(57)【要約】【課題】くすぶりの進行を効果的に抑制可能な点火制御装置を提供する。【解決手段】点火制御装置５は、エネルギ投入部４２および電子制御ユニット３４を備える。エネルギ投入部４２は、一次巻線４３の接地側に電気エネルギを投入することにより二次巻線４４の放電維持電流を増加させ、放電を維持させる。電子制御ユニット３４のくすぶり判定部７４は、点火プラグ３１にくすぶりが発生しているか否かを判定する。電子制御ユニット３４のエネルギ制御部７３は、くすぶりが判定されてから点火周期が所定の実施回数経過するまでエネルギ投入部４２に電気エネルギの投入を指令する。１点火周期で投入する電気エネルギが大きいほど、点火プラグ３１の碍子表面のカーボンを焼き切る能力が高まる。したがって、燃焼温度が比較的低い状況においても碍子表面のカーボンを短時間で効率よく焼き切ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１３）の燃焼室（１７）の混合気に点火する点火装置（３０）を構成し、イグニッションコイル（３２）の一次巻線（４３）を流れる電流を変化させることで相互誘導作用により二次巻線（４４）に高電圧を発生させ、当該二次巻線に接続する点火プラグ（３１）で放電を発生させる点火制御装置（５）であって、
電源と前記一次巻線との間の電流経路の導通および遮断を切り替え可能であり、前記電流経路を遮断することにより前記二次巻線に高電圧を発生させ放電を開始させる点火スイッチ（４０）と、
前記二次巻線の放電維持電流を供給するエネルギ投入部（４２）と、
前記点火プラグにくすぶりが発生しているか否かを判定するくすぶり判定手段（７４）と、
前記点火プラグの点火タイミングの間隔を点火周期とすると、前記点火プラグにくすぶりが発生していると判定された場合、当該判定から前記点火周期が所定の実施回数（Ｎｃ）経過するまで前記エネルギ投入部に電気エネルギの投入を指令するエネルギ制御手段（７３）と、
を備えることを特徴とする点火制御装置。
【請求項２】
前記エネルギ投入部（４２）は、前記電源の電圧を昇圧して充電可能であり、前記一次巻線の接地側に電気エネルギを投入可能であることを特徴とする請求項１に記載の点火制御装置。
【請求項３】
前記点火スイッチは、前記点火プラグの点火タイミングに合わせて前記電流経路を遮断することにより前記点火プラグに放電を発生させ、
前記エネルギ投入部は、前記点火スイッチによる放電の発生中に前記一次巻線の接地側に電気エネルギを重畳的に投入することにより放電を継続させることを特徴とする請求項１または２に記載の点火制御装置。
【請求項４】
前記エネルギ制御手段は、前記点火プラグにくすぶりが発生していると判定された場合、前記エネルギ投入部に充電された電気エネルギを前記一次巻線の接地側に投入させて、くすぶり発生前よりも放電維持電流を増加させ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点火制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関がリーン燃焼運転中であるか否かを判定するリーン燃焼運転判定手段と、
前記内燃機関がリーン燃焼運転中である場合、且つ、前記点火プラグにくすぶりが発生していると判定されてから前記点火周期が前記実施回数経過しても前記点火プラグのくすぶりが解消されない場合、前記内燃機関の運転をストイキ燃焼運転に切り換える運転切換手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の点火制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室の混合気に点火する点火装置を構成し、イグニッションコイルの一次巻線を流れる電流を変化させることにより二次巻線に高電圧を発生させる点火制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグの「くすぶり」とは、内燃機関の不完全燃焼等によって発生するカーボンが点火プラグの碍子の表面に付着して電極間の絶縁抵抗値が低下する現象をいう。このくすぶりが進行すると、高電圧が印加されたとき点火プラグの電極間に漏洩電流が流れて電極間の電圧が低下し、火花放電が発生しなくなり失火が生じることがある。これに対し、特許文献１では、燃料噴射直前に空打ち放電を行い碍子表面のカーボンを焼き切ることにより、くすぶりの進行の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５６５０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたように空打ち放電を行っても、例えば冷間始動時の過濃燃焼運転、または、排気再循環量が比較的多いときのリーン燃焼運転のように燃焼温度が比較的低いときに碍子表面のカーボンを確実に焼き切ることができないという問題があった。そのため、くすぶりの進行を十分に抑制することができず、失火が生じる可能性があった。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、くすぶりの進行を効果的に抑制することができる点火制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による点火制御装置は、点火スイッチおよびエネルギ投入部を備えている。点火スイッチは、電源とイグニッションコイルの一次巻線との間の電流経路を遮断することによりイグニッションコイルの二次巻線に高電圧を発生させ放電を開始させる。エネルギ投入部は、二次巻線の放電維持電流を供給する。
【０００６】
本発明は、特に、くすぶり判定手段およびエネルギ制御手段をさらに備えていることを特徴としている。くすぶり判定手段は、点火プラグにくすぶりが発生しているか否かを判定する。点火プラグの点火タイミングの間隔を点火周期とすると、エネルギ制御手段は、点火プラグにくすぶりが発生していると判定された場合、当該判定から点火周期が所定の実施回数経過するまでエネルギ投入部に電気エネルギの投入を指令する。
【０００７】
「エネルギ投入部が１点火周期で投入する電気エネルギ」が大きいほど、放電電流が増えるので点火プラグの碍子表面のカーボンを焼き切る能力が高まる。例えば、「エネルギ投入部が１点火周期で投入する電気エネルギ」は、点火タイミングで点火スイッチを遮断することにより点火プラグで発生する放電を継続させるために使われる。
したがって、くすぶりが判定されたときにエネルギ投入部が電気エネルギを投入することで、燃焼温度が比較的低い状況においても碍子表面のカーボンを、増加させた放電電流により短時間で効率よく焼き切ることができる。そのため、本発明によれば、くすぶりの進行を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による点火制御装置が設けられているエンジンシステムの概略構成を説明する図である。
【図２】図１の点火装置の構成を説明する図である。
【図３】図２の電子制御ユニットのエネルギ制御部の指令により継続放電が発生したときの二次電圧および二次電流を示すタイムチャートである。
【図４】図２の電子制御ユニットのエネルギ制御部の指令によりくすぶり解消放電が発生したときの二次電流を示すタイムチャートである。
【図５】図２の電子制御ユニットの制御作動を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
以下の説明において、電流および電圧の大小は絶対値の大小を基準として表し、電流および電圧の増加とは絶対値が大きくなる場合を意味し、電流および電圧の減少とは絶対値が小さくなる場合を意味する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態による点火制御装置は、図１に示すエンジンシステムに設けられている。
［エンジンシステムの構成］
先ず、エンジンシステム１０の概略構成について図１を参照して説明する。
図１に示すように、エンジンシステム１０は、火花点火式の内燃機関であるエンジン１３を備えている。エンジン１３は、スロットル弁１４を通じて吸気マニホールド１５から供給される空気とインジェクタ１６から噴射される燃料との混合気を燃焼室１７内で燃焼させ、その燃焼時の爆発力によりピストン１８を往復運動させる。このピストン１８の往復運動は、クランクシャフト１９により回転運動に変換されて出力される。燃焼ガスは、排気マニホールド２０等を通じて大気中に放出される。
【００１１】
燃焼室１７の入口すなわちシリンダヘッド２１の吸気ポートには吸気弁２２が設けられ、また燃焼室１７の出口すなわちシリンダヘッド２１の排気ポートには排気弁２３が設けられている。吸気弁２２および排気弁２３は、バルブ駆動機構２４により開閉駆動される。吸気弁２２のバルブタイミングは、可変バルブ機構２５により調整される。
【００１２】
燃焼室１７の混合気の点火は、点火装置３０により行われる。点火装置３０は、点火プラグ３１、イグニッションコイル３２、点火回路ユニット３３、および、電子制御ユニット３４を有し、電子制御ユニット３４の指令に基づき点火回路ユニット３３を動作させてイグニッションコイル３２から点火プラグ３１に高電圧を印加することにより、燃焼室１７で火花放電を発生させる。なお、点火装置３０については後に詳述する。
【００１３】
電子制御ユニット３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力ポート等からなるマイクロコンピュータを有しており、クランクポジションセンサ３５、カムポジションセンサ３６、水温センサ３７、スロットル開度センサ３８、および吸気圧センサ３９などの各種センサに電気的に接続されている。電子制御ユニット３４は、各種センサの検出信号に基づきプログラム処理を実行することによりスロットル弁１４、インジェクタ１６、可変バルブ機構２５、および点火回路ユニット３３などを駆動して、エンジン１３の運転状態を制御する。
【００１４】
［点火装置の構成］
次に、点火装置３０の構成について図２〜図４を参照して説明する。
図２に示すように、点火装置３０は、点火プラグ３１、イグニッションコイル３２、点火スイッチ４０、電流検出回路４１、エネルギ投入部４２、および電子制御ユニット３４などを備えている。点火スイッチ４０、電流検出回路４１、およびエネルギ投入部４２は、点火回路ユニット３３に含まれている。また、点火回路ユニット３３および電子制御ユニット３４は、点火制御装置５を構成している。
【００１５】
点火プラグ３１は、エンジン１３の燃焼室１７で所定のギャップを隔てて対向する一対の電極を有し、上記ギャップで絶縁破壊が生じるだけの高電圧が一対の電極間に印加されると放電を発生させる。以下の説明において、「高電圧」とは、点火プラグ３１の一対の電極間で放電が発生し得るほどの電圧のことである。
【００１６】
イグニッションコイル３２は、一次巻線４３と二次巻線４４と整流素子４５とを有し、公知の昇圧トランスを構成している。一次巻線４３は、一端が直流電源４６に接続され、他端が点火スイッチ４０を介して接地されている。直流電源４６は、バッテリから構成され、例えば１２Ｖ等の一定の直流電圧を供給可能である。二次巻線４４は、一次巻線４３と磁気的に結合されており、一端が点火プラグ３１の一対の電極を介して接地され、他端が整流素子４５および電流検出抵抗４７を介して接地されている。整流素子４５は、ダイオードから構成されており、二次巻線４４に流れる電流の向きを整流する。イグニッションコイル３２は、一次巻線４３を流れる電流の変化に応じて電磁誘導の相互誘導作用により二次巻線４４に高電圧を発生させ、この高電圧を点火プラグ３１に印加する。本実施形態では、１つの点火プラグに対応してイグニッションコイル３２は１つだけ設けられている。以下の説明において、一次巻線４３を流れる電流を「一次電流Ｉ１」とし、二次巻線４４を流れる電流を「二次電流Ｉ２」とする。
【００１７】
二次巻線４４に対し点火プラグ３１側には、点火プラグ３１と並列に二次電圧検出抵抗６１、６２が接続されている。二次電圧検出抵抗６１および二次電圧検出抵抗６２は互いに直列に設けられている。電子制御ユニット３４は、二次電圧検出抵抗６１と二次電圧検出抵抗６２との間の電位に基づき、二次巻線４４で発生している電圧を検出可能である。以下、二次巻線４４で発生している電圧を「二次電圧Ｖ２」と記載する。
【００１８】
点火スイッチ４０は、ＩＧＢＴから構成されており、コレクタがイグニッションコイル３２の一次巻線４３の接地側に接続され、エミッタが接地され、ゲートが電子制御ユニット３４に接続されている。エミッタは、整流素子４８を介してコレクタに接続されている。点火スイッチ４０は、ゲートに入力される点火信号ＩＧＴに応じて開閉動作する。具体的には、点火スイッチ４０は、点火信号ＩＧＴの立ち上がり時にＯＮとなり、点火信号ＩＧＴの立ち下がり時にＯＦＦとなる。点火信号ＩＧＴは、例えばカムポジションに同期する信号である。直流電源４６と一次巻線４３との間の電流経路は、点火スイッチ４０により導通および遮断が切り替えられる。
【００１９】
電流検出回路４１は、整流素子４５と電流検出抵抗４７との間に接続されており、二次電流Ｉ２を検出可能である。
エネルギ投入部４２は、チョークコイル５１、充電スイッチ５２、充電スイッチ駆動回路５３、コンデンサ５４、整流素子５５、放電スイッチ５６、整流素子５７、および放電スイッチ駆動回路５８を有している。
【００２０】
チョークコイル５１は、一端が直流電源４６に接続され、他端が充電スイッチ５２を介して接地されている。充電スイッチ５２は、ＭＯＳＦＥＴから構成されており、ドレインがチョークコイル５１に接続され、ソースが接地され、ゲートが充電スイッチ駆動回路５３に接続されている。充電スイッチ駆動回路５３は、充電スイッチ５２を開閉駆動可能である。
【００２１】
コンデンサ５４は、一方の電極が整流素子５５を介してチョークコイル５１の接地側に接続され、他方の電極が接地されている。整流素子５５は、ダイオードから構成されており、コンデンサ５４からチョークコイル５１および充電スイッチ５２への電流の逆流を阻止している。チョークコイル５１、充電スイッチ５２、コンデンサ５４、および整流素子５５は、直流電源４６の電圧を昇圧して充電する昇圧回路を構成している。
【００２２】
また、コンデンサ５４は、一方の電極が放電スイッチ５６および整流素子５７を介して一次巻線４３の接地側に接続されている。放電スイッチ５６は、ＭＯＳＦＥＴから構成されており、ドレインがコンデンサ５４に接続され、ソースが一次巻線４３の接地側に接続され、ゲートが放電スイッチ駆動回路５８に接続されている。放電スイッチ駆動回路５８は、放電スイッチ５６を開閉駆動可能である。整流素子５７は、ダイオードから構成されており、イグニッションコイル３２からコンデンサ５４への電流の逆流を阻止している。
【００２３】
ここで、二次巻線４４に高電圧を発生させるために一次巻線４３を流れる電流を変化させるやり方は二通りある。一つ目は、直流電源４６から一次巻線４３への通電を点火スイッチ４０で遮断することによって、電磁誘導の自己誘導作用により直流電源４６の電圧よりも大きな起電力を瞬間的に一次巻線４３に発生させるやり方である。二つ目は、エネルギ投入部４２から電気エネルギを投入することによって、一次巻線４３に直流電源４６から昇圧された電圧Ｖｄｃを一次巻線４３に印加し電磁誘導の自己誘導作用により二次側に電圧・電流を発生させるやり方である。
【００２４】
本実施形態では、点火制御装置５は、上述の一つ目のやり方のみで放電を発生させる場合と、上述の一つ目のやり方で放電を発生させた後、当該放電の発生中に上述の二つ目のやり方で電気エネルギを重畳的に投入して放電を継続させる場合とを使い分けて点火を実施する。以下、前者の場合の放電を「通常放電」と記載し、後者の場合の放電を「継続放電」と記載する。また、電気エネルギの投入により放電を継続させる期間を継続期間Ｔｃと記載する。
【００２５】
充電スイッチ駆動回路５３は、電子制御ユニット３４から出力される充電信号ＩＧＣおよび点火信号ＩＧＴに応じて充電スイッチ５２を開閉駆動する。充電信号ＩＧＣは、継続放電により点火を行うことを指令する信号である。具体的には、充電スイッチ駆動回路５３は、コンデンサ５４の電圧であるコンデンサ電圧Ｖｄｃを検出可能であり、充電信号ＩＧＣの立ち上がり時にコンデンサ電圧Ｖｄｃが所定の閾値以下である場合、充電スイッチ５２をＯＮさせてコンデンサ５４への充電を開始する。また、充電スイッチ駆動回路５３は、充電信号ＩＧＣの立ち上がり中、且つ、点火信号ＩＧＴの立ち上がり時にコンデンサ電圧Ｖｄｃが閾値以下である場合、充電スイッチ５２をＯＮさせてコンデンサ５４への充電を開始する。充電スイッチ５２がＯＮされるとチョークコイル５１にエネルギが蓄えられ、充電スイッチ５２がＯＦＦされると、チョークコイル５１から放出された電気エネルギがコンデンサ５４に充電される。この充電スイッチ５２のＯＮとＯＦＦとの繰り返しによりコンデンサ電圧Ｖｄｃが昇圧される。コンデンサ５４への充電は、コンデンサ電圧Ｖｄｃが所定の電圧に達するか、あるいは充電信号ＩＧＣまたは点火信号ＩＧＴが立ち下がると終了される。
【００２６】
放電スイッチ駆動回路５８は、電子制御ユニット３４から出力される継続期間信号ＩＧＷおよび目標二次電流信号ＩＧＡに応じて放電スイッチ５６を開閉駆動する。継続期間信号ＩＧＷは、継続期間Ｔｃを指示する信号である。目標二次電流信号ＩＧＡは、継続期間Ｔｃにおける二次電流Ｉ２の目標値である目標二次電流Ｉ２*を指令する信号である。具体的には、放電スイッチ駆動回路５８は、継続期間信号ＩＧＷが立ち上がっている間、電流検出回路４１により検出される二次電流Ｉ２が目標二次電流Ｉ２*に一致するよう放電スイッチ５６を開閉駆動する。放電スイッチ５６がＯＮされると、コンデンサ５４に充電された電気エネルギが一次巻線４３の接地側に投入される。
【００２７】
電子制御ユニット３４は、インジェクタ１６の燃料の噴射量を設定する噴射量設定部７１、点火スイッチ４０を制御する点火スイッチ制御部７２、エネルギ投入部４２を制御するエネルギ制御部７３、点火プラグ３１にくすぶりが発生しているか否かを判定するくすぶり判定部７４、エンジン１３がリーン燃焼運転中であるか否かを判定するリーン燃焼運転判定部７５、および、エンジン１３の運転をリーン燃焼運転からストイキ燃焼運転に強制的に切り換える運転切換部７６を有している。
【００２８】
噴射量設定部７１は、インジェクタ１６の駆動回路５９を動作させるための駆動信号ＩＮＤを出力する。駆動信号ＩＮＤは、インジェクタ１６の燃料噴射量が目標噴射量と一致するように生成される。目標噴射量は、各種センサの検出信号から判断されるエンジン１３の運転状態に基づき設定される。
点火スイッチ制御部７２は、点火スイッチ４０の開閉動作を制御するための点火信号ＩＧＴを出力する。点火信号ＩＧＴは、例えばカムポジションに基づき判断される点火タイミング（点火時期）よりも前の所定の時期に立ち上げられ点火コイルの通電を開始し、点火タイミングに立ち下げられ点火電流を遮断し点火を開始する。
【００２９】
エネルギ制御部７３は、エネルギ投入部４２の駆動を制御するための充電信号ＩＧＣ、目標二次電流信号ＩＧＡ、および継続期間信号ＩＧＷを出力する。充電信号ＩＧＣは、エンジン１３の運転状態に基づき、継続放電により点火を行う条件を満たす場合に立ち上げられる。本実施形態では、充電信号ＩＧＣは、例えば、エンジン１３の水温が比較的低い場合、エンジン１３の出力回転数が比較的低い場合、エンジン１３の運転がリーン燃焼運転である場合などに立ち上げられる。目標二次電流信号ＩＧＡは、目標二次電流Ｉ２*に応じて生成される。継続期間信号ＩＧＷは、継続期間Ｔｃの開始時に立ち上げられ、また継続期間Ｔｃの終了時に立ち下げられる。本実施形態では、継続期間Ｔｃは、点火スイッチ４０のＯＦＦにより放電が開始した二次電流Ｉ２が所定の閾値以下となるときに開始される。
【００３０】
くすぶり判定部７４は、図３に示すように、継続放電が行われる際、所定の目標二次電流Ｉ２*制御のときの放電期間Ｔｃ中の二次電圧Ｖ２の最大値Ｖ２＿ｍaxが閾値Ｖ２＿ｔｈより大きい場合、点火プラグ３１にくすぶりが発生していると判定する。くすぶりが発生しているときは、二点鎖線で示すように二次電圧Ｖ２が閾値Ｖ２＿ｔｈよりも大きくなるが、くすぶりの発生が懸念されないときは、実線で示すように二次電圧Ｖ２が閾値Ｖ２＿ｔｈよりも小さくなる。くすぶり判定部７４は、特許請求の範囲に記載の「くすぶり判定手段」に相当する。
【００３１】
点火タイミングの間隔を点火周期とすると、エネルギ制御部７３は、くすぶりが判定された場合、当該判定から点火周期が所定の実施回数Ｎｃ経過するまで、点火スイッチ４０による放電の発生後の所定時期にエネルギ投入部４２に電気エネルギを投入させるくすぶり解消放電制御を実施する。本実施形態では、実施回数Ｎｃは、予め所定の回数に設定されている。また、本実施形態では、くすぶり解消放電制御が実施される場合、放電スイッチ５６のＯＮが継続され、エネルギ投入部４２のコンデンサ５４に充電された全ての電気エネルギが最短時間で一次巻線４３の接地側に投入される。これにより、図４に示すように、放電スイッチ５６による放電時の二次電流Ｉ２の最大値Ｉ２ｍａｘ（１）は、点火スイッチ４０による放電時の二次電流Ｉ２の最大値Ｉ２ｍａｘ（２）や、二点鎖線で示す標準の継続放電時の二次電流Ｉ２の最大値Ｉ２ｍａｘ（３）と比べ、格段に大きくなる。この大電流により、くすぶりの原因となる点火プラグ３１の碍子表面のカーボンが短時間で効率よく焼き切られる。くすぶり解消放電は、継続放電の一態様である。エネルギ制御部７３は、特許請求の範囲に記載の「エネルギ制御手段」に相当する。
【００３２】
リーン燃焼運転判定部７５は、エンジン１３の運転状態に基づき、エンジン１３がリーン燃焼運転中であるか否かを判定する。リーン燃焼運転判定部７５は、特許請求の範囲に記載の「リーン燃焼運転判定手段」に相当する。
運転切換部７６は、エンジン１３がリーン燃焼運転中である場合、且つ、点火プラグ３１のくすぶりが判定されてから点火周期が実施回数Ｎｃ経過しても点火プラグ３１のくすぶりが解消されない場合、エンジン１３の運転をストイキ燃焼運転に切り換える。リーン燃焼運転判定部７５は、特許請求の範囲に記載の「リーン燃焼運転判定手段」に相当する。
【００３３】
［電子制御ユニットの制御作動］
次に、電子制御ユニット３４の制御処理について図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示す一連の処理は、イグニッションスイッチがＯＮされてからＯＦＦされるまで繰り返し実行される。
ステップＳ１００では、継続放電により点火を行う条件を満たすか否かが判定される。ステップＳ１００の判定が肯定された場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２０に移行する。一方、ステップＳ１００の判定が否定された場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１０に移行する。
【００３４】
ステップＳ１１０では、点火プラグ３１にくすぶりが発生していることを示すくすぶりフラグが１か否かが判定される。ステップＳ１１０の判定が肯定された場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１２０に移行する。一方、ステップＳ１１０の判定が否定された場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、処理はステップＳ２３０に移行する。
ステップＳ１２０では、充電信号ＩＧＣが出力され、充電スイッチ駆動回路５３が充電スイッチ５２を開閉駆動することによりコンデンサ電圧Ｖｄｃを昇圧させる昇圧駆動が開始される。ステップＳ１２０の後、処理はステップＳ１３０に移行する。
【００３５】
ステップＳ１３０では、点火タイミングか否かが判定される。点火信号ＩＧＴが立ち下がるタイミングが点火タイミングである。ステップＳ１３０の判定が肯定された場合（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４０に移行する。一方、ステップＳ１３０の判定が否定された場合（Ｓ１３０：Ｎｏ）、ステップＳ１３０が繰り返し実行される。
ステップＳ１４０では、継続放電を発生させる継続放電制御が実施される。このとき、くすぶりフラグが１である場合、継続期間Ｔｃが最短時間に設定されており、放電スイッチ５６のＯＮが継続され、エネルギ投入部４２のコンデンサ５４に充電された全ての電気エネルギが最短時間で一次巻線４３の接地側に投入され、くすぶり解消放電が発生する。ステップＳ１４０の後、処理はステップＳ１５０に移行する。
【００３６】
ステップＳ１５０では、くすぶりフラグが１か否かが判定される。ステップＳ１５０の判定が肯定された場合（Ｓ１５０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１６０に移行する。一方、ステップＳ１５０の判定が否定された場合（Ｓ１５０：Ｎｏ）、処理はステップＳ１７０に移行する。
ステップＳ１６０では、くすぶり放電が実施された回数を示すくすぶり放電カウンタが１だけインクリメントされる。ステップＳ１６０の後、処理はステップＳ１７０に移行する。
【００３７】
ステップＳ１７０では、点火プラグ３１にくすぶりが発生しているか否かが判定される。本実施形態では、ステップＳ１４０で継続放電が行われた際、放電期間Ｔｃ中の二次電圧Ｖ２の最大値Ｖ２＿ｍａｘが閾値Ｖ２＿ｔｈより小さい場合、点火プラグ３１にくすぶりが発生していると判定される。くすぶりと判定されるとステップＳ１７０の判定が肯定判定され（Ｓ１７０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１８０に移行する。一方、ステップＳ１７０の判定が否定された場合（Ｓ１７０：Ｎｏ）、処理はステップＳ１９０に移行する。
【００３８】
ステップＳ１８０では、くすぶりフラグが１にセットされ、また、継続期間Ｔｃが最短時間に設定され放電スイッチ５６のＯＮが継続される。ステップＳ１８０の後、処理は図５に示すルーチンを抜ける。
ステップＳ１９０では、くすぶりフラグが０にリセットされ、くすぶり放電カウンタが０にリセットされる。また、継続期間Ｔｃが予め設定された標準値にリセットされる。ステップＳ１９０の後、処理は図５に示すルーチンを抜ける。
【００３９】
ステップＳ２００では、くすぶり放電カウンタが所定回数以上か否かが判定される。ステップＳ２００の判定が肯定された場合（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２１０に移行する。一方、ステップＳ２００の判定が否定された場合（Ｓ２００：Ｎｏ）、処理は図５に示すルーチンを抜ける。
ステップＳ２１０では、エンジン１３の運転状態に基づき、エンジン１３がリーン燃焼運転中であるか否かが判定される。ステップＳ２１０の判定が肯定された場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２２０に移行する。一方、ステップＳ２１０の判定が否定された場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）、処理は図５に示すルーチンを抜ける。
ステップＳ２２０では、エンジン１３の運転がストイキ燃焼運転に切り換えられる。ステップＳ２２０の後、処理は図５に示すルーチンを抜ける。
【００４０】
ステップＳ２３０では、点火タイミングか否かが判定される。ステップＳ２３０の判定が肯定された場合（Ｓ２３０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２４０に移行する。一方、ステップＳ２３０の判定が否定された場合（Ｓ２３０：Ｎｏ）、ステップＳ２３０が繰り返し実行される。
ステップＳ２４０では、通常放電を発生させる通常放電制御が実施される。ステップＳ２４０の後、処理は図５に示すルーチンを抜ける。
【００４１】
［効果］
以上説明したように、第１実施形態では、点火制御装置５は、点火スイッチ４０、エネルギ投入部４２、および電子制御ユニット３４を備えている。
エネルギ投入部４２は、一次巻線４３の接地側に電気エネルギを投入可能であり、当該電気エネルギの投入により二次巻線４４に重畳的に二次電流を加算し、放電を維持させる。
電子制御ユニット３４は、くすぶり判定部７４およびエネルギ制御部７３を有している。くすぶり判定部７４は、点火プラグ３１にくすぶりが発生しているか否かを判定する。エネルギ制御部７３は、点火プラグ３１のくすぶりが判定された場合、当該判定から点火周期が所定の実施回数Ｎｃ経過するまでエネルギ投入部４２に電気エネルギの投入を指令する。
【００４２】
「エネルギ投入部４２が１点火周期で投入する電気エネルギ」が大きいほど、点火プラグ３１の碍子表面のカーボンを焼き切る能力が高まる。したがって、くすぶりが判定されたときにエネルギ投入部３１が電気エネルギを投入することで、燃焼温度が比較的低い状況においても碍子表面のカーボンを短時間で効率よく焼き切ることができる。そのため、第１実施形態によれば、くすぶりの進行を効果的に抑制することができ、失火を抑制可能である。
【００４３】
また、第１実施形態では、くすぶり解消放電制御が実施される場合、放電スイッチ５６のＯＮが継続され、エネルギ投入部４２のコンデンサ５４に充電された全ての電気エネルギが最短時間で一次巻線４３の接地側に投入される。
これにより、放電スイッチ５６によるくすぶり解消放電時の二次電流Ｉ２の最大値Ｉ２ｍａｘ（１）は、点火スイッチ４０による放電時の二次電流Ｉ２の最大値Ｉ２ｍａｘ（２）や、標準の継続放電時の二次電流Ｉ２の最大値Ｉ２ｍａｘ（３）と比べ、格段に大きくなる。この大電流により、点火プラグ３１の碍子表面のカーボンをより短時間で効率よく焼き切ることができる。
【００４４】
また、第１実施形態では、電子制御ユニット３４は、リーン燃焼運転判定部７５および運転切換部７６を有している。
リーン燃焼運転判定部７５は、エンジン１３の運転状態に基づき、エンジン１３がリーン燃焼運転中であるか否かを判定する。
運転切換部７６は、エンジン１３がリーン燃焼運転中である場合、且つ、点火プラグ３１のくすぶりが判定されてから点火周期が実施回数Ｎｃ経過しても点火プラグ３１のくすぶりが解消されない場合、エンジン１３の運転をストイキ燃焼運転に切り換える。
このように構成することで燃焼温度が上がり、点火プラグ３１の碍子表面のカーボンを焼き切る能力をさらに高めることができる。
【００４５】
＜他の実施形態＞
本発明の他の実施形態では、くすぶり判定は、継続放電中の二次電圧に基づき判断される方法に限らず、他の公知のくすぶり判定方法により行われてもよい。例えば、くすぶり判定は、点火プラグの絶縁抵抗値に基づき行われてもよいし、通常放電中の二次電流に基づき行われてもよいし、放電にいたる二次電圧の立ち上がり時間の変化に基づき実施してもよいし、放電にいたる前の二次電圧印加中における二次電流漏洩量に基づき実施してもよいし、点火後に燃焼室で生じるイオン電流に基づき行われてもよい。
【００４６】
本発明の他の実施形態では、電子制御ユニットのエネルギ制御部は、くすぶり解消放電制御を実施するとき、必ずしもコンデンサ５４に充電された全ての電気エネルギを最短時間で投入しなくてもよい。例えば、電気エネルギが断続的に投入されてもよい。少なくとも、通常の放電維持電流よりも多くまたは、長く放電が継続するようエネルギ投入部から電気エネルギが投入されれば、点火プラグの碍子表面のカーボンを焼き切る能力を高めることができる。
本発明の他の実施形態では、くすぶり度合いに応じてくすぶり解消放電の実施回数を変更してもよい。例えば、くすぶり度合いは、二次電圧Ｖ２＿ｍａｘと閾値Ｖ２＿ｔｈとの差に基づき判断され得る。具体的には、くすぶり度合いが大きいほど（二次電圧Ｖ２＿ｍａｘと閾値Ｖ２＿ｔｈとの差が大きいほど）くすぶり解消放電の実施回数を増やしてもよい。
【００４７】
前述の実施形態では、継続期間Ｔｃは、点火スイッチ４０のＯＦＦにより増加した二次電流Ｉ２が所定の閾値以下となるときに開始されていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、継続期間Ｔｃは、例えば点火スイッチのＯＦＦから所定時間が経過したときに開始されてもよい。
前述の実施形態では、二次電流Ｉ２は、電流検出回路４１による検出値が目標二次電流Ｉ２*に一致するように放電スイッチ５６が開閉駆動されることによりフィードバック制御されていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、二次電流Ｉ２は、電流検出回路からのフィードバック値によらず例えばマップ等から設定された駆動信号により放電スイッチ５６が開閉駆動されるオープン制御によることにより制御されてもよい。
【００４８】
前述の実施形態では、１つの点火プラグ３１に対応してイグニッションコイル３２と点火スイッチ４０とエネルギ投入部４２とが１つだけ設けられ、エネルギ投入部４２は、点火スイッチ４０のＯＦＦにより発生する放電中に一次巻線４３の接地側に電気エネルギを重畳的に投入することにより放電を継続させていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、１つの点火プラグに対応して２つのイグニッションコイルと２つの点火スイッチとが設けられ、主放電後に交互に放電を維持させるものにおいてはくすぶり検出時にコイル電源電圧を昇圧してエネルギを高めたり、交互に実施する動作間隔を重ねて動作させることにより放電維持電流を増加させてもよい。
【００４９】
本発明の他の実施形態では、点火スイッチは、ＩＧＢＴに限らず他のトランジスタから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、充電スイッチは、例えばＩＧＢＴ等の他のトランジスタから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、放電スイッチは、例えばＩＧＢＴ等の他のトランジスタから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、直流電源は、バッテリに限らず、例えば交流電源をスイッチングレギュレータ等によって安定化した直流安定化電源、または、バッテリ電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ等によって昇圧したもの等から構成されてもよい。
【００５０】
前述の実施形態では、電子制御ユニット３４は、スロットル弁１４、インジェクタ１６、可変バルブ機構２５、点火スイッチ４０およびエネルギ投入部４２を駆動する手段を一括して有していた。これに対し、本発明の他の実施形態では、点火スイッチおよびエネルギ投入部を駆動する手段、すなわち点火スイッチ制御部およびエネルギ制御部は、スロットル弁、インジェクタ、可変バルブ機構を駆動する手段とは別のユニットに設けられてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣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】
【００５１】
５  ・・・点火制御装置
１３  ・・・エンジン（内燃機関）
１７  ・・・燃焼室
３０  ・・・点火装置
３１  ・・・点火プラグ
３２  ・・・イグニッションコイル
４０  ・・・点火スイッチ
４２  ・・・エネルギ投入部
４３  ・・・一次巻線
４４  ・・・二次巻線
４６  ・・・直流電源（電源）
７３  ・・・エネルギ制御部（エネルギ制御手段）
７４  ・・・くすぶり判定部（くすぶり判定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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