(57)【要約】【課題】信号線の数を増加させない場合でも、放電電流の制御を開始した後にも放電電流を変更する。【解決手段】点火装置（１０）は、点火プラグ（８０）により放電を開始させる放電開始信号、及び放電の開始後に点火プラグの放電電流を制御する放電制御信号を出力する制御装置（７０）と、放電開始信号及び放電制御信号に基づき通電回路（３０、４０）を制御することで、放電電流を指令値に制御する制御回路（６０）と、を備え、制御装置は、放電制御信号において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定し、指令値の変更タイミングにおいて放電制御信号の信号レベルを変更し、制御回路は、信号線（６５、６６）を介して入力された放電開始信号及び放電制御信号に基づき通電回路を制御することで、放電電流を複数の指令値に変更タイミングで変更する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火プラグ（８０）の放電電流を制御する点火装置（１０）であって、
１次コイル（１１）、及び前記点火プラグに接続される２次コイル（２１）を有する点火コイル（２０、１２０）と、
前記１次コイルの通電状態を変更する通電回路（３０、４０、１４０）と、
前記点火プラグにより放電を開始させる放電開始信号、及び前記放電の開始後に前記点火プラグの放電電流を制御する放電制御信号を出力する制御装置（７０）と、
前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を指令値に制御する制御回路（６０）と、
前記制御装置と前記制御回路とを接続し、前記制御装置から前記制御回路へ前記放電開始信号及び前記放電制御信号を伝達する信号線（６５、６６）と、
を備え、
前記制御装置は、前記放電制御信号において、前記放電電流の複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定し、前記指令値を変更するタイミングである変更タイミングにおいて前記放電制御信号の信号レベルを変更し、
前記制御回路は、前記制御装置から前記信号線を介して入力された前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を複数の前記指令値に前記変更タイミングで変更する、点火装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記放電開始信号の出力を終了した後に、前記変更タイミングにおいて前記放電制御信号の信号レベルを変更する、請求項１に記載の点火装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記変更タイミングにおいて、前記放電制御信号を立ち下げる又は立ち上げる、請求項２に記載の点火装置。
【請求項４】
前記制御装置は、連続的な前記変更タイミングにおいて、前記放電制御信号の信号レベルを連続的に変更する、請求項２に記載の点火装置。
【請求項５】
前記信号線は、第１信号線（６５）及び第２信号線（６６）を含み、
前記放電開始信号は、前記第１信号線により伝達される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項６】
前記放電制御信号は、前記第２信号線により伝達され、
前記制御装置は、前記放電開始信号の出力中に出力される前記放電制御信号において、複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定する、請求項５に記載の点火装置。
【請求項７】
前記制御回路は、前記第１信号線により伝達される信号と前記放電制御信号との論理積に基づき複数の前記指令値を算出し、前記第１信号線により伝達される信号の反転信号と前記放電制御信号との論理積に基づき前記変更タイミングを算出する、請求項６に記載の点火装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記放電制御信号において、複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅を、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定し、前記変更タイミングを指示する前記放電制御信号の信号レベルを、複数の前記指令値を指示する前記放電制御信号の信号レベルと異ならせ、
前記制御回路は、前記放電制御信号の信号レベルが閾値を超えるか否かに基づいて、複数の前記指令値を指示する信号と前記変更タイミングを指示する信号とを識別する、請求項６に記載の点火装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記放電開始信号の出力中に出力される前記放電制御信号において、最初の前記指令値に対応する範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、前記最初の前記指令値に応じて可変設定し、前記放電開始信号の出力を終了した後に出力される前記放電制御信号において、２番目以降の前記指令値に対応する範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、前記２番目以降の前記指令値に応じて可変設定する、請求項５に記載の点火装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記放電開始信号の出力を終了した後に出力される前記放電制御信号において、複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号レベルを、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項１１】
前記放電開始信号及び前記放電制御信号は、１本の前記信号線（６５）のみにより伝達される、請求項１０に記載の点火装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、複数の前記指令値と前記変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方に基づいて前記放電電流を複数の前記指令値に前記変更タイミングで変更する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記放電制御信号において、前記放電電流の複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の前記指令値に応じて基準値に対してそれぞれ可変設定する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の点火装置。
【請求項１４】
点火プラグ（８０）の放電電流を制御する点火装置（１０）であって、
１次コイル（１１）、及び前記点火プラグに接続される２次コイル（２１）を有する点火コイル（２０、１２０）と、
前記１次コイルの通電状態を変更する通電回路（３０、４０、１４０）と、
前記点火プラグにより放電を開始させる放電開始信号、及び前記放電の開始後に前記点火プラグの放電電流を制御する放電制御信号を出力する制御装置（７０）と、
前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を指令値に制御する制御回路（６０）と、
前記制御装置と前記制御回路とを接続し、前記制御装置から前記制御回路へ前記放電開始信号及び前記放電制御信号を伝達する信号線（６５、６６）と、
を備え、
前記制御装置は、前記放電開始信号の出力を終了した後に出力される前記放電制御信号において、前記指令値に対応する範囲における信号レベルを、前記指令値に応じて可変設定し、
前記制御回路は、前記制御装置から前記信号線を介して入力された前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を前記指令値に変更タイミングで変更する、点火装置。
【請求項１５】
前記放電電流は、主点火による放電電流に２次電流を重畳させる請求項１〜１４のいずれか１項に記載の点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火プラグの放電電流を制御する点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、点火プラグにより放電を開始させるための１次コイルへの通電及び通電停止を指示する放電開始信号と、放電開始後に実行する放電電流の制御の終了タイミングを指示する放電終了信号とを、１次コイルへの通電を制御する制御回路へ入力する点火装置がある（特許文献１参照）。特許文献１に記載の点火装置は、制御回路への放電開始信号の入力タイミングに対する放電終了信号の入力タイミングの遅延時間を可変設定し、遅延時間に応じて放電電流を可変設定している。そして、放電電流を一度設定した後に再設定する場合は、放電開始信号の入力中に放電終了信号を再入力して遅延時間を更新している。これにより、放電電流を指示可能としつつ、信号線の数の増加を抑制することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２０５１４８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、特許文献１に記載の点火装置は、放電開始信号の立ち下がりエッジから放電終了信号の立ち下がりエッジまでの期間において、放電開始信号を入力する期間に設定した放電電流を維持するように、放電電流の制御を実行している。このため、放電開始信号の立ち下がりエッジよりも後で、放電終了信号を立ち下げて再入力すると、放電終了信号を立ち下げた時点で放電電流の制御が終了することとなる。したがって、特許文献１に記載の点火装置は、放電電流の制御を開始した後に放電電流を変更することができず、未だ改善の余地を残すものとなっている。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、信号線の数を増加させない場合であっても、放電電流の制御を開始した後にも放電電流を変更することのできる点火装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の手段は、
点火プラグ（８０）の放電電流を制御する点火装置（１０）であって、
１次コイル（１１）、及び前記点火プラグに接続される２次コイル（２１）を有する点火コイル（２０、１２０）と、
前記１次コイルの通電状態を変更する通電回路（３０、４０、１４０）と、
前記点火プラグにより放電を開始させる放電開始信号、及び前記放電の開始後に前記点火プラグの放電電流を制御する放電制御信号を出力する制御装置（７０）と、
前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を指令値に制御する制御回路（６０）と、
前記制御装置と前記制御回路とを接続し、前記制御装置から前記制御回路へ前記放電開始信号及び前記放電制御信号を伝達する信号線（６５、６６）と、
を備え、
前記制御装置は、前記放電制御信号において、前記放電電流の複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定し、前記指令値を変更するタイミングである変更タイミングにおいて前記放電制御信号の信号レベルを変更し、
前記制御回路は、前記制御装置から前記信号線を介して入力された前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を複数の前記指令値に前記変更タイミングで変更する。
【０００７】
上記構成によれば、通電回路により、１次コイルの通電状態が変更される。これにより、２次コイルに高電圧を発生させることで点火プラグでの放電を開始したり、放電開始後の放電電流の制御を行なうことができる。制御装置によって、点火プラグで放電を開始させる放電開始信号、及び放電の開始後に点火プラグの放電電流を制御する放電制御信号が出力される。そして、制御回路により、放電開始信号及び放電制御信号に基づき通電回路が制御されることで、点火プラグの放電電流が指令値に制御される。例えば、放電制御信号は、放電電流の指令値の大きさを設定する指令値設定信号と、指令値を切り替えるタイミングを指示する指令値切替信号とを含む。
【０００８】
ここで、信号線により、制御装置と制御回路とが接続され、制御装置から制御回路へ放電開始信号及び放電制御信号が伝達される。すなわち、信号線は２本でもよいし、最少１本でもよい。このため、信号線の数を増加させない場合であっても、制御装置から制御回路へ放電開始信号及び放電制御信号を伝達することができる。
【０００９】
制御装置は、放電制御信号において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定する。このため、放電制御信号に、放電電流の複数の指令値を含ませることができる。また、制御装置は、指令値の変更タイミングにおいて、放電制御信号の信号レベルを変更する。このため、放電電流の制御の開始後に放電制御信号の信号レベルを変更することにより、放電電流の制御を開始した後に指令値の変更タイミングを指示することができる。
【００１０】
そして、制御回路は、制御装置から信号線を介して入力された放電開始信号及び放電制御信号に基づき通電回路を制御することで、放電電流を複数の指令値に変更タイミングで変更する。したがって、放電電流の制御を開始した後にも、放電電流を変更することができる。
【００１１】
具体的には、第２の手段では、前記制御装置は、前記放電開始信号の出力を終了した後に、前記変更タイミングにおいて前記放電制御信号の信号レベルを変更する。こうした構成によれば、点火プラグにより放電を開始した後、すなわち放電電流の制御を開始した後に、放電電流を変更することができる。
【００１２】
第３の手段では、前記制御装置は、前記変更タイミングにおいて、前記放電制御信号を立ち下げる又は立ち上げる。
【００１３】
上記構成によれば、放電電流の変更タイミングにおいて、放電制御信号が立ち下げられる又は立ち上げられる。このため、放電制御信号が立ち下げられる又は立ち上げられるタイミングにより、指令値の変更タイミングを指示することができる。したがって、少ない情報量で、指令値の変更タイミングをリアルタイム且つ正確に指示することができる。
【００１４】
第４の手段では、前記制御装置は、連続的な前記変更タイミングにおいて、前記放電制御信号の信号レベルを連続的に変更する。
【００１５】
上記構成によれば、放電電流の連続的な変更タイミングにおいて、放電制御信号の信号レベルが連続的に変更される。このため、放電制御信号の信号レベルが連続的に変更されるタイミングにより、指令値の連続的な変更タイミングを指示することができる。したがって、指令値の変更タイミングをリアルタイム且つ柔軟に指示することができる。
【００１６】
第５の手段では、前記信号線は、第１信号線（６５）及び第２信号線（６６）を含み、前記放電開始信号は、前記第１信号線により伝達される。
【００１７】
上記構成によれば、信号線は第１信号線及び第２信号線を含んでおり、放電開始信号は第１信号線により伝達される。このため、点火装置において一般的な信号線を、第１信号線として用いることができる。
【００１８】
第６の手段では、第５の手段の点火装置において、前記放電制御信号は、前記第２信号線により伝達され、前記制御装置は、前記放電開始信号の出力中に出力される前記放電制御信号において、複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定する。
【００１９】
上記構成によれば、放電制御信号は、第２信号線により伝達される。そして、放電開始信号の出力中に出力される放電制御信号において、複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方が、放電電流の複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定される。このため、第１信号線により放電開始信号を伝達中に、第２信号線により放電電流の複数の指令値を伝達することができる。
【００２０】
そして、指令値の変更タイミングにおいて、放電制御信号の信号レベルが変更される。このため、放電制御信号に放電電流の複数の指令値を含ませることができ、放電制御信号により指令値の変更タイミングを指示することができる。すなわち、第２信号線により伝達される放電制御信号のみに、複数の指令値、及び指令値の変更タイミングを指示する信号を含ませることができる。これにより、点火装置において一般的な信号を放電開始信号として用いることができ、一般的な点火装置からの変更を少なくすることができる。
【００２１】
一般的に、放電開始信号は、１次コイルに通電する期間にハイレベルになり、通電を停止する期間にローレベルになる。この点、第７の手段では、前記制御回路は、前記第１信号線により伝達される信号と前記放電制御信号との論理積に基づき複数の前記指令値を算出し、前記第１信号線により伝達される信号の反転信号と前記放電制御信号との論理積に基づき前記変更タイミングを算出する。このため、放電開始信号の出力中に第２信号線により伝達される放電制御信号に含まれる放電電流の複数の指令値と、放電開始信号の出力を終了した後に第２信号線により伝達される放電制御信号に含まれる指令値の変更タイミングとを、簡易な演算により区別することができる。
【００２２】
また、具体的には、第８の手段では、第６の手段の点火装置において、前記制御装置は、前記放電制御信号において、複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅を、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定し、前記変更タイミングを指示する前記放電制御信号の信号レベルを、複数の前記指令値を指示する前記放電制御信号の信号レベルと異ならせ、前記制御回路は、前記放電制御信号の信号レベルが閾値を超えるか否かに基づいて、複数の前記指令値を指示する信号と前記変更タイミングを指示する信号とを識別する。
【００２３】
第９の手段では、前記制御装置は、前記放電開始信号の出力中に出力される前記放電制御信号において、最初の前記指令値に対応する範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、前記最初の前記指令値に応じて可変設定し、前記放電開始信号の出力を終了した後に出力される前記放電制御信号において、２番目以降の前記指令値に対応する範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、前記２番目以降の前記指令値に応じて可変設定する。
【００２４】
上記構成によれば、放電開始信号の出力中に出力される放電制御信号において、最初の指令値に対応する範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方が、放電電流の最初の指令値に応じて可変設定される。このため、放電開始信号の伝達中に、放電電流の最初の指令値を伝達することができる。そして、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号において、２番目以降の指令値に対応する範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方が、２番目以降の指令値に応じて可変設定される。このため、放電開始信号の出力を終了した後に、２番目以降の指令値を伝達することができる。したがって、放電の開始後に指令値を指示することが可能となり、例えば点火プラグにより点火された燃料（混合気）の燃焼状態に応じて指令値を指示することが可能となる。
【００２５】
第１０の手段では、前記制御装置は、前記放電開始信号の出力を終了した後に出力される前記放電制御信号において、複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号レベルを、複数の前記指令値に応じてそれぞれ可変設定する。
【００２６】
上記構成によれば、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号において、複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号レベルが、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定される。このため、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号に、放電電流の複数の指令値を含ませることができる。ここで、放電制御信号の信号レベルが変更されることにより、指令値の変更タイミングが指示される。したがって、放電制御信号の信号レベルが新たな指令値に応じて設定されたタイミングで、それまでの指令値から新たな指令値に変更される。よって、放電電流の制御を開始した後に放電電流を変更することができる。さらに、放電開始信号の出力を終了した後に指令値を伝達することができるため、放電の開始後に指令値を指示することが可能となる。
【００２７】
第１１の手段では、前記放電開始信号及び前記放電制御信号は、１本の前記信号線（６５）のみにより伝達される。
【００２８】
上記構成によれば、放電開始信号及び放電制御信号は、１本の信号線のみにより伝達される。このため、放電開始信号及び放電制御信号を伝達する信号線の数を、最少にすることができる。そして、放電開始信号及び放電制御信号が１本の信号線のみにより伝達される点火装置において、放電電流の制御を開始した後に放電電流を変更することができる。
【００２９】
第１２の手段では、前記制御回路は、複数の前記指令値と前記変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方に基づいて前記放電電流を複数の前記指令値に前記変更タイミングで変更する。
【００３０】
上記構成によれば、複数の前記指令値と変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方に基づいて放電電流が複数の前記指令値に変更タイミングで変更される。このため、複数の指令値の数と変更タイミングの数とが整合していない場合であっても、放電電流の制御を開始した後に放電電流を変更する制御を、問題なく実行することができる。
【００３１】
第１３の手段では、前記制御装置は、前記放電制御信号において、前記放電電流の複数の前記指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の前記指令値に応じて基準値に対してそれぞれ可変設定する。
【００３２】
上記構成によれば、放電制御信号において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方が、複数の指令値に応じて基準値に対してそれぞれ可変設定される。このため、基準値を適切に設定することにより、放電電流の指令値に対応する信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を小さくすることができる。したがって、特に指令値に応じて基準値に対して信号幅を可変設定する構成では、指令値の絶対値に応じて信号幅を可変設定する場合と比較して、短い期間で指令値に対応する信号を伝達することができる。
【００３３】
第１４の手段は、
点火プラグ（８０）の放電電流を制御する点火装置（１０）であって、
１次コイル（１１）、及び前記点火プラグに接続される２次コイル（２１）を有する点火コイル（２０、１２０）と、
前記１次コイルの通電状態を変更する通電回路（３０、４０、１４０）と、
前記点火プラグにより放電を開始させる放電開始信号、及び前記放電の開始後に前記点火プラグの放電電流を制御する放電制御信号を出力する制御装置（７０）と、
前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を指令値に制御する制御回路（６０）と、
前記制御装置と前記制御回路とを接続し、前記制御装置から前記制御回路へ前記放電開始信号及び前記放電制御信号を伝達する信号線（６５、６６）と、
を備え、
前記制御装置は、前記放電開始信号の出力を終了した後に出力される前記放電制御信号において、前記指令値に対応する範囲における信号レベルを、前記指令値に応じて可変設定し、
前記制御回路は、前記制御装置から前記信号線を介して入力された前記放電開始信号及び前記放電制御信号に基づき前記通電回路を制御することで、前記放電電流を前記指令値に変更タイミングで変更する。
【００３４】
上記構成によれば、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号において、指令値に対応する範囲における信号レベルが、指令値に応じて可変設定される。このため、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号に、放電電流の指令値を含ませることができる。ここで、放電制御信号の信号レベルが変更されることにより、指令値の設定タイミングが指示される。したがって、放電制御信号の信号レベルが指令値に応じて設定されたタイミングで、放電電流が指令値に設定される。よって、放電電流の制御を開始した後に放電電流を設定することができる。さらに、放電開始信号の出力を終了した後に指令値を伝達することができるため、放電の開始後に指令値を指示することが可能となる。なお、指令値の数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】点火装置の電気的構成を示す回路図。
【図２】比較例の第１巻線部による放電電流と必要値との関係を示すグラフ。
【図３】第１巻線部による放電電流と必要値との関係を示すグラフ。
【図４】多気筒エンジンに適用した点火装置を示す模式図。
【図５】図４の点火装置の動作を示すタイムチャート。
【図６】第１実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図７】図６の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図９】図８の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図１０】第３実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図１１】図１０の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図１２】第４実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図１３】図１２の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図１４】第５実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図１５】図１４の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図１６】第６実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図１７】図１６の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図１８】第７実施形態の制御回路の構成を示す模式図。
【図１９】図１８の制御回路による動作を示すタイムチャート。
【図２０】図１８の制御回路による動作の変更例を示すタイムチャート。
【図２１】放電電流の指令値の可変設定態様の変更例を示すタイムチャート。
【図２２】点火装置の電気的構成の変更例を示す回路図。
【図２３】点火装置の電気的構成の他の変更例を示す回路図。
【図２４】点火装置の電気的構成の他の変更例を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１実施形態）
以下、車両に搭載される多気筒のガソリンエンジン（内燃機関）の点火装置に具現化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。エンジンは、例えば希薄燃焼（リーンバーン）が可能な筒内直接噴射式のエンジンであり、気筒内に混合気の旋回流（タンブル流やスワール流等）を生じさせる旋回流コントロール部を備える。点火装置は、所定の点火タイミング（点火時期）において、エンジンの燃焼室内の混合気に点火（着火）を行う。点火装置は、各気筒の点火プラグに対応した点火コイルを用いるＤＩ（Direct Ignition）タイプの点火装置である。
【００３７】
図１に示すように、点火装置１０は、点火コイル２０、主点火回路３０、エネルギ投入回路４０、ダイオード４１，４３、電流検出抵抗４８、制御回路６０、第１信号線６５、第２信号線６６、及び制御装置７０を備えている。なお、制御装置７０は、エンジン制御の中枢を成すエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）の一部により構成されている。
【００３８】
点火プラグ８０は、エンジンの気筒毎に搭載されている。そして、点火コイル２０は点火プラグ８０毎に設けられているが（図４参照）、ここでは１つの点火プラグ８０に対応する構成を例に説明する。なお、点火装置１０の各構成は、１次コイル１１及び２次コイル２１（点火コイル２０）を収容するケース内に収容されている。
【００３９】
点火プラグ８０は、周知の構成からなり、２次コイル２１の一端に接続される中心電極と、エンジンのシリンダヘッド等を介してグランドに接続（接地）される外側電極とを備えている。２次コイル２１の他端は、ダイオード４３及び電流検出抵抗４８を介してグランドに接続（接地）されている。ダイオード４３のアノードが２次コイル２１に接続されており、カソードが電流検出抵抗４８に接続されている。電流検出抵抗４８は、２次コイル２１に流れる２次電流（点火プラグ８０に流れる放電電流）を検出する。電流検出抵抗４８の出力は制御回路６０へ入力される。ダイオード４３は、１次コイル１１の通電開始時に発生する不要な電圧による火花放電を抑制する。そして、点火プラグ８０は、２次コイル２１に生じる電気エネルギにより、中心電極と外側電極との間で火花放電を生じさせる。
【００４０】
点火コイル２０は、１次コイル１１と、１次コイル１１に電磁的に結合された２次コイル２１とを備えている。２次コイル２１の巻線数は、１次コイル１１の巻線数よりも多くなっている。
【００４１】
１次コイル１１は、中間タップ１６を備えている。１次コイル１１において、中間タップ１６を挟んで一方の巻線が第１巻線部１１ａであり、他方の巻線が第２巻線部１１ｂである。中間タップ１６にはダイオード４１のカソードが接続されており、ダイオード４１のアノードはグランドに接続されている。
【００４２】
エネルギ投入回路４０は、ダイオード４２、スイッチング素子３２，３３を備えている。第１巻線部１１ａの中間タップ１６と反対側（グランド側）は、ダイオード４２及びスイッチング素子３３を介してグランドに接続されている。スイッチング素子３３は、ＭＯＳ型トランジスタ等の半導体スイッチング素子であり、第１巻線部１１ａからグランドへの電流を流通及び遮断する。スイッチング素子３３の断続状態は、制御回路６０により制御される。ダイオード４２のアノードが第１巻線部１１ａに接続されており、カソードがスイッチング素子３３に接続されている。ダイオード４２は、例えばバッテリ８２の極性を逆にして点火装置１０に接続した場合に、グランドから第１巻線部１１ａ、バッテリ８２へ電流が逆流すること防止する。
【００４３】
第２巻線部１１ｂの中間タップ１６と反対側（グランド側）は、スイッチング素子３１に接続されている。スイッチング素子３１は、ＩＧＢＴ等のパワートランジスタで構成される半導体スイッチング素子である。スイッチング素子３１の出力側の端子が、グランドに接続（接地）されている。スイッチング素子３１は、制御回路６０からの信号に基づいて、第２巻線部１１ｂとグランドとを断続する。
【００４４】
中間タップ１６は、スイッチング素子３２を介してバッテリ８２に接続されている。バッテリ８２は、例えば周知の鉛バッテリであり、１２Ｖの電圧を供給する。スイッチング素子３２は、ＭＯＳ型トランジスタ等の半導体スイッチング素子でありバッテリ８２から中間タップ１６への電流を流通及び遮断する。スイッチング素子３２の断続状態は、制御回路６０により制御される。そして、スイッチング素子３２が接続状態に制御されることで、バッテリ８２は電圧を中間タップ１６へ供給する。なお、スイッチング素子３１により、主点火回路３０が構成されている。主点火回路３０及びエネルギ投入回路４０により、１次コイル１１の通電状態を変更する通電回路が構成されている。
【００４５】
制御回路６０は、入出力インターフェース、演算回路、記憶部、駆動回路（ドライバ）等を備えている。制御回路６０は、制御装置７０からの主点火信号ＩＧｔ、エネルギ投入信号ＩＧｗ、及び電流検出抵抗４７，４８の出力等に基づいて、スイッチング素子３１〜３３の断続状態を制御する。これにより、制御回路６０は、点火プラグ８０での放電を開始させるととともに、放電開始後の放電電流を指令値に制御する。
【００４６】
制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータ（暖機状態、エンジン回転速度、エンジン負荷等）や、エンジンの制御状態（希薄燃焼の有無、空燃比、旋回流の程度等）に応じて、主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗを生成して出力する。
【００４７】
制御回路６０と制御装置７０とは、第１信号線６５により接続されている。第１信号線６５は、制御装置７０から制御回路６０へ主点火信号ＩＧｔを伝達する。すなわち、第１信号線６５により伝達される信号が、主点火信号ＩＧｔである。制御回路６０と制御装置７０とは、第２信号線６６により接続されている。第２信号線６６は、制御装置７０から制御回路６０へエネルギ投入信号ＩＧｗを伝達する。すなわち、第２信号線６６により伝達される信号が、エネルギ投入信号ＩＧｗである。
【００４８】
制御装置７０は、点火プラグ８０により放電を開始させる放電開始信号、及び放電の開始後に点火プラグ８０の放電電流を制御する放電制御信号を出力する。放電開始信号及び放電制御信号は、主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗの少なくとも一方に含められる（重畳される）。放電制御信号は、放電電流の指令値の大きさを設定する指令値設定信号と、指令値を切り替えるタイミングを指示する指令値切替信号とを含む。そして、放電開始信号及び放電制御信号は、第１信号線６５及び第２信号線６６の少なくとも一方により、制御装置７０から制御回路６０へ伝達される。
【００４９】
図２は、比較例の放電電流と必要値との関係を示すグラフである。同図は、点火プラグ８０により放電を開始した後に、第１巻線部１１ａによって主放電の放電電流に重畳させる放電電流の指令値を変更しない場合を示している。この場合、放電を維持するためには、必要値以上の放電電流を流す必要があるため、主放電による放電電流が十分に確保できている領域Ａにおいて必要値に対して過剰な放電電流が流れている。その結果、消費エネルギが増加したり、混合気の燃焼状態に対して不適切な放電が行われたり、点火プラグ８０の電極消耗を促進したりするおそれがある。
【００５０】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、点火プラグ８０により放電を開始した後に、放電電流を複数の指令値に制御する。同図では、放電電流の制御を開始した後に、第１巻線部１１ａによる放電電流を指令値１→指令値２→指令値３に変更している。なお、同図では「指令値１」等を「丸付きの１」等で表している。その結果、主放電による放電電流と合わさって過不足のない消費エネルギで放電を維持することができるとともに、混合気の燃焼状態に応じて適切な放電を行うことができる。
【００５１】
制御装置７０は、放電開始信号及び放電制御信号を含む主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗを出力する。そして、制御回路６０は、第１信号線６５を介して入力された主点火信号ＩＧｔ、及び第２信号線６６を介して入力されたエネルギ投入信号ＩＧｗに基づいて、主点火回路３０及びエネルギ投入回路４０を制御する。これにより、放電電流が各指令値に変更タイミングで変更される。
【００５２】
図４は、多気筒エンジンに適用した点火装置１０を示す模式図である。なお、同図では、主点火回路３０及びエネルギ投入回路４０の表示を省略している。
【００５３】
同図に示すように、各気筒＃１〜４の点火プラグ８０＃１〜４に対応して、それぞれ第１信号線６５＃１〜４が設けられている。第１信号線６５＃１〜４は、それぞれ主点火信号ＩＧｔ＃１〜４を伝達する。第２信号線６６は、エネルギ投入信号ＩＧｗを伝達する信号線であり、各気筒＃１〜４の電流指示値を、例えば主点火信号ＩＧｔ＃１〜４と同期して多重化し伝達される。制御回路６０は主点火信号ＩＧｔ＃１〜４のタイミングをもとに第２信号線６６に重畳された各気筒の放電電流の指令値を設定し、その時に点火が行われる点火プラグ８０に対応した放電制御信号に設定される。このため、第２信号線６６は１本のみで放電電流の指令値を指示することができ、第２信号線６６の数を減らすことができる。
【００５４】
図５は、図４の点火装置１０の動作を示すタイムチャートである。ここでは、点火プラグ８０＃１により放電を行う場合を例にして説明する。なお、図５では、点火プラグ８０＃３，４に対応する信号及び電流の表示を省略している。
【００５５】
時刻ｔ１０において、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ＃１がハイレベル（Ｈ）になるとともに、制御回路６０が入力したエネルギ投入信号ＩＧｗがハイレベルになる。制御回路６０は、主点火信号ＩＧｔ＃１に対応する点火コイル２０＃１に対して、１次コイル１１の通電を行う。詳しくは、スイッチング素子３１，３２を閉（接続状態）にすることにより、バッテリ８２から点火コイル２０＃１の第２巻線部１１ｂへ１次電流を流す。
【００５６】
時刻ｔ１１において、入力したエネルギ投入信号ＩＧｗがローレベル（Ｌ）になると、制御回路６０は、エネルギ投入信号ＩＧｗがハイレベルの期間（時刻ｔ１０〜ｔ１１）の長さ（パルス幅）を検出する。そして、制御回路６０は、パルス幅１に応じて放電電流の指令値１を設定する。なお、同図では「パルス幅１」等を「丸付きの１」等で表している（以降の図も同様）。例えば、制御回路６０は、パルス幅が広いほど指令値を大きい値に設定する。
【００５７】
同様に、制御回路６０は、時刻ｔ１２〜ｔ１３の長さ（パルス幅２）に基づいて指令値２を設定し、時刻ｔ１４〜ｔ１５の長さ（パルス幅３）に基づいて指令値３を設定する。ここで、制御回路６０は、指令値１〜３を、主点火信号ＩＧｔ＃１に対応する点火プラグ８０＃１の放電電流の指令値として設定する。同図では「指令値１」等を「丸付きの１」等で表している（以降の図も同様）。なお、点火コイル２０＃２〜４に対しては、通電を行わず、放電電流の指令値の設定も行わない。
【００５８】
時刻ｔ１６において、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ＃１がローレベルになるとともに、制御回路６０が入力したエネルギ投入信号ＩＧｗがハイレベルになる。制御回路６０は、入力した主点火信号ＩＧｔ＃１がローレベルになったため、スイッチング素子３１を開（遮断状態）にすることにより、バッテリ８２から点火コイル２０＃１の第２巻線部１１ｂへの１次電流を遮断する。これにより、点火コイル２０＃１の２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０＃１で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて破線のごとく減衰していく。制御回路６０は、点火コイル２０＃１の２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２＃１（点火プラグ８０＃１に流れる放電電流）を、指令値１に制御する。
【００５９】
詳しくは、電流検出抵抗４８により検出される２次電流Ｉ２＃１が、指令値１を含む所定範囲、あるいは指令値１を下限値とする所定範囲等になるように、スイッチング素子３３を閉にした状態で、スイッチング素子３２の開閉をフィードバック制御する。これにより、点火コイル２０＃１の１次コイル１１の中間タップ１６から第１巻線部１１ａへ１次電流Ｉ１が流れ、主放電による放電電流である２次電流Ｉ２＃１に電流が重畳される。なお、スイッチング素子３２が開の状態では、グランドから、ダイオード４１、第１巻線部１１ａ、ダイオード４２、スイッチング素子３３を介して、グランドへ電流が還流し、スイッチング素子３２の開による第１巻線部１１ａの急激な電流遮断を防止して放電電流の急激な低下を抑制する。
【００６０】
時刻ｔ１７において、制御回路６０が入力したエネルギ投入信号ＩＧｗがローレベルになると（エネルギ投入信号ＩＧｗの立ち下がりを検出すると）、制御回路６０は、放電電流の指令値を指令値１から指令値２へ変更する。そして、制御回路６０は、点火コイル２０＃１の２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２＃１を、指令値２に制御する。
【００６１】
同様に、時刻ｔ１８において、制御回路６０が入力したエネルギ投入信号ＩＧｗがローレベルになると、制御回路６０は、放電電流の指令値を指令値２から指令値３へ変更する。そして、制御回路６０は、点火コイル２０＃１の２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２＃１を、指令値３に制御する。
【００６２】
時刻ｔ１９において、制御回路６０が入力したエネルギ投入信号ＩＧｗがローレベルになると、制御回路６０は、全ての指令値１〜３を使用済み（次の指令値がない）のため、点火プラグ８０による放電を終了させる。詳しくは、スイッチング素子３２，３３を開にして、点火コイル２０＃１の第１巻線部１１ａの通電を終了する。
【００６３】
なお、時刻ｔ１０〜ｔ１６の主点火信号ＩＧｔ＃１が放電開始信号に相当する。時刻ｔ１０〜ｔ１５のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ１６〜ｔ１９のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【００６４】
図６は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。なお、同図では、１つの点火プラグ８０に対応する１つの点火コイル２０の通電状態を制御する構成を示している。
【００６５】
同図に示すように、制御回路６０は、論理積回路６０ａ，６０ｂ、カウンタ回路６０ｃ、パルス幅検出回路６０ｄ、立下がりトリガ検出回路６０ｅ、及び信号制御回路６０ｆを備えている。
【００６６】
論理積回路６０ａは、第１信号線６５を介して入力される主点火信号ＩＧｔと、第２信号線６６を介して入力されるエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積を演算して出力する。論理積回路６０ｂは、第１信号線６５を介して入力される主点火信号ＩＧｔの反転信号と、第２信号線６６を介して入力されるエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積を算出して出力する。
【００６７】
カウンタ回路６０ｃは、論理積回路６０ａから入力された信号に含まれるパルスの数をカウント（合計）する。すなわち、カウンタ回路６０ｃは、論理積回路６０ａから入力された信号において、ハイレベルになっている範囲の数をカウントする。パルス幅検出回路６０ｄは、論理積回路６０ａから入力された信号に含まれる各パルスの幅を検出する。すなわち、パルス幅検出回路６０ｄは、論理積回路６０ａから入力された信号において、ハイレベルになっている範囲の幅を検出する。立下がりトリガ検出回路６０ｅは、論理積回路６０ｂから入力された信号に含まれる各パルスの立下がりエッジを検出した場合にハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合にローレベルの信号を出力する。すなわち、立下がりトリガ検出回路６０ｅは、論理積回路６０ｂから入力された信号において、ハイレベルからローレベルへの立ち下がりを検出した場合にハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合にローレベルの信号を出力する。
【００６８】
主点火信号ＩＧｔ、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、パルス幅検出回路６０ｄにより検出されたパルス幅、及び立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。信号制御回路６０ｆは、指令値設定回路６０ｇを有している。指令値設定回路６０ｇは、パルス幅検出回路６０ｄにより検出された各パルス幅に基づいて、放電電流（２次電流）の各指令値を可変設定する。詳しくは、指令値設定回路６０ｇは、パルス幅が広いほど、指令値を大きい値に設定する。信号制御回路６０ｆは、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数だけ、指令値設定回路６０ｇにより指令値を設定させる。
【００６９】
スイッチング素子３１は、第１信号線６５を介してハイレベルの主点火信号ＩＧｔが入力されることで閉にされ、ローレベルの主点火信号ＩＧｔが入力されることで開にされる。信号制御回路６０ｆは、スイッチング素子３２，３３へハイレベルの信号（オン信号）を出力することでスイッチング素子３２，３３を閉にし、スイッチング素子３２，３３へローレベルの信号（オフ信号）を出力することでスイッチング素子３２，３３を開にする。なお、信号制御回路６０ｆが、主点火信号ＩＧｔに基づいて、スイッチング素子３１へハイレベル及びローレベルの信号を出力してもよい。
【００７０】
そして、信号制御回路６０ｆは、第１信号線６５を介して入力された主点火信号ＩＧｔがハイレベルになったタイミングで、スイッチング素子３２を閉にする。このとき、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになった期間にスイッチング素子３１が閉にされ、主点火信号ＩＧｔがローレベルになった期間にスイッチング素子３１が開にされる。これにより、点火プラグ８０により放電が開始される。信号制御回路６０ｆは、主点火信号ＩＧｔがローレベルになったタイミングで、放電電流の制御を開始し、放電電流を指令値１（最初の指令値）に制御する。
【００７１】
詳しくは、信号制御回路６０ｆは、電流検出抵抗４８により検出された２次電流が指令値１（下限値）を下回った時に、スイッチング素子３３が閉の状態でスイッチング素子３２を閉にする。これにより、主放電による放電電流に第１巻線部１１ａへの１次電流による２次電流が重畳されて点火プラグ８０の放電電流が増加する。信号制御回路６０ｆは、検出された２次電流が、指令値１よりも所定値分大きく設定された上限値を超えた時に、スイッチング素子３３が閉の状態でスイッチング素子３２を開にする。これにより、グランドから、ダイオード４１、第１巻線部１１ａ、ダイオード４２、スイッチング素子３３を介して、グランドへ電流が還流する。そして、放電電流が徐々に減少し、検出された２次電流が指令値１を下回った時に、スイッチング素子３３が閉の状態でスイッチング素子３２を閉にする。以後、信号制御回路６０ｆは、検出された２次電流に基づきスイッチング素子３２を開閉することで、主放電による放電電流に重畳させながら２次電流を指令値１にフィードバック制御する。
【００７２】
信号制御回路６０ｆは、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになったタイミング（指令値の変更タイミング）で、放電電流の指令値を指令値１（現在の指令値）から指令値２（次の指令値）へ変更する。指令値２は、指令値設定回路６０ｇにより設定された２番目の指令値である。そして、信号制御回路６０ｆは、放電電流を指令値２に制御する。
【００７３】
信号制御回路６０ｆは、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになったタイミングで、放電電流の指令値を現在の指令値から次の指令値へ変更することを繰り返す。そして、信号制御回路６０ｆは、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数に対して、２次電流を最後の指令値に制御している状態で立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになった時に、点火プラグ８０による放電を終了させる。詳しくは、スイッチング素子３２，３３を開にして、第１巻線部１１ａの通電を終了する。
【００７４】
なお、信号制御回路６０ｆは、１回の点火動作中に、２次電流を最後の指令値に制御している状態で立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになった後に、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力が再度ハイレベルになった場合は、そのハイレベルの出力を無視する、すなわち指令値の変更を行わない。また、信号制御回路６０ｆは、１回の点火動作中に、２次電流を最後の指令値でない指令値に制御しており且つ立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がローレベルの状態が、所定の異常判定期間を超えて継続した場合に、残った指令値を使用せず、点火プラグ８０による放電を終了させる。要するに、信号制御回路６０ｆは、複数の指令値と変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方に基づいて放電電流を複数の指令値に変更タイミングで変更する。
【００７５】
図７は、図６の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗ、論理積回路６０ａの出力（ＩＧｔ  ＡＮＤ  ＩＧｗ）、論理積回路６０ｂの出力（ＩＧｔの反転信号  ＡＮＤ  ＩＧｗ）、並びに２次電流Ｉ２を示している。なお、図７では主放電による放電電流を破線で示している（以降の図も同様）。
【００７６】
時刻ｔ２０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータ（暖機状態、エンジン回転速度、エンジン負荷等）や、エンジンの制御状態（希薄燃焼の有無、空燃比、旋回流の程度等）に応じて、主点火信号ＩＧｔにおいてハイレベルの期間（時刻ｔ２０〜ｔ２２）の長さ及び時期を設定する。
【００７７】
時刻ｔ２０〜ｔ２１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１〜３にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅１〜３（信号幅）を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。詳しくは、制御装置７０は、２次電流Ｉ２の指令値に比例させてパルス幅を設定する。すなわち、制御装置７０は、放電制御信号において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅を、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定する。
【００７８】
また、時刻ｔ２０〜ｔ２２において、カウンタ回路６０ｃにより、論理積回路６０ａから入力されたパルスの数がカウントされる。ここでは、パルスの数が３つであるとカウントされる。また、パルス幅検出回路６０ｄにより、論理積回路６０ａから入力された各パルスのパルス幅１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、パルス幅１〜３に応じて２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１〜３を設定する。詳しくは、信号制御回路６０ｆは、パルス幅１〜３に比例させて指令値１〜３を設定する。
【００７９】
時刻ｔ２２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。スイッチング素子３１が開にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへの１次電流が遮断される。これにより、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて減衰していく。信号制御回路６０ｆにより、２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２が、指令値１に制御される。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。なお、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにすると同時に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにしてもよい。
【００８０】
時刻ｔ２３において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルに立ち下げる。すなわち、制御装置７０は、指令値の所定の変更タイミングにおいて、エネルギ投入信号ＩＧｗの信号レベルを変更する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔ（放電開始信号）の出力を終了した後に、変更タイミングにおいてエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値切替信号、放電制御信号）の信号レベルを変更する。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値２に制御される。制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【００８１】
同様に、時刻ｔ２４において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値３に制御される。制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【００８２】
時刻ｔ２５において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、カウントされたパルス数と同数の指令値に既に制御したため、点火プラグ８０による放電を終了させる。
【００８３】
なお、時刻ｔ２０〜ｔ２２の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ２０〜ｔ２１のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ２２〜ｔ２５のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【００８４】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。
【００８５】
・信号線６５，６６により、制御装置７０と制御回路６０とが接続され、制御装置７０から制御回路６０へ放電開始信号（主点火信号ＩＧｔ）及び放電制御信号（エネルギ投入信号ＩＧｗ）が伝達される。すなわち、信号線は２本で、制御装置７０から制御回路６０へ放電開始信号及び放電制御信号を伝達することができる。
【００８６】
・制御装置７０は、放電制御信号（指令値設定信号）において、放電電流の指令値１〜３にそれぞれ対応するパルス幅１〜３を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。このため、放電制御信号に、放電電流の指令値１〜３を含ませることができる。また、制御装置７０は、指令値１〜３の変更タイミング（時刻ｔ２３、ｔ２４）において、放電制御信号（指令値切替信号）の信号レベルを変更する。このため、放電電流の制御の開始後に放電制御信号の信号レベルを変更することにより、放電電流の制御を開始した後に指令値１〜３の変更タイミングを指示することができる。
【００８７】
・制御回路６０は、制御装置７０から信号線６５，６６を介して入力された放電開始信号及び放電制御信号に基づき通電回路（主点火回路３０、エネルギ投入回路４０）を制御することで、放電電流を指令値１〜３に変更タイミングで変更することができる。
【００８８】
・制御装置７０は、放電開始信号の出力を終了した後（時刻ｔ２２よりも後）に、変更タイミングにおいて放電制御信号の信号レベルを変更する。こうした構成によれば、点火プラグ８０により放電を開始した後、すなわち放電電流の制御を開始した後に、放電電流を変更することができる。
【００８９】
・放電電流の変更タイミングにおいて、放電制御信号が立ち下げられる。このため、放電制御信号が立ち下げられるタイミングにより、指令値１〜３の変更タイミングを指示することができる。したがって、少ない情報量で、指令値１〜３の変更タイミングをリアルタイム且つ正確に指示することができる。
【００９０】
・信号線は第１信号線６５及び第２信号線６６を含んでおり、放電開始信号は第１信号線６５により伝達される。このため、点火装置において一般的な信号線を、第１信号線６５として用いることができる。
【００９１】
・放電制御信号は、第２信号線６６により伝達される。そして、放電開始信号の出力中に出力される放電制御信号において、指令値１〜３にそれぞれ対応するパルス幅１〜３が、放電電流の指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定される。このため、第１信号線６５により放電開始信号を伝達中に、第２信号線６６により放電電流の指令値１〜３を伝達することができる。
【００９２】
・第２信号線６６により伝達される放電制御信号のみに、指令値１〜３、及び指令値１〜３の変更タイミングを指示する信号を含ませることができる。これにより、点火装置において一般的な信号を放電開始信号として用いることができ、一般的な点火装置からの変更を少なくすることができる。
【００９３】
・制御回路６０は、主点火信号ＩＧｔとエネルギ投入信号ＩＧｗ（放電制御信号）との論理積に基づき指令値１〜３を算出し、主点火信号ＩＧｔの反転信号とエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積に基づき変更タイミングを算出する。このため、放電開始信号（時刻ｔ２０〜２２）の出力中に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗに含まれる放電電流の指令値１〜３と、放電開始信号の出力を終了した後に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗに含まれる指令値１〜３の変更タイミングとを、簡易な演算により区別することができる。
【００９４】
・指令値と変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方に基づいて放電電流が指令値に変更タイミングで変更される。このため、指令値の数と変更タイミングの数とが整合していない場合であっても、放電電流の制御を開始した後に放電電流を変更する制御を、問題なく実行することができる。
【００９５】
・２次電流Ｉ２の指令値は点火プラグ８０による放電開始前に設定されるため、放電（点火）中に発生するノイズの影響を受けることを抑制することができる。
【００９６】
・主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗは、ハイレベル及びローレベルの二値でよいため、簡易な回路で構成することが容易になる。
【００９７】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、制御装置７０が出力するエネルギ投入信号ＩＧｗと、制御回路６０の一部の構成とを変更している。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００９８】
図８は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。制御回路６０は、電圧レベル検出回路６０ｈ、トリガ検出回路６０ｉ、及び指令値設定回路６０ｊを備えている。
【００９９】
電圧レベル検出回路６０ｈは、論理積回路６０ａから入力された信号に含まれる各パルスの電圧レベル（信号レベル）を検出する。すなわち、電圧レベル検出回路６０ｈは、論理積回路６０ａから入力された信号において、ローレベル（０）でない範囲の電圧レベルを検出する。トリガ検出回路６０ｉは、論理積回路６０ｂから入力された信号に含まれる各パルスの立上がりエッジ又は立下がりエッジを検出した場合にハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合にローレベルの信号を出力する。すなわち、トリガ検出回路６０ｉは、論理積回路６０ｂから入力された信号において、エッジを検出した場合にハイレベルの信号を出力し、それ以外の場合にローレベルの信号を出力する。
【０１００】
主点火信号ＩＧｔ、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、電圧レベル検出回路６０ｈにより検出された電圧レベル、及びトリガ検出回路６０ｉの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。信号制御回路６０ｆは、指令値設定回路６０ｊを有している。指令値設定回路６０ｊは、電圧レベル検出回路６０ｈにより検出された各パルスの電圧レベルに基づいて、放電電流の各指令値を可変設定する。詳しくは、指令値設定回路６０ｊは、パルスの電圧レベルが高いほど、指令値を大きい値に設定する。信号制御回路６０ｆは、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数だけ、指令値設定回路６０ｊにより指令値を設定させる。
【０１０１】
信号制御回路６０ｆは、トリガ検出回路６０ｉの出力がハイレベルになったタイミング（指令値の変更タイミング）で、放電電流の指令値を指令値１（現在の指令値）から指令値２（次の指令値）へ変更する。そして、信号制御回路６０ｆは、トリガ検出回路６０ｉの出力がハイレベルになったタイミングで、放電電流の指令値を現在の指令値から次の指令値へ変更することを繰り返す。
【０１０２】
図９は、図８の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗ、及び２次電流Ｉ２を示している。
【０１０３】
時刻ｔ３０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータやエンジンの制御状態に応じて、主点火信号ＩＧｔにおいてハイレベルの期間（時刻ｔ３０〜ｔ３２）の長さ及び時期を設定する。
【０１０４】
時刻ｔ３０〜ｔ３１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１〜３にそれぞれ対応する範囲における電圧レベル１〜３（信号レベル）を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。詳しくは、制御装置７０は、２次電流Ｉ２の指令値に比例させて電圧レベルを設定する。すなわち、制御装置７０は、放電制御信号において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号レベルを、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定する。
【０１０５】
また、時刻ｔ３０〜ｔ３２において、カウンタ回路６０ｃにより、論理積回路６０ａから入力されたパルスの数がカウントされる。また、電圧レベル検出回路６０ｈにより、論理積回路６０ａから入力された各パルスの電圧レベル１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、電圧レベル１〜３に応じて放電電流の指令値１〜３を設定する。詳しくは、信号制御回路６０ｆは、電圧レベル１〜３に比例させて指令値１〜３を設定する。
【０１０６】
時刻ｔ３２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。スイッチング素子３１が開にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへの１次電流が遮断される。これにより、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて減衰していく。信号制御回路６０ｆにより、２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２に、第１巻線部１１ａの電流による２次電流が重畳され、指令値１に制御される。
【０１０７】
時刻ｔ３３において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルからハイレベルに立ち上げる。すなわち、制御装置７０は、指令値の変更タイミングにおいて、エネルギ投入信号ＩＧｗの信号レベルを変更する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔ（放電開始信号）の出力を終了した後に、変更タイミングにおいてエネルギ投入信号ＩＧｗ（放電制御信号）の信号レベルを変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、指令値１と同様に２次電流Ｉ２が指令値２に制御される。
【０１０８】
時刻ｔ３４において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルからローレベルに立ち下げる。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値３に制御される。
【０１０９】
時刻ｔ３５において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルからハイレベルに立ち上げる。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、カウントされたパルス数と同数の指令値に既に制御したため、点火プラグ８０による放電を終了させる。なお、制御装置７０は、その後にエネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルからローレベルに立ち下げる。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力されるが、指令値の変更タイミングの数よりも指令値の数の方が少ないため、２次電流Ｉ２の指令値は変更されない。
【０１１０】
なお、時刻ｔ３０〜ｔ３２の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ３０〜ｔ３１のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ３３〜ｔ３５のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【０１１１】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。
【０１１２】
・制御装置７０は、放電制御信号（エネルギ投入信号ＩＧｗ）において、放電電流の指令値１〜３にそれぞれ対応する電圧レベル１〜３を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。このため、放電制御信号（指令値設定信号）に、放電電流の指令値１〜３を含ませることができる。また、制御装置７０は、指令値１〜３の変更タイミング（時刻ｔ３３、ｔ３４）において、放電制御信号（指令値切替信号）の信号レベルを変更する。このため、放電電流の制御の開始後に放電制御信号の信号レベルを変更することにより、放電電流の制御を開始した後に指令値１〜３の変更タイミングを指示することができる。
【０１１３】
・放電電流の変更タイミングにおいて、放電制御信号が立ち上げられる又は立ち下げられる。このため、放電制御信号が立ち上げられる又は立ち下げられるタイミングにより、指令値１〜３の変更タイミングを指示することができる。したがって、少ない情報量で、指令値１〜３の変更タイミングをリアルタイム且つ正確に指示することができる。
【０１１４】
・放電制御信号は、第２信号線６６により伝達される。そして、放電開始信号の出力中に出力される放電制御信号において、指令値１〜３にそれぞれ対応する電圧レベル１〜３が、放電電流の指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定される。このため、第１信号線６５により放電開始信号を伝達中に、第２信号線６６により放電電流の指令値１〜３を伝達することができる。
【０１１５】
・放電電流の各指令値にそれぞれ対応する各電圧レベルが、各指令値に応じてそれぞれ可変設定されるため、放電電流の各指令値にそれぞれ対応する各パルス幅が、各指令値に応じてそれぞれ可変設定される構成（図７）と比較して、各指令値の指示に要する時間を短縮することができる。その結果、より多くの指令値を用いて、きめ細かい２次電流の制御を行うことが可能となる。
【０１１６】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、制御装置７０が出力するエネルギ投入信号ＩＧｗと、制御回路６０の一部の構成とを変更している。なお、上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０１１７】
図１０は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。制御回路６０は、電圧レベル検出回路６０ｋを備えている。
【０１１８】
電圧レベル検出回路６０ｋは、第２信号線６６を介して入力された信号に含まれる各パルスの電圧レベル（信号レベル）を検出する。すなわち、電圧レベル検出回路６０ｋは、第２信号線６６を介して入力されたエネルギ投入信号ＩＧｗにおいて、ローレベルでない範囲の電圧レベルを検出する。そして、電圧レベル検出回路６０ｋは、電圧レベルが閾値以上であるパルスをカウンタ回路６０ｃ及びパルス幅検出回路６０ｄへ出力する。一方、電圧レベル検出回路６０ｋは、電圧レベルが閾値未満であるパルスを立下がりトリガ検出回路６０ｅへ出力する。
【０１１９】
主点火信号ＩＧｔ、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、パルス幅検出回路６０ｄにより検出されたパルス幅、及び立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。
【０１２０】
図１１は、図１０の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗ、及び２次電流Ｉ２を示している。
【０１２１】
時刻ｔ４０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータやエンジンの制御状態に応じて、主点火信号ＩＧｔにおいてハイレベルの期間（時刻ｔ４０〜ｔ４２）の長さ及び時期を設定する。
【０１２２】
時刻ｔ４０〜ｔ４１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１〜３にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅１〜３（信号幅）を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗに含まれるパルスの電圧レベルを、上記閾値よりも高い電圧レベルに設定する。
【０１２３】
また、時刻ｔ４０〜ｔ４２において、カウンタ回路６０ｃにより、電圧レベル検出回路６０ｋから入力されたパルスの数がカウントされる。また、パルス幅検出回路６０ｄにより、電圧レベル検出回路６０ｋから入力された各パルスのパルス幅１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、パルス幅１〜３に応じて放電電流の指令値１〜３を設定する。
【０１２４】
時刻ｔ４２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。スイッチング素子３１が開にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへの１次電流が遮断される。これにより、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、放電電流が流れて減衰していく。信号制御回路６０ｆにより、２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２に、第１巻線部１１ａの電流による２次電流が重畳され、指令値１に制御される。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがローレベルの期間に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗに含まれるパルスの電圧レベルを、上記閾値よりも低い電圧レベルに設定する。
【０１２５】
時刻ｔ４３において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルからローレベルに立ち下げる。すなわち、制御装置７０は、指令値の変更タイミングにおいて、エネルギ投入信号ＩＧｗの信号レベルを変更する。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値２に制御される。制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【０１２６】
時刻ｔ４４において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルからローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。そして、制御回路６０は、２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２を、指令値１と同様に指令値３に制御する。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値３に制御される。制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【０１２７】
時刻ｔ４５において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルからローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、カウントされたパルス数と同数の指令値に既に制御したため、点火プラグ８０による放電を終了させる。
【０１２８】
なお、時刻ｔ４０〜ｔ４２の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ４０〜ｔ４１のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ４２〜ｔ４５のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【０１２９】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。ここでは、第１実施形態と異なる利点のみを述べる。
【０１３０】
・制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、指令値１〜３にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅（信号幅）を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。さらに、制御装置７０は、指令値１〜３の変更タイミングを指示するエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値切替信号、放電制御信号）の電圧レベル（信号レベル）を、指令値１〜３を指示するエネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルと異ならせている。そして、制御回路６０は、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルが閾値を超えるか否かに基づいて、指令値１〜３を指示する信号と変更タイミングを指示する信号とを識別することができる。
【０１３１】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、制御装置７０が出力するエネルギ投入信号ＩＧｗと、制御回路６０の一部の構成とを変更している。なお、上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０１３２】
図１２は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。制御回路６０は、論理積回路６０ａを備えておらず、論理積回路６０ｂを備えている。論理積回路６０ｂは、第１信号線６５を介して入力される主点火信号ＩＧｔの反転信号と、第２信号線６６を介して入力されるエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積を算出して、カウンタ回路６０ｃ、電圧レベル検出回路６０ｈ、及びトリガ検出回路６０ｉへ出力する。
【０１３３】
主点火信号ＩＧｔ、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、電圧レベル検出回路６０ｈにより検出された電圧レベル、及びトリガ検出回路６０ｉの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。
【０１３４】
信号制御回路６０ｆは、トリガ検出回路６０ｉの出力がハイレベルになったタイミング（指令値の変更タイミング）で、放電電流の指令値を現在の指令値から次の指令値へ変更（設定）することを繰り返す。
【０１３５】
図１３は、図１２の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗ、並びに２次電流Ｉ２を示している。
【０１３６】
時刻ｔ５０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータやエンジンの制御状態に応じて、主点火信号ＩＧｔにおいてハイレベルの期間（時刻ｔ５０〜ｔ５２）の長さ及び時期を設定する。
【０１３７】
時刻ｔ５１〜ｔ５２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、指令値切替信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１（最初の指令値）に対応する範囲における電圧レベル１（信号レベル）を、指令値１に応じて可変設定する。ただし、電圧レベル検出回路６０ｈには、主点火信号ＩＧｔの反転信号とエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積が入力されるため、入力値は０となる。
【０１３８】
時刻ｔ５２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。これにより、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて減衰していく。
【０１３９】
時刻ｔ５２〜ｔ５３において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルを、指令値１に対応する電圧レベル１に維持する。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１に設定され、第１巻線部１１ａの電流による２次電流が重畳され、２次電流Ｉ２が指令値１に制御される。
【０１４０】
時刻ｔ５３〜ｔ５５において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがローレベルの期間（放電開始信号の出力を終了した後）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、指令値切替信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２の指令値２，３（２番目以降の指令値）にそれぞれ対応する範囲における電圧レベル２，３を、指令値２，３に応じてそれぞれ可変設定する。
【０１４１】
また、時刻ｔ５０〜ｔ５５において、カウンタ回路６０ｃにより、論理積回路６０ｂから入力されたパルスの数がカウントされる。また、電圧レベル検出回路６０ｈにより、論理積回路６０ｂから入力された各パルスの電圧レベル１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、電圧レベル１〜３に応じて放電電流の指令値１〜３を設定する。
【０１４２】
ここで、時刻ｔ５３において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルを電圧レベル１から電圧レベル２に変更する。すなわち、制御装置７０は、指令値の変更タイミングにおいて、エネルギ投入信号ＩＧｗの信号レベルを変更する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔ（放電開始信号）の出力を終了した後に、変更タイミングにおいてエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、指令値切替信号、放電制御信号）の信号レベルを変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値２に制御される。
【０１４３】
時刻ｔ５４において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルを電圧レベル２から電圧レベル３に変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値３に制御される。
【０１４４】
時刻ｔ５５において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルを、電圧レベル３からローレベル（０）に立ち下げる。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、２次電流Ｉ２の指令値を指令値３から０（指令値４ともいえる）へ変更することで、点火プラグ８０による放電を終了させる。なお、制御回路６０においてカウンタ回路６０ｃを省略することもできる。
【０１４５】
なお、時刻ｔ５０〜ｔ５２の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ５１〜ｔ５５のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【０１４６】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。ここでは、第２実施形態と異なる利点のみを述べる。
【０１４７】
・主点火信号ＩＧｔの出力を終了した後に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、指令値切替信号、放電制御信号）において、指令値２，３（２番目以降の指令値）に対応する範囲における電圧レベルが、指令値２，３に応じて可変設定される。このため、主点火信号ＩＧｔの出力を終了した後に、指令値２，３を伝達することができる。したがって、放電の開始後に指令値２，３を指示することが可能となり、例えば点火プラグ８０により点火された混合気の燃焼状態を検出して、検出した燃焼状態に応じて指令値２，３及び変更タイミングを指示することが可能となる。
【０１４８】
・主点火信号ＩＧｔの出力を終了した後に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗに、２次電流Ｉ２の指令値１〜３を含ませることができる。ここで、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベルが変更されることにより、指令値２，３への変更タイミングが指示される。したがって、エネルギ投入信号ＩＧｗの電圧レベル２，３が新たな指令値２，３に応じて設定されたタイミングで、それまでの指令値１，２から新たな指令値２，３に変更される。よって、２次電流Ｉ２の制御を開始した後に２次電流Ｉ２を変更することができる。さらに、主点火信号ＩＧｔの出力を終了した後に指令値２，３を伝達することができるため、放電の開始後に指令値２，３を指示することが可能となり、よりリアルタイムで混合気の燃焼状態に追従させることができる。
【０１４９】
・電圧レベル検出回路６０ｈには、主点火信号ＩＧｔの反転信号とエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積が入力されるため、主点火信号ＩＧｔの出力中（時刻ｔ５１〜ｔ５２）に２次電流Ｉ２の指令値が指令値１に設定されることを避けることができる。
【０１５０】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、制御装置７０が出力する主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗと、制御回路６０の一部の構成とを変更している。なお、上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０１５１】
図１４は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。制御回路６０は、フィルタ回路６０ｍを備えている。フィルタ回路６０ｍは、第１信号線６５を介して入力された主点火信号ＩＧｔにおいて、所定周期以下（所定周波数以上）のパルスを除去する。論理積回路６０ｂは、フィルタ回路６０ｍを通過した主点火信号ＩＧｔの反転信号と、エネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積を算出して、立下がりトリガ検出回路６０ｅに出力する。
【０１５２】
フィルタ回路６０ｍを通過した主点火信号ＩＧｔ、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、パルス幅検出回路６０ｄにより検出されたパルス幅、及び立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。
【０１５３】
信号制御回路６０ｆは、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになったタイミング（指令値の変更タイミング）で、放電電流の指令値を指令値１（現在の指令値）から指令値２（次の指令値）へ変更する。そして、信号制御回路６０ｆは、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになったタイミングで、放電電流の指令値を現在の指令値から次の指令値へ変更することを繰り返す。
【０１５４】
図１５は、図１４の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗ、論理積回路６０ａの出力（ＩＧｔ  ＡＮＤ  ＩＧｗ）、及び２次電流Ｉ２を示している。
【０１５５】
時刻ｔ６０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータやエンジンの制御状態に応じて、主点火信号ＩＧｔにおいてハイレベルの期間（時刻ｔ６０〜ｔ６２）の長さ及び時期を設定する。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔにおいて、放電開始信号に相当する信号（時刻ｔ６０〜ｔ６２）の信号幅（周期）を、フィルタ回路６０ｍを通過可能な幅に設定する。
【０１５６】
時刻ｔ６０〜ｔ６１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１（最初の指令値）に対応する範囲におけるパルス幅１（信号幅）を、指令値１に応じて可変設定する。なお、エネルギ投入信号ＩＧｗにおいて指令値１に対応する範囲は、時刻ｔ６０〜ｔ６２において任意の位置（タイミング）に設定することができる。
【０１５７】
時刻ｔ６２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。これにより、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて減衰していく。信号制御回路６０ｆにより、２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２が、指令値１に制御される。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにしてから所定時間（例えば０．１ｍｓ）後に、主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【０１５８】
時刻ｔ６２〜ｔ６４において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち、放電開始信号（時刻ｔ６０〜ｔ６２）の後に出力される主点火信号ＩＧｔ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２の指令値２，３（２番目以降の指令値）にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅２，３（信号幅）を、指令値２，３に応じてそれぞれ可変設定する。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔにおいて、指令値設定信号（放電制御信号）に相当する信号（時刻ｔ６２〜ｔ６４）の信号幅（周期）を、フィルタ回路６０ｍを通過不能な幅に設定する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔにおいて、指令値２，３にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅２，３の終了タイミングを、指令値の変更タイミング（時刻ｔ６３，ｔ６４）よりも前に設定する。
【０１５９】
また、時刻ｔ６０〜ｔ６５において、カウンタ回路６０ｃにより、論理積回路６０ａから入力されたパルスの数がカウントされる。ここでは、時刻ｔ６４〜ｔ６５における論理積回路６０ａの出力（ＩＧｔ  ＡＮＤ  ＩＧｗ）は０であるため、パルスの数が３つであるとカウントされる。また、パルス幅検出回路６０ｄにより、論理積回路６０ａから入力された各パルスのパルス幅１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、パルス幅１〜３に応じて放電電流の指令値１〜３を設定する。
【０１６０】
時刻ｔ６３において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルに立ち下げる。すなわち、制御装置７０は、指令値の変更タイミングにおいて、エネルギ投入信号ＩＧｗの信号レベルを変更する。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、第１巻線部１１ａの電流による２次電流が重畳され、２次電流Ｉ２が指令値２に制御される。制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルにしてから所定時間（例えば０．１ｍｓ）後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【０１６１】
同様に、時刻ｔ６４において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値２と同様に指令値３に制御される。制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルにしてから所定時間後に、エネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。
【０１６２】
時刻ｔ６５において、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗをローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、カウントされたパルス数と同数の指令値に既に制御したため、点火プラグ８０による放電を終了させる。
【０１６３】
なお、時刻ｔ６０〜ｔ６２の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ６２〜ｔ６４の主点火信号ＩＧｔが指令値設定信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ６０〜６１のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ６２〜ｔ６５のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【０１６４】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。ここでは、第２実施形態と異なる利点のみを述べる。
【０１６５】
・主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号（時刻ｔ６０〜ｔ６２）の出力中に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、指令値１（最初の指令値）に対応する範囲におけるパルス幅（信号幅）が、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１に応じて可変設定される。このため、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号の伝達中に、２次電流Ｉ２の指令値１を伝達することができる。そして、主点火信号ＩＧｔのうち、放電開始信号の出力を終了した後（時刻ｔ６２〜ｔ６４）に出力される指令値設定信号（放電制御信号）において、指令値２，３（２番目以降の指令値）に対応する範囲におけるパルス幅が、指令値２，３に応じて可変設定される。このため、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号の出力を終了した後に、指令値２，３を伝達することができる。したがって、放電の開始後に指令値２，３を指示することが可能となり、例えば点火プラグ８０により点火された混合気の燃焼状態に応じて指令値２，３を指示することが可能となる。なお、主点火信号ＩＧｔとエネルギ投入信号ＩＧｗの論理積をとって制御するので、放電開始信号の出力を終了した後（時刻ｔ６２〜ｔ６４）に出力される主点火信号ＩＧｔの信号幅とエネルギ投入信号ＩＧｗの信号幅は任意の幅に設定することができる。このため、エネルギ投入信号ＩＧｗの幅を主点火信号ＩＧｔの幅よりも短くすることで、主点火信号ＩＧｔのパルス幅２，３により指令値２，３に設定された放電電流を、設定後にエネルギ投入信号ＩＧｗにより減少させるように制御してもよい。
【０１６６】
・放電制御信号は、第１信号線６５及び第２信号線６６により伝達される。このため、主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗに指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）を重畳させ（含ませ）て論理積をとることで、放電中における設定変更の自由度を更に向上させることができ、混合気の燃焼状態に追従させることが更にできるようになる。
【０１６７】
・立下がりトリガ検出回路６０ｅには、フィルタ回路６０ｍを通過した主点火信号ＩＧｔの反転信号とエネルギ投入信号ＩＧｗとの論理積が入力される。このため、主点火信号ＩＧｔによって開始された主点火による放電ノイズ信号などで指令値が変更されることを避けることができる。
【０１６８】
（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、第５実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、制御装置７０が出力する主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗと、制御回路６０の一部の構成とを変更している。なお、上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０１６９】
図１６は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。制御回路６０は、フィルタ回路６０ｎ、短パルス発生回路６０ｐ、反転回路６０ｒ、及びフリップフロップ回路６０ｑを備えている。
【０１７０】
フィルタ回路６０ｎは、第１信号線６５を介して入力された主点火信号ＩＧｔにおいて、所定周期以下（所定周波数以上）のローレベルパルスを除去する。短パルス発生回路６０ｐは、フィルタ回路６０ｎを通過した主点火信号ＩＧｔが立ち上がった時に、所定幅の短パルスを発生する。反転回路６０ｒは、第１信号線６５を介して入力された主点火信号ＩＧｔを反転して出力する、フリップフロップ回路６０ｑは、短パルス発生回路６０ｐの出力をセット信号として入力し、反転回路６０ｒの出力をリセット信号として入力する。そして、フリップフロップ回路６０ｑは、セット信号及びリセット信号がローレベルで以前の出力を保持し、セット信号がローレベル且つリセット信号がハイレベルでローレベルを出力し、セット信号がハイレベル且つリセット信号がローレベルでハイレベルを出力する。フリップフロップ回路６０ｑの出力は、スイッチング素子３１及び論理積回路６０ｂに入力される。論理積回路６０ｂは、フリップフロップ回路６０ｑの出力の反転信号と主点火信号ＩＧｔとの論理積を算出して、立下がりトリガ検出回路６０ｅに出力する。カウンタ回路６０ｃ及びパルス幅検出回路６０ｄには、エネルギ投入信号ＩＧｗが入力される。
【０１７１】
フリップフロップ回路６０ｑの出力、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、パルス幅検出回路６０ｄにより検出されたパルス幅、及び立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。
【０１７２】
信号制御回路６０ｆは、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになったタイミング（指令値の変更タイミング）で、放電電流の指令値を指令値１（現在の指令値）から指令値２（次の指令値）へ変更する。そして、信号制御回路６０ｆは、立下がりトリガ検出回路６０ｅの出力がハイレベルになったタイミングで、放電電流の指令値を現在の指令値から次の指令値へ変更することを繰り返す。
【０１７３】
図１７は、図１６の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗ、フリップフロップ回路６０ｑが入力したセット信号及びリセット信号、並びに２次電流Ｉ２を示している。
【０１７４】
時刻ｔ７０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータやエンジンの制御状態に応じて、主点火信号ＩＧｔにおいてハイレベルの期間（時刻ｔ７０〜ｔ７２）の長さ及び時期を設定する。
【０１７５】
時刻ｔ７０〜ｔ７１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１（最初の指令値）に対応する範囲におけるパルス幅１（信号幅）を、指令値１に応じて可変設定する。なお、エネルギ投入信号ＩＧｗにおいて指令値１に対応する範囲は、時刻ｔ７０〜ｔ７２において任意の位置（タイミング）に設定することができる。
【０１７６】
時刻ｔ７２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。これにより、フリップフロップ回路６０ｑの出力がローレベルになり、スイッチング素子３１が開にされる。そして、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて減衰していく。信号制御回路６０ｆにより、第１巻線部１１ａの電流による２次電流が重畳され、２次コイル２１に流れる２次電流Ｉ２が、指令値１に制御される。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにしてから所定時間（例えば０．１ｍｓ）後に、主点火信号ＩＧｔ及びエネルギ投入信号ＩＧｗをハイレベルにする。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔにおいて、ローレベルパルスの信号幅（周期）を、フィルタ回路６０ｎを通過不能な幅に設定する。なお、フリップフロップ回路６０ｑの出力は、放電開始信号のみとなる。
【０１７７】
時刻ｔ７２〜ｔ７４において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号（時刻ｔ７０〜ｔ７２）の後に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値２，３（２番目以降の指令値）にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅２，３（信号幅）を、指令値２，３に応じてそれぞれ可変設定する。さらに、制御装置７０は、エネルギ投入信号ＩＧｗにおいて、指令値２，３にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅２，３の終了タイミングを、指令値の変更タイミング（時刻ｔ７３，ｔ７４）よりも前に設定する。
【０１７８】
また、時刻ｔ７０〜ｔ７５において、カウンタ回路６０ｃにより、第２信号線６６を介して入力されたエネルギ投入信号ＩＧｗに含まれるパルスの数がカウントされる。ここでは、パルスの数が３つであるとカウントされる。また、パルス幅検出回路６０ｄにより、エネルギ投入信号ＩＧｗに含まれる各パルスのパルス幅１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、パルス幅１〜３に応じて放電電流の指令値１〜３を設定する。
【０１７９】
時刻ｔ７３において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルに立ち下げる。すなわち、制御装置７０は、指令値の変更タイミングにおいて、主点火信号ＩＧｔの信号レベルを変更する。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値２に制御される。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにしてから所定時間（例えば０．１ｍｓ）後に、主点火信号ＩＧｔをハイレベルにする。
【０１８０】
同様に、時刻ｔ７４において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値３に制御される。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにしてから所定時間後に、主点火信号ＩＧｔをハイレベルにする。
【０１８１】
時刻ｔ７５において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルに立ち下げる。これにより、立下がりトリガ検出回路６０ｅにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、カウントされたパルス数と同数の指令値に既に制御したため、点火プラグ８０による放電を終了させる。
【０１８２】
なお、時刻ｔ７０〜ｔ７２の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ７２〜ｔ７５の主点火信号ＩＧｔが指令値切替信号（放電制御信号）に相当し、時刻ｔ７０〜７１，ｔ７２〜ｔ７４のエネルギ投入信号ＩＧｗが指令値設定信号（放電制御信号）に相当する。
【０１８３】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。ここでは、第５実施形態と異なる利点のみを述べる。
【０１８４】
・主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号（時刻ｔ７０〜ｔ７２）の出力を終了した後に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（時刻ｔ７２〜ｔ７４）において、指令値２，３（２番目以降の指令値）に対応する範囲におけるパルス幅が、指令値２，３に応じて可変設定される。このため、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号の出力を終了した後に、指令値２，３を伝達することができる。したがって、放電の開始後に指令値２，３を指示することが可能となり、例えば点火プラグ８０により点火された混合気の最新の燃焼状態に応じて指令値２，３を指示することが可能となる。
【０１８５】
（第７実施形態）
以下、第７実施形態について、第４実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態では、制御装置７０が出力する主点火信号ＩＧｔと、制御回路６０の一部の構成とを変更している。本実施形態では、点火装置１０は第２信号線６６を備えておらず、制御装置７０はエネルギ投入信号ＩＧｗを出力しない。なお、上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０１８６】
図１８は、本実施形態の制御回路６０の構成を示す模式図である。制御回路６０は、論理積回路６０ｂを備えておらず、電圧レベル検出回路６０ｋを備えている。電圧レベル検出回路６０ｋは、第１信号線６５を介して入力された信号に含まれる各パルスの電圧レベル（信号レベル）を検出する。すなわち、電圧レベル検出回路６０ｋは、第１信号線６５を介して入力された主点火信号ＩＧｔにおいて、ローレベルでない範囲の電圧レベルを検出する。そして、電圧レベル検出回路６０ｋは、電圧レベルが閾値以上であるパルスをスイッチング素子３１へ出力する。電圧レベル検出回路６０ｋは、電圧レベルが閾値未満であるパルスを、カウンタ回路６０ｃ、電圧レベル検出回路６０ｈ、及びトリガ検出回路６０ｉへ出力する。
【０１８７】
電圧レベル検出回路６０ｋにより検出された電圧レベルが閾値以上であるパルス、カウンタ回路６０ｃによりカウントされたパルス数、電圧レベル検出回路６０ｈにより検出された電圧レベル、及びトリガ検出回路６０ｉの出力は、信号制御回路６０ｆに入力される。
【０１８８】
信号制御回路６０ｆは、トリガ検出回路６０ｉの出力がハイレベルになったタイミング（指令値の変更タイミング）で、放電電流の指令値を次の指令値に変更（設定）することを繰り返す。
【０１８９】
図１９は、図１８の制御回路６０による動作を示すタイムチャートである。同図では、制御回路６０が入力した主点火信号ＩＧｔ、及び２次電流Ｉ２を示している。
【０１９０】
時刻ｔ８０において、主点火信号ＩＧｔがハイレベルになると、スイッチング素子３１，３２が閉にされ、バッテリ８２から１次コイル１１の第２巻線部１１ｂへ１次電流が流される。制御装置７０は、各種センサから取得したエンジンパラメータやエンジンの制御状態に応じて、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号（時刻ｔ８０〜ｔ８１）においてハイレベルの期間の長さ及び時期を設定する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号に対応するパルスの電圧レベルを、上記閾値よりも高い電圧レベルに設定する。
【０１９１】
時刻ｔ８１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにする。これにより、２次コイル２１に高電圧が発生し、点火プラグ８０で放電が開始され、主放電による放電電流が流れて減衰していく。制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔをローレベルにした後、エネルギ投入信号ＩＧｗを所定時間（例えば０．０５ｍｓ）ローレベルに維持する。
【０１９２】
時刻ｔ８２〜ｔ８５において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）において、２次電流Ｉ２の指令値１〜３にそれぞれ対応する範囲における電圧レベル１〜３を、指令値１〜３に応じてそれぞれ可変設定する。さらに、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電制御信号に含まれるパルスの電圧レベルを、上記閾値よりも低い電圧レベルに設定する。
【０１９３】
また、時刻ｔ８０〜ｔ８５において、カウンタ回路６０ｃにより、電圧レベル検出回路６０ｋから入力された電圧レベルが上記閾値未満であるパルスの数がカウントされる。また、電圧レベル検出回路６０ｈにより、電圧レベル検出回路６０ｋから入力された電圧レベルが上記閾値未満である各パルスの電圧レベル１〜３が検出される。そして、信号制御回路６０ｆは、電圧レベル１〜３に応じて放電電流の指令値１〜３を設定する。
【０１９４】
ここで、時刻ｔ８２において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔの電圧レベルを０から電圧レベル１に変更する。すなわち、制御装置７０は、指令値の変更（設定）タイミングにおいて、主点火信号ＩＧｔの信号レベルを変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１に変更（設定）される。信号制御回路６０ｆにより、第１巻線部１１ａの電流による２次電流が重畳され、２次電流Ｉ２が指令値１に制御される。
【０１９５】
時刻ｔ８３において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電制御信号の電圧レベルを電圧レベル１から電圧レベル２に変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値１から指令値２へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値２に制御される。
【０１９６】
時刻ｔ８４において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電制御信号の電圧レベルを電圧レベル２から電圧レベル３に変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が指令値２から指令値３へ変更される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が指令値１と同様に指令値３に制御される。
【０１９７】
時刻ｔ８５において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電制御信号を電圧レベル３からローレベル（０）に立ち下げる。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。信号制御回路６０ｆは、２次電流Ｉ２の指令値を指令値３から０（指令値４ともいえる）へ変更することで、点火プラグ８０による放電を終了させる。
【０１９８】
なお、時刻ｔ８０〜ｔ８１の主点火信号ＩＧｔが放電開始信号に相当する。時刻ｔ８２〜ｔ８５の主点火信号ＩＧｔが指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）に相当する。
【０１９９】
以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。ここでは、第４実施形態と異なる利点のみを述べる。
【０２００】
・主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号（時刻ｔ８０〜ｔ８１）の出力を終了した後（時刻ｔ８２〜ｔ８５）に出力される指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）に、２次電流Ｉ２の指令値１〜３を含ませることができる。ここで、主点火信号ＩＧｔの電圧レベルが変更されることにより、指令値１〜３の変更タイミングが指示される。したがって、主点火信号ＩＧｔの電圧レベル１〜３が指令値１〜３に応じて設定されたタイミングで、指令値１〜３に変更される。よって、２次電流Ｉ２の制御を開始した後に２次電流Ｉ２を変更することができる。さらに、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号の出力を終了した後に指令値１〜３を伝達することができるため、放電の開始後に指令値１〜３を指示及び変更することが即座に可能となる。
【０２０１】
・放電開始信号及び放電制御信号は、第１信号線６５のみにより伝達される。このため、放電開始信号及び放電制御信号を伝達する信号線の数を、最少にすることができる。そして、放電開始信号及び放電制御信号が第１信号線６５のみにより伝達される点火装置１０において、放電電流の制御を開始した後に放電電流を即座に変更することができる。
【０２０２】
・信号制御回路６０ｆは、主点火信号ＩＧｔの電圧レベルが閾値を超えるか否かに基づいて、放電開始信号と放電制御信号とを識別することができる。
【０２０３】
なお、本実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。本実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０２０４】
・電圧レベル検出回路６０ｋは、電圧レベルが閾値未満であるパルスをスイッチング素子３１及び信号制御回路６０ｆへ出力する。電圧レベル検出回路６０ｋは、電圧レベルが閾値以上であるパルスを、カウンタ回路６０ｃ、電圧レベル検出回路６０ｈ、及びトリガ検出回路６０ｉへ出力する。そして、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち放電開始信号の電圧レベルを上記閾値よりも低く設定し、主点火信号ＩＧｔのうち放電制御信号の電圧レベルを上記閾値よりも高く設定する。こうした構成によっても、本実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０２０５】
・図２０に示すように、時刻ｔ８２〜ｔ８５において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔのうち指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）において、２次電流Ｉ２の連続的な指令値にそれぞれ対応する範囲における電圧レベルを、連続的な指令値に応じてそれぞれ可変設定する。そして、制御装置７０は、指令値の連続的な変更（設定）タイミングにおいて、主点火信号ＩＧｔの電圧レベルを連続的に変更する。これにより、トリガ検出回路６０ｉにより、ハイレベルの信号が出力される。そして、信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２の指令値が連続的な指令値に変更（設定）される。信号制御回路６０ｆにより、２次電流Ｉ２が連続的な指令値に制御される。こうした構成によれば、放電制御信号の電圧レベル（信号レベル）が連続的に変更されるタイミングにより、指令値の連続的な変更タイミングを指示することができる。したがって、指令値の変更タイミングをリアルタイム且つ柔軟に指示することができる。なお、これは前述の第４実施形態（図１３）のエネルギ投入信号ＩＧｗにおいても同様に実施してもよい。
【０２０６】
また、上記各実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。上記各実施形態と同一の部分については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【０２０７】
・制御装置７０は、２次電流Ｉ２の指令値に比例させてパルス幅及び電圧レベルを設定する構成に限らず、２次電流Ｉ２の指令値に反比例させてパルス幅及び電圧レベルを設定する構成であってもよい。この場合、信号制御回路６０ｆは、パルス幅及び電圧レベルに反比例させて２次電流Ｉ２の指令値を設定すればよい。
【０２０８】
・上記各実施形態において、制御装置７０は、放電制御信号において、２次電流Ｉ２（放電電流）の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲におけるパルス幅（信号幅）及び電圧レベル（信号レベル）の少なくとも一方を、複数の指令値に応じて基準値に対してそれぞれ可変設定する。
【０２０９】
ここでは、図２１を参照して、第１実施形態を変更した場合を例に説明する。時刻ｔ９０〜ｔ９１において、制御装置７０は、主点火信号ＩＧｔがハイレベルの期間（放電開始信号の出力中）に出力されるエネルギ投入信号ＩＧｗ（指令値設定信号、放電制御信号）において、２次電流Ｉ２（放電電流）の指令値１〜３にそれぞれ対応する範囲におけるパルス幅１〜３（信号幅）を、指令値１〜３に応じて基準幅（基準値）に対してそれぞれ可変設定する。例えば、制御装置７０は、２次電流Ｉ２の指令値１（所定指令値）に対応するパルス幅１を基準幅とし、指令値１と指令値２，３との差又は比に応じて、パルス幅１を基準としてパルス幅２，３を設定する。信号制御回路６０ｆは、時刻ｔ９２において２次電流Ｉ２の指令値を指令値１に制御し、時刻ｔ９３，ｔ９４において２次電流Ｉ２の指令値を、パルス幅１とパルス幅２，３との差又は比に応じてそれぞれ指令値２，３に制御する。
【０２１０】
上記構成によれば、基準幅を適切に設定することにより、２次電流Ｉ２の指令値１〜３に対応するパルス幅を小さくすることができる。したがって、指令値１〜３の絶対値に応じてパルス幅１〜３を可変設定する場合（図７の時刻ｔ２０〜ｔ２１）と比較して、短い期間（時刻ｔ９０〜ｔ９１）で指令値１〜３を指示するエネルギ投入信号ＩＧｗ（信号）を伝達することができる。なお、２次電流Ｉ２の指令値１に対応するパルス幅１に限らず、任意の所定指令値に対応する所定パルス幅を基準幅とすることができる。また、直前の指令値（所定指令値）に対応するパルス幅を基準幅とし、所定指令値及び基準幅を順次更新することもできる。
【０２１１】
・上記各実施形態では、指令値と変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方に基づいて放電電流を指令値に変更タイミングで変更した。これに対して、指令値と変更タイミングとで一方が他方に対して不足する場合に、不足する方を１つ追加して放電電流を指令値に変更タイミングで変更することもできる。例えば、指令値と変更タイミングとで変更タイミングが指令値に対して不足する場合に、標準的な変更タイミングを１つ追加して放電電流を指令値に変更タイミングで変更することもできる。
【０２１２】
・制御装置７０は、点火プラグ８０により点火された混合気の燃焼状態を検出して、検出した燃焼状態に応じて指令値２，３及び変更タイミングを指示する構成に限らず、実験等に基づいて予め適合した指令値２，３及び変更タイミングを指示する構成であってもよい。
【０２１３】
・上記各実施形態では、指令値１〜３を設定する例で説明したが、これに限られるものではなく、第４及び第７実施形態においては、指令値１のみ設定してもよく、その他の実施形態においては複数の指令値を備えていればよい。第４及び第７実施形態において指令値１のみ設定する場合でも、放電開始信号の出力を終了した後に出力される指令値設定信号及び指令値切替信号（放電制御信号）において、指令値１に対応する範囲における信号レベルを、指令値１に応じて可変設定すればよい。これにより、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号に、放電電流の指令値１を含ませることができる。ここで、放電制御信号の信号レベルが変更されることにより、指令値１の設定タイミングが指示される。したがって、放電制御信号の信号レベルが指令値１に応じて設定されたタイミングで、放電電流が指令値１に設定される。よって、放電電流の制御を開始した後に放電電流を設定することができる。さらに、放電開始信号の出力を終了した後に指令値１を伝達することができるため、放電の開始後に指令値１を指示することが可能となる。
【０２１４】
・上記各実施形態では、制御装置７０は、指令値設定信号（放電制御信号）において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅又は信号レベルを、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定した。これに対して、制御装置７０は、指令値設定信号（放電制御信号）において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルを、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定することもできる。例えば、制御装置７０は、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲において放電制御信号を積分した面積を、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定することもできる。
【０２１５】
・図２２に示すように、点火装置１０は、点火コイル２０に代えて点火コイル１２０を備え、エネルギ投入回路４０に代えてエネルギ投入回路１４０を備えていてもよい。点火コイル１２０は、中間タップ１６を有していない周知の点火コイルである。エネルギ投入回路１４０は、チョークコイル５１、スイッチング素子５２、コンデンサ５３、及びダイオード５４〜５６を備えている。
【０２１６】
１次コイル１１のグランド側は、ダイオード５６を介してスイッチング素子３２に接続されている。ダイオード５６のアノードがスイッチング素子３２に接続されており、カソードが１次コイル１１のグランド側に接続されている。スイッチング素子３２は、ＭＯＳ型トランジスタ等の半導体スイッチング素子である。スイッチング素子３２の入力側の端子は、ダイオード５４及びチョークコイル５１を介してバッテリ８２に接続されている。スイッチング素子３２は、制御回路６０からの信号に基づいて、コンデンサ５３と１次コイル１１のグランド側とを断続する。スイッチング素子３２及びダイオード５６と、１次コイル１１のグランド側との間には、還流ダイオード５５のカソードが接続されている。還流ダイオード５５のアノードはグランドに接続されている。
【０２１７】
チョークコイル５１はバッテリ８２に接続されている。スイッチング素子５２は、ＭＯＳ型トランジスタ等の半導体スイッチング素子であり、バッテリ８２からチョークコイル５１への電流を流通及び遮断する。スイッチング素子５２の断続状態は、制御回路６０により制御される。スイッチング素子５２の断続状態が制御されることにより、コンデンサ５３はチョークコイル５１に蓄えられた電気エネルギを充電する。ダイオード５４は、コンデンサ５３に蓄えられた電気エネルギがチョークコイル５１側へ逆流すること防止する。そして、スイッチング素子３２が接続状態に制御されることで、エネルギ投入回路１４０は昇圧された電圧（例えば数十Ｖ〜数百Ｖ）を１次コイル１１のグランド側へ供給する。なお、主点火回路３０及びエネルギ投入回路１４０により、１次コイル１１の通電状態を変更する通電回路が構成されている。こうした構成によっても、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、その他の構成の通電回路を採用することもできる。
【０２１８】
点火装置１０の構成は、図１，２２に示す構成に限られず、図２３，２４に示す構成などを採用することもできる。要するに、制御装置７０は、放電制御信号において、放電電流の複数の指令値にそれぞれ対応する複数の範囲における信号幅及び信号レベルの少なくとも一方を、複数の指令値に応じてそれぞれ可変設定し、指令値を変更するタイミングである変更タイミングにおいて放電制御信号の信号レベルを変更する。そして、制御回路６０は、制御装置７０から信号線６５，６６を介して入力された放電開始信号及び放電制御信号に基づきエネルギ投入回路４０を制御することで、放電電流を複数の指令値に変更タイミングで変更すればよい。又は、制御装置７０は、放電開始信号の出力を終了した後に出力される放電制御信号において、指令値に対応する範囲における信号レベルを、指令値に応じて可変設定する。そして、制御回路６０は、制御装置７０から信号線６５，６６を介して入力された放電開始信号及び放電制御信号に基づきエネルギ投入回路４０を制御することで、放電電流を指令値に変更タイミングで変更すればよい。
【０２１９】
上記各実施形態では、主放電による放電電流に重畳させる例で説明したが、これに限られるものではない。ただし、主放電の電流に第１巻線部１１ａ（１次コイル１１）の電流による２次電流を重畳させない場合には、主放電の電流の終了付近では放電が途切れる場合が多く、放電が途切れないように２次電流を増やすか、放電が途切れても１次コイル１１への通電で再放電が開始できて、２次電流が流すことができるように、巻数比や印加電圧を高めるなどの設計をする必要があり、コイルや装置が大型化するなどの問題がある。これに比べ、主点火の電流に２次電流を重畳させる構成にすれば、これらの問題を解消することができる。更には、主放電の電流に出来るだけ長い時間、２次電流を重畳させて着火性を高めるためには、主放電の放電時間が長くなるように、例えば１次コイル１１や２次コイル２１の巻数を増してコイルのインダクタンスを増やす。これにより主放電の放電開始電流の先頭値も下げることができ、プラグ電極の消耗を抑制することもできる効果が主放電に２次電流を重畳させる方式にはある。
【０２２０】
・上記各実施形態では、信号制御回路６０ｆは、電流検出抵抗４８により検出される２次電流Ｉ２が、指令値を含む所定範囲、あるいは指令値を下限値とする所定範囲等になるように、スイッチング素子３２の開閉をフィードバック制御した。これに限らず、信号制御回路６０ｆは、２次電流Ｉ２が指令値になるように、スイッチング素子３２の開閉をフィードフォワード制御してもよい。
【０２２１】
・制御装置７０は、エンジンＥＣＵの一部に限らず、駆動源としてのエンジン及びモータを制御するハイブリッドＥＣＵの一部や、ＭＧ（Motor Generator）を制御するＭＧＥＣＵの一部により構成されていてもよい。
【０２２２】
・点火装置１０を、ガソリンとの混合燃料や、ガソリン以外の燃料を用いる火花点火式のエンジンに適用することもできる。
【符号の説明】
【０２２３】
１０…点火装置、１１…１次コイル、２０…点火コイル、２１…２次コイル、３０…主点火回路、４０…エネルギ投入回路、６０…制御回路、６５…第１信号線、６６…第２信号線、７０…制御装置、８０…点火プラグ、１２０…点火コイル、１４０…エネルギ投入回路。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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