイルを追加してエキサイタコイル方式とした場合、ＡＣＧにおけるバッテリ充電コイルがエキサイタコイル分だけ減少してしまうためバッテリ充電量が減ってしまう。また、エキサイタコイルの線径が細いために断線し易いという問題もある。このような理由によりエキサイタコイル方式は減少傾向にある。代わりに、近年ではＤＣ−ＤＣコンバータ方式が主流となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１５７４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＤＣ−ＤＣコンバータ方式では、バッテリ電圧を数百Ｖに昇圧するためのトランスやパワートランジスタ等により構成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いることになるため、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の分、点火コイルの駆動回路部分が大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑み、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いずに点火用コンデンサに点火用エネルギーを蓄積することができる内燃機関用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】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、内燃機関の作動により発電を行う交流発電機（１）に接続され、第１還流ダイオード（３１）を備えた第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）と、交流発電機（１）の出力電圧により充電されるバッテリ（３）と第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）との間に接続され、第１還流ダイオード（３１）とは逆方向に電流を流す第２還流ダイオード（４１）を備えた第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）と、交流発電機（１）の出力電圧がバッテリ（３）の充電電圧を超えたときに第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオンし、バッテリ（３）の充電電圧が交流発電機（１）の出力電圧よりも低い一定値を超えたときに第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオフする充電制御回路（１１、１２）と、交流発電機（１）、第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）、第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）、およびバッテリ（３）が直列に接続される第１ライン（５０）と、交流発電機（１）および点火用コンデンサ（２２）が直列に接続される第２ライン（６０）と、を有している。そして、点火用コンデンサ（２２）は、充電制御回路（１１、１２）が第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオンからオフに切り替えたときに第１ライン（５０）に流れる電流（Ｉ）が遮断されることで第１ライン（５０）のうち交流発電機（１）と第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）との間の経路に過渡電圧（Ｖ）が発生すると共に、当該過渡電圧（Ｖ）が第２ライン（６０）に印加されることで充電されることを特徴としている。
【００１１】
これによると、点火用コンデンサ（２２）は第２ライン（６０）に印加された高電圧の過渡電圧（Ｖ）によって充電されるので、点火用コンデンサ（２２）に充電するためのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を不要とすることができる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いずに簡素な構成で点火用コンデンサ（２２）に所望の点火用エネルギーを蓄積することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、点火用コンデンサ（２２）に充電されたコンデンサ電圧を検出し、コンデンサ電圧が基準値を超えたときに過充電信号を出力するコンデンサ電圧検出回路（１７）と、過充電信号を入力した場合、交流発電機（１）の出力電圧とバッテリ（３）の充電電圧とをそれぞれ入力すると共に出力電圧と充電電圧とを比較し、出力電圧と充電電圧とが等しいときに、充電制御回路（１１、１２）に第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオフさせるバッテリ電圧比較回路（１８）と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、出力電圧と充電電圧とが等しいために第１ライン（５０）に電流が流れていないので、第１ＭＯＳＦＥＴ（３０）および第２ＭＯＳＦＥＴ（４０）をオフさせたとしても第１ライン（５０）に過渡電圧（Ｖ）が発生しないようにすることができる。したがって、点火用コンデンサ（２２）の耐圧を超えた充電を防止することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、内燃機関の作動により発電を行う交流発電機（１）のハイサイド側にアノードが接続される第１ダイオード（１５ａ）と、交流発電機（１）の出力電圧により充電されるバッテリ（３）と第１ダイオード（１５ａ）のカソードとの間に接続され、第１ダイオード（１５ａ）とは逆方向に電流を流す還流ダイオード（８１）を備えたＭＯＳＦＥＴ（８０）と、交流発電機（１）の出力電圧がバッテリ（３）の充電電圧を超えたときにＭＯＳＦＥＴ（８０）をオンし、バッテリ（３）の充電電圧が交流発電機（１）の出力電圧よりも低い一定値を超えたときにＭＯＳＦＥＴ（８０）をオフする充電制御回路（１１、１２）と、交流発電機（１）、第１ダイオード（１５ａ）、ＭＯＳＦＥＴ（８０）、およびバッテリ（３）が直列に接続される第１ライン（５０）と、
交流発電機（１）および点火用コンデンサ（２２）が直列に接続される第２ライン（６０）と、を有している。そして、点火用コンデンサ（２２）は、充電制御回路（１１、１２）がＭＯＳＦＥＴ（８０）をオンからオフに切り替えたときに第１ライン（５０）に流れる電流が遮断されることで第１ライン（５０）のうち交流発電機（１）と第１ダイオード（１５ａ）との間の経路に過渡電圧（Ｖ）が発生すると共に、当該過渡電圧（Ｖ）が第２ライン（６０）に印加されることで充電されることを特徴としている。
【００１５】
これによると、点火用コンデンサ（２２）は第２ライン（６０）に印加された高電圧の過渡電圧（Ｖ）によって充電されるので、点火用コンデンサ（２２）に充電するためのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を不要とすることができる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いずに簡素な構成で点火用コンデンサ（２２）に点火用エネルギーを蓄積することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、点火用コンデンサ（２２）に充電されたコンデンサ電圧を検出し、コンデンサ電圧が基準値を超えたときに過充電信号を出力するコンデンサ電圧検出回路（１７）と、過充電信号を入力した場合、交流発電機（１）の出力電圧とバッテリ（３）の充電電圧とをそれぞれ入力すると共に出力電圧と充電電圧とを比較し、出力電圧と充電電圧とが等しいときに充電制御回路（１１、１２）にＭＯＳＦＥＴ（８０）をオフさせるバッテリ電圧比較回路（１８）と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
これによると、出力電圧と充電電圧とが等しいために第１ライン（５０）に電流が流れていないので、ＭＯＳＦＥＴ（８０）をオフさせたとしても第１ライン（５０）に過渡電圧（Ｖ）が発生しないようにすることができる。したがって、点火用コンデンサ（２２）の耐圧を超えた充電を防止することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、第１ダイオード（１５ａ）と、カソードが第１ダイオード（１５ａ）のアノードに接続される第２ダイオード（１５ｂ）と、アノードが交流発電機（１）のローサイド側に接続されると共に、カソードが第１ダイオード（１５ａ）のカソードに接続される第３ダイオード（１５ｃ）と、アノードが第２ダイオード（１５ｂ）のアノードに接続されると共に、カソードが第３ダイオード（１５ｃ）のアノードに接続される第４ダイオード（１５ｄ）と、により構成される全波整流回路（１５）を有していることを特徴とする。
【００１９】
これによると、全波整流回路（１５）の整流作用により、交流発電機（１）で発電された交流電圧のうちの負電圧を正電圧に反転させることができる。したがって、一周期の交流電圧に対して過渡電圧（Ｖ）が２回発生するので、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いなくても短時間で点火用コンデンサ（２２）を充電することができる。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。
【図２】ＡＣＧの出力電圧、バッテリの充電電圧、バッテリに入力される充電電流、Ａラインに発生する過渡電圧、および点火用コンデンサのコンデンサ電圧の各タイミングチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。
【図５】第３実施形態において、全波整流回路により整流されたＡＣＧの出力電圧とバッテリの充電電圧の各波形を示した図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。
【図７】第４実施形態におけるＡＣＧの出力電圧、バッテリの充電電圧、バッテリに入力される充電電流、Ａラインに発生する過渡電圧、および点火用コンデンサに充電されたコンデンサ電圧の各タイミングチャートである。
【図８】本発明の第５実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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対応する部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。以下で示される内燃機関用点火装置（以下、点火装置という）は、例えば自動二輪車両に搭載された内燃機関（単気筒ガソリン機関）において、点火用コンデンサに充電した点火用エネルギーに基づいてエンジン点火を行うＣＤＩ方式を採用したものである。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る点火装置を含んだ点火制御システムの全体構成図である。この図に示されるように、点火制御システムは、ＡＣＧ１と、点火装置２と、バッテリ３と、点火コイル４と、点火プラグ５とを備えている。
【００２５】
ＡＣＧ１は、内燃機関の作動により発電を行う発電機であり、例えば単相（８極）のものや三相（１２極）のものが採用される。ＡＣＧ１にて発生させられた単相や三相の出力電圧は点火装置２に出力される。
【００２６】
また、ＡＣＧ１の近傍には回転角度センサ６が設けられている。この回転角度センサ６は、ＡＣＧ１の回転角度を通じて内燃機関の出力軸の回転角度を検出し、回転角度に応じた回転角度信号を出力する。
【００２７】
点火装置２は、点火コイル４に通電を行って点火プラグ５に放電を起こさせるように構成されたものであり、レギュレータ（ＲＥＧ）１０とＣＤＩ部２０とを備えている。
【００２８】
レギュレータ１０は、バッテリ３の充電電圧がＡＣＧ１から出力される出力電圧よりも低くなったとき、ＡＣＧ１の出力電圧に基づく電流をバッテリ３に流すことでバッテリ３を充電するものである。
【００２９】
なお、レギュレータ１０は、ＡＣＧ１から入力される出力電圧をこの電圧よりも低い一定電圧に変換する定電圧回路としても機能する。一定電圧は、例えば点火装置２の各回路における電源として用いられる。
【００３０】
このようなレギュレータ１０は、第１ＭＯＳＦＥＴ３０と、第２ＭＯＳＦＥＴ４０と、バッテリ充電制御回路１１と、ＯＮ／ＯＦＦ回路１２と、ランプ電圧制御回路１３と、ダイオード１４と備えている。
【００３１】
第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０は、ＡＣＧ１の出力電圧に基づく充電電流の通過を許可または禁止（遮断）するスイッチング素子である。第１ＭＯＳＦＥＴ３０はＡＣＧ１と第２ＭＯＳＦＥＴ４０との間に接続されている。また、第２ＭＯＳＦＥＴ４０は、第１ＭＯＳＦＥＴ３０とバッテリ３との間に接続されている。
【００３２】
第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０として、例えばｎチャネル型のものが採用される。したがって、第１ＭＯＳＦＥＴ３０のドレインがＡＣＧ１に接続され、第１ＭＯＳＦＥＴ３０のソースが第２ＭＯＳＦＥＴ４０のドレインに接続されている。また、第２ＭＯＳＦＥＴ４０のソースはバッテリ３に接続されている。そして、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０の各ゲートがＯＮ／ＯＦＦ回路１２にそれぞれ接続されている。
【００３３】
さらに、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０は、半導体構造に基づく還流用のダイオード（Free Wheel Diode；ＦＷＤ）をそれぞれ備えている。第１ＭＯＳＦＥＴ３０は、当該第１ＭＯＳＦＥＴ３０のドレイン側からソース側に電流が流れるように構成された第１還流ダイオード３１を備えている。また、第２ＭＯＳＦＥＴ４０は、当該第２ＭＯＳＦＥＴ４０のソース側からドレイン側に電流が流れるように構成された第２還流ダイオード４１を備えている。すなわち、第２還流ダイオード４１は、第１還流ダイオード３１とは逆方向に電流を流すように第２ＭＯＳＦＥＴ４０に設けられている。
【００３４】
第１還流ダイオード３１は、第１ＭＯＳＦＥＴ３０のドレインが当該第１ＭＯＳＦＥＴ３０が形成された半導体基板に接地されることで構成される。具体的には、上述のように、第１ＭＯＳＦＥＴ３０はｎチャネル型であるので、第１ＭＯＳＦＥＴ３０を構成する半導体基板は例えばｐ型半導体基板であり、ドレインおよびソースはｐ型半導体基板の表層部に形成されたｎ型の領域に接続される。したがって、第１ＭＯＳＦＥＴ３０のドレインがｐ型半導体基板に接地されることで、電流がｐ型半導体基板（ドレイン）からｎ型の領域（ソース）に流れる経路が形成される。この電流経路が第１還流ダイオード３１の電流経路となる。
【００３５】
一方、第２還流ダイオード４１は、第２ＭＯＳＦＥＴ４０のソースが当該第２ＭＯＳＦＥＴ４０が形成されたｐ型半導体基板に接地されることで構成される。すなわち、第２ＭＯＳＦＥＴ４０のソースがｐ型半導体基板に接地されることで、電流がｐ型半導体基板（ソース）からｎ型の領域（ドレイン）に流れる経路が形成される。この電流経路が第２還流ダイオード４１の電流経路となる。
【００３６】
バッテリ充電制御回路１１は、ＡＣＧ１の出力電圧およびバッテリ３の充電電圧をそれぞれ入力し、これらの出力電圧および充電電圧に基づいて第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０のオン／オフの切り替えを行う回路である。
【００３７】
具体的には、バッテリ充電制御回路１１は、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の充電電圧を超えたときに第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオンする指令をＯＮ／ＯＦＦ回路１２に出力する。また、バッテリ充電制御回路１１は、バッテリ３の充電電圧がＡＣＧ１の出力電圧よりも低い一定値を超えたときに第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフする指令をＯＮ／ＯＦＦ回路１２に出力する。
【００３８】
ここで、「一定値」とは、例えばバッテリ３の定格電圧である。車載バッテリの場合、バッテリ３の定格電圧は例えば１４Ｖ前後である。
【００３９】
ＯＮ／ＯＦＦ回路１２は、バッテリ充電制御回路１１から入力した指令に従って第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０を同時にオン／オフするドライバ回路である。
【００４０】
ランプ電圧制御回路１３およびダイオード１４は、ＡＣＧ１の出力電圧に基づいて車両に搭載されたランプ７を点灯または消灯するためのものである。
【００４１】
ＣＤＩ部２０は、点火時期に応じて点火コイル４への通電を行うように構成されたものであり、ダイオード２１と、点火用コンデンサ２２と、サイリスタ２３と、点火時期制御回路２４とを備えている。
【００４２】
ダイオード２１は、ＡＣＧ１と点火用コンデンサ２２とを接続する電子部品である。ダイオード２１のアノードがＡＣＧ１に接続され、カソードが点火用コンデンサ２２に接続されている。したがって、ダイオード２１は、ＡＣＧ１からＣＤＩ部２０への電流の通過を許可する一方、ＣＤＩ部２０からＡＣＧ１への電流の逆流を防止する役割を果たす。
【００４３】
点火用コンデンサ２２は、点火コイル４への通電を行うための点火用エネルギーを蓄積する電子部品である。この点火用コンデンサ２２は、ダイオード２１と点火コイル４との間に接続されている。
【００４４】
サイリスタ２３は、点火用コンデンサ２２に蓄積された点火用エネルギーをＧＮＤに流すことにより、点火コイル４の一次側コイル４ａに一次電流を流させる電子部品である。このため、サイリスタ２３のアノードは点火用コンデンサ２２とダイオード２１との間に接続され、カソードはＧＮＤに接続されている。また、サイリスタ２３のゲートは点火時期制御回路２４に接続されている。
【００４５】
点火時期制御回路２４は、所定の点火時期に応じてサイリスタ２３をオンすることにより、点火用コンデンサ２２に蓄積された電荷を放電させる回路である。このため、点火時期制御回路２４は、回転角度センサ６から回転角度信号を入力し、回転角度信号が示す内燃機関の回転角度が所定の点火時期に達したときにサイリスタ２３のゲートに電流を流すことでサイリスタ２３をオンする。
【００４６】
上記のような構成を有する点火装置２は、ＡＣＧ１、第１ＭＯＳＦＥＴ３０、第２ＭＯＳＦＥＴ４０、およびバッテリ３が直列に接続されるＡライン５０と、ＡＣＧ１および点火用コンデンサ２２が直列に接続されるＢライン６０と、を有している。Ｂライン６０は、Ａライン５０のうちＡＣＧ１と第１ＭＯＳＦＥＴ３０との間の経路に接続されている。
【００４７】
バッテリ３は、ＡＣＧ１の出力電圧により充電され、車載機器に電源を供給するための電圧源である。
【００４８】
点火コイル４は、点火プラグ５に当該点火プラグ５を点火させる電流を流すものであり、一次側コイル４ａと二次側コイル４ｂとを備えて構成されている。点火コイル４の一次側コイル４ａは点火用コンデンサ２２に接続され、二次側コイル４ｂは点火プラグ５に接続されている。
【００４９】
点火プラグ５は、上記点火コイル４によって点火させられることで、エンジンの燃焼室内に燃焼を起こさせる周知のものである。点火プラグ５は、点火コイル４の一次側コイル４ａに一次電流が流れ、当該一次電流に基づいて二次側コイル４ｂに二次電流が流れると、この二次電流によって火花放電を起こす。
【００５０】
以上が、本実施形態に係る点火装置２および点火制御システムの全体構成である。
【００５１】
次に、上記の点火装置２の作動について、図２を参照して説明する。図２は、ＡＣＧ１の出力電圧、バッテリ３の充電電圧、バッテリ３に入力される充電電流Ｉ、Ａライン５０に発生する過渡電圧Ｖ、および点火用コンデンサ２２に充電されたコンデンサ電圧の各タイミングチャートである。なお、以下では、バッテリ３の電圧の設定値を１４Ｖとする。つまり、１４Ｖがバッテリ３の一定値に相当する。もちろんこの設定値は車両により異なる。
【００５２】
まず、ＡＣＧ１が内燃機関の作動、すなわちクランクシャフトと同期して回転すると、図２に示されるように、ＡＣＧ１の出力電圧が発生する。この出力電圧はＡライン５０に印加される。
【００５３】
また、バッテリ充電制御回路１１は、ＡＣＧ１の出力電圧とバッテリ３の充電電圧とをそれぞれ入力して比較する。そして、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の充電電圧よりも低い場合、バッテリ充電制御回路１１は第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をそれぞれオフする指令を出す。これにより、ＯＮ／ＯＦＦ回路１２は第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフする。
【００５４】
この場合、ＡＣＧ１から第１還流ダイオード３１を経由する経路が形成される。しかしながら、第２ＭＯＳＦＥＴ４０がオフされていると共に、第２還流ダイオード４１は第１還流ダイオード３１の順方向特性に対して逆方向に電流を流すように第２ＭＯＳＦＥＴ４０に設けられている。このため、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０がオフされると、Ａライン５０は完全に遮断される。つまり、Ａライン５０はオープンの状態となり、Ａライン５０にはＡＣＧ１からバッテリ３に充電電流Ｉが流れることはない。
【００５５】
続いて、ＡＣＧ１の回転に伴って出力電圧が増加していくと、当該出力電圧がバッテリ３の充電電圧を超える。これにより、バッテリ充電制御回路１１は第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をそれぞれオンする指令を出し、ＯＮ／ＯＦＦ回路１２は当該指令に従って第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオンする。
【００５６】
この場合、ＡＣＧ１の出力電圧はバッテリ３の充電電圧よりも高いので、Ａライン５０にはＡＣＧ１からバッテリ３にＡＣＧ１の出力電圧に基づく充電電流Ｉが流れ始める。この充電電流Ｉがバッテリ３に入力されることでバッテリ３が充電される。
【００５７】
この後、バッテリ３の充電電圧がバッテリ３の設定値（１４Ｖ）を超える。これにより、バッテリ充電制御回路１１は第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をそれぞれオフする指令を出し、ＯＮ／ＯＦＦ回路１２は当該指令に従って第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフする。すなわち、Ａライン５０に充電電流Ｉが流れている状態でこの充電電流Ｉの流れを遮断する。
【００５８】
このように、バッテリ充電制御回路１１およびＯＮ／ＯＦＦ回路１２が第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオンからオフに切り替えたときに、Ａライン５０に流れている充電電流Ｉの流れが遮断されることで、Ａライン５０のうちＡＣＧ１と第１ＭＯＳＦＥＴ３０との間の経路には図２に示される過渡電圧Ｖが発生する。これは、第１ＭＯＳＦＥＴ３０からＡＣＧ１を介してＧＮＤに至る経路にＡＣＧ１のコイルが存在するためである。
【００５９】
そして、当該経路に発生した過渡電圧Ｖは、Ａライン５０の当該経路に接続されたＢライン６０にも印加される。したがって、点火用コンデンサ２２は、Ｂライン６０に印加された過渡電圧Ｖによって充電される。これにより、図２に示されるように、点火用コンデンサ２２のコンデンサ電圧が上昇する。
【００６０】
この後、ＡＣＧ１の回転に伴ってＡＣＧ１の出力電圧が負電圧となる。この場合、ＡＣＧ１の出力電圧はバッテリ３の充電電圧よりも低いので、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０はそれぞれオフされている。そして、再び、ＡＣＧ１の出力電圧が正電圧となり、当該出力電圧がバッテリ３の充電電圧を超えると、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオンされ、上記と同様の作動により点火用コンデンサ２２が充電されていく。
【００６１】
なお、ＡＣＧ１の動作状態等の影響により、図２に示されるように、必ずしも過渡電圧Ｖの最大値が一定にはならない。
【００６２】
ＡＣＧ１が例えば１２極のものだとすると、ＡＣＧ１が一回転することで図２に示される正弦波が１２回発生する。すなわち、ＡＣＧ１が一回転すると、過渡電圧Ｖが１２回発生し、点火用コンデンサ２２が１２回充電される。過渡電圧Ｖは、例えば１００Ｖのオーダーで発生するので、ＡＣＧ１が数回転するだけで点火に必要な点火用エネルギーを点火用コンデンサ２２に充電することができる。
【００６３】
上記のようにして点火用コンデンサ２２が充電される一方、ＣＤＩ部２０の点火時期制御回路２４は、回転角度センサ６から入力した回転角度信号が示す内燃機関の回転角度が所定の点火時期に達するとサイリスタ２３をオンする。これにより、点火用コンデンサ２２、サイリスタ２３、ＧＮＤ、および点火コイル４の一次側コイル４ａにより形成されたループ回路に電流が流れ始める。これに伴い、点火用コンデンサ２２に蓄積されていた点火用エネルギーが放出されることで、点火コイル４の一次側コイル４ａに一次電流が流れる。
【００６４】
この場合、ＣＤＩ部２０には逆流防止用のダイオード２１が備えられているので、上記のループ回路からＡＣＧ１側に一次電流がリークすることはない。
【００６５】
そして、点火コイル４の一次側コイル４ａに一次電流が流れたことにより、二次側コイル４ｂに二次電流が流れる。これにより、点火プラグ５に火花放電が起こり、内燃機関が作動する。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、まず、ＡＣＧ１の出力をバッテリ３に充電するために使用するレギュレータ１０の回路構成を第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０を用いたオープン方式としている。そして、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の電圧の設定値を超えると充電を遮断する動作を行う。すなわち、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフする。これにより、充電遮断時に過渡電圧Ｖを発生させ、この過渡電圧Ｖで点火用コンデンサ２２を充電することが特徴となっている。
【００６７】
このように、過渡電圧Ｖを点火用コンデンサ２２の充電に利用することで、点火用コンデンサ２２を充電するためのＤＣ−ＤＣコンバータ回路を不要とすることができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ回路はトランス等によって構成されるために体格が大きいが、このようなＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いない点火装置２を構成することができるので、点火装置２を簡素な構成とすることができる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いずに簡素な構成で点火用コンデンサ２２に点火用エネルギーを蓄積することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ＡＣＧ１が特許請求の範囲の「交流発電機」に対応する。また、バッテリ充電制御回路１１およびＯＮ／ＯＦＦ回路１２により構成される回路が特許請求の範囲の「充電制御回路」に対応する。さらに、Ａライン５０が特許請求の範囲の「第１ライン」に対応し、Ｂライン６０が特許請求の範囲の「第２ライン」に対応する。これらの対応関係は、以下の各実施形態についても同様である。
【００６９】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記第１実施形態では、レギュレータ１０は第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０の２つのスイッチング素子を用いて構成されていたが、本実施形態ではレギュレータは１つのＭＯＳＦＥＴを用いて構成されている。
【００７０】
図３は、本実施形態に係る点火装置２を含んだ点火制御システムの全体構成図である。本実施形態では、レギュレータ１０は、ダイオード１５ａとＭＯＳＦＥＴ８０とを備えている。
【００７１】
ダイオード１５ａは、ＡＣＧ１側からバッテリ３側に電流を流す電子部品である。ダイオード１５ａのアノードはＡＣＧ１のハイサイド側に接続され、カソードはＭＯＳＦＥＴ８０に接続されている。このダイオード１５ａとしては、大電流用のものが用いられる。
【００７２】
ＭＯＳＦＥＴ８０は、ＡＣＧ１の出力電圧に基づく充電電流Ｉの通過を許可または禁止（遮断）するスイッチング素子である。このＭＯＳＦＥＴ８０は、ダイオード１５ａとバッテリ３との間に接続されている。
【００７３】
また、ＭＯＳＦＥＴ８０として、例えばｎチャネル型のものが採用される。これによると、ＭＯＳＦＥＴ８０のドレインがダイオード１５ａのカソードに接続され、ＭＯＳＦＥＴ８０のソースがバッテリ３に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ８０のゲートは、ＯＮ／ＯＦＦ回路１２に接続されている。
【００７４】
さらに、ＭＯＳＦＥＴ８０は、ダイオード１５ａとは逆方向に電流を流す還流ダイオード８１を備えている。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ８０は、当該ＭＯＳＦＥＴ８０のソースがｐ型半導体基板に接地されることで、電流がｐ型半導体基板（ソース）からｎ型の領域（ドレイン）に流れる経路が形成される。この電流経路が還流ダイオード８１の電流経路となる。
【００７５】
このような構成によると、ＭＯＳＦＥＴ８０がオフのときには、ＡＣＧ１側からバッテリ３側に流れる電流は還流ダイオード８１で阻止され、バッテリ３側からＡＣＧ１側に流れる電流はダイオード１５ａで阻止される。したがって、レギュレータ１０は、ダイオード１５ａおよびＭＯＳＦＥＴ８０を用いたオープン方式の回路と言える。
【００７６】
そして、本実施形態では、ＡＣＧ１、ダイオード１５ａ、ＭＯＳＦＥＴ８０、およびバッテリ３が直列に接続されることでＡライン５０が形成され、ＡＣＧ１および点火用コンデンサ２２が直列に接続されることでＢライン６０が形成されている。Ｂライン６０は、Ａライン５０のうちＡＣＧ１とダイオード１５ａとの間の経路に接続されている。
【００７７】
このように、本実施形態では、レギュレータ１０に備えられたＭＯＳＦＥＴ８０は１つだけである。したがって、バッテリ充電制御回路１１およびＯＮ／ＯＦＦ回路１２はＡＣＧ１の出力電圧およびバッテリ３の充電電圧に基づいて当該ＭＯＳＦＥＴ８０のオン／オフを制御することとなる。
【００７８】
すなわち、バッテリ充電制御回路１１およびＯＮ／ＯＦＦ回路１２は、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の充電電圧を超えたときにＭＯＳＦＥＴ８０をオンする。これにより、Ａライン５０に充電電流Ｉが流れ始める。
【００７９】
また、バッテリ充電制御回路１１およびＯＮ／ＯＦＦ回路１２は、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の充電電圧を超えたときにＭＯＳＦＥＴ８０をオフする。このようにＭＯＳＦＥＴ８０をオンからオフに切り替えたときにＡライン５０に流れる充電電流Ｉが遮断されることで、Ａライン５０のうちＡＣＧ１とダイオード１５ａとの間の経路に過渡電圧Ｖが発生すると共に、当該過渡電圧ＶがＢライン６０に印加される。したがって、点火用コンデンサ２２は、Ｂライン６０に印加された過渡電圧Ｖによって充電される。
【００８０】
以上説明したように、レギュレータ１０の回路構成をダイオード１５ａとＭＯＳＦＥＴ８０とを用いたオープン方式とすることもできる。このような構成としても、Ａライン５０に充電電流Ｉが流れているときにＭＯＳＦＥＴ８０をオフすることでＡライン５０の経路を完全に遮断することができ、ひいては過渡電圧Ｖを発生させることができる。また、高価なＭＯＳＦＥＴ８０を複数用いる構成ではないので、点火装置２を安価な構成とすることができる。
【００８１】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、ダイオード１５ａが特許請求の範囲の「第１ダイオード」に対応する。
【００８２】
（第３実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記第２実施形態では、第１実施形態で示された第１ＭＯＳＦＥＴ３０の代わりにダイオード１５ａを用いていた。本実施形態では、レギュレータ１０のランプ電圧制御回路１３を廃止し、ダイオード１５ａを整流用に用いることが特徴となっている。なお、以下では、第２実施形態で示されたダイオード１５ａを第１ダイオード１５ａという。
【００８３】
図４は、本実施形態に係る点火装置２を含んだ点火制御システムの全体構成図である。この図に示されるように、本実施形態に係るレギュレータ１０は、全波整流回路１５を備えている。この全波整流回路１５は、上記の第１ダイオード１５ａと、第２ダイオード１５ｂと、第３ダイオード１５ｃと、第４ダイオード１５ｄとを備えて構成されている。
【００８４】
第１ダイオード１５ａは、上述のように、アノードがＡＣＧ１のハイサイド側に接続され、カソードがＭＯＳＦＥＴ８０に接続されている。第２ダイオード１５ｂは、アノードがＧＮＤに接続され、カソードが第１ダイオード１５ａのアノードに接続されている。第３ダイオード１５ｃは、アノードがＡＣＧ１のローサイド側に接続され、カソードが第１ダイオード１５ａのカソードに接続されている。また、第４ダイオード１５ｄは、アノードが第２ダイオード１５ｂのアノードに接続されると共に、カソードが第３ダイオード１５ｃのアノードに接続されている。
【００８５】
このような接続によると、全波整流回路１５の整流作用により、ＡＣＧ１で発電された交流電圧は全波整流されるので、交流電圧のうちの負電圧を正電圧に反転させた電圧をバッテリ３の充電等に用いることができる。
【００８６】
図５は、全波整流回路１５により整流されたＡＣＧ１の出力電圧とバッテリ３の充電電圧の各波形を示した図である。この図に示されるように、ＡＣＧ１の出力電圧のうち破線で表された負電圧は整流されて正電圧とされる。このため、ＡＣＧ１の出力電圧の一周期で過渡電圧Ｖを２回発生させることができる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いなくても短時間で点火用コンデンサ２２を充電することができる。
【００８７】
（第４実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。上記第１実施形態では、Ｂライン６０に過渡電圧Ｖが印加される度に、点火用コンデンサ２２が充電されていた。そこで、本実施形態では、点火用コンデンサ２２に充電されたコンデンサ電圧が耐圧を超える前に、過渡電圧Ｖの発生を停止させるようにしたことが特徴となっている。
【００８８】
図６は、本実施形態に係る点火装置２を含んだ点火制御システムの全体構成図である。この図に示されるように、レギュレータ１０は、コンデンサ電圧検出回路１７とバッテリ電圧比較回路１８とを備えている。
【００８９】
コンデンサ電圧検出回路１７は、点火用コンデンサ２２に充電されたコンデンサ電圧を検出し、コンデンサ電圧が基準値を超えたときに過充電信号を出力する回路である。ここで、「基準値」とは、点火用コンデンサ２２に充電可能な電圧である。すなわち、コンデンサ電圧検出回路１７は、点火用コンデンサ２２に充電可能な電圧を超えたさらなる充電を行わないためにコンデンサ電圧をモニタする回路であると言える。したがって、「過充電信号」は、点火用コンデンサ２２へのさらなる充電を禁止する、という指令信号に相当する。
【００９０】
一方、コンデンサ電圧検出回路１７は、コンデンサ電圧が基準値を超えない場合には、その旨を示す信号を出力する。
【００９１】
このようなコンデンサ電圧検出回路１７は、点火用コンデンサ２２に充電されたコンデンサ電圧を入力するため、ダイオード２１と点火用コンデンサ２２との間の経路に接続されている。
【００９２】
バッテリ電圧比較回路１８は、Ａライン５０に流れる充電電流Ｉが流れ終わってからバッテリ充電制御回路１１に第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフさせるための回路である。つまり、バッテリ電圧比較回路１８は、Ａライン５０に過渡電圧Ｖを発生させないようにするための回路である。
【００９３】
具体的に、バッテリ電圧比較回路１８は、コンデンサ電圧検出回路１７から過充電信号を入力した場合、ＡＣＧ１の出力電圧とバッテリ３の充電電圧とをそれぞれ入力すると共に出力電圧と充電電圧とを比較し、出力電圧と充電電圧とが等しいときに、バッテリ充電制御回路１１に第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフさせる。
【００９４】
これによると、出力電圧と充電電圧とが等しいためにＡライン５０に電位差が無く、Ａライン５０に流れていた充電電流Ｉは流れ終わって零になっている。このため、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフしても、Ａライン５０のうちＡＣＧ１と第１ＭＯＳＦＥＴ３０との間の経路に過渡電圧Ｖは発生しない。したがって、バッテリ３は充電されるが、点火用コンデンサ２２は充電されない。以上が、本実施形態に係るレギュレータ１０の構成である。
【００９５】
次に、上記の点火装置２の作動について、図７を参照して説明する。図７は、ＡＣＧ１の出力電圧、バッテリ３の充電電圧、バッテリ３に入力される充電電流Ｉ、Ａライン５０に発生する過渡電圧Ｖ、および点火用コンデンサ２２に充電されたコンデンサ電圧の各タイミングチャートである。
【００９６】
まず、第１実施形態と同様に、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオンすることで、図７に示されるように、Ａライン５０に充電電流Ｉを流す。そして、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフすることで充電電流Ｉの流れを遮断する。これにより、Ａライン５０のうちＡＣＧ１と第１ＭＯＳＦＥＴ３０との間の経路に過渡電圧Ｖを発生させ、この過渡電圧Ｖを利用して点火用コンデンサ２２を充電する。
【００９７】
また、コンデンサ電圧検出回路１７は、点火用コンデンサ２２に充電されたコンデンサ電圧を検出し、当該コンデンサ電圧と基準値とを比較する。
【００９８】
そして、ＡＣＧ１の回転ごとに点火用コンデンサ２２が充電されていくと、コンデンサ電圧が基準値を超える。これにより、コンデンサ電圧検出回路１７は、コンデンサ電圧が基準値を超えたことを示す過充電信号をバッテリ電圧比較回路１８に出力する。
【００９９】
バッテリ電圧比較回路１８は過充電信号を入力すると、上記の過渡電圧Ｖを発生させない制御を行う。具体的には、バッテリ電圧比較回路１８は、ＡＣＧ１の出力電圧とバッテリ３の充電電圧とをそれぞれ入力すると共にこれらの電圧を比較し、これらの電圧が等しいときに、バッテリ充電制御回路１１に対して第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフさせる指令を出す。
【０１００】
そして、バッテリ充電制御回路１１は、ＡＣＧ１の出力電圧およびバッテリ３の充電電圧をそれぞれ入力し、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の充電電圧を超えたときにはＯＮ／ＯＦＦ回路１２に第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオンさせる。これにより、図７に示されるように、点火用コンデンサ２２のコンデンサ電圧が基準値を超えた後においても、充電電流Ｉは流れ始める。充電電流Ｉが流れ始めると、当該充電電流Ｉによりバッテリ３が充電されるので、バッテリの充電電圧が上昇する。
【０１０１】
この後、バッテリ充電制御回路１１は、ＡＣＧ１の出力電圧とバッテリ３の充電電圧とが等しいときに、ＯＮ／ＯＦＦ回路１２に第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフさせる。ここで、「出力電圧と充電電圧とが等しい」ということは、ＡＣＧ１の出力電圧が最大値から下がり始め、出力電圧と充電電圧との大小関係が逆転するタイミングに相当する。
【０１０２】
これによると、ＡＣＧ１の出力電圧がバッテリ３の充電電圧よりも高いときに充電電流Ｉが流れていたが、出力電圧と充電電圧とが等しくなったことで図７に示されるように充電電流Ｉが流れ終わる。このように、バッテリ充電制御回路１１およびＯＮ／ＯＦＦ回路１２は、充電電流Ｉが流れ終わった後に第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０をオフさせるので、充電電流Ｉの流れが遮断されるということは起こらない。つまり、過渡電圧Ｖは発生しない。
【０１０３】
そして、点火用コンデンサ２２のコンデンサ電圧が基準値を超えた状態が続くと、Ａライン５０に充電電流Ｉを流してバッテリ３を充電するが、過渡電圧Ｖを発生させない。このため、点火用コンデンサ２２は必要以上に充電されない。
【０１０４】
この後、ＣＤＩ部２０により点火が行われると、図７に示されるように、点火用コンデンサ２２のコンデンサ電圧は低下する。このように点火が行われると、点火用コンデンサ２２のコンデンサ電圧は基準値を下回るので、コンデンサ電圧検出回路１７はコンデンサ電圧が基準値を超えない旨を示す信号を出力する状態となり、第１実施形態と同様に、再び過渡電圧Ｖによる充電を繰り返し行うこととなる。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態では、コンデンサ電圧が基準値を超えた場合、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０のオフ動作を充電電流Ｉが「流れている途中で遮断する」ではなく「流れ終わってから（零アンペアになってから）」行うことで過渡電圧Ｖの発生を停止させることが特徴となっている。これにより、点火用コンデンサ２２には必要以上のコンデンサ電圧が充電されないようにすることができ、点火用コンデンサ２２の耐圧を超えた充電を防止することができる。
【０１０６】
（第５実施形態）
本実施形態では、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、図３に示される点火装置２のレギュレータ１０に、第４実施形態で示されたコンデンサ電圧検出回路１７およびバッテリ電圧比較回路１８を採用したことが特徴となっている。
【０１０７】
図８は、本実施形態に係る点火装置２を含んだ点火制御システムの全体構成図である。この図に示されるように、点火装置２のレギュレータ１０は、コンデンサ電圧検出回路１７およびバッテリ電圧比較回路１８を備えている。
【０１０８】
本実施形態では、バッテリ電圧比較回路１８は、コンデンサ電圧検出回路１７から過充電信号を入力した場合、ＡＣＧ１の出力電圧とバッテリ３の充電電圧とを比較し、出力電圧と充電電圧とが等しいときにバッテリ充電制御回路１１にＭＯＳＦＥＴ８０をオフさせる指令を出す。
【０１０９】
このように、Ａライン５０に流れる充電電流Ｉを遮断する電子部品としてダイオード１５ａおよびＭＯＳＦＥＴ８０を用いた構成においても、点火用コンデンサ２２の耐圧を超えた充電を防止することができる。
【０１１０】
（第６実施形態）
本実施形態では、第３、第５実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、図４に示される点火装置２のレギュレータ１０に、第４実施形態で示されたコンデンサ電圧検出回路１７およびバッテリ電圧比較回路１８を採用したことが特徴となっている。
【０１１１】
図９は、本実施形態に係る点火装置２を含んだ点火制御システムの全体構成図である。この図に示されるように、点火装置２のレギュレータ１０は、全波整流回路１５だけでなく、コンデンサ電圧検出回路１７およびバッテリ電圧比較回路１８も備えている。
【０１１２】
このように、第１ダイオード１５ａを全波整流回路１５の一部とした構成においても、コンデンサ電圧検出回路１７およびバッテリ電圧比較回路１８により、点火用コンデンサ２２の耐圧を超えた充電を防止することができる。
【０１１３】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、第１ＭＯＳＦＥＴ３０に備えられた第１還流ダイオード３１はＡＣＧ１側からバッテリ３側に電流を流すように構成され、かつ、第２ＭＯＳＦＥＴ４０に備えられた第２還流ダイオード４１はバッテリ３側からＡＣＧ１側に電流を流すように構成されていた。しかしながら、これら第１還流ダイオード３１および第２還流ダイオード４１の接続形態は一例である。例えば、第１還流ダイオード３１がバッテリ３側からＡＣＧ１側に電流を流すように構成され、かつ、第２還流ダイオード４１はＡＣＧ１側からバッテリ３側に電流を流すように構成されていても良い。また、第１ＭＯＳＦＥＴ３０および第２ＭＯＳＦＥＴ４０はｎチャネル型のものに限定されることはなく、ｐチャネル型のものを用いても良い。また、ｎチャネル型のものとｐチャネル型のものとが組み合わされても良い。
【０１１４】
第１、第２、第４、第５実施形態では、レギュレータ１０にランプ電圧制御回路１３が備えられ、ＡＣＧ１の出力をランプ７の点灯に用いる形態が示されているが、レギュレータ１０にランプ電圧制御回路１３が備えられていなくても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１    ＡＣＧ
３    バッテリ
４    点火コイル
５    点火プラグ
１１  バッテリ充電制御回路
１２  ＯＮ／ＯＦＦ回路
２２  点火用コンデンサ
３０  第１ＭＯＳＦＥＴ
３１  第１還流ダイオード
４０  第２ＭＯＳＦＥＴ
４１  第２還流ダイオード
５０  Ａライン
６０  Ｂライン
Ｉ    充電電流
Ｖ    過渡電圧
【図１】
2011094558.tif 000003
【図２】
2011094558.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011094558.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011094558.tif 000009
【図８】
2011094558.tif 000010
【図９】
2011094558.tif 000011