(57)【要約】      （修正有）【課題】点火プラグ等の劣化を抑制する。【解決手段】内燃機関の制御装置が、機関運転状態に基づいて、必要最小電圧を算出する必要最小電圧算出部と、必要最小電圧に基づいて、一次コイル２５２に印加する一次電圧の目標値と、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値と、をそれぞれ設定する目標値設定部と、一次コイル２５２に印加する一次電圧と、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間とが、前記目標値となるように、電源装置３０と点火制御スイッチ２６とを制御する制御部と、を備え、目標値設定部は、必要最小電圧が高いときには、低いときに比べて一次コイル２５２に印加する一次電圧の目標値を低く設定すると共に、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値を長く設定するように構成される。【選択図】図２
2019049202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関本体と、
一次コイルと二次コイルとを含み、前記一次コイルに流れる電流を遮断したときの相互誘導によって前記二次コイルに二次電圧を誘起させる点火コイルと、
前記機関本体の燃焼室に臨むように配置され、前記二次コイルに誘起された二次電圧が印加されて火花放電を起こす点火プラグと、
前記一次コイルに印加する一次電圧を変更可能に構成された電源装置と、
前記一次コイルに流れる電流を遮断するための点火制御スイッチと、
を備える内燃機関を制御するための内燃機関の制御装置であって、
機関運転状態に基づいて、前記点火プラグで火花放電を起こすために最低限必要な二次電圧の値である必要最小電圧を算出する必要最小電圧算出部と、
前記必要最小電圧に基づいて、前記一次コイルに印加する一次電圧の目標値と、前記一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値と、をそれぞれ設定する目標値設定部と、
前記一次コイルに印加する一次電圧と、前記一次コイルに対する一次電圧の印加時間とが、前記目標値となるように、前記電源装置と前記点火制御スイッチとを制御する制御部と、
を備え、
前記目標値設定部は、
前記必要最小電圧が高いときには、低いときに比べて前記一次コイルに印加する一次電圧の目標値を低く設定すると共に、前記一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値を長く設定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記目標値設定部は、
前記必要最小電圧が所定電圧以上の場合に、前記必要最小電圧が高いときには、低いときに比べて前記一次コイルに印加する一次電圧の目標値を低く設定すると共に、前記一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値を長く設定する、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記目標値設定部は、
前記必要最小電圧よりも高電圧側の領域における二次電圧と必要最小電圧との差分の時間積分値が所定値以上となるように、前記一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値を設定する、
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記必要最小電圧算出部は、
機関負荷、機関回転速度、及び機関冷却水温の少なくとも一つに基づいて前記必要最小電圧を算出し、
機関負荷が高いときほど、機関回転速度が高いときほど、機関冷却水温が低いときほど、前記必要最小電圧を高くする、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の内燃機関の制御装置として、点火時期が目標点火時期に対して所定時間遅れている場合に、点火コイルの一次コイルに印加する一次電圧や、その一次電圧の印加時間を制御することで、点火コイルの二次コイルに誘起されて点火プラグに印加される二次電圧を増大させるように構成されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０２４０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
点火プラグで火花放電を生じさせるために点火プラグに印加する必要のある二次電圧は、機関負荷等の機関運転状態に応じて変化する。二次電圧が高くなるほど、点火プラグ等に対する負荷が大きくなるため、点火プラグ等の劣化が促進されるおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、点火プラグで火花放電を生じさせるために点火プラグに印加する必要のある二次電圧を低減させて、点火プラグ等の劣化を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、機関本体と、一次コイルと二次コイルとを含み、一次コイルに流れる電流を遮断したときの相互誘導によって二次コイルに二次電圧を誘起させる点火コイルと、機関本体の燃焼室に臨むように配置され、二次コイルに誘起された二次電圧が印加されて火花放電を起こす点火プラグと、一次コイルに印加する一次電圧を変更可能に構成された電源装置と、一次コイルに流れる電流を遮断するための点火制御スイッチと、を備える内燃機関を制御するための内燃機関の制御装置が、機関運転状態に基づいて、点火プラグで火花放電を起こすために最低限必要な二次電圧の値である必要最小電圧を算出する必要最小電圧算出部と、必要最小電圧に基づいて、一次コイルに印加する一次電圧の目標値と、一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値と、をそれぞれ設定する目標値設定部と、一次コイルに印加する一次電圧と、一次コイルに対する一次電圧の印加時間とが、目標値となるように、電源装置と点火制御スイッチとを制御する制御部と、を備える。そして目標値設定部は、必要最小電圧が高いときには、低いときに比べて一次コイルに印加する一次電圧の目標値を低く設定すると共に、一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値を長く設定するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のこの態様によれば、点火プラグで火花放電を生じさせるために点火プラグに印加する必要のある二次電圧を低減させることができるので、点火プラグ等の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、内燃機関、及び内燃機関を制御する電子制御ユニットの概略構成図である。
【図２】図２は、電圧印加装置の電気回路構成を模式的に示した図である。
【図３】図３は、一次コイルに所定の一次電圧を印加して一次電流を流している状態から、点火制御スイッチによって一次電流を一時的に遮断して点火プラグで火花放電が起こるまでの二次電圧の時間変化を示した図である。
【図４】図４は、必要最小電圧の変化による要求電圧の変化について説明した図である。
【図５】図５は、或る機関運転状態のもとで、一次コイルに印加する一次電圧を変化させた場合の各電圧印加曲線を比較して示した図である。
【図６】図６は、或る機関運転状態のもとで、一次コイルに印加する一次電圧を変化させた場合の各要求電圧を比較した実験結果を示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による点火制御について説明するフローチャートである。
【図８】図８は、必要最小電圧に基づいて、一次コイルに印加する一次電圧の目標値を設定するためのテーブルである。
【図９】図９は、必要最小電圧に基づいて、一次コイルに対する一次電圧の印加時間の目標値を設定するためのテーブルである。
【図１０】図１０は、電圧制御機構の変形例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による内燃機関１００、及び内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００の概略構成図である。
【００１１】
図１に示すように、内燃機関１００は、機関本体１と、点火装置２０と、を備える。
【００１２】
機関本体１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に取り付けられたシリンダヘッド３と、シリンダブロック２の下部に取り付けられたクランクケース４と、クランクケース４の下部に取り付けられたオイルパン５と、を備える。
【００１３】
シリンダブロック２には、複数のシリンダ６が形成される。シリンダ６の内部には、燃焼圧力を受けてシリンダ６の内部を往復運動するピストン７が収められる。ピストン７は、コンロッド８を介してクランクケース４内に回転可能に支持されたクランクシャフト９と連結されており、クランクシャフト９によってピストン７の往復運動が回転運動に変換される。シリンダヘッド３、シリンダ６及びピストン７によって区画された機関本体１の内部の空間が燃焼室１０となる。
【００１４】
シリンダヘッド３には、一端がシリンダヘッド３の一方の側面（図中右側）に開口すると共に他端が燃焼室１０に開口する吸気ポート１１と、一端がシリンダヘッド３の他方の側面（図中左側）に開口すると共に他端が燃焼室１０に開口する排気ポート１２と、が形成される。吸気ポート１１の一端には吸気マニホールド１３が接続され、排気ポート１２の一端には排気マニホールド１４が接続される。
【００１５】
またシリンダヘッド３には、燃焼室１０と吸気ポート１１との開口を開閉するための吸気弁１５と、吸気弁１５を開閉駆動するための吸気動弁装置１６と、が設けられる。さらにシリンダヘッドには、燃焼室１０と排気ポート１２との開口を開閉するための排気弁１７と、排気弁１７を開閉駆動するための排気動弁装置１８と、が設けられる。
【００１６】
点火装置２０は、吸気マニホールド１３に取り付けられた燃料噴射弁１９から噴射された燃料と空気との混合気を燃焼室１０内で点火するための点火プラグ２１と、ハイテンションコード２７を介して点火プラグ２１に所望の電圧を印加するための電圧印加装置２２と、を備える。
【００１７】
点火プラグ２１は、燃焼室１０に臨むようにシリンダヘッド３に取り付けられており、中心電極２１ａと接地電極２１ｂとを備える。点火プラグ２１は、その中心電極２１ａに高電圧を印加することで、中心電極２１ａと接地電極２１ｂとの間の隙間（以下「放電ギャップ」という。）で絶縁破壊による火花放電を起こすことができるように構成される。
【００１８】
電圧印加装置２２については、図２を参照して説明する。図２は、電圧印加装置２２の電気回路構成を模式的に示した図である。
【００１９】
図２に示すように、電圧印加装置２２は、電源装置３０と、点火コイル２５と、点火制御スイッチ２６と、を備える。
【００２０】
電源装置３０は、直流電源２３と、電圧制御機構２４と、を備え、後述する点火コイル２５の一次コイル２５２に印加する電圧を変更可能に構成される。
【００２１】
直流電源２３は、低電圧の電池である。本実施形態では、直流電源２３として１２［Ｖ］の鉛蓄電池を使用している。
【００２２】
電圧制御機構２４は、機関運転状態に基づいて出力される電子制御ユニット２００からの制御信号に応じて、一次側からの入力電圧を任意の電圧まで降圧させて二次側から出力することが可能な電気回路を備えた例えばコンバータやレギュレータである。本実施形態では、電圧制御機構２４の一次側が直流電源２３に接続され、二次側が後述する点火コイル２５のプラス側の一次端子２５ａに接続される。すなわち本実施形態による電源装置３０は、電圧制御機構２４によって直流電源２３の電圧を降圧させることができるように構成されている。
【００２３】
点火コイル２５は、プラス側の一次端子２５ａと、マイナス側の一次端子２５ｂと、二次端子２５ｃと、１つのコア（鉄心）２５１と、コア２５１に巻回された一次コイル２５２及び二次コイル２５３と、を備える。
【００２４】
プラス側の一次端子２５ａは電圧制御機構２４の二次側と接続される。マイナス側の一次端子２５ｂは点火制御スイッチ２６を介して接地される。二次端子２５ｃは、点火プラグ２１の中心電極２１ａと電気的に接続される。
【００２５】
また一次コイル２５２は、一端側がプラス側の一次端子２５ａに接続され、他端側がマイナス側の一次端子２５ｂに接続される。二次コイル２５３は、一端側が二次端子２５ｃに接続され、他端側がプラス側の一次端子２５ａに接続される。
【００２６】
このように点火コイル２５は、１つのコア２５１（鉄心）に一次コイル２５２と二次コイル２５３とが巻回された誘導コイルであり、一次コイル２５２に流れる電流（以下「一次電流」という。）を点火制御スイッチ２６によって一時的に遮断したときに、相互誘導によって二次コイル２５３に高電圧を誘起させることができるように構成される。
【００２７】
点火制御スイッチ２６は、機関運転状態に基づいて出力される電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて開閉される機械的又は電子的なスイッチである。機械的なスイッチとしては、例えばリレーが挙げられる。また電子的なスイッチとしては例えばトランジスタ等の半導体デバイスが挙げられる。
【００２８】
点火制御スイッチ２６を開いて一次電流を一時的に遮断することで、一次電流の遮断前に一次コイル２５２に印加されていた電圧、すなわち電圧制御機構２４の出力電圧（以下「一次電圧」という。）が、点火コイル２５によって高電圧に変換される。すなわち点火制御スイッチ２６を開いて一次電流を一時的に遮断することで、相互誘導によって二次コイル２５３に誘起された高電圧（以下「二次電圧」という。）が、点火プラグ２１の中心電極２１ａに印加され、これにより放電ギャップで絶縁破壊による火花放電が起こって混合気に対する点火が行われる。
【００２９】
図１に戻り、電子制御ユニット２００は、デジタルコンピュータから構成され、双方性バス２０１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２０４、入力ポート２０５及び出力ポート２０６を備える。
【００３０】
入力ポート２０５には、機関本体１の温度（機関温度）を代表するパラメータとしての機関本体１を冷却する冷却水の温度（以下「冷却水温」という。）を検出するための水温センサ２１１などからの出力信号が、対応する各ＡＤ変換器２０７を介して入力される。また入力ポート２０５には、アクセルペダル２２０の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２１２の出力電圧が、対応するＡＤ変換器２０７を介して入力される。また入力ポート２０５には、機関回転速度などを算出するための信号として、機関本体１のクランクシャフト９が例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２１３の出力信号が入力される。さらに入力ポート２０５には、ドライバ等による内燃機関１００の起動要求及び停止要求の有無を判断するためのスタートスイッチ２１４からの出力信号が入力される。このように入力ポート２０５には、内燃機関１００を制御するために必要な各種センサの出力信号が入力される。
【００３１】
出力ポート２０６には、対応する駆動回路２０８を介して燃料噴射弁１９や電圧制御機構２４、点火制御スイッチ２６などの各制御部品が電気的に接続される。
【００３２】
電子制御ユニット２００は、入力ポート２０５に入力された各種センサの出力信号に基づいて、各制御部品を制御するための制御信号を出力ポート２０６から出力して内燃機関１００を制御する。
【００３３】
図３は、一次コイル２５２に所定の一次電圧を印加して一次電流を流している状態から、点火制御スイッチ２６によって一次電流を一時的に遮断して点火プラグ２１で火花放電が起こるまでの二次電圧の時間変化を示した図である。なお以下の説明では、この点火プラグ２１で火花放電が起こるまでの二次電圧の時間変化を示す曲線のことを「電圧印加曲線」という。
【００３４】
図３に示すように、一次コイル２５２に所定の一次電圧を印加して一次電流を流している状態から、点火制御スイッチ２６によって一次電流を一時的に遮断した場合、二次電圧は一次電圧に応じた傾きをもって時間の経過と共に上昇していく。
【００３５】
そして点火プラグ２１は、二次電圧が、機関負荷や機関回転速度、冷却水温（機関温度）といった機関運転状態によって変化する必要最小電圧（火花放電を起こすために最低限必要な二次電圧値）を超えてから或る程度時間が経過した後に、火花放電を起こす。より詳細には点火プラグ２１は、必要最小電圧よりも高電圧側の領域における二次電圧と必要最小電圧との差分の時間積分値が、所定値Ｘ以上となったときに火花放電を起こす。すなわち図３において、斜線で示された領域の面積Ｓが、所定値Ｘ以上となったときに火花放電を起こす。
【００３６】
このように点火プラグ２１は、必要最小電圧よりも高電圧側の領域における二次電圧と必要最小電圧との差分の時間積分値が、所定値Ｘ以上となったときに火花放電を起こす。そのため、図４に示すように、一次コイル２５２に印加する一次電圧が同じ値であれば（すなわち電圧印加曲線の傾きが同じであれば）、点火プラグ２１で火花放電を起こすために要求される二次電圧値（以下「要求電圧」という。）は、必要最小電圧が高くなるほど高くなる。
【００３７】
そして前述したように、必要最小電圧は機関運転状態によって変化し、具体的には機関負荷が高いときほど、機関回転速度が高いときほど、また冷却水温が低いときほど、高くなる傾向にある。
【００３８】
必要最小電圧が高くなって要求電圧が高くなるほど、点火プラグ２１やハイテンションコード２７への負荷が大きくなるため、これらの劣化が促進されるおそれがある。したがって、要求電圧に関しては、可能な限り低くすることが望ましく、発明者らの鋭意研究の結果、一次電圧を変化させることで、要求電圧を低くできることがわかった。以下、この点について、図５を参照して説明する。
【００３９】
図５は、或る機関運転状態のもとで、一次コイル２５２に印加する一次電圧を、直流電源の電圧に相当する１２［Ｖ］にした場合の電圧印加曲線と、直流電源の電圧を電圧制御機構２４によって降圧させて１０［Ｖ］と５［Ｖ］にした場合の各電圧印加曲線とを比較して示した図である。
【００４０】
前述したように、二次電圧は一次電圧に応じた傾きをもって時間の経過と共に上昇していくが、そのときの傾きは、一次電圧を高くしたときほど大きくなる傾向にある。すなわち図５に示すように、電圧印加曲線の傾きは、一次電圧を高くしたときほど大きくなる傾向にある。
【００４１】
そして前述したように、点火プラグ２１は、必要最小電圧よりも高電圧側の領域における二次電圧と必要最小電圧との差分の時間積分値が、所定値Ｘ以上となったときに火花放電を起こす。すなわち図５において、それぞれ斜線で示された各領域の面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が、それぞれ所定値Ｘ以上となったときに火花放電を起こす。
【００４２】
そのため図５に示すように、一次電圧を低くして電圧印加曲線の傾きを小さくするほど、点火プラグ２１の中心電極２１ａに対する二次電圧の印加時間は長くなるものの、要求電圧に関してはその値を低くすることができる。
【００４３】
このように、一次電圧を低くして電圧印加曲線の傾きを小さくすることで、点火プラグ２１の中心電極２１ａに対する二次電圧の印加時間が長くなり、これにより放電ギャップで混合気の電離が促進されて火花放電が起きやすくなるので、要求電圧を低くすることができる。
【００４４】
図６は、或る機関運転状態のもとで、一次コイル２５２に印加する一次電圧を、直流電源の電圧に相当する１２［Ｖ］にした場合の要求電圧と、直流電源の電圧を電圧制御機構２４によって降圧させて１０［Ｖ］と５［Ｖ］にした場合の各要求電圧とを比較した実験結果を示す図である。
【００４５】
図６に示すように、発明者らの実験結果によれば、或る機関運転状態のもとで一次電圧を５［Ｖ］にした場合には、１２［Ｖ］にした場合と比較して要求電圧を５［ｋＶ］程度低くすることができることを確認しており、例えば要求電圧を５［ｋＶ］低くすることができれば、点火プラグ２１の寿命を車両走行距離にして１０万［ｋｍ］程度延ばすことができる。
【００４６】
以下、このような知見のもとに実施される本実施形態による点火装置２０の制御（点火制御）について説明する。図７は、電子制御ユニット２００が実施する本実施形態による点火制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット２００は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。
【００４７】
ステップＳ１において、電子制御ユニット２００は、水温センサ２１１によって検出された冷却水温と、負荷センサ２１２によって検出された機関負荷と、クランク角センサ２１３の出力信号に基づいて算出された機関回転速度と、を読み込み、機関運転状態を検出する。
【００４８】
ステップＳ２において、電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成されたマップ等を参照し、機関運転状態に基づいて必要最小電圧を算出する。このマップは、機関負荷が高いときほど、機関回転速度が高いときほど、また冷却水温が低いときほど、必要最小電圧が高くなるように設定されている。このように本実施形態では、機関負荷、機関回転速度、及び冷却水温に基づいて必要最小電圧を算出しているが、少なくともこれらの１つに基づいて必要最小電圧を算出するようにしても良い。
【００４９】
ステップＳ３において、電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成された図８及び図９のテーブル等を参照し、必要最小電圧に基づいて、一次コイル２５２に印加する一次電圧の目標値と、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値と、を算出する。
【００５０】
図８のテーブルに示すように、一次電圧の目標値は、必要最小電圧が所定電圧Ｙ未満となる機関運転状態のとき、すなわち要求電圧が相対的に低い機関運転状態のときには、直流電源２３の電圧値とされる。
【００５１】
一方で一次電圧の目標値は、必要最小電圧が所定電圧Ｙ以上となる機関運転状態のとき、すなわち要求電圧が相対的に高くなって点火プラグ２１等の劣化を促進させるおそれがある機関運転状態のときには、直流電源２３の電圧値よりも低い値に設定されると共に、必要最小電圧が低いときに比べて高いときの方が、低い値に設定される。
【００５２】
このように本実施形態では、必要最小電圧が所定電圧Ｙ以上となる機関運転状態のときに、必要最小電圧が低いときに比べて高いときの方が、一次電圧の目標値が低い値となるように設定しているが、必要最小電圧が低いときに比べて高いときの方が、一次電圧の目標値が低い値となるように設定しても良い。
【００５３】
また図９のテーブルに示すように、一次電圧の印加時間の目標値は、必要最小電圧が所定電圧Ｙ未満となる機関運転状態のとき、すなわち要求電圧が相対的に低い機関運転状態のときには、一次電圧を直流電源２３の電圧値としたときに、前述した時間積分値が所定値Ｘ以上となる所定時間ｔ１に設定される。
【００５４】
一方で一次電圧の印加時間の目標値は、必要最小電圧が所定電圧Ｙ以上となる機関運転状態のとき、すなわち要求電圧が相対的に高くなって点火プラグ２１等の劣化を促進させるおそれがある機関運転状態のときには、一次電圧を図８のテーブルによって設定される目標値としたときに、前述した時間積分値が所定値Ｘ以上となる時間に設定される。すなわち必要最小電圧が所定電圧Ｙ以上となる機関運転状態のときには、所定時間ｔ１よりも長い時間に設定されると共に、必要最小電圧が低いときに比べて高いときの方が、長い時間に設定される。
【００５５】
このように本実施形態では、必要最小電圧が所定電圧Ｙ以上となる機関運転状態のときに、必要最小電圧が低いときに比べて高いときの方が、一次電圧の印加時間の目標値が長い時間となるように設定しているが、単純に必要最小電圧が低いときに比べて高いときの方が、一次電圧の印加時間の目標値が長い時間となるように設定しても良い。
【００５６】
ステップＳ４において、電子制御ユニット２００は、一次コイル２５２に印加する一次電圧の値と一次電圧の印加時間とが、ステップＳ３で設定した各目標値となるように、電圧制御機構２４と点火制御スイッチ２６とを制御して、本ルーチンとは別途に設定されている目標点火時期に点火プラグ２１で火花放電が起こるように、二次コイル２５３に二次電圧を発生させる。
【００５７】
以上説明した本実施形態によれば、機関本体１と、一次コイル２５２と二次コイル２５３とを含み、一次コイル２５２に流れる電流を遮断したときの相互誘導によって二次コイル２５３に二次電圧を誘起させる点火コイル２５と、機関本体１の燃焼室１０に臨むように配置され、二次コイル２５３に誘起された二次電圧が印加されて火花放電を起こす点火プラグ２１と、一次コイル２５２に印加する一次電圧を変更可能に構成された電源装置３０と、一次コイル２５２に流れる電流を遮断するための点火制御スイッチ２６と、を備える内燃機関１００を制御するための電子制御ユニット２００（制御装置）が、機関運転状態に基づいて、点火プラグ２１で火花放電を起こすために最低限必要な二次電圧の値である必要最小電圧を算出する必要最小電圧算出部と、必要最小電圧に基づいて、一次コイル２５２に印加する一次電圧の目標値と、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値と、をそれぞれ設定する目標値設定部と、一次コイル２５２に印加する一次電圧と、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間とが、前記目標値となるように、電源装置３０と点火制御スイッチ２６とを制御する制御部と、を備える。
【００５８】
そして目標値設定部は、必要最小電圧が高いときには、低いときに比べて一次コイル２５２に印加する一次電圧の目標値を低く設定すると共に、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値を長く設定するように構成されている。
【００５９】
これにより、必要最小電圧が高くなる機関運転状態のときに、一次電圧を下げて、点火プラグで火花放電を生じさせるために点火プラグ２１に印加する必要のある二次電圧（要求電圧）を低減させることができるので、点火プラグ２１等の劣化を抑制することができる。
【００６０】
特に本実施形態では、目標値設定部は、必要最小電圧が所定電圧Ｙ以上の場合に、当該必要最小電圧が高いときには、低いときに比べて一次コイル２５２に印加する一次電圧の目標値を低く設定すると共に、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値を長く設定するように構成されている。
【００６１】
これにより、必要最小電圧が所定電圧Ｙよりも大きくなる機関運転状態のとき、すなわち要求電圧が相対的に高くなって点火プラグ２１等の劣化を促進させるおそれがある機関運転状態のときに、要求電圧を低減させて点火プラグ２１等の劣化を抑制することができる。そのため、不必要に一次電圧を低下させることを抑制できる。
【００６２】
また目標値設定部は、必要最小電圧よりも高電圧側の領域における二次電圧と必要最小電圧との差分の時間積分値が所定値Ｘ以上となるように、一次コイル２５２に対する一次電圧の印加時間の目標値を設定するように構成されている。
【００６３】
これにより、一次電圧を下げた場合であっても、確実に二次電圧を要求電圧まで上昇させて、点火プラグ２１で火花放電を生じさせることができる。
【００６４】
なお必要最小電圧算出部は、具体的には機関負荷、機関回転速度、及び機関冷却水温の少なくとも一つに基づいて必要最小電圧を算出し、機関負荷が高いときほど、機関回転速度が高いときほど、機関冷却水温が低いときほど、必要最小電圧を高くするように構成されている。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６６】
例えば上記の実施形態では、一次コイル２５２に印加される一次電圧を低くすることで要求電圧を下げることができるが、一次電圧を下げると、点火プラグ２１で火花放電起こすためには、その分一次電圧の印加時間を長くして、点火プラグ２１の中心電極２１ａに対する二次電圧の印加時間を長くする必要がある。そのため、機関回転速度が相対的に高くなる機関運転状態のときには、一次電圧の印加時間を確保できなくなることも考えられる。
【００６７】
このような場合には、例えば機関回転速度に応じて一次電圧の目標値に下限値を設けると共に、一次電圧の印加時間の目標値に上限値を設けるようにしても良い。これにより、機関回転速度が相対的に高くなる機関運転状態のときでも、一次電圧の印加時間、ひいては二次電圧の印加時間が長くなり過ぎてしまうのを抑制できる。
【００６８】
また上記の実施形態では電圧制御機構２４をコンバータやレギュレータとしていたが、これに限らず、例えば図１０に示すように、容量の異なる複数のコンデンサ２４１を備え、機械的又は電子的なスイッチ２４２によって各コンデンサ２４１に対する通電を切り替えることで一次電圧を変更する構成としても良い。このような構成とすることで、例えばＣＤＩ方式の点火装置においても要求電圧を下げることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１    機関本体
２１    点火プラグ
２５    点火コイル
２５２    一次コイル
２５３    二次コイル
２６    点火制御スイッチ
３０    電源装置
１００    内燃機関
２００    電子制御ユニット（制御装置）
【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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