(57)【要約】【課題】エネルギ投入用の共通の信号線の分岐部分における接続信頼性を確保し、分岐部分の大型化や柔軟性の低下を抑制して設置の自由度を向上させた、内燃機関の点火制御システムを提供する。【解決手段】ＩＧＴ生成部１０１及びＩＧＷ生成部１０２を有する制御装置１００が、ＩＧＴ信号線Ｌ１及びＩＧＷ信号線Ｌ２を介して、複数の点火装置１０と接続される内燃機関の点火制御システム１であって、ＩＧＷ信号線Ｌ２は、共通の主信号線Ｌ２１から順次二股状に分岐する複数の二股分岐部５ａ〜５ｄを有しており、複数の二股分岐部５ａ〜５ｄは、それぞれ、複数の点火装置１０のうちの１つに対応すると共に、対応する点火装置１０の内部においてエネルギ投入回路部４と接続される分岐線路Ｌ２２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の複数の気筒に対応する複数の点火装置（１０）と、複数の上記点火装置を制御するための信号を出力する制御装置（１００）と、を備える内燃機関の点火制御システム（１）であって、
上記点火装置は、
一次コイル（２１）を流れる一次電流（Ｉ１）の増減により、点火プラグ(Ｐ)に接続される二次コイル（２２）に放電エネルギを発生させる点火コイル（２）と、上記一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部（３）と、上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流（Ｉ２）に対して、電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部（４）と、を有し、
上記制御装置は、
上記主点火動作を制御する主点火信号（ＩＧＴ）を生成するＩＧＴ生成部（１０１）と、上記エネルギ投入動作を制御するエネルギ投入信号（ＩＧＷ）を生成するＩＧＷ生成部（１０２）と、を有すると共に、上記主点火信号を送信するためのＩＧＴ信号線（Ｌ１）及び上記エネルギ投入信号を送信するためのＩＧＷ信号線（Ｌ２）を介して、複数の上記点火装置と接続されており、
上記ＩＧＷ信号線は、一端が上記制御装置に接続される共通の主信号線（Ｌ２１）と、上記主信号線から順次二股状に分岐する複数の二股分岐部（５ａ〜５ｄ）と、を有しており、複数の上記二股分岐部は、それぞれ、複数の上記点火装置のうちの１つに対応すると共に、対応する上記点火装置の内部において上記エネルギ投入回路部と接続される分岐線路（Ｌ２２）を有する、内燃機関の点火制御システム。
【請求項２】
複数の上記二股分岐部は、それぞれ、上記分岐線路と一対をなす主線路（Ｌ２１１）を有し、上記主線路は、互いに直列に接続されて、上記主信号線の一部を形成している、請求項１に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項３】
複数の上記二股分岐部は、それぞれ、対応する上記点火装置の内部、又は、対応する上記点火装置との接続端部に設けられる、請求項２に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項４】
上記点火装置は、上記ＩＧＴ信号線が接続されるＩＧＴ入力端子（Ｔ１）と、上記主信号線が接続されるＩＧＷ入力端子（Ｔ２）及びＩＧＷ出力端子（Ｔ３）とを有するコネクタ部（Ｃ）を備えており、
上記二股分岐部は、上記点火装置の内部において、上記ＩＧＷ入力端子と上記エネルギ投入回路部との間に設けられ、上記主線路は上記ＩＧＷ出力端子に接続される、請求項３に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項５】
上記点火装置は、上記ＩＧＴ信号線が接続されるＩＧＴ入力端子（Ｔ１）と、上記主信号線が接続されるＩＧＷ入力端子（Ｔ２）及びＩＧＷ出力端子（Ｔ３）とを有するコネクタ部を備えており、
上記二股分岐部は、上記コネクタ部と接続される上記主信号線の接続端子部（Ｃ１）に設けられる、請求項３に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項６】
上記点火装置は、上記エネルギ投入回路部の異常を検出したときに、上記主信号線の信号をオフ状態となるレベルに固定させる信号レベル固定部（５５）を備える、請求項４又は５に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項７】
上記制御装置は、上記ＩＧＷ信号線の信号経路に接続されて、上記エネルギ投入信号をモニタするＩＧＷモニタ部（１０３）を備えている、請求項２〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項８】
上記ＩＧＷモニタ部には、上記ＩＧＷ信号線の信号経路の末端側となり、上記主信号線から最後に分岐する上記二股分岐部の上記主線路からの信号が入力されており、上記ＩＧＷモニタ部は、上記末端側から入力される信号を、上記ＩＧＷ生成部から上記主信号線の一端側に出力される上記エネルギ投入信号と比較して、異常の有無を判定する、請求項７に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項９】
上記ＩＧＷ信号線は、上記主信号線から最後に分岐する上記二股分岐部の上記主線路を、上記ＩＧＷ生成部に接続して、上記ＩＧＷ生成部から上記エネルギ投入信号を送信するための副信号線（Ｌ２３）を有する、請求項２〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の点火制御システム。
【請求項１０】
上記点火コイルは、上記一次コイルが主一次コイル（２１ａ）及び副一次コイル（２１ｂ）を有する構成であり、上記エネルギ投入回路部は、上記副一次コイルへの通電を制御することにより、上記エネルギ投入動作を制御する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の点火制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の点火を制御する点火制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火花点火式の車両エンジンにおける点火制御システムは、気筒ごとに設けられる点火プラグに、一次コイルと二次コイルを有する点火コイルを接続し、一次コイルへの通電遮断時に二次コイルに発生する高電圧を印加して、火花放電を発生させる点火装置を備えている。また、火花放電による混合気への着火性を高めるために、火花放電の開始後に、放電エネルギを投入する手段を設けて、火花放電を継続可能とした点火装置がある。
【０００３】
その際に、１つの点火コイルによる点火動作を繰り返す複数回点火を行うことも可能であるが、より安定した点火制御を行うために、主点火動作によって発生した火花放電中に、放電エネルギを追加して、二次電流を重畳的に増加させるようにしたものがある。例えば、特許文献１には、１気筒毎に２系統の点火エネルギ供給手段が設けられており、一方の系統の点火エネルギ供給手段による放電と他方の系統の点火エネルギ供給手段による放電とが重畳して出力されるように構成された点火装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１に開示される点火装置は、例えば、２系統の点火エネルギ供給手段として２組の点火コイルを備えており、一方の点火コイルによる主点火の後に、他方の点火コイルを用いて継続して同一方向の二次電流を流し、火花放電を同一方向のままで継続させることにより、着火性を改善している。このとき、主点火後のエネルギ投入のタイミングを指示する信号を、各気筒に共通の信号線を介して送信することで、エンジンの気筒数によらずエネルギ投入が実施可能となる。また、共通の信号線の信号レベルをモニタすることで、他方の点火コイルの異常を検知可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０１０３１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１において、点火装置にエネルギ投入するための共通の信号線は、一方がエンジン制御装置に接続されており、他方が途中で気筒数に応じた数に分岐して、分岐した各信号線が、それぞれ対応する気筒の点火装置に接続されている。このようにすると、エンジン制御装置への一本の信号線の追加で、複数の点火装置へエネルギ投入のための制御信号を出力可能となる。ところが、実際に、一本の信号線を多分岐させたワイヤハーネスを設置しようとすると、以下のような課題があることが判明した。
【０００７】
共通の信号線を途中で分岐させる場合、具体的には、はんだ付けや共カシメ端子等を用いて、一本の信号線の端部に別の信号線を接続する必要がある。その際、一般には、分岐部分を一箇所にして多分岐化することが、作業工数を簡略にする上で望ましいが、一方で、気筒数が多くなると、信号線の分岐部分における接続本数が増えることなどにより、接続信頼性が低下しやすい。また、複数の信号線を一体化することで分岐部分が大型化するだけでなく、剛性が高くなるために、車両内におけるワイヤハーネス設置の自由度が低下する。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、点火装置に共通の信号線を用いてエネルギ投入する構成において、信号線の分岐部分の接続信頼性を向上させ、分岐部分の大型化や柔軟性の低下を抑制して、信号線設置の自由度を向上させることが可能であり、小型で信頼性の高い内燃機関の点火制御システム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】
【０００９】
本発明の一態様は、
内燃機関の複数の気筒に対応する複数の点火装置（１０）と、複数の上記点火装置を制御するための信号を出力する制御装置（１００）と、を備える内燃機関の点火制御システム（１）であって、
上記点火装置は、
一次コイル（２１）を流れる一次電流（Ｉ１）の増減により、点火プラグ(Ｐ)に接続される二次コイル（２２）に放電エネルギを発生させる点火コイル（２）と、上記一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部（３）と、上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流（Ｉ２）に対して、電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部（４）と、を有し、
上記制御装置は、
上記主点火動作を制御する主点火信号（ＩＧＴ）を生成するＩＧＴ生成部（１０１）と、上記エネルギ投入動作を制御するエネルギ投入信号（ＩＧＷ）を生成するＩＧＷ生成部（１０２）と、を有すると共に、上記主点火信号を送信するためのＩＧＴ信号線（Ｌ１）及び上記エネルギ投入信号を送信するためのＩＧＷ信号線（Ｌ２）を介して、複数の上記点火装置と接続されており、
上記ＩＧＷ信号線は、一端が上記制御装置に接続される共通の主信号線（Ｌ２１）と、上記主信号線から順次二股状に分岐する複数の二股分岐部（５ａ〜５ｄ）と、を有しており、複数の上記二股分岐部は、それぞれ、複数の上記点火装置のうちの１つに対応すると共に、対応する上記点火装置の内部において上記エネルギ投入回路部と接続される分岐線路（Ｌ２２）を有する、内燃機関の点火制御システムにある。
【発明の効果】
【００１０】
上記点火制御システムにおいて、複数の点火装置は、制御装置から送信される主点火信号ＩＧＴに基づいて主点火動作を行い、さらに、エネルギ投入信号ＩＧＷに基づいてエネルギ投入動作を実施する。このとき、エネルギ投入信号ＩＧＷを送信するためのＩＧＷ信号線は、共通の主信号線から二股分岐部を順次分岐させたコンパクトな構成であり、主信号線から分岐する二股分岐部の接続の信頼性を向上可能となる。
【００１１】
また、共通の主信号線の一箇所に分岐が集中しないので、分岐部の大型化や柔軟性の低下が抑制されて、ワイヤハーネスの配置の自由度が向上する。したがって、車両搭載スペースの増大を抑制し、限られた車両内スペースを有効利用することができる。さらに、例えば、共通の主信号線の複数個所における信号をモニタすることで、断線等の異常を検出することができ、システムの信頼性を高めることができる。
【００１２】
以上のごとく、上記態様によれば、点火装置に共通の信号線を用いてエネルギ投入する構成において、信号線の分岐部分の接続信頼性を向上させ、分岐部分の大型化や柔軟性の低下を抑制して、信号線設置の自由度を向上させることが可能であり、小型で信頼性の高い内燃機関の点火制御システムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、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り、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１における、内燃機関の点火制御システムの全体概略構成図。
【図２】実施形態１における、内燃機関の点火制御システムに用いられる点火装置の一例を示す回路構成図。
【図３】実施形態１における、点火制御システムを構成する点火装置の縦断面図。
【図４】実施形態１における、点火制御システムを構成する点火装置の横断面における信号線の接続構造を示す図。
【図５】実施形態１における、点火制御システムの制御装置にて生成される各種信号と、点火装置における点火動作、及び、制御装置のＩＧＷモニタ部に入力される信号の関係を示すタイムチャート図。
【図６】実施形態１における、点火制御システムを構成する制御装置にて実行される異常判定処理のフローチャート図。
【図７】実施形態１における、点火制御システムの制御装置にて実行されるエネルギ投入動作の制御フローチャート図。
【図８】実施形態２における、内燃機関の点火制御システムの全体概略構成図。
【図９】実施形態２における、ＩＧＷ信号線と点火装置との接続端部の構成例を示すＩＧＷ信号線の接続端子の概略構成図。
【図１０】実施形態３における、点火制御システムの制御装置と点火装置との間の信号線の接続構造例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態１）
内燃機関の点火制御システムに係る実施形態１について、図１〜図７を参照して説明する。
図１において、点火制御システム１は、例えば、車載用の火花点火式エンジンに適用されて、気筒毎に設けられる点火プラグＰの点火を制御する。点火制御システム１は、図示しないエンジンの複数の気筒に対応する複数の点火装置１０と、複数の点火装置１０を制御するための信号を出力する制御装置としての、エンジン用電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵ；Electronic Control Unitと略称する）１００とを備えている。
【００１５】
複数の点火装置１０は、それぞれ、点火コイル２と、主点火回路部３と、エネルギ投入回路部４と、を有している。図２に構成例を示すように、点火コイル２は、一次コイル２１を流れる一次電流Ｉ１の増減により、点火プラグＰに接続される二次コイル２２に放電エネルギを発生させるものであり、主点火回路部３は、一次コイル２１への通電を制御して、点火プラグＰに火花放電を生起する主点火動作を行う。エネルギ投入回路部４は、主点火動作により二次コイル２２を流れる二次電流Ｉ２に対して、電流を重畳させるエネルギ投入動作を行う。
【００１６】
エンジンＥＣＵ１００は、点火動作を制御する主点火信号ＩＧＴを生成するＩＧＴ生成部１０１と、エネルギ投入動作を制御するエネルギ投入信号ＩＧＷを生成するＩＧＷ生成部１０２と、を有する。また、エンジンＥＣＵ１００は、主点火信号ＩＧＴを送信するためのＩＧＴ信号線Ｌ１及びエネルギ投入信号ＩＧＷを送信するためのＩＧＷ信号線Ｌ２を介して、複数の点火装置１０と接続されている。これにより、ＩＧＴ生成部１０１にて生成された主点火信号ＩＧＴと、ＩＧＷ生成部１０２にて生成されたエネルギ投入信号ＩＧＷとが、それぞれ所定のタイミングで、複数の点火装置１０に送信可能となっている。
【００１７】
ここで、ＩＧＷ信号線Ｌ２は、一端がエンジンＥＣＵ１００に接続される共通の主信号線Ｌ２１と、主信号線Ｌ２１から順次二股状に分岐する複数の二股分岐部５ａ〜５ｄと、を有する。複数の二股分岐部５ａ〜５ｄは、それぞれ、複数の点火装置１０のうちの１つに対応すると共に、対応する点火装置１０の内部においてエネルギ投入回路部４と接続される分岐線路Ｌ２２を有している。
【００１８】
具体的には、複数の二股分岐部５ａ〜５ｄは、それぞれ、分岐線路Ｌ２２と一対をなす主線路Ｌ２１１を有し、各主線路Ｌ２１１は、互いに直列に接続されて、主信号線Ｌ２１の一部を構成している。このとき、複数の二股分岐部５ａ〜５ｄの分岐位置は、それぞれ、対応する点火装置１０の内部、又は、対応する点火装置１０との接続端部に設けられることが望ましい。
【００１９】
好適には、各点火装置１０は、ＩＧＴ信号線Ｌ１が接続されるＩＧＴ入力端子Ｔ１と、主信号線Ｌ２１が接続されるＩＧＷ入力端子Ｔ２及びＩＧＷ出力端子Ｔ３とを有するコネクタ部Ｃを備える。このとき、二股分岐部５ａ〜５ｄは、各点火装置１０の内部において、ＩＧＷ入力端子Ｔ１とエネルギ投入回路部４との間に設けられ、その主線路Ｌ２１１は、ＩＧＷ出力端子Ｔ２に接続されることで、点火装置１０の外部へ取り出される。
また、各点火装置１０には、エネルギ投入回路部４の異常を検出したときに、主信号線Ｌ２１の信号をオフ状態となるレベルに固定させる信号レベル固定部５５を設けることができる。
【００２０】
さらに、エンジンＥＣＵ１００は、ＩＧＷ信号線Ｌ２の信号経路に接続されて、エネルギ投入信号ＩＧＷをモニタするＩＧＷモニタ部１０３を備える構成とすることができる。
ＩＧＷモニタ部１０３には、例えば、ＩＧＷ信号線Ｌ２の信号経路の末端側となり、主信号線Ｌ２１から最後に分岐する二股分岐部５ｄの主線路Ｌ２１１からの信号が入力される。ＩＧＷモニタ部１０３は、この末端側から入力される信号を、ＩＧＷ生成部１０２から主信号線Ｌ２１の一端側に出力されるエネルギ投入信号ＩＧＷと比較して、異常の有無を判定することができる。
【００２１】
以下、点火制御システム１を構成する点火装置１０及びエンジンＥＣＵ１００について、詳細に説明する。
本形態の点火制御システム１が適用されるエンジンは、例えば、４気筒エンジンであり（以下、気筒番号を＃１〜＃４として示す）、各気筒に対応して点火プラグＰが設けられると共に（例えば、図１中に、Ｐ＃１〜Ｐ＃４として示す）、点火プラグＰのそれぞれに対応して点火装置１０（例えば、図１中に、１０＃１〜１０＃４として示す）が設けられる。ここでは、気筒数に応じて４つの点火装置１０が設けられ、各点火装置１０には、エンジンＥＣＵ１００から、主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷがそれぞれ送信され、点火コイル２への通電が制御される。
【００２２】
点火プラグＰは、対向する中心電極Ｐ１と接地電極Ｐ２とを備える公知の構成であり、両電極の先端間に形成される空間を、火花ギャップＧとしている。点火装置１０は、主点火信号ＩＧＴによって主点火回路部３を作動させ、点火プラグＰに対する主点火動作を実施する。具体的には、主点火信号ＩＧＴに基づいて点火コイル２に発生する放電エネルギが供給されることにより、火花ギャップＧに火花放電が生起し、図示しないエンジン燃焼室内の混合気への着火が可能となる。また、主点火後に、エネルギ投入信号ＩＧＷに基づいて、点火装置１０のエネルギ投入回路部４が作動し、点火コイル２へのエネルギ投入動作が実施されて、火花放電が継続される。
【００２３】
エンジンＥＣＵ１００は、ＩＧＴ生成部１０１において、気筒毎に主点火信号ＩＧＴを生成し（例えば、図１中に、ＩＧＴ＃１〜ＩＧＴ＃４として示す）、気筒別のＩＧＴ信号線Ｌ１を介して（例えば、図１中に、Ｌ１＃１〜Ｌ１＃４として示す）、対応する気筒の点火装置１０に送信する。また、ＩＧＷ生成部１０２において、各気筒に対応するエネルギ投入信号ＩＧＷ（例えば、図５中に、ＩＧＷ＃１〜ＩＧＷ＃４として示す）を生成し、各気筒に共通の主信号線Ｌ２１を有するＩＧＷ信号線Ｌ２を介して送信する。
【００２４】
また、エンジンＥＣＵ１００には、ＩＧＷモニタ部１０３が設けられ、送信されたエネルギ投入信号ＩＧＷを、例えば複数箇所でモニタして、エネルギ投入信号ＩＧＷの出力異常やＩＧＷ信号線Ｌ２の断線、又は、点火装置１０のエネルギ投入回路部４における動作や回路の異常等を検出可能となる。本形態において、ＩＧＷモニタ部１０３は、第１モニタ端子Ｍ１と第２モニタ端子Ｍ２とを有する。
【００２５】
各点火装置１０のコネクタ部Ｃには、それぞれ、ＩＧＴ信号線Ｌ１が接続されるＩＧＴ入力端子Ｔ１と、ＩＧＷ信号線Ｌ２が接続されるＩＧＷ入力端子Ｔ２及びＩＧＷ出力端子Ｔ３が設けられる。気筒毎に設けられる４本のＩＧＴ信号線Ｌ１（Ｌ１＃１〜Ｌ１＃４）は、それぞれ、一端がＩＧＴ生成部１０１に接続され、他端が各気筒の点火装置１０の内部において、主点火回路部３及びエネルギ投入回路部４に接続される。
また、図示しない電源に接続する電源端子Ｔ４が設けられ、電源線Ｌ３を介して、点火コイル２に通電可能となっている。コネクタ部Ｃには、これら端子の他、図示しないグランド端子Ｔ５が設けられる。
【００２６】
ＩＧＷ信号線Ｌ２の主信号線Ｌ２１は、一端がＩＧＷ生成部１０２に接続され、他端が、４つの点火装置１０のＩＧＷ入力端子Ｔ２及びＩＧＷ出力端子Ｔ３を経由して、各点火装置１０の内部を順に通過する。その際に、各点火装置１０の内部において、主信号線Ｌ２１から二股状に分岐線路Ｌ２２が次々と分岐して、二股分岐部５ａ〜５ｄが形成される。
【００２７】
このとき、ＩＧＷ生成部１０２と４つの点火装置１０の間に配設される共通の主信号線Ｌ２１は、まず、４つの点火装置１０のうちの１つ（例えば、＃１気筒に対応する点火装置＃１）のＩＧＷ入力端子Ｔ２に接続され、点火装置１０（＃１気筒）の内部において、二股状に分岐する。二股分岐部５ａにおいて、分岐点５１に連なる一方は、分岐線路Ｌ２２となって、エネルギ投入回路部４に接続される。分岐点５１に連なる他方は、分岐線路Ｌ２２と対をなす主線路Ｌ２１１であり、主信号線Ｌ２１の一部を形成する。主線路Ｌ２１１は、ＩＧＷ出力端子Ｔ３に接続されて、外部へ取り出される。
【００２８】
点火装置１０（＃１）の外部において、ＩＧＷ出力端子Ｔ３から取り出される主信号線Ｌ２１は、他の点火装置１０（例えば、＃２気筒に対応する点火装置１０＃２）のＩＧＷ入力端子Ｔ２に接続される。点火装置１０（＃２）の内部においても、同様に、二股状に分岐する二股分岐部５ｂが形成され、一方が分岐線路Ｌ２２としてエネルギ投入回路部４に接続され、他方が主線路Ｌ２１１としてＩＧＷ出力端子Ｔ３に接続されて、外部へ取り出される。さらに、点火装置１０（＃３、＃４）についても、同様の構成の二股分岐部５ｃ、５ｄが設けられる。
【００２９】
このようにして、ＩＧＷ信号線Ｌ２は、４つの点火装置１０の内部を＃１気筒〜＃４気筒の順に通過しながら、その途中の各点火装置１０の内部において、二股分岐部５ａ〜５ｄを次々分岐させる。このとき、二股分岐部５ａ〜５ｄの各主線路Ｌ２１１は、各点火装置１０の外部に配置される主信号線Ｌ２１と、ＩＧＷ入力端子Ｔ２及びＩＧＷ出力端子Ｔ３を介して、互いに直列に接続されて、一連なりの主信号線Ｌ２１となる信号線路が形成される。
【００３０】
二股分岐部５ａ〜５ｄにおいて、主信号線Ｌ２１から分岐する分岐線路Ｌ２２は、それぞれエネルギ投入回路部４に接続される。これにより、主信号線Ｌ２１に送信されるのと同じエネルギ投入信号ＩＧＷが、各点火装置１０のエネルギ投入回路部４に、それぞれ入力される。エネルギ投入回路部４は、例えば、ＩＧＴ信号線Ｌ１を介して入力される主点火信号ＩＧＴとの論理積等により、気筒別のエネルギ投入信号ＩＧＷを判別することができ、エネルギ投入信号ＩＧＷに基づくエネルギ投入動作が実施可能となる。
【００３１】
＃４気筒の点火装置１０の内部には、ＩＧＷ信号線Ｌ２の主信号線Ｌ２１から最後に分岐する二股分岐部５ｄが形成される。二股分岐部５ｄの主線路Ｌ２１１は、ＩＧＷ出力端子Ｔ３に接続されて外部へ取り出され、ＩＧＷ信号線Ｌ２の末端となる主信号線Ｌ２１を介して、ＩＧＷモニタ部１０３の第２モニタ端子Ｍ２に接続される。また、エンジンＥＣＵ１００の内部において、ＩＧＷ信号線Ｌ２の一端側から分岐する信号線Ｌ２０が、ＩＧＷモニタ部１０３の第１モニタ端子Ｍ１に接続される。これにより、ＩＧＷモニタ部１０３において、ＩＧＷ生成部１０２から出力された直後のエネルギ投入信号ＩＧＷと、４つの点火装置１０を通過した主信号線Ｌ２１の末端における信号とを比較可能となる。
【００３２】
このとき、エンジンＥＣＵ１００と＃４気筒の点火装置１０の間、又は、＃１〜＃４気筒の点火装置１０の間を接続する配線や、各点火装置１０の内部回路に断線等の異常があると、第２モニタ端子Ｍ２に入力される信号が、出力したエネルギ投入信号ＩＧＷと一致しなくなる（例えば、図５のＩＧＷ断線時参照）。そこで、ＩＧＷモニタ部１０３では、第１モニタ端子Ｍ１によって、主信号線Ｌ２１の一端側のエネルギ投入信号ＩＧＷをモニタする一方、第２モニタ端子Ｍ２によって、ＩＧＷ信号線Ｌ２の信号経路の末端側となる、二股分岐部５ｄに連なる主信号線Ｌ２１からの信号をモニタし、エンジンＥＣＵ１００からの指示と、これら信号を比較することで、断線等の異常の検出を可能にしている。
【００３３】
また、各点火装置１０内には、信号レベル固定部５５を構成する回路異常判定部５３とスイッチング素子５４が設けられる。信号レベル固定部５５は、例えば、回路異常判定部５３によって、エネルギ投入回路部４の動作に何らかの異常を検出したときに、スイッチング素子５４を駆動して、主信号線Ｌ２１の信号をオフ状態となるレベル（例えば、Ｌレベル）に固定させる。
スイッチング素子５４は、バイポーラトランジスタ、例えば、ＮＰＮトランジスタであり、ベース端子に入力する駆動電圧に応じて、ベース電流が制御されることにより、コレクタ端子とエミッタ端子の間が導通又は遮断される。
【００３４】
具体的には、二股分岐部５ａ〜５ｄの分岐点５１とＩＧＷ出力端子Ｔ３との間において、主線路Ｌ２１１とグランド端子との間にスイッチング素子５４が接続され、回路異常判定部５３によってオンオフ駆動されるようになっている。通常状態では、スイッチング素子５４はオフされて、主線路Ｌ２１１とグランド端子との間は遮断されている。回路異常判定部５３は、例えば、エネルギ投入信号ＩＧＷの入力時にエネルギ投入回路部４によるエネルギ投入動作の二次電流Ｉ２や点火コイル２の一次電流Ｉ１等をモニタして、その異常の有無を判定すると共に、異常が検出されたときにスイッチング素子５４をオン駆動するように構成されている。これにより、信号レベル固定部５５が作動すると、主線路Ｌ２１１がグランド電位に接続され、エンジンＥＣＵ１００からの指示とは無関係に信号がＬレベルに固定される（例えば、図５のＩＧＷ＃３参照）。なお、Ｌレベルへの固定は、次の気筒のエネルギ投入信号ＩＧＷが出力されるまでの間に復帰するように、エネルギ投入信号ＩＧＷや主点火信号ＩＧＴとの論理回路とタイマー回路を組み合わせて実現している。
【００３５】
この場合も、ＩＧＷモニタ部１０３において、第２モニタ端子Ｍ２に入力される信号をモニタし、エンジンＥＣＵ１００からの指示と第２モニタ端子Ｍ２に入力される信号を比較することにより、エネルギ投入回路部４の異常検出結果の判定が可能になる。
ＩＧＷモニタ部１０３の作動については、詳細を後述する。
【００３６】
図２に、点火装置１０の具体的構成の一例を示すように、点火コイル２は、例えば、一次コイル２１を、主一次コイル２１ａ及び副一次コイル２１ｂを有する構成とすることができる。その場合には、主点火回路部３は、主一次コイル２１ａへの通電を制御することにより、主点火動作を制御し、エネルギ投入回路部４は、副一次コイル２１ｂへの通電を制御することにより、エネルギ投入動作を制御する。
このとき、点火コイル２は、一次コイル２１となる主一次コイル２１ａ又は副一次コイル２１ｂと、二次コイル２２とが、互いに磁気結合されて、公知の昇圧トランスを構成している。二次コイル２２の一端は、点火プラグＰの中心電極Ｐ１に接続されており、他端は、第１ダイオード２２１及び二次電流検出抵抗Ｒ１を介して接地されている。第１ダイオード２２１は、アノード端子が二次コイル２２に接続しカソード端子が二次電流検出抵抗Ｒ１に接続するように配置されて、二次コイル２２を流れる二次電流Ｉ２の方向を規制している。
【００３７】
主一次コイル２１ａと副一次コイル２１ｂとは直列に接続されると共に、車両バッテリ等の直流電源Ｂに対して並列に接続される。具体的には、主一次コイル２１ａの一端と副一次コイル２１ｂの一端との間に中間タップ２３が設けられており、中間タップ２３には、直流電源Ｂに至る電源線Ｌ３が接続されている。主一次コイル２１ａの他端は、主点火用のスイッチング素子（以下、主点火スイッチと略称する）ＳＷ１を介して接地され、副一次コイル２１ｂの他端は、放電継続用のスイッチング素子（以下、放電継続スイッチと略称する）ＳＷ２を介して接地されている。
これにより、主点火スイッチＳＷ１又は放電継続スイッチＳＷ２のオン駆動時に、一次コイル２１ａ又は副一次コイル２１ｂへ直流電源Ｂへの通電が可能となっている。
【００３８】
このとき、一次コイル２１である主一次コイル２１ａ又は副一次コイル２１ｂの巻数と二次コイル２２の巻数との比である巻数比を十分大きくすることで、巻数比に応じた所定の高電圧を、二次コイル２２に発生させることができる。主一次コイル２１ａと副一次コイル２１ｂとは、直流電源Ｂからの通電時に生じる磁束の向きが逆方向になるように巻回され、副一次コイル２１ｂの巻数は、主一次コイル２１ａの巻数よりも少なく設定される。これにより、主一次コイル２１ａへの通電の遮断で発生した電圧によって点火プラグＰの火花ギャップＧに放電が発生した後に、副一次コイル２１ｂへの通電により同じ向きの重畳磁束を生じさせて、重畳的に放電エネルギを増加させることができる。
【００３９】
図３に示すように、点火コイル２は、一次コイル２１及び二次コイル２２を、例えば、軸状のコア２４の周りに配置される筒状の一次コイル用ボビン２５及び二次コイル用ボビン２６に巻回することにより、一体的に構成される。点火コイル２は、点火装置１０の回路部を構成する回路モジュールＭと共に筐体２０内に収容されており、筐体２０内に充填される絶縁性樹脂２０２によって樹脂封止されている。筐体２０内において、点火コイル２と回路モジュールＭとの間は仕切壁２０１にて区画されており、回路モジュールＭに隣接する筐体２０の外壁には、コネクタ部Ｃが一体的に設けられる。コネクタ部Ｃは、筒状のハウジングＨとその内側に収容されるコネクタ端子Ｔからなる。
【００４０】
図４に示すように、コネクタ部ＣのハウジングＨ内には、コネクタ端子Ｔとして５つの端子が設けられ、両端に配置される電源端子Ｔ４とグランド端子Ｔ５との間に、ＩＧＴ入力端子Ｔ１とＩＧＷ入力端子Ｔ２及びＩＧＷ出力端子Ｔ３が、この順で配設されている。エンジンＥＣＵ１００側から延びる接続端子部Ｃ１は、コネクタ部ＣのハウジングＨ内に挿通嵌合され、コネクタ端子Ｔの各端子と接続される。接続端子部Ｃ１は、エンジンＥＣＵ１００側のＩＧＴ信号線Ｌ１、ＩＧＷ信号線Ｌ２が、コネクタ部ＣのＩＧＴ入力端子Ｔ１、ＩＧＷ入力端子Ｔ２に接続され、ＩＧＷ出力端子Ｔ３に一端が接続されるＩＧＷ信号線Ｌ２は、他端が、他の点火装置１０に対応する接続端子部Ｃ１を構成している。コネクタ部Ｃの電源端子Ｔ４とグランド端子Ｔ５には、電源線Ｌ３、グランド線Ｌ４が接続される。
【００４１】
図２において、主点火回路部３は、主点火スイッチＳＷ１と、主点火スイッチＳＷ１をオンオフ駆動する主点火動作用のスイッチ駆動回路（以下、主点火用駆動回路と称する）３１と、を備えて構成される。主点火スイッチＳＷ１は、電圧駆動型のスイッチング素子、例えば、ＩＧＢＴ（すなわち、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）であり、ゲート端子に入力する駆動信号に応じて、ゲート電位が制御されることにより、コレクタ端子とエミッタ端子の間が導通又は遮断される。主点火スイッチＳＷ１のコレクタ端子は、主一次コイル２１ａの他端に接続され、エミッタ端子は接地されている。
【００４２】
主点火用駆動回路３１は、主点火信号ＩＧＴに対応させて駆動信号を生成し、主点火スイッチＳＷ１をオン駆動又はオフ駆動する。具体的には（例えば、図５に示すＩＧＴ＃１参照）、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりで、主点火スイッチＳＷ１をオンすると、主一次コイル２１ａへの通電が開始され、一次電流Ｉ１が流れる。次いで、主点火信号ＩＧＴの立ち下がりで主点火スイッチＳＷ１をオフすると、主一次コイル２１ａへの通電が遮断され、相互誘導作用により二次コイル２２に高い二次電圧Ｖ２が発生する。この二次電圧Ｖ２が、点火プラグＰの火花ギャップＧに印加されて、火花放電が発生し、二次電流Ｉ２が流れる。
【００４３】
エネルギ投入回路部４は、放電継続スイッチＳＷ２と、放電継続スイッチＳＷ２をオンオフ駆動するための駆動信号を出力して副一次コイル２１ｂの通電を制御する副一次コイル制御回路４１と、エネルギ投入動作時の目標二次電流値Ｉ２tgtの設定値を検出する目標二次電流値検出回路４２と、二次電流Ｉ２をフィードバック制御するための信号を生成する二次電流フィードバック回路（例えば、図２中にＩ２Ｆ／Ｂとして示す）４３と、を備えて構成される。
【００４４】
また、副一次コイル２１ｂに接続される還流経路Ｌ３１を開閉するスイッチング素子（以下、還流スイッチと略称する）ＳＷ３が設けられ、副一次コイル制御回路４１からの駆動信号によりスイッチング動作するようになっている。
放電継続スイッチＳＷ２及び還流スイッチＳＷ３は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（すなわち、電界効果型トランジスタ）であり、放電継続スイッチＳＷ２のドレイン端子は、副一次コイル２１ｂの他端に接続され、ソース端子は接地されている。
【００４５】
目標二次電流値検出回路４２は、エンジンＥＣＵ１００から指示される、目標二次電流値Ｉ２tgtの設定値を検出して、二次電流フィードバック回路４３に送信する。目標二次電流値Ｉ２tgtは、エンジンＥＣＵ１００において、エンジン運転状態等に応じて予め設定され、例えば、主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷのパルス波形情報（例えば、立ち上がりの位相差）として指示される。
二次電流フィードバック回路４３は、目標二次電流値Ｉ２tgtの設定値と、二次電流検出抵抗Ｒ１に基づく二次電流Ｉ２の検出値とを比較し、比較結果に基づくフィードバック信号を副一次コイル制御回路４１へ出力する。
【００４６】
還流経路Ｌ３１は、副一次コイル２１ｂの他端（すなわち、主一次コイル２１ａと反対側）と電源線Ｌ３との間に設けられる。還流スイッチＳＷ３のドレイン端子は、副一次コイル２１ｂの他端と放電継続スイッチＳＷ２との接続点に接続し、ソース端子は、第２ダイオード１１を介して電源線Ｌ３に接続される。また、電源線Ｌ３には、還流経路Ｌ３１との接続点と直流電源Ｂとの間に、第３ダイオード１２が設けられる。第２ダイオード１１は電源線Ｌ３へ向かう方向を順方向とし、第３ダイオード１２は一次コイル２１へ向かう方向を順方向としている。これにより、放電継続スイッチＳＷ２のオフ時に、還流スイッチＳＷ３をオンとすることで、還流経路Ｌ３１を介して、副一次コイル２１ｂの他端と電源線Ｌ３とが接続される。したがって、副一次コイル２１ｂへの通電遮断時に還流電流が流れ、副一次コイル２１ｂの電流が緩やかに変化するので、二次電流Ｉ２の急激な低下を抑制可能となる。
【００４７】
次に、図５を参照しながら、エンジンＥＣＵ１００による点火制御とＩＧＷモニタ部１０３の作動について説明する。上述したように、エンジンＥＣＵ１００のＩＧＴ生成部１０１からは、各気筒に対応する主点火信号ＩＧＴが、例えば、ＩＧＴ＃１〜ＩＧＴ＃３〜ＩＧＴ＃４〜ＩＧＴ＃２の順に、対応するＩＧＴ信号線Ｌ１に出力される。これに伴い、各気筒の点火装置１０において、主点火回路部３が作動し、点火コイル２の主点火動作を開始させる。すなわち、図５中の＃１気筒として示すように、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりで主一次コイル２１ａへの通電を開始し立ち下がりで遮断して、二次コイル２２に高い二次電圧Ｖ２を発生させて、主点火動作を開始する。
【００４８】
一方、エンジンの運転領域がエネルギ投入領域にある場合には、主点火動作を開始したあとに、ＩＧＷ生成部１０２において、放電電流を重畳させるためのエネルギ投入信号ＩＧＷが生成され、ＩＧＷ信号線Ｌ２へ出力される。エネルギ投入信号ＩＧＷも、主点火信号ＩＧＴと同様に、例えば、ＩＧＷ＃１〜ＩＧＷ＃３〜ＩＧＷ＃４〜ＩＧＷ＃２の順に生成され、共通の主信号線Ｌ２１を介して、各気筒の点火装置１０に同じエネルギ投入信号ＩＧＷが入力される。
【００４９】
エネルギ投入回路部４は、副一次コイル制御回路４１において、例えば、対応する気筒の主点火信号ＩＧＴが入力されているとき（すなわち、Ｈレベルとなっている間）に、主信号線Ｌ２１から入力される信号を、その気筒のエネルギ投入信号ＩＧＷとして抽出し、所定のタイミングでエネルギ投入動作を実施する。その際に、例えば、主点火信号ＩＧＴとエネルギ投入信号ＩＧＷの立ち上がり時間差Ｔａによって指示される目標二次電流値Ｉ２tgtが、目標二次電流値検出回路５において検出され、二次電流フィードバック回路４３に出力される。二次電流フィードバック回路４３は、二次電流検出抵抗Ｒ１に基づく二次電流Ｉ２の検出値を、目標二次電流値Ｉ２tgtの設定値に基づく閾値と比較した結果を、副一次コイル制御回路４１に出力する。
【００５０】
これにより、副一次コイル制御回路４１において、目標二次電流値Ｉ２tgtの設定値が維持されるように副一次コイル２１ｂに通電され、エネルギ投入動作が実施される。エネルギ投入動作が実施されるエネルギ投入期間において、二次コイル２２の二次電圧Ｖ２は、主点火動作時より低い放電維持電圧に保たれる。エネルギ投入期間は、例えば、主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷの立ち下がり信号によって支持され、エネルギ投入信号ＩＧＷの立ち下がりによってエネルギ投入期間が終了すると、副一次コイル２１ｂへの通電が停止されて、二次コイル２２の二次電圧Ｖ２が低下する。
【００５１】
このとき、ＩＧＷモニタ部１０３は、ＩＧＷ生成部１０２から出力したエネルギ投入信号ＩＧＷをそのままモニタする第１モニタ端子Ｍ１と、各点火装置１０を経由した信号をモニタする第２モニタ端子Ｍ２とを備え、これらモニタ値を比較して異常の有無を判定する。具体的には、下記表１に示すように、エンジンＥＣＵ１００からの指示と、第１モニタ端子Ｍ１の入力値（第１モニタ値）とを比較し、さらに、第１モニタ値と第２モニタ端子Ｍ２の入力値（第２モニタ値）とを比較することで、エネルギ投入信号ＩＧＷの信号経路における異常判定が可能となる。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
ＩＧＷモニタ部１０３にて実施される各気筒の点火装置１０におけるＩＧＷ経路異常判定処理を、表１を参照しながら、図６に示すフローチャートにより説明する。
本処理では、気筒番号を＃Ｎ（＃１〜＃４）として、全気筒について順にＩＧＷ経路異常判定処理を行うものとする。その場合には、各気筒について、表１に示すように、エネルギ投入信号ＩＧＷの主信号線Ｌ２１における断線(ＩＧＷ信号断線)や、回路異常判定部５３にモニタされるエネルギ投入回路部４の異常（ＩＧＷ回路異常）を、区別して検出することが可能となる。
また、本処理は、エネルギ投入動作を伴う運転時の他、例えば、エンジン始動前後やエンジン停止時にチェック用の信号を送信して実施することもできる。その場合には、必ずしも全気筒についてＩＧＷ経路異常判定処理を実施しなくともよい。
【００５４】
図６においてＩＧＷ経路異常判定処理を開始すると、まず、ステップＳ１において、エンジンＥＣＵ１００のエネルギ投入指示があり、ＩＧＷ生成部１０２から＃Ｎ気筒に対してエネルギ投入信号ＩＧＷが出力されたか否かを判定する（すなわち、ＩＧＷ信号出力？）。エンジンの運転状態が予め設定されたエネルギ投入動作領域である場合には、エンジンＥＣＵ１００から主点火信号ＩＧＴに続いて、所定のタイミングでエネルギ投入信号ＩＧＷが出力されて、信号電圧レベルが、ＬレベルからＨレベル（例えば、０Ｖから１２Ｖ）に切り替わる。
ステップＳ１が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。
【００５５】
ステップＳ１が肯定判定された場合には（すなわち、表１における信号出力指示が「あり」の状態）、ステップＳ２へ進んで、第１モニタ端子Ｍ１から第１モニタ値を、第２モニタ端子Ｍ２から第２モニタ値を、それぞれ取得する。次いで、ステップＳ３へ進んで、第１モニタ値がエネルギ投入信号ＩＧＷの出力値と同じか否か（すなわち、第１モニタ値＝ＩＧＷ出力値？）を判定する。ステップＳ３が肯定判定された場合には、ステップＳ４へ進み、否定判定された場合には、ステップＳ５へ進む。
【００５６】
ステップＳ４では、第１モニタ値がエネルギ投入信号ＩＧＷの出力値と同じであり（すなわち、表１における第１モニタ値が「指示信号と同じ」状態）、＃Ｎ気筒のエネルギ投入回路部４は正常であると判定される（すなわち、表１における回路異常が「なし」の状態）。この場合には、異常回数のカウントをクリアして（すなわち、異常回数＝０）、その後、ステップＳ６へ進む。
【００５７】
ステップＳ５では、第１モニタ値がエネルギ投入信号ＩＧＷの出力値と異なっており（すなわち、表１における第１モニタ値が「指示信号と異なる」状態）、＃Ｎ気筒のエネルギ投入回路部４に異常があると判定される（すなわち、表１における回路異常が「あり」の状態）。この場合には、異常回数のカウントをインクリメントして（すなわち、異常回数＝異常回数＋１）、ステップＳ６へ進む。
【００５８】
上記図１において、例えば、＃Ｎ気筒のチェック時に、対応する点火装置１０の信号レベル固定部５５が作動している場合、主線路Ｌ２１１がＬレベルに固定されることにより、これと接続される主信号線Ｌ２１も同電位となる。そのために、主信号線Ｌ２１の一端側で検出される第１モニタ値が、エンジンＥＣＵ１００からの指示と異なることになり、これをモニタすることで、異常判定が可能になる。
【００５９】
ステップＳ６では、第２モニタ値がオフ状態の信号レベルか否か（すなわち、第２モニタ値ＯＦＦ？）を判定する。ステップＳ６が否定判定された場合には、ステップＳ７へ進み、さらに、第２モニタ値が第１モニタ値と同じか否か（すなわち、第１モニタ値＝第２モニタ値？）を判定する。
ステップＳ７が肯定判定された場合には、ステップＳ８において、エネルギ投入信号ＩＧＷの信号経路における断線なしと判定される（すなわち、表１における断線が「なし」の状態）。この場合には、断線回数のカウントをクリアして（すなわち、断線回数＝０）、その後、本処理を一旦終了する。
ステップＳ７が否定判定された場合には、そのまま、本処理を一旦終了する。
【００６０】
上記図１において、主信号線Ｌ２１のどこかで断線が生じている場合には、断線箇所より後の気筒にはエネルギ投入信号ＩＧＷが送信されない。言い換えれば、主信号線Ｌ２１の末端となる第２モニタ値がＬレベルに固定されていれば、断線が生じていることになり、これをモニタすることで、断線判定が可能になる。
なお、上記図１において、主信号線Ｌ２１のどこにも断線が生じていない場合には、点火装置１０のエネルギ投入回路部４における回路異常の有無によらず、主信号線Ｌ２１の両端における信号レベルが同電位となる（すなわち、表１における第２モニタ値が「指示信号と同じ」又は「第１モニタ値と同じ」状態）。
【００６１】
ステップＳ６が肯定判定された場合には（すなわち、表１における第２モニタ値が「ＯＦＦ（Ｌ）固定」の状態）、ステップＳ９において、エネルギ投入信号ＩＧＷの信号経路における断線ありと判定される（すなわち、表１における断線が「あり」の状態）。この場合には、断線回数のカウントをインクリメントする（すなわち、断線回数＝断線回数＋１）。その後、本処理を一旦終了する。
【００６２】
このようにして、第１モニタ値及び第２モニタ値から、エネルギ投入信号ＩＧＷの信号経路における回路異常や断線等を検出することができる。
ここで、表１に示すように、ステップＳ５において回路異常ありと判定される状態は、さらに断線なし又は断線ありの場合を含むが、第１モニタ値と第２モニタ値が同じであれば＃Ｎ気筒に回路異常ありとし、第１モニタ値と第２モニタ値が異なりＯＦＦ固定になっている場合には断線ありと判断する。
【００６３】
なお、第１モニタ値と第２モニタ値の取得は、エネルギ投入信号ＩＧＷを出力している間に一定間隔で信号レベルをセンシングして取得し、ＩＧＷ出力指示値と比較してもよいし、ＩＧＷ出力信号との排他的論理和回路等での比較回路で実施してもよい。また、比較する期間は、エネルギ投入信号ＩＧＷの出力期間全域で実施してもよいし、主点火信号ＩＧＴの立ち下がりからエネルギ投入信号ＩＧＷの立ち下がりまでの期間のみや、ＩＧＷ出力期間のうちの回路異常出力タイミングを含む所定のタイミングだけで実施してもよい。
【００６４】
なお、異常回数カウンタと断線回数カウンタの操作は、本実施形態の上記方法に限られるものではない。例えば、上記方法における、異常又は断線カウンタのクリア（すなわち、異常又は断線回数＝０）を、デクリメント（すなわち、異常又は断線回数＝異常又は断線回数−１）に変更して、異常判定と正常判定の重み付けを変更してもよく、さらには、カウンタを使用せずに判定を実施してもよい。
【００６５】
このとき、本処理を全気筒について行うことで、表１に示す関係を用いて、断線箇所を仮に判定することができる。例えば、４つの気筒の点火順序が、＃１⇒＃３⇒＃４⇒＃２であり、エネルギ投入信号ＩＧＷの配線順序が、＃１⇒＃２⇒＃３⇒＃４⇒ＥＣＵである場合には、断線箇所は、以下のように判定される。すなわち、
・＃１気筒で回路正常かつ断線判定の場合は、＃１〜＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
・＃３気筒で回路正常かつ断線判定の場合は、＃３〜＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
・＃４気筒で回路正常かつ断線判定の場合は、＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
・＃２気筒で回路正常かつ断線判定の場合は、＃２〜＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
と各々判定される。
【００６６】
同様にして、各気筒に回路異常がある場合にも、表１に示す関係を用いて、断線箇所をより正確に特定することができる。
この場合には、上記図１において、主信号線Ｌ２１に断線がなければ、主信号線Ｌ２１の一端側における信号と他端側における信号が常に同じになるので（すなわち、表１における第２モニタ値が「第１モニタ値と同じ」状態）、異常時の信号レベルをＩＧＷ信号の全期間をＬレベルとしないことで、断線時と区別可能とし、信号経路におけるより詳細な異常判定が実施可能となる。
例えば、４つの気筒の点火順序が、＃１⇒＃３⇒＃４⇒＃２であり、エネルギ投入信号ＩＧＷの配線順序が、＃１⇒＃２⇒＃３⇒＃４⇒ＥＣＵである場合には、断線箇所は、以下のように判定される。すなわち、
・＃１気筒で回路異常かつ断線判定の場合は、＃１〜＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
・＃３気筒で回路異常かつ断線判定の場合は、＃３〜＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
・＃４気筒で回路異常かつ断線判定の場合は、＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
・＃２気筒で回路異常かつ断線判定の場合は、＃２〜＃４〜ＥＣＵのどこかで断線あり
と各々判定される。
【００６７】
ＩＧＷモニタ部１０３にて実施される各気筒の点火装置１０におけるＩＧＷ経路異常判定処理を、表１を参照しながら、図６のフローチャートにより説明する。
本処理では、気筒番号を＃Ｎ（＃１〜＃４）として、全気筒について順にＩＧＷ経路異常判定処理を行うものとする。その場合には、各気筒について、表１に示すように、エネルギ投入信号ＩＧＷの主信号線Ｌ２１における断線(ＩＧＷ信号断線)や、回路異常判定部５３にモニタされるエネルギ投入回路部４の異常（ＩＧＷ回路異常）を、区別して検出することが可能となる。
【００６８】
エンジンＥＣＵ１００では、例えば、ＩＧＷ生成部１０２におけるエネルギ投入信号ＩＧＷの生成に先立ち、上記図６のＩＧＷ経路異常判定処理によってカウントされる異常回数及び断線回数に基づいて、外部の報知システム等の作動の要否を判断することができる。その場合に、各気筒において実施されるエネルギ投入信号ＩＧＷの生成処理（以下、ＩＧＷ信号生成処理と略称する）の一例を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６９】
図７において、＃Ｎ気筒についてＩＧＷ信号生成処理を開始すると、まず、ステップＳ１１において、ＩＧＷモニタ部１０３にて検出された＃Ｎ気筒における異常回数が、所定回数Ｎ１以上であるか否かを判定する（すなわち、＃ＮＩＧＷ回路  異常回数≧Ｎ１？）。ステップＳ１１が否定判定された場合には、ステップＳ１２へ進んで、ＩＧＷモニタ部１０３にて検出された断線回数が、所定回数Ｎ２以上であるか否かを判定する（すなわち、＃ＮＩＧＷ信号  断線回数≧Ｎ２？）。
このステップＳ１１、Ｓ１２は、回路異常又は断線の誤検出を回避するためのもので、所定回数Ｎ１、Ｎ２は、任意の回数に設定することができる（例えば、所定回数Ｎ１＝１０、所定回数Ｎ２＝１０）。
【００７０】
ステップＳ１１が肯定判定された場合には、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３では、点火装置１０のエネルギ投入回路部４に異常が生じた場合の処置として、例えば、車両の報知システムを用い、警告用ランプの点灯等により異常の発生を乗員に報知することができる。あるいは、エンジンの燃料噴射システムにおいて設定される空燃比（Ａ／Ｆ）を、よりリッチ側となるように変更して、エネルギ投入動作がなされない場合の着火性の悪化を回避するようにしてもよい。その後、本処理を一旦終了する。
【００７１】
また、ステップＳ１２が肯定判定された場合には、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、断線が生じた場合の処置として、ステップＳ１３と同様に、例えば、車両の報知システムを用いた乗員への報知や、空燃比の変更による着火性の確保等を実施することができる。その後、本処理を一旦終了する。
【００７２】
ステップＳ１２が否定判定された場合には、ステップＳ１５へ進み、現在のエンジン運転条件の読込を行う。続いて、ステップＳ１６において、エンジン運転条件、例えば、エンジン回転数や負荷等に基づいて、予め設定されたエネルギ投入動作領域にあるか否かを判定する。ステップＳ１６が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。
【００７３】
ステップＳ１６が肯定判定された場合には、ステップＳ１７へ進み、＃Ｎ気筒の点火装置１０について、エネルギ投入動作時のエネルギ投入期間及び目標二次電流値Ｉ２tgtを設定する。このとき、エンジンＥＣＵ１００には、予めエンジン運転領域に対応するエネルギ投入期間及び目標二次電流値Ｉ２tgtのマップ等を記憶しておくことができる。
【００７４】
次いで、ステップＳ１７へ進み、ステップＳ１６にて設定されたエネルギ投入期間及び目標二次電流値Ｉ２tgtに基づいて、エネルギ投入信号ＩＧＷを出力する。上述したように、目標二次電流値Ｉ２tgtは、主点火信号ＩＧＴとエネルギ投入信号ＩＧＷの立ち上がりの位相差（例えば、立ち上がり時間差Ｔａ）にて指示することができ、エネルギ投入信号ＩＧＷの立ち下がりにて、エネルギ投入期間の終了を指示することができる。したがって、エネルギ投入期間及び目標二次電流値Ｉ２tgtの設定値に応じて、適切なタイミングで、パルス状のエネルギ投入信号ＩＧＷが生成され、主信号線Ｌ２１へ送信される。
その後、本処理を一旦終了する。
【００７５】
本形態の構成によれば、エンジンＥＣＵ１００と複数の点火装置１０との間に配設されるＩＧＷ信号線Ｌ２を、共通の主信号線Ｌ２１と、複数の点火装置１０の内部で順次二股状に分岐する二股分岐部５ａ〜５ｄとで構成したので、装置間を接続する配線途中に分岐部分が形成されず、配線の信頼性が向上する。また、分岐部分が集中することがないため、分岐部分の大型化や剛性の増大も生じず、配線設置の自由度が向上する。
【００７６】
また、主信号線Ｌ２１が、点火装置１０の内部を順次通過して、最後の二股分岐部５ｄの主線路Ｌ２１１からエンジンＥＣＵ１００へ戻るように構成したので、ＩＧＷモニタ部１０３で信号経路の信号をモニタすることにより、主信号線Ｌ２１の断線を検出することができる。さらに、各点火装置１０の内部で、二股分岐部５ａ〜５ｄの分岐線路Ｌ２２をエネルギ投入回路部４に接続すると共に、主線路Ｌ２１１にエネルギ投入回路部４の異常時に作動する信号レベル固定部５５を接続したので、ＩＧＷモニタ部１０３にて、エネルギ投入回路部４の異常を検出することができる。
【００７７】
ＩＧＷモニタ部１０３は、エネルギ投入動作時に限らず、エネルギ投入領域以外においても作動させることができる。例えば、電源オン後のエンジン始動前やエンジン停止後に、各気筒の点火装置１０に対して主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷを順次出力して、エネルギ投入回路部４の異常検出や断線検出を実施してもよい。
これにより、ＩＧＷモニタ部１０３による検出頻度を高めて、回路異常や断線をエネルギ投入動作前に検出可能とし、点火制御システム１の信頼性を高めることができる。なお、この場合の主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷ信号の出力は、チェックに必要な最小時間として、エンジンの燃焼に影響を与えないエネルギで実施するのがよい。
【００７８】
（実施形態２）
内燃機関の点火制御システムに係る実施形態２について、図８〜図９を参照して説明する。
上記実施形態１では、ＩＧＷ信号線Ｌ２の二股分岐部５ａ〜５ｄが、各点火装置１０の内部に設けられる構成としたが、図８に示すように、本形態では、各点火装置１０に対応する二股分岐部５ａ〜５ｄを、点火装置１０のコネクタ部Ｃの外側に設けており、ＩＧＷ出力端子Ｔ３は省略されている。それ以外の点火装置１０及びエンジンＥＣＵ１００の基本構成は、上記実施形態１と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００７９】
本形態において、各点火装置１０のコネクタ部Ｃの構成は、上記実施形態１と同様であり、気筒毎に設けられる４本のＩＧＴ信号線Ｌ１（Ｌ１＃１〜Ｌ１＃４）が、それぞれ、各コネクタ部ＣのＩＧＴ入力端子Ｔ１に接続される。ＩＧＷ信号線Ｌ２は、４つの点火装置１０に共通の主信号線Ｌ２１と、４つの点火装置１０に対応して設けられる４つの二股分岐部５ａ〜５ｄを有する。共通の主信号線Ｌ２１は、一端がＩＧＷ生成部１０２に接続され、他端が、主信号線Ｌ２１から二股状に次々と分岐して、二股分岐部５ａ〜５ｄが形成される。
【００８０】
このとき、主信号線Ｌ２１は、まず、４つの点火装置１０のうちの１つ（例えば、＃１気筒に対応する点火装置＃１）に対応する二股分岐部５ａが分岐する。二股分岐部５ａは、分岐点５１がコネクタ部Ｃの外側に近接して位置し、分岐点５１から分岐する分岐線路Ｌ２２はＩＧＷ入力端子Ｔ２に接続され、点火装置１０の内部においてエネルギ投入回路部４に接続される。二股分岐部５ａの分岐点５１に連なる他方は、主信号線Ｌ２１の一部を形成し分岐線路Ｌ２２と対をなす主線路Ｌ２１１であり、他の点火装置１０（例えば、＃２気筒に対応する点火装置＃２）にそのまま接続される。＃１気筒の点火装置１０の内部において、信号レベル固定部５５の基本構成は上記実施形態１と同様であり、スイッチング素子５４は、ＩＧＷ入力端子Ｔ２に接続される分岐線路Ｌ２２に設けた接続点５２に接続される。
【００８１】
二股分岐部５ａの主線路Ｌ２１１となる主信号線Ｌ２１からは、次に、二股分岐部５ｂが分岐して、その分岐線路Ｌ２２が、＃２気筒の点火装置１０の内部において、エネルギ投入回路部４に接続される。二股分岐部５ｂの主線路Ｌ２１１からは、さらに、二股分岐部５ｃ、二股分岐部５ｄが順次分岐して、それぞれの分岐線路Ｌ２２が、＃３、＃４気筒の点火装置１０の内部において、エネルギ投入回路部４に接続される。最後に分岐する二股分岐部５ｄは、分岐点５１に連なる主線路Ｌ２１１が、そのまま主信号線Ｌ２１の末端となって、エンジンＥＣＵ１００のＩＧＷモニタ部１０３に接続されている。
【００８２】
このような二股分岐部５ａ〜５ｄの構成においても、一連なりの主信号線Ｌ２１によって、エンジンＥＣＵ１００と４つの点火装置１０の間が接続され、主信号線Ｌ２１の一端側を信号線Ｌ２０によってＩＧＷモニタ部１０３の第１モニタ端子Ｍ１に、末端側を第２モニタ端子Ｍ２に接続することで、同様にして回路異常や断線が検出可能となる。
【００８３】
このとき、二股分岐部５ａの分岐位置は、例えば、エンジンＥＣＵ１００との♯１の点火装置１０のコネクタ部Ｃとの間の主信号線Ｌ２１に対して、線長の１／２位置よりも点火装置１０側にあることが望ましい。また、点火装置１０の間に配設される二股分岐部５ｂ〜５ｄについても、同様に、分岐元となる主信号線Ｌ２１の線長の１／２位置よりも、分岐位置が出力端側にあることが望ましい。
このようにすると、分岐点５１から次の点火装置１０へ延びる主線路Ｌ２１１の長さがより短くなり、二股分岐部５ａ〜５ｄをコンパクトに形成して、信号線配置の自由度を向上することが可能となると共に、線路長さを短くすることで、点火装置１０内からの電気ノイズの放射や外部ノイズからの影響を抑えることができる。好適には、二股分岐部５ａ〜５ｄを、各点火装置１０のコネクタ部Ｃと接続される接続端子部Ｃ１（例えば、図４参照）、又は、接続端子部Ｃ１に近い主信号線Ｌ２１の接続端部に設けることが望ましい。
【００８４】
図９は、二股分岐部５ａ〜５ｄを接続端子部Ｃ１に設けた場合の構成例であり、接続端子部Ｃ１のうち、ＩＧＷ信号線Ｌ２の接続端子Ｃ２の要部を示している。例えば、図９左図において、ＩＧＷ信号線Ｌ２の接続端子Ｃ２は、エンジンＥＣＵ１００から延びる主信号線Ｌ２１が、二股分岐部５ａの主線路Ｌ２１１となる信号線と共に保持される保持部Ｃ２１と、コネクタ部ＣのＩＧＷ入力端子Ｔ２と接続される端子部Ｃ２２とを有している。保持部Ｃ２１と端子部Ｃ２２とは一体的に設けられ、主信号線Ｌ２１と二股分岐部５ａの主線路Ｌ２１１となる２つの信号線は、筒状の保持部Ｃ２１内において、絶縁被覆が剥離された状態で並列配置されて、カシメ部Ｃ２３の内側にそれぞれカシメ固定される。
【００８５】
二股分岐部５ａの主線路Ｌ２１１から分岐する、二股分岐部５ｂも同様の構成とすることができ、保持部Ｃ２１の後端側（すなわち、端子部Ｃ２２と反対側の）から延びる主線路Ｌ２１１が、二股分岐部５ｂが形成される接続端子Ｃ２の後端側に接続されている。
図９右図に示すように、接続端子Ｃ２に保持部Ｃ２１を設けず、主信号線Ｌ２１と二股分岐部５ａの主線路Ｌ２１１となる２つの信号線が、絶縁被覆が剥離された状態でその周囲を共カシメ部Ｃ２４にて、一体的にカシメ固定されるようにしてもよい。
【００８６】
本形態の構成によっても、エンジンＥＣＵ１００と複数の点火装置１０との間に配設されるＩＧＷ信号線Ｌ２を、共通の主信号線Ｌ２１と、複数の点火装置１０の内部で順次二股状に分岐する二股分岐部５ａ〜５ｄとで構成することで、上記実施形態１と同様の効果が得られ、コンパクトな構成で信頼性の高い点火制御システムが実現できる。
【００８７】
なお、上記各実施形態では、ＩＧＷ信号線Ｌ２の二股分岐部５ａ〜５ｄにおいて、最後の二股分岐部５ｄから取り出される主信号線Ｌ２１を、エンジンＥＣＵ１００のＩＧＷモニタ部１０３に戻す構成としたが、異なる構成とすることもできる。例えば、ＩＧＷモニタ部１０３に代わる車両検査用の異常診断装置等を外部に設けて、最後の二股分岐部５ｄから取り出される主信号線Ｌ２１を接続し、異常診断を行うようにしてもよい。
【００８８】
また、ＩＧＷモニタ部１０３に第１モニタ端子Ｍ１と第２モニタ端子Ｍ２を設けて、主信号線Ｌ２１の両端からの信号を入力させて、両信号を比較するようにしたが、それぞれの信号を別々にモニタしてもよいし、その一方のみ、好適には、第２モニタ端子Ｍ２のモニタのみを実施するようにしてもよい。
【００８９】
（実施形態３）
内燃機関の点火制御システムに係る実施形態２について、図１０を参照して説明する。
上記各実施形態では、ＩＧＷ信号線Ｌ２の二股分岐部５ａ〜５ｄにおいて、最後の二股分岐部５ｄを、ＩＧＷモニタ部１０３に戻す構成としたが、点火制御システム１が、ＩＧＷモニタ部１０３の第２モニタ端子Ｍ２を備えない構成とすることもできる。
その場合には、最後の二股分岐部５ｄのＩＧＷ出力端子Ｔ３への配線を省略する構成として、例えば、ＩＧＷ出力端子Ｔ３はダミー栓等で覆っておくようにしてもよく、回路が簡素化されて低コストに構成することができる。
【００９０】
あるいは、最後の二股分岐部５ｄが接続されるコネクタ部ＣのＩＧＷ出力端子Ｔ３を、２つめのＩＧＷ入力端子Ｔ２として、副信号線Ｌ２３を介してＩＧＷ生成部１０２に接続してもよい。その場合には、例えば、１０図左図に示すように、ＩＧＷ生成部１０２の出力端子１０２ａにおいて、主信号線Ｌ２１から副信号線Ｌ２３を分岐させて、それぞれが＃１気筒又は＃４気筒の点火装置１０に接続されるようにしてもよいし、１０図右図に示すように、ＩＧＷ生成部１０２の２つの出力端子１０２ａ、１０２ｂに、主信号線Ｌ２１及び副信号線Ｌ２３の一端を接続し、それぞれの他端が、＃１気筒又は＃４気筒の点火装置１０に接続されるようにしてもよい。各点火装置１０に対応させて、ＩＧＷ信号線Ｌ２の二股分岐部５ａ〜５ｄが設けられる構成は、上記各実施形態と同様である。
【００９１】
このように、ＩＧＷ信号線Ｌ２の両端側から、エネルギ投入信号ＩＧＷが入力される構成とすることで、例えば、二股分岐部５ａ〜５ｄを含む主信号線Ｌ２１のどこかで断線が生じたとしても、二股分岐部５ａ側の主信号線Ｌ２１、又は、二股分岐部５ｄ側の副信号線Ｌ２３のいずれかから入力されるエネルギ投入信号ＩＧＷを使用して、エネルギ投入動作させることが可能になる。
【００９２】
本形態の構成によっても、エンジンＥＣＵ１００と複数の点火装置１０との間に配設されるＩＧＷ信号線Ｌ２を、共通の主信号線Ｌ２１と、複数の点火装置１０の内部で順次二股状に分岐する二股分岐部５ａ〜５ｄとで構成することで、上記実施形態１と同様の効果が得られ、コンパクトな構成で信頼性の高い点火制御システムが実現できる。
【００９３】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷは、信号電圧がＨレベルであるときに論理「１」とする正論理信号の場合で説明したが、電位が逆になる負論理信号であってもよい。
【００９４】
また、点火コイル２やエネルギ投入回路部４の構成は、任意に変更することができる。例えば、上記実施形態１の構成において、特許文献１に記載されるように、それぞれ一次コイル２１と二次コイル２２とを備える２組の点火コイル２を設けることもできる。この場合には、２組の点火コイル２を、メイン点火コイルとサブ点火コイルとして直列に接続し、メイン点火コイルを主点火回路部３で主点火動作させると共に、サブ点火コイルをエネルギ投入回路部４によってエネルギ投入動作させて、発生するエネルギをメイン点火コイルに同じ極性で重畳させることができる。
【００９５】
あるいは、一次コイルと二次コイルとを備える１組の点火コイル２を設けて、主点火回路部３で主点火動作させると共に、昇圧回路とコンデンサを備えるエネルギ投入回路部４を用いてエネルギ投入動作させ、昇圧回路によってコンデンサに蓄積されるエネルギを、一次コイル２１の低電位側から投入して同極性の電流が重畳されるようにしてもよい。
このように、点火コイル２へのエネルギ投入動作を行うためのエネルギ投入回路部４は、上記実施形態１に示した構成に限らず、主点火動作後にエネルギ投入動作を行って、同極性の二次電流Ｉ２を重畳可能な構成であればよい。
【００９６】
また、内燃機関は、自動車用のガソリンエンジンに限らず、火花点火式の各種内燃機関に適用することができる。また、点火コイル２や点火装置１０の構成は、取り付けられる内燃機関に応じて適宜変更することができる。
【００９７】
上記実施形態では、すべての気筒の点火装置１０に対して二股分岐部を設け、ＩＧＷ信号線を分岐させながら接続した例で説明したが、２以上の点火装置１０をＩＧＷ信号線から二股分岐させながら接続すればよく、全気筒接続に限定されない。
【符号の説明】
【００９８】
Ｐ  点火プラグ
１  点火制御システム
１０  点火装置
１００  エンジンＥＣＵ（制御装置）
１０２  ＩＧＷ生成部
１０３  ＩＧＷモニタ部
２  点火コイル
３  主点火回路部
４  エネルギ投入回路部
５ａ〜５ｄ  二股分岐部
【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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