(57)【要約】【課題】内燃機関始動時の混合気の着火性を向上し、内燃機関を早期に始動させることが可能な制御装置を提供する。【解決手段】制御部８１は、「放電制御手段」により点火プラグ４０を制御することのみによって、燃焼室２８の混合気の点火を制御する「通常点火制御手段」を有する。また、制御部８１は、「放電制御手段」により点火プラグ４０を制御し、かつ、「エネルギ投入制御手段」によりエネルギ投入部７０を制御することによって、燃焼室２８の混合気の点火を制御する「特定点火制御手段」を有する。制御部８１は、エンジン２０の始動の条件である始動条件が成立した後、第１の所定期間である第１所定期間が経過するまで「特定点火制御手段による点火制御」を行い、第１所定期間が経過したとき、「通常点火制御手段による点火制御」に切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２０）の燃焼室（２８）に設けられ、放電することにより前記燃焼室の混合気に点火可能な点火プラグ（４０）と、
一端が電源（１２）側に、他端が接地側に接続され一次電流が流れる一次コイル（５１）、および、一端が前記点火プラグに接続され二次電流が流れる二次コイル（５２）を有する点火コイル（５０）と、
前記一次コイルの接地側に接続され、前記一次コイルを流れる一次電流を許容または遮断可能に設けられるイグナイタ部（６０）と、
前記点火コイルに対し電気エネルギを投入可能なエネルギ投入部（７０）と、を備える点火装置（１１）を制御し、前記燃焼室の混合気の点火を制御可能な制御装置（１０）であって、
前記一次コイルから接地側への電流の流れを遮断するよう前記イグナイタ部を制御することにより前記二次コイルに高電圧を生じさせ、前記点火プラグの電極間で放電が形成されるよう前記点火プラグを制御する放電制御手段（８１）、
前記放電制御手段による前記点火プラグの制御開始後、前記点火コイルに対し電気エネルギを投入するよう前記エネルギ投入部を制御するエネルギ投入制御手段（８１）、
前記放電制御手段により前記点火プラグを制御することのみによって、前記燃焼室の混合気の点火を制御する通常点火制御手段（８１）、および、
前記放電制御手段により前記点火プラグを制御し、かつ、前記エネルギ投入制御手段により前記二次電流と同じ極性で重畳的にエネルギを投入するように前記エネルギ投入部を制御することによって、前記燃焼室の混合気の点火を制御する特定点火制御手段（８１）を有し、
前記内燃機関の始動の条件である始動条件が成立した後、第１の所定期間である第１所定期間（Ｔｐ１）が経過するまで前記エネルギ投入制御手段によるエネルギ投入を行うことで「前記特定点火制御手段による点火制御」を行い、前記第１所定期間が経過したとき、「前記通常点火制御手段による点火制御」に切り替える制御部を備える制御装置。
【請求項２】
前記エネルギ投入部は、前記一次コイルの接地側から前記点火コイルに対し電気エネルギを投入することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記内燃機関の冷却水の温度と前記電源の電圧とに基づき、前記第１所定期間を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記エネルギ投入制御手段は、前記放電制御手段による前記点火プラグの制御開始後、第２の所定期間である第２所定期間（Ｔｐ２）、前記点火コイルに対し電気エネルギを投入するよう前記エネルギ投入部を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記内燃機関の冷却水の温度と前記内燃機関の回転数とに基づき、前記第２所定期間を設定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記エネルギ投入制御手段は、所定の電流値である電流狙い値（ＩＧａ）に対応する二次電流が前記二次コイルを流れるよう前記エネルギ投入部を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記始動条件が成立した後、前記第１所定期間が経過する前であっても、前記内燃機関の冷却水の温度が所定値以上になった場合、「前記特定点火制御手段による点火制御」から「前記通常点火制御手段による点火制御」に切り替えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記始動条件が成立した後、前記第１所定期間が経過する前であっても、前記電源の電圧が所定値以下になった場合、「前記特定点火制御手段による点火制御」から「前記通常点火制御手段による点火制御」に切り替えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、特に内燃機関の点火装置を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の点火装置を制御し、燃焼室の混合気の点火を制御する制御装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された制御装置では、燃焼室にプラズマを発生させ、混合気の着火性の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０１１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の制御装置では、内燃機関の始動時、燃焼室にプラズマを発生させることにより、内燃機関の始動直後の低温時等、燃料の微粒化が困難な場合の失火や半燃えを抑制し、内燃機関の停止およびエミッションの悪化を抑制している。しかしながら、特許文献１の制御装置では、燃焼室にプラズマを発生させるのに所定時間待機する必要がある。そのため、内燃機関の始動が遅れるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関始動時の混合気の着火性を向上し、内燃機関を早期に始動させることが可能な制御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】
本発明は、点火プラグと点火コイルとイグナイタ部とエネルギ投入部とを備える点火装置を制御し、内燃機関の燃焼室の混合気の点火を制御可能な制御装置であって、制御部を備えている。ここで、点火プラグは、内燃機関の燃焼室に設けられ、放電することにより燃焼室の混合気に点火可能である。点火コイルは、一端が電源側に、他端が接地側に接続され一次電流が流れる一次コイル、および、一端が点火プラグに接続され二次電流が流れる二次コイルを有している。イグナイタ部は、一次コイルの接地側に接続され、一次コイルを流れる電流を許容または遮断可能に設けられている。エネルギ投入部は、点火コイルに対し電気エネルギを投入可能である。
【０００７】
制御部は、放電制御手段、エネルギ投入制御手段、通常点火制御手段および特定点火制御手段を有している。
放電制御手段は、一次コイルから接地側への電流の流れを遮断するようイグナイタ部を制御することにより二次コイルに高電圧を生じさせ、点火プラグの電極間で放電が形成されるよう点火プラグを制御する。これにより形成された放電を着火源とし、混合気に点火することができる。
【０００８】
エネルギ投入制御手段は、放電制御手段による点火プラグの制御開始後、点火コイルに対し、二次電流と同じ極性で重畳的に電気エネルギを投入するようエネルギ投入部を制御する。これにより、放電制御手段の制御により生じた点火プラグの放電状態を維持することができる。
通常点火制御手段は、放電制御手段により点火プラグを制御することのみによって、燃焼室の混合気の点火を制御する。
【０００９】
特定点火制御手段は、放電制御手段により点火プラグを制御し、かつ、エネルギ投入制御手段によりエネルギ投入部を制御することによって、燃焼室の混合気の点火を制御する。特定点火制御手段により点火制御を行うとき、エネルギ投入制御手段により点火プラグの放電状態を維持できるため、混合気の着火性を向上することができる。
【００１０】
制御部は、内燃機関の始動の条件である始動条件が成立した後、第１の所定期間である第１所定期間が経過するまでエネルギ投入制御手段によるエネルギ投入を行うことで「特定点火制御手段による点火制御」を行い、第１所定期間が経過したとき、「通常点火制御手段による点火制御」に切り替える。そのため、内燃機関が始動してから所定期間（第１所定期間）が経過するまで、混合気の着火性を向上することができる。これにより、内燃機関の始動直後の低温時等、燃料の微粒化が困難な場合であっても、混合気の着火性を向上し、失火や半燃えを抑制することができる。したがって、特に始動直後の内燃機関の停止およびエミッションの悪化を抑制することができる。
また、本発明では、「特定点火制御手段による点火制御」を行うにあたり、待機時間は必要ない。そのため、内燃機関を早期に始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による制御装置、および、これを適用したエンジンシステムを示す図。
【図２】本発明の一実施形態による制御装置の回路構成を示す図。
【図３】本発明の一実施形態の制御装置による第１所定期間および第２所定期間の設定の仕方を説明するための図であって、（Ａ）は設定される第１所定期間と電源電圧および水温との関係を示す図、（Ｂ）は設定される第２所定期間とエンジン回転数および水温との関係を示す図。
【図４】本発明の一実施形態の制御装置および点火装置の作動例を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態による制御装置を図面に基づき説明する。
（一実施形態）
本発明の一実施形態による制御装置を図１、２に示す。制御装置１０は、エンジンシステム１に適用され、エンジンシステム１を構成する各部を制御可能である。
【００１３】
エンジンシステム１は、内燃機関としてのエンジン２０、および、点火装置１１等を備えている。
エンジン２０は、例えばガソリンを燃料として駆動する予混合燃焼式の４気筒エンジンである。エンジン２０は、気筒２１、エンジンヘッド２２、吸気弁２５、排気弁２６、ピストン２７、クランクシャフト２９等を有している。
【００１４】
気筒２１は筒状に形成されている。本実施形態では、気筒２１は、エンジン２０に４つ形成されている。エンジンヘッド２２は、気筒２１の一端を塞ぐよう設けられている。エンジンヘッド２２には、気筒２１の内側空間に連通する吸気ポート２３および排気ポート２４が形成されている。
吸気弁２５は、吸気ポート２３と気筒２１の内側空間との間を開閉可能に設けられている。排気弁２６は、排気ポート２４と気筒２１の内側空間との間を開閉可能に設けられている。
【００１５】
ピストン２７は、気筒２１の内側で軸方向に往復移動可能に設けられている。気筒２１の内壁とエンジンヘッド２２とピストン２７とにより燃焼室２８が形成されている。燃料と空気とが混合した気体、すなわち、混合気が燃焼室２８で燃焼すると、燃焼室２８の容積が増大しピストン２７がエンジンヘッド２２とは反対側へ移動する。なお、燃焼室２８で混合気が燃焼するとき、燃焼ガスが生じる。
【００１６】
クランクシャフト２９は、ピストン２７の往復移動により回転可能に設けられている。燃焼室２８で燃料が燃焼し、気筒２１内でピストン２７が往復移動すると、クランクシャフト２９が回転し、クランクシャフト２９からトルクが出力される。クランクシャフト２９から出力されるトルクは、図示しない車両の車輪に伝達される。これにより、車両が走行する。
【００１７】
エンジンヘッド２２の吸気ポート２３には、吸気管３１が接続されている。吸気管３１の内側には、吸気通路３２が形成されている。吸気通路３２は、一端が大気に開放され、他端が吸気ポート２３に接続している。これにより、大気（空気）は、吸気通路３２および吸気ポート２３を経由して燃焼室２８に供給される。以下、適宜、大気側からエンジン２０の燃焼室２８に供給される空気を吸気という。
【００１８】
吸気通路３２には、スロットル弁２が設けられている。スロットル弁２は、アクチュエータ３により回転駆動されることで、吸気通路３２を開閉可能である。すなわち、スロットル弁２は、吸気通路３２を開閉することにより、燃焼室２８に供給する吸気の量を変更可能である。
【００１９】
吸気管３１のエンジンヘッド２２近傍には、燃料噴射弁４が設けられている。燃料噴射弁４は、燃料を吸気ポート２３に噴射可能である。これにより、燃料と吸気（空気）との混合気が燃焼室２８に供給される。燃料噴射弁４は、噴孔の開閉を制御されることにより、噴射する燃料の量を変更可能である。すなわち、燃料噴射弁４は、燃焼室２８に供給する燃料の量を変更可能である。
【００２０】
エンジンヘッド２２の排気ポート２４には、排気管３３が接続されている。排気管３３の内側には、排気通路３４が形成されている。排気通路３４は、一端が排気ポート２４に接続し、他端が大気に開放されている。これにより、燃焼室２８で生じた燃焼ガスを含む空気は、排気ポート２４および排気通路３４を経由して大気側に排出される。以下、適宜、エンジン２０の燃焼室２８から排出される、燃焼ガスを含む空気を排気という。本実施形態では、排気通路３４に三元触媒３５が設けられている。三元触媒３５は、排気中の炭化水素、一酸化炭素および窒素酸化物を酸化または還元することにより、大気側に排出される排気を浄化する。
【００２１】
本実施形態では、エンジンシステム１は、吸気管３１と排気管３３とを接続するＥＧＲ管３６を有している。ＥＧＲ管３６の内側には、ＥＧＲ通路３７が形成されている。ＥＧＲ通路３７は、排気通路３４と吸気通路３２とを連通している。これにより、排気通路３４の排気は、ＥＧＲ通路３７を経由して吸気通路３２に還流可能である。
【００２２】
ＥＧＲ管３６には、ＥＧＲ弁装置５が設けられている。ＥＧＲ弁装置５は、図示しないＥＧＲ弁によりＥＧＲ通路３７を開閉可能である。すなわち、ＥＧＲ弁装置５は、ＥＧＲ通路３７を開閉することにより、排気通路３４から吸気通路３２に還流される排気の量を変更可能である。
【００２３】
ここで、ＥＧＲ管３６およびＥＧＲ弁装置５は、エンジン２０の燃焼室２８から排出された排気を吸気とともに燃焼室２８に再び供給する排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）システムを構成している。排気を吸気とともに燃焼室２８に再び供給することにより、大気に排出される排気中の窒素酸化物の低減、および、燃費の向上等を図ることができる。
点火装置１１は、燃焼室２８に導入された混合気に点火するために設けられている。図２に示すように、点火装置１１は、点火プラグ４０、点火コイル５０、イグナイタ部６０、エネルギ投入部７０等を備えている。
【００２４】
点火プラグ４０は、４つの気筒２１のそれぞれに対応するよう４つ設けられている。点火プラグ４０は、放電部４１を有している。放電部４１は、中心電極４２および接地電極４３を有している。中心電極４２と接地電極４３とは、間に所定のギャップを形成している。点火プラグ４０は、放電部４１が燃焼室２８に露出するようエンジンヘッド２２に設けられている（図１参照）。接地電極４３は、エンジンヘッド２２に電気的に接続されている。すなわち、接地電極４３は接地されている。点火プラグ４０は、印加される電圧により放電部４１の中心電極４２と接地電極４３との間で放電し、燃焼室２８の混合気に点火可能である。
【００２５】
点火コイル５０は、４つの点火プラグ４０（気筒２１）のそれぞれに対応するよう４つ設けられている。点火コイル５０は、一端が点火プラグ４０の放電部４１とは反対側に接続するようエンジンヘッド２２に設けられている（図１参照）。点火コイル５０は、一次コイル５１、二次コイル５２、コア５３およびダイオード５４を有している（図２参照）。
【００２６】
一次コイル５１は、例えば銅線をコア５３に所定回数巻くことにより形成され、一端が電源１２の正極に接続されている。電源１２は、正極から十数Ｖ程度の電圧を出力可能な低圧バッテリであり、負極が接地（ボディアース）されている。一次コイル５１は、他端が接地される側である。
【００２７】
二次コイル５２は、例えば銅線をコア５３に所定回数巻くことにより形成され、一端が点火プラグ４０の中心電極４２に接続され、他端がダイオードなどを介して接地されている。ここで、二次コイル５２の巻回数は、一次コイル５１よりも多くなるよう設定されている。
コア５３は、例えば鉄等、透磁率が所定値以上の材料により形成されている。
【００２８】
ダイオード５４は、二次コイル５２に対し点火プラグ４０とは反対側に設けられている。ダイオード５４は、アノード側が二次コイル５２に接続し、カソード側が接地側となるよう設けられている。これにより、二次コイル５２からダイオード５４を経由した接地側への電流の流れは許容され、接地側からダイオード５４を経由した二次コイル５２側への電流の流れは遮断されている。
【００２９】
イグナイタ部６０は、４つの点火コイル５０（気筒２１）のそれぞれに対応するよう４つ設けられている。イグナイタ部６０は、点火コイル５０の一次コイル５１に対し電源１２とは反対側に設けられている（図２参照）。イグナイタ部６０は、スイッチング素子６１およびダイオード６２を有している。
【００３０】
スイッチング素子６１は、本実施形態では、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）である。スイッチング素子６１は、コレクタが一次コイル５１に接続され、エミッタが接地されるようにして設けられている。スイッチング素子６１は、ゲートに入力される信号に基づき、オン状態またはオフ状態になるようスイッチング作動する。スイッチング素子６１は、オン状態のとき、一次コイル５１からスイッチング素子６１を経由した接地側への電流の流れを許容し、オフ状態のとき、一次コイル５１からスイッチング素子６１を経由した接地側への電流の流れを遮断する。
【００３１】
ダイオード６２は、アノード側がスイッチング素子６１のエミッタに接続、すなわち、接地されている。ダイオード６２は、カソード側がスイッチング素子６１のコレクタに接続、すなわち、一次コイル５１に接続されている。これにより、接地側からダイオード６２を経由した一次コイル５１側への電流の流れは許容され、一次コイル５１側からダイオード６２を経由した接地側への電流の流れは遮断されている。
【００３２】
イグナイタ部６０のスイッチング素子６１がオン状態のとき、電源１２からの電流は、点火コイル５０の一次コイル５１およびスイッチング素子６１を経由して接地側へ流れる。このとき、コア５３は磁化し磁気エネルギが蓄えられ、周囲に磁界が形成される。一次コイル５１を電流が流れているとき、スイッチング素子６１がオフ状態になると、一次コイル５１から接地側への電流の流れが遮断され、コア５３の周囲の磁界が変化し、自己誘導作用により一次コイル５１に数百Ｖ程度の電圧が生じる。このとき、磁気回路および磁束を共有する二次コイル５２にも数十ｋＶ程度の高電圧が生じる。このとき、二次コイル５２に生じる電圧は、一次コイル５１と二次コイル５２の巻回数に比例した大きさとなる。二次コイル５２に高電圧が生じると、点火プラグ４０の中心電極４２と接地電極４３との電位差が所定値以上になる。その結果、中心電極４２と接地電極４３との間で絶縁破壊が生じ、点火プラグ４０は、中心電極４２と接地電極４３との間で放電する。
【００３３】
以下、適宜、一次コイル５１に流れる電流を一次電流Ｉ１、二次コイル５２に流れる電流を二次電流Ｉ２、二次コイル５２の電圧を二次電圧Ｖ２という。また、電源１２側からイグナイタ部６０側へ向かう方向を一次電流Ｉ１の正方向とし、ダイオード５４側から点火プラグ４０側へ向かう方向を二次電流Ｉ２の正方向とする。また、二次コイル５２に正方向の二次電流Ｉ２が流れるときの二次電圧Ｖ２を正の電圧とする。
本実施形態では、点火プラグ４０が放電するとき、二次電圧Ｖ２は負の電圧であり、放電時には、二次コイル５２に負方向の二次電流Ｉ２が流れる。
【００３４】
エネルギ投入部７０は、本実施形態では、４つの点火コイル５０に対し１つ設けられている。エネルギ投入部７０は、電源１２とイグナイタ部６０との間に一次コイル５１と並列に設けられている（図２参照）。エネルギ投入部７０は、コイル７１、スイッチング素子７２、７３、ダイオード７４、７５、コンデンサ７６、ドライバ回路７７、７８を有している。
コイル７１は、例えば銅線を所定回数巻くことにより形成され、一端が電源１２と一次コイル５１との間に接続するよう設けられている。
【００３５】
スイッチング素子７２、７３は、本実施形態では、電界効果トランジスタの一種のＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）である。スイッチング素子７２は、ドレインがコイル７１の他端に接続され、ソースが接地されるようにして設けられている。スイッチング素子７３は、ドレインがコイル７１とスイッチング素子７２との間に接続し、ソースが点火コイル５０の一次コイル５１とイグナイタ部６０との間に接続するよう設けられている。本実施形態では、スイッチング素子７３は、４つの点火コイル５０（気筒２１）のそれぞれに対応し４つ設けられているが、これに限らない。
【００３６】
スイッチング素子７２、７３は、ゲートに入力される信号に基づき、オン状態またはオフ状態になるようスイッチング作動する。スイッチング素子７２は、オン状態のとき、コイル７１からスイッチング素子７２を経由した接地側への電流の流れを許容し、オフ状態のとき、コイル７１からスイッチング素子７２を経由した接地側への電流の流れを遮断する。スイッチング素子７３は、オン状態のとき、コイル７１およびスイッチング素子７２側からスイッチング素子７３を経由した一次コイル５１およびイグナイタ部６０側への電流の流れを許容し、オフ状態のとき、コイル７１およびスイッチング素子７２側からスイッチング素子７３を経由した一次コイル５１およびイグナイタ部６０側への電流の流れを遮断する。
【００３７】
ダイオード７４は、アノード側がコイル７１とスイッチング素子７２との間に接続し、カソード側がスイッチング素子７３のドレインに接続するよう設けられている。これにより、コイル７１およびスイッチング素子７２側からダイオード７４を経由したスイッチング素子７３側への電流の流れは許容され、スイッチング素子７３側からダイオード７４を経由したコイル７１およびスイッチング素子７２側への電流の流れは遮断されている。
【００３８】
ダイオード７５は、アノード側がスイッチング素子７３のソースに接続し、カソード側が一次コイル５１とイグナイタ部６０との間に接続するよう設けられている。これにより、スイッチング素子７３側からダイオード７５を経由した一次コイル５１およびイグナイタ部６０側への電流の流れは許容され、一次コイル５１およびイグナイタ部６０側からダイオード７５を経由したスイッチング素子７３側への電流の流れは遮断されている。本実施形態では、ダイオード７５は、４つのスイッチング素子７３のそれぞれに対応し４つ設けられている。
コンデンサ７６は、一端がダイオード７４とスイッチング素子７３との間に接続され、他端が接地されるよう設けられている。
【００３９】
ドライバ回路７７は、入力される信号に基づき、スイッチング素子７２のスイッチング作動に関するスイッチング信号ＳＷｃを生成し、生成したスイッチング信号ＳＷｃをスイッチング素子７２のゲートに出力する。ここで、スイッチング信号ＳＷｃは、オフ（Ｌｏ）またはオン（Ｈｉ）を示す信号である。スイッチング信号ＳＷｃがオフのとき、スイッチング素子７２はオフ状態になり、スイッチング信号ＳＷｃがオンのとき、スイッチング素子７２はオン状態になる。このように、スイッチング素子７２は、ドライバ回路７７から入力されるスイッチング信号ＳＷｃに基づき、スイッチング作動する。
【００４０】
ドライバ回路７８は、入力される信号に基づき、スイッチング素子７３のスイッチング作動に関するスイッチング信号ＳＷｄを生成し、生成したスイッチング信号ＳＷｄをスイッチング素子７３のゲートに出力する。ここで、スイッチング信号ＳＷｄは、オフ（Ｌｏ）またはオン（Ｈｉ）を示す信号である。スイッチング信号ＳＷｄがオフのとき、スイッチング素子７３はオフ状態になり、スイッチング信号ＳＷｄがオンのとき、スイッチング素子７３はオン状態になる。このように、スイッチング素子７３は、ドライバ回路７８から入力されるスイッチング信号ＳＷｄに基づき、スイッチング作動する。本実施形態では、ドライバ回路７８は、４つのスイッチング素子７３のそれぞれに対応し４つ設けられている。
【００４１】
スイッチング素子７３がオフ状態でスイッチング素子７２がオン状態のとき、電源１２からの電流は、コイル７１およびスイッチング素子７２を経由して接地側へ流れる。このとき、コイル７１には磁気エネルギが蓄えられる。コイル７１を電流が流れているとき、スイッチング素子７２がオフ状態になると、コイル７１から接地側への電流の流れが遮断される。これにより、コイル７１から電気エネルギが放出され、ダイオード７４を経由してコンデンサ７６に電気エネルギが供給される。そのため、スイッチング素子７３がオフ状態でスイッチング素子７２がオン状態またはオフ状態を交互に繰り返すようスイッチング作動すると、コイル７１からコンデンサ７６に電気エネルギが徐々に蓄積される。このとき、コンデンサ７６の一端側の電圧Ｖｄｃは、徐々に高くなる。コンデンサ７６に電気エネルギが蓄積された状態、かつ、イグナイタ部６０のスイッチング素子６１がオフ状態で、スイッチング素子７３がオン状態になると、コンデンサ７６の電気エネルギがスイッチング素子７３およびダイオード７５を経由して、対応する点火コイル５０の一次コイル５１に供給（投入）される。このように、エネルギ投入部７０は、電源１２からの電気エネルギをコンデンサ７６に蓄積し、点火コイル５０に対し投入可能である。本実施形態では、エネルギ投入部７０は、点火プラグ４０が放電するときに二次コイル５２に流れる二次電流Ｉ２の極性と同じ、すなわち、負方向の二次電流Ｉ２が重畳されるよう、点火コイル５０に対し電気エネルギを投入する。
本実施形態では、上述したイグナイタ部６０およびエネルギ投入部７０は、点火回路ユニット１３の筐体に収容されている（図２参照）。
【００４２】
図２に示すように、制御装置１０は、制御部８１、電流検出回路９１等を備えている。
制御部８１は、本実施形態では、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）８０の筐体に収容されている。
制御部８１は、例えばマイコンであり、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、時間計測手段としてのタイマ、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有している。制御部８１は、車両の各部に設けられたセンサからの信号等に基づき、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い演算を行い、車両の各部の装置および機器の作動を制御することで、車両を統合的に制御可能である。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態では、吸気管３１のスロットル弁２の近傍にスロットル開度センサ６が設けられている。スロットル開度センサ６は、吸気通路３２におけるスロットル弁２の開度を検出し、検出した開度に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、スロットル弁２の開度を検出することができる。
【００４４】
また、吸気管３１のスロットル弁２に対しエンジン２０とは反対側にエアフローメータ７が設けられている。エアフローメータ７は、吸気通路３２を流れる吸気の量、すなわち、エンジン２０の燃焼室２８に供給される吸気の量を検出し、検出した吸気の量に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、燃焼室２８に供給される吸気の量を検出することができる。
【００４５】
また、吸気管３１のスロットル弁２とエンジン２０との間のサージタンクに吸気圧センサ８が設けられている。吸気圧センサ８は、吸気通路３２を流れる吸気の圧力（吸気圧）を検出し、検出した圧力に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、吸気圧を検出することができる。
【００４６】
また、エンジンヘッド２２のカムシャフトの近傍にカムポジションセンサ９が設けられている。カムポジションセンサ９は、排気弁２６または吸気弁２５を開閉駆動するカムシャフトの回転位置を検出し、検出した回転位置に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、カムシャフトの回転位置を検出することができる。そのため、制御部８１は、カム角度の算出、および、気筒判別等を行うことができる。
【００４７】
また、エンジン２０には、クランクシャフト２９の近傍にクランクポジションセンサ１４が設けられている。クランクポジションセンサ１４は、クランクシャフト２９の回転位置を検出し、検出した回転位置に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、クランクシャフト２９の回転位置を検出することができる。そのため、制御部８１は、クランク角の算出、および、クランクシャフト２９の回転数、すなわち、エンジン２０の回転数の算出等を行うことができる。
【００４８】
また、エンジン２０には、気筒２１に水温センサ１５が設けられている。水温センサ１５は、気筒２１を冷却する冷却水の温度（水温）を検出し、検出した温度に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、冷却水の温度を検出することができる。
【００４９】
また、排気管３３のエンジン２０と三元触媒３５との間にＡ／Ｆセンサ１６が設けられている。Ａ／Ｆセンサ１６は、排気通路３４を流れる排気中の酸素濃度と未燃焼ガス濃度とから、エンジン２０内の空燃比を検出し、検出した空燃比に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、エンジン２０内の空燃比を検出することができる。
【００５０】
また、排気管３３の三元触媒３５に対しエンジン２０とは反対側にＯ2センサ１７が設けられている。Ｏ2センサ１７は、大気中の酸素濃度と排気通路３４を流れる排気中の酸素濃度との差で発生する起電力から、エンジン２０内の空燃比が理論空燃比（ストイキオメトリ）に対し濃い（リッチ）状態か薄い（リーン）状態かを検出し、検出した状態に対応する信号（リッチ信号またはリーン信号）を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、エンジン２０内の空燃比が理論空燃比に対し濃い状態か薄い状態かを検出することができる。
【００５１】
また、電源１２には、電圧センサ１８が設けられている。電圧センサ１８は、電源１２の電圧を検出し、検出した電圧に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、電源１２の電圧を検出することができる。
なお、ＥＧＲ弁装置５は、ＥＧＲ通路３７におけるＥＧＲ弁の開度に相関する信号を制御部８１に出力する。これにより、制御部８１は、ＥＧＲ弁の開度を検出することができる。
【００５２】
制御部８１は、上述した各種センサからの信号等に基づき、点火プラグ４０および点火コイル５０を含む点火装置１１、スロットル弁２のアクチュエータ３、燃料噴射弁４、および、ＥＧＲ弁装置５等の作動を制御することで、エンジン２０の運転を制御することができる。
【００５３】
電流検出回路９１は、本実施形態では、点火回路ユニット１３の筐体に収容されている（図２参照）。点火回路ユニット１３には、抵抗９２が設けられている。抵抗９２は、一端が点火コイル５０のダイオード５４のカソード側に接続し、他端が接地されるよう設けられている。電流検出回路９１は、ダイオード５４と抵抗９２との間に接続するよう設けられている。これにより、電流検出回路９１は、ダイオード５４から接地側に流れる電流、すなわち、二次コイル５２を流れる二次電流Ｉ２を検出することができる。
【００５４】
次に、制御部８１による点火装置１１の制御、および、燃焼室２８の混合気の点火制御について説明する。
制御部８１は、一次コイル５１から接地側への電流の流れを遮断するようイグナイタ部６０を制御することにより二次コイル５２に高電圧を生じさせ、点火プラグ４０が放電するよう点火プラグ４０を制御する。具体的には、制御部８１は、点火信号ＩＧｔをイグナイタ部６０のスイッチング素子６１のゲートに出力することにより、点火プラグ４０を制御する。ここで、点火信号ＩＧｔは、オフ（Ｌｏ）またはオン（Ｈｉ）を示す信号である。点火信号ＩＧｔがオフのとき、スイッチング素子６１はオフ状態になり、一次コイル５１からスイッチング素子６１を経由した接地側への電流（一次電流Ｉ１）の流れは遮断される。一方、点火信号ＩＧｔがオンのとき、スイッチング素子６１はオン状態になり、一次コイル５１からスイッチング素子６１を経由した接地側への電流の流れは許容される。
【００５５】
点火信号ＩＧｔがオンからオフに変化すると、一次コイル５１を流れていた一次電流Ｉ１の流れが遮断され、二次コイル５２に高電圧が生じる。これにより、点火プラグ４０は、放電部４１の中心電極４２と接地電極４３との間で放電する。その結果、燃焼室２８の混合気に火がつく（着火する）。
【００５６】
このように、制御部８１は、点火信号ＩＧｔを生成しイグナイタ部６０のスイッチング素子６１に出力することにより、点火信号ＩＧｔのオンからオフへの立ち下りのタイミングで点火プラグ４０が放電するよう点火プラグ４０を制御可能である。ここで、制御部８１は、特許請求の範囲における「放電制御手段」に対応する。なお、点火信号ＩＧｔがオンからオフに立ち下がるタイミングを、「放電制御手段」による点火プラグ４０の制御開始時（制御期間の始期）とする。
【００５７】
また、制御部８１は、「放電制御手段」による点火プラグ４０の制御開始後、点火コイル５０に対し電気エネルギを投入するようエネルギ投入部７０を制御する。具体的には、制御部８１は、エネルギ投入期間信号ＩＧｗをドライバ回路７８に出力することによりスイッチング素子７３を制御することでエネルギ投入部７０を制御する。ここで、エネルギ投入期間信号ＩＧｗは、オフ（Ｌｏ）またはオン（Ｈｉ）を示す信号である。エネルギ投入期間信号ＩＧｗは、点火信号ＩＧｔがオンからオフに立ち下がった後、すなわち、「放電制御手段」による点火プラグ４０の制御開始後、オフからオンに立ち上がるよう生成される。
【００５８】
ドライバ回路７８は、エネルギ投入期間信号ＩＧｗがオンの期間、スイッチング信号ＳＷｄをスイッチング素子７３のゲートに出力する。これにより、スイッチング素子７３は、エネルギ投入期間信号ＩＧｗがオンの期間、オン状態またはオフ状態になるようスイッチング作動する。
【００５９】
スイッチング素子７３がオン状態のとき、コンデンサ７６に蓄積されていた電気エネルギがスイッチング素子７３およびダイオード７５を経由して点火コイル５０の一次コイル５１の接地側に投入される。ここで、制御部８１は、特許請求の範囲における「エネルギ投入制御手段」に対応する。
【００６０】
「エネルギ投入制御手段」によりエネルギ投入部７０を制御し、点火コイル５０の一次コイル５１の接地側に電気エネルギを投入すると、点火コイル５０の二次コイル５２に誘導電流が生じる。この誘導電流は、「放電制御手段」の制御により生じた点火プラグ４０の放電状態を維持可能な電気エネルギに対応する。すなわち、「エネルギ投入部７０は、点火プラグ４０に対し電気エネルギを投入する」と考えることもできる。
【００６１】
本実施形態では、「エネルギ投入制御手段」は、電流検出回路９１により検出される二次電流Ｉ２の値をフィードバックすることにより、所定の電流値である電流狙い値ＩＧａに対応する電流が二次コイル５２を流れるよう、例えばスイッチング信号ＳＷｄのデューティー比（スイッチング周期に対するオン期間の割合）等を制御することによりエネルギ投入部７０を制御する。これにより、エネルギ投入部７０が点火コイル５０に電気エネルギを投入する期間、二次コイル５２には、概ね電流狙い値ＩＧａに対応する二次電流Ｉ２が流れる。
【００６２】
なお、制御部８１は、「エネルギ投入制御手段」により点火コイル５０に電気エネルギを投入するのに先立ち、ドライバ回路７７を経由してスイッチング素子７２を制御することにより、コンデンサ７６に電気エネルギを蓄積する。具体的には、ドライバ回路７７は、エネルギ投入期間信号ＩＧｗがオンになる前の、例えば点火信号ＩＧｔがオンの期間等、スイッチング信号ＳＷｃをスイッチング素子７２のゲートに出力する。これにより、スイッチング素子７２は、例えば点火信号ＩＧｔがオンの期間、オン状態またはオフ状態になるようスイッチング作動する。その結果、コンデンサ７６に電気エネルギが蓄積される。
【００６３】
本実施形態では、制御部８１は、「放電制御手段」により点火プラグ４０を制御することのみによって、燃焼室２８の混合気の点火を制御する「通常点火制御手段」を有している。「通常点火制御手段」による混合気の点火制御では、エネルギ投入部７０による点火コイル５０に対する電気エネルギの投入は行われないため、点火プラグ４０の放電は比較的短時間で終了する。よって、「通常点火制御手段」による混合気の点火制御は、燃焼室２８の混合気に火がつき（着火し）易い状況の場合に適している。
【００６４】
また、制御部８１は、「放電制御手段」により点火プラグ４０を制御し、かつ、「エネルギ投入制御手段」によりエネルギ投入部７０を制御することによって、燃焼室２８の混合気の点火を制御する「特定点火制御手段」を有している。「特定点火制御手段」による混合気の点火制御では、エネルギ投入部７０による点火コイル５０に対する電気エネルギの投入が行われるため、点火プラグ４０の放電は比較的長時間持続する。よって、「特定点火制御手段」による混合気の点火制御は、燃焼室２８の混合気に火がつき（着火し）難い状況の場合に適している。
【００６５】
本実施形態では、制御部８１は、例えば、車両の運転者からエンジン始動要求があったとき、車両に搭載された機器等からエンジン始動要求があったとき、または、アイドリングストップ後のエンジン再始動要求があったとき等、エンジン２０の始動の条件である始動条件が成立した後、第１の所定期間である第１所定期間Ｔｐ１が経過するまで「特定点火制御手段による点火制御（エネルギ投入制御を含む）」を行い、第１所定期間Ｔｐ１が経過したとき、「通常点火制御手段による点火制御」に切り替える。
【００６６】
また、「エネルギ投入制御手段」は、「特定点火制御手段による点火制御」において、「放電制御手段」による点火プラグ４０の制御開始後、第２の所定期間である第２所定期間Ｔｐ２、点火コイル５０に対し電気エネルギを投入するようエネルギ投入部７０を制御する。
【００６７】
次に、制御部８１による第１所定期間Ｔｐ１および第２所定期間Ｔｐ２の設定の仕方について、図３に基づき説明する。
制御部８１は、例えばエンジン２０の始動条件が成立したとき水温センサ１５により検出した冷却水の温度（水温）と電圧センサ１８により検出した電源１２の電圧（電源電圧）とに基づき、第１所定期間Ｔｐ１を設定する。制御部８１は、例えば、検出した水温が低く電源電圧が高い場合ほど第１所定期間Ｔｐ１を長い期間に設定し、検出した水温が高く電源電圧が低い場合ほど第１所定期間Ｔｐ１を短い期間に設定する（図３（Ａ）参照）。
【００６８】
制御部８１は、例えばエンジン２０の始動条件が成立したとき水温センサ１５により検出した冷却水の温度（水温）とクランクポジションセンサ１４により検出したクランクシャフト２９の回転位置に基づき算出したエンジン２０の回転数（エンジン回転数）とに基づき、第２所定期間Ｔｐ２を設定する。制御部８１は、例えば、検出した水温が低く、算出したエンジン回転数が低い場合ほど第２所定期間Ｔｐ２を長い期間に設定し、検出した水温が高く、算出したエンジン回転数が高い場合ほど第２所定期間Ｔｐ２を短い期間に設定する（図３（Ｂ）参照）。
【００６９】
本実施形態では、上述のように制御部８１が第１所定期間Ｔｐ１および第２所定期間Ｔｐ２を設定することにより、水温が低く電源電圧が高い場合ほどエンジン始動時の「特定点火制御手段による点火制御」の期間（第１所定期間Ｔｐ１）が長くなり、水温が低くエンジン回転数が低い場合ほど「エネルギ投入制御手段」による点火コイル５０に対する電気エネルギの投入期間（第２所定値Ｔｐ２、エネルギ投入期間信号ＩＧｗのオン期間）が長くなる。
【００７０】
次に、制御装置１０、および、制御装置１０により制御される点火装置１１の作動例を図４に基づき説明する。
時刻ｔ１でイグニッションキーがオンされると、エネルギ投入部７０のドライバ回路７７は、オンまたはオフに変化するスイッチング信号ＳＷｃをスイッチング素子７２に出力する。そのため、スイッチング素子７２は、オン状態またはオフ状態になるようスイッチング作動する。これにより、コンデンサ７６に電気エネルギが蓄積される。ドライバ回路７７が時刻ｔ１〜３の期間、オンまたはオフに変化するスイッチング信号ＳＷｃをスイッチング素子７２に出力すると、コンデンサ７６の一端側の電圧Ｖｄｃは、上昇する。
【００７１】
時刻ｔ２でエンジン２０の始動条件が成立すると、制御部８１は、このときの水温と電源電圧とに基づき第１所定期間Ｔｐ１を設定し、このときの水温とエンジン回転数とに基づき第２所定期間Ｔｐ２を設定する。具体的には、制御部８１は、タイマ値Ｔｉｍを、Ｔｐ１に対応する値にセットする。時刻ｔ２以降、制御部８１は、タイマ値Ｔｉｍの値を単位時間毎に減算する。なお、制御部８１は、タイマ値Ｔｉｍが０より大きい場合、「特定点火制御手段による点火制御」を行う。よって、制御部８１は、タイマ値Ｔｉｍが０になるまで、すなわち、時刻ｔ２から第１所定期間Ｔｐ１が経過するまで、「特定点火制御手段による点火制御」を行う。
時刻ｔ４で制御部８１が点火コイル５０の一次コイル５１への通電を開始すべきと判断すると、点火信号ＩＧｔがオンになる。これにより、一次コイル５１への通電（一次電流Ｉ１）が開始される。
【００７２】
時刻ｔ５で制御部８１が混合気に点火すべきタイミングであると判断すると、点火信号ＩＧｔがオフになる。これにより、二次コイル５２には負の電圧である二次電圧Ｖ２が生じ、二次電圧Ｖ２の絶対値が所定値以上になり、点火プラグ４０は、放電部４１の中心電極４２と接地電極４３との間で放電する。これにより、燃焼室２８の混合気に火がつく（着火する）。このとき、二次コイル５２には負方向の二次電流Ｉ２が流れ、二次電流Ｉ２の絶対値は、所定値以上になる。なお、時刻ｔ５で点火プラグ４０が放電すると、これに伴い、二次電圧Ｖ２の絶対値は、速やかに所定値以下になる。また、点火プラグ４０の放電に伴い、時刻ｔ５〜６の期間、二次電流Ｉ２の絶対値は、徐々に小さくなる。
【００７３】
時刻ｔ６で制御部８１がエネルギ投入期間信号ＩＧｗをオンにすると、エネルギ投入部７０のドライバ回路７８は、オンまたはオフに変化するスイッチング信号ＳＷｄをスイッチング素子７３に出力する。これにより、エネルギ投入部７０から点火コイル５０に対する電気エネルギの投入が開始される。スイッチング素子７３は、エネルギ投入期間信号ＩＧｗがオンの期間（時刻ｔ６〜７、第２所定期間Ｔｐ２）、オン状態またはオフ状態になるようスイッチング作動する。そのため、時刻ｔ６〜７の期間、エネルギ投入部７０から点火コイル５０に対し電気エネルギが投入される。これにより、点火プラグ４０が放電するときに二次コイル５２に流れる二次電流Ｉ２の極性と同じ、すなわち、負方向の二次電流Ｉ２が重畳される。その結果、時刻ｔ５で生じた点火プラグ４０の放電状態が維持される。なお、このとき（時刻ｔ６〜７）、コンデンサ７６の一端側の電圧Ｖｄｃは、低下する。
時刻ｔ７で点火コイル５０に対する電気エネルギの投入が停止すると、点火プラグ４０の放電が停止する（放電状態が解消する）。
【００７４】
本実施形態では、「エネルギ投入制御手段」が、電流検出回路９１により検出される二次電流Ｉ２の値をフィードバックすることにより、電流狙い値ＩＧａに対応する電流が二次コイル５２を流れるようエネルギ投入部７０を制御するため、図４に示すように、エネルギ投入期間信号ＩＧｗがオンの期間（時刻ｔ６〜７）、二次コイル５２には、概ね電流狙い値ＩＧａに対応する二次電流Ｉ２（平均値がＩＧａ）が流れる。
【００７５】
時刻ｔ８で制御部８１が点火コイル５０の一次コイル５１への通電を開始すべきと判断すると、点火信号ＩＧｔがオンになる。これにより、一次コイル５１への通電（一次電流Ｉ１）が開始される。また、エネルギ投入部７０のドライバ回路７７は、点火信号ＩＧｔがオンの期間（時刻ｔ８〜９）、オンまたはオフに変化するスイッチング信号ＳＷｃをスイッチング素子７２に出力する。これにより、時刻ｔ８〜９の期間、コンデンサ７６に電気エネルギが蓄積される。
【００７６】
時刻ｔ１０〜１１の期間、時刻ｔ１４〜１５の期間、時刻ｔ１８〜１９の期間、時刻ｔ２２〜２３の期間、時刻ｔ２６〜２７の期間の作動は、上述の時刻ｔ６〜７の期間の作動と同様のため、説明を省略する。
また、時刻ｔ１２〜１３の期間、時刻ｔ１６〜１７の期間、時刻ｔ２０〜２１の期間、時刻ｔ２４〜２５の期間の作動は、上述の時刻ｔ８〜９の作動と同様のため、説明を省略する。
【００７７】
時刻ｔ２８でタイマ値Ｔｉｍが０になると、すなわち、エンジン２０の始動条件が成立した時刻ｔ２から第１所定期間Ｔｐ１が経過すると、制御部８１は、「通常点火制御手段による点火制御」に切り替える。よって、制御部８１は、時刻ｔ２８以降、「通常点火制御手段による点火制御」を行う。
時刻ｔ２９で制御部８１が点火コイル５０の一次コイル５１への通電を開始すべきと判断すると、点火信号ＩＧｔがオンになる。これにより、一次コイル５１への通電（一次電流Ｉ１）が開始される。
【００７８】
時刻ｔ３０で制御部８１が混合気に点火すべきタイミングであると判断すると、点火信号ＩＧｔがオフになる。これにより、二次コイル５２に生じる電圧である二次電圧Ｖ２の絶対値が所定値以上になり、点火プラグ４０は、放電部４１の中心電極４２と接地電極４３との間で放電する。これにより、燃焼室２８の混合気に火がつく（着火する）。このとき、二次コイル５２に流れる電流（二次電流Ｉ２）の絶対値は、所定値以上になる。なお、時刻ｔ３０で点火プラグ４０が放電すると、これに伴い、二次電圧Ｖ２の絶対値は、速やかに所定値以下になる。また、点火プラグ４０の放電に伴い、時刻ｔ３０以降、二次電流Ｉ２の絶対値は、徐々に小さくなる。
【００７９】
時刻ｔ３１、３２の作動は、上述した時刻ｔ２９、３０の作動と同様のため、説明を省略する。
時刻ｔ３２以降、制御部８１は、エンジン２０の停止の条件である停止条件が成立するまで、「通常点火制御手段による点火制御」を継続する。
【００８０】
以上説明したように、（１）本実施形態では、制御部８１は、「放電制御手段」、「エネルギ投入制御手段」、「通常点火制御手段」および「特定点火制御手段」を有している。
「放電制御手段」は、一次コイル５１から接地側への電流の流れを遮断するようイグナイタ部６０を制御することにより二次コイル５２に高電圧を生じさせ、点火プラグ４０が放電するよう点火プラグ４０を制御する。これにより、点火プラグ４０が放電し、混合気に点火することができる。
【００８１】
「エネルギ投入制御手段」は、「放電制御手段」による点火プラグ４０の制御開始後、点火コイル５０に対し電気エネルギを投入するようエネルギ投入部７０を制御する。これにより、「放電制御手段」の制御により生じた点火プラグ４０の放電状態を維持することができる。
「通常点火制御手段」は、「放電制御手段」により点火プラグ４０を制御することのみによって、燃焼室２８の混合気の点火を制御する。
【００８２】
「特定点火制御手段」は、「放電制御手段」により点火プラグ４０を制御し、かつ、「エネルギ投入制御手段」によりエネルギ投入部７０を制御することによって、燃焼室２８の混合気の点火を制御する。「特定点火制御手段」により点火制御を行うとき、「エネルギ投入制御手段」により点火プラグ４０の放電状態を維持できるため、混合気の着火性を向上することができる。
【００８３】
制御部８１は、エンジン２０の始動の条件である始動条件が成立した後、第１の所定期間である第１所定期間Ｔｐ１が経過するまで「特定点火制御手段による点火制御」を行い、第１所定期間Ｔｐ１が経過したとき、「通常点火制御手段による点火制御」に切り替える。そのため、エンジン２０が始動してから所定期間（第１所定期間Ｔｐ１）が経過するまで、混合気の着火性を向上することができる。これにより、エンジン２０の始動直後の低温時等、燃料の微粒化が困難な場合であっても、混合気の着火性を向上し、失火や半燃えを抑制することができる。したがって、特に始動直後のエンジン２０の停止およびエミッションの悪化を抑制することができる。
また、本実施形態では、「特定点火制御手段による点火制御」を行うにあたり、待機時間は必要ない。そのため、エンジン２０を早期に始動させることができる。
【００８４】
また、（２）本実施形態では、エネルギ投入部７０は、一次コイル５１の接地側から点火コイル５０に対し電気エネルギを投入する。本実施形態は、点火装置１１（エネルギ投入部７０）の構成の一例を示すものである。本実施形態では、点火装置１１は、１つの点火プラグ４０に対し点火コイル５０を１つ備えている。エネルギ投入部７０が、一次コイル５１の接地側から点火コイル５０に対し電気エネルギを継続的に投入することにより、点火プラグ４０で生じた放電状態を所定期間（エネルギ投入期間、第２所定期間Ｔｐ２）、維持することができる。
【００８５】
また、（３）本実施形態では、制御部８１は、エンジン２０の冷却水の温度と電源１２の電圧とに基づき、第１所定期間Ｔｐ１を設定する。制御部８１は、例えばエンジン２０の始動条件が成立したとき水温センサ１５により検出した冷却水の温度（水温）と電圧センサ１８により検出した電源１２の電圧（電源電圧）とに基づき、第１所定期間Ｔｐ１を設定する。制御部８１は、例えば、検出した水温が低く電源電圧が高い場合ほど第１所定期間Ｔｐ１を長い期間に設定し、検出した水温が高く電源電圧が低い場合ほど第１所定期間Ｔｐ１を短い期間に設定する。これにより、水温が低く電源電圧が高い場合ほどエンジン始動時の「特定点火制御手段による点火制御」の期間（第１所定期間Ｔｐ１）が長くなる。よって、エンジン２０の始動直後の低温時等、燃料の微粒化が困難な場合であっても、混合気の着火性を向上し、失火や半燃えをさらに抑制することができる。
また、電源電圧が低いときは、「特定点火制御手段による点火制御」の期間（第１所定期間Ｔｐ１）を短くすることにより、エネルギ投入部７０による電気エネルギの消費を抑えることができる。
【００８６】
また、（４）本実施形態では、「エネルギ投入制御手段」は、「放電制御手段」による点火プラグ４０の制御開始後、第２の所定期間である第２所定期間Ｔｐ２、点火コイル５０に対し電気エネルギを投入するようエネルギ投入部７０を制御する。第２所定期間Ｔｐ２を設定することにより、例えば、燃焼室２８の混合気に火がつき（着火し）難い状況であっても、点火プラグ４０の放電状態を所定期間（第２所定期間Ｔｐ２）維持し、混合気の着火性を向上し、失火や半燃えをさらに抑制することができる。
【００８７】
また、（５）本実施形態では、制御部８１は、エンジン２０の冷却水の温度とエンジン２０の回転数とに基づき、第２所定期間Ｔｐ２を設定する。制御部８１は、例えばエンジン２０の始動条件が成立したとき水温センサ１５により検出した冷却水の温度（水温）とクランクポジションセンサ１４により検出したクランクシャフト２９の回転位置に基づき算出したエンジン２０の回転数（エンジン回転数）とに基づき、第２所定期間Ｔｐ２を設定する。制御部８１は、例えば、検出した水温が低く、算出したエンジン回転数が低い場合ほど第２所定期間Ｔｐ２を長い期間に設定し、検出した水温が高く、算出したエンジン回転数が高い場合ほど第２所定期間Ｔｐ２を短い期間に設定する。これにより、水温が低くエンジン回転数が低い場合ほど「エネルギ投入制御手段」による点火コイル５０に対する電気エネルギの投入期間（第２所定値Ｔｐ２）が長くなる。エンジン２０の始動直後の低温時等、燃料の微粒化が困難な場合であっても、混合気の着火性を向上し、失火や半燃えをより一層抑制することができる。
【００８８】
また、（６）本実施形態では、「エネルギ投入制御手段」は、所定の電流値である電流狙い値ＩＧａに対応する電流が二次コイル５２を流れるようエネルギ投入部７０を制御する。これにより、エネルギ投入部７０が点火コイル５０に電気エネルギを投入する期間、二次コイル５２には、概ね電流狙い値ＩＧａに対応する二次電流Ｉ２が流れる。その結果、点火プラグ４０で生じた放電状態を所定期間（エネルギ投入期間、第２所定期間Ｔｐ２）、安定して維持することができる。
【００８９】
（他の実施形態）
（７）本発明の他の実施形態では、制御部８１は、エンジン２０の始動条件が成立した後、第１所定期間Ｔｐ１が経過する前であっても、エンジン２０の冷却水の温度が所定値以上になった場合、「特定点火制御手段による点火制御」から「通常点火制御手段による点火制御」に切り替えることとしてもよい。この場合、第１所定期間Ｔｐ１を設定した後で燃焼室２８の混合気に火がつき（着火し）易い状況になったとき、第１所定期間Ｔｐ１の経過を待つことなく、「通常点火制御手段による点火制御」に切り替えることができる。よって、エネルギ投入部７０による電気エネルギの余分な消費を抑えることができる。
【００９０】
また、（８）本発明の他の実施形態では、制御部８１は、エンジン２０の始動条件が成立した後、第１所定期間Ｔｐ１が経過する前であっても、電源１２の電圧が所定値以下になった場合、「特定点火制御手段による点火制御」から「通常点火制御手段による点火制御」に切り替えることとしてもよい。この場合、電源１２の電圧が低いときは、エネルギ投入部７０による点火コイル５０に対する電気エネルギの投入を停止することができる。よって、例えばエネルギ投入部７０が電源１２からの電気エネルギを点火コイル５０に対し投入する構成の場合、電気エネルギの投入による電源１２の電圧の低下を抑制することができる。
【００９１】
また、上述の実施形態では、１つの点火プラグに対し点火コイルを１つ備え、エネルギ投入部が一次コイルの接地側から点火コイルに対し電気エネルギを投入する点火装置に制御装置を適用する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、例えば１つの点火プラグに対し点火コイルを複数備え、点火プラグの放電制御後にエネルギ投入部から複数の点火コイルに対し電気エネルギを継続的に投入することにより点火プラグの放電状態を維持可能な点火装置に制御装置を適用することもできる。
【００９２】
また、本発明の他の実施形態では、第１所定期間は、内燃機関の冷却水の温度と電源の電圧とにかかわらず、任意の所定の期間であってもよい。また、第２所定期間は、内燃機関の冷却水の温度と内燃機関の回転数とにかかわらず、任意の所定の期間であってもよい。この場合、例えば内燃機関の始動条件が成立したときに第１所定期間および第２所定期間を設定する処理を省略することができる。
【００９３】
また、上述の実施形態では、「エネルギ投入制御手段」が、二次電流Ｉ２の値をフィードバックすることにより、所定の電流値である電流狙い値ＩＧａに対応する電流が二次コイル５２を流れるようエネルギ投入部７０を制御する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、「エネルギ投入制御手段」は、二次電流Ｉ２の値をフィードバックせず、電流狙い値ＩＧａに対応する電流が二次コイル５２を流れるようエネルギ投入部７０を制御しなくてもよい。
【００９４】
また、本発明の他の実施形態では、エネルギ投入部７０は、コンデンサ７６を備えない構成であってもよい。コンデンサ７６を備えない構成であっても、スイッチング素子７２、７３を適宜スイッチング作動させることにより、点火コイルに対し電気エネルギを投入することができる。
【００９５】
また、本発明の他の実施形態では、エネルギ投入部は、例えば、電源１２とは別の高圧の電源からの電気エネルギを点火コイルに対し投入可能な部位であってもよい。この場合、上述の実施形態と比べ、エネルギ投入部を構成する部材の点数を削減することができる。
【００９６】
また、本発明の他の実施形態では、イグナイタ部６０のスイッチング素子６１は、ＩＧＢＴに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴやトランジスタ等、他の半導体スイッチング素子により構成してもよい。また、ＭＯＳＦＥＴは一般に寄生ダイオードを有するため、スイッチング素子６１をＭＯＳＦＥＴにより構成する場合、ダイオード６２を省略することができる。
また、本発明の他の実施形態では、エネルギ投入部７０のスイッチング素子７２、７３は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えばＩＧＢＴやトランジスタ等、他の半導体スイッチング素子により構成してもよい。
【００９７】
また、上述の実施形態では、イグナイタ部６０を点火回路ユニット１３の筐体に収容する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、イグナイタ部６０を、点火回路ユニット１３の筐体に収容せず、点火コイル５０の近傍に設けることとしてもよい。
また、上述の実施形態では、電流検出回路９１を、点火回路ユニット１３の筐体に収容する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、電流検出回路９１を、ＥＣＵ８０の筐体に収容することとしてもよい。また、ＥＣＵ８０の制御部８１は、電流検出回路９１を含むこととしてもよい。
また、本発明の制御装置は、排気再循環（ＥＧＲ）システムを備えないエンジンシステムの点火装置に適用することもできる。
【００９８】
また、上述の実施形態では、点火プラグの放電時、点火コイルの二次コイルに負方向の二次電流が流れる例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、点火プラグの放電時、点火コイルの二次コイルに正方向の二次電流が流れる構成であってもよい。
また、上述の実施形態では、エネルギ投入部が、負方向の二次電流が重畳されるよう点火コイルに対し電気エネルギを投入する例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、エネルギ投入部は、正方向の二次電流が重畳されるよう点火コイルに対し電気エネルギを投入する構成であってもよい。
【００９９】
また、本発明の制御装置は、４気筒の内燃機関に限らず、気筒数が４以外の内燃機関の点火装置に適用することもできる。
また、本発明の制御装置は、各気筒に点火コイル、点火プラグを１つずつ備える内燃機関に限らず、各気筒に点火コイルまたは点火プラグを複数備える内燃機関の点火装置に適用することもできる。
また、本発明の制御装置は、予混合燃焼式の内燃機関に限らず、直噴式の内燃機関の点火装置に適用することもできる。
【０１００】
また、本発明の他の実施形態では、エネルギ投入部は、点火状態を継続可能なエネルギを投入可能であればどのようなものであってもよく、従来の多重放電方式や、例えば特開２０１２−１６７６６５号公報に開示された「ＤＣＯ方式」としてもよい。例えば、ＤＣＯ方式を採用する場合、２つの点火コイルのうちの主放電を開始する方を「点火コイル」とみなし、主放電後の点火動作を「エネルギ投入部」とみなしてコイル電源を制御して二次電流を制御したり点火継続時間を制御すればよい。
このように、本発明は、上記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で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  ・・・制御装置
１１  ・・・点火装置
１２  ・・・電源
２０  ・・・エンジン（内燃機関）
２８  ・・・燃焼室
４０  ・・・点火プラグ
５０  ・・・点火コイル
５１  ・・・一次コイル
５２  ・・・二次コイル
６０  ・・・イグナイタ部
７０  ・・・エネルギ投入部
８１  ・・・制御部（放電制御手段、エネルギ投入制御手段、通常点火制御手段、特定点火制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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