(57)【要約】【課題】エネルギー投入回路９を備える点火装置１において放電継続信号ＩＧｗの入力異常が発生したときに、点火用、投入用スイッチング手段１３、２４や点火コイル３に過剰に電流が流れてしまうのを回避する。【解決手段】ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合、オン時間制限回路２８により、エネルギー投入回路９の動作を停止する。また、ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合にも、オン時間制限回路２８により、エネルギー投入回路９の動作を停止する。これにより、ＩＧｔオフ期間およびＩＧｔオン期間のいずれにおいても、放電継続信号ＩＧｗの入力異常が発生したときに、エネルギー投入回路９の動作が停止される。このため、放電継続信号ＩＧｗの入力異常が発生しても、点火用、投入用スイッチング手段１３、２４や点火コイル３に過剰に電流が流れてしまうのを回避することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火コイル（３）の１次コイル（５）における通電をオンした後、オフして点火プラグ（２）に火花放電を生じさせる主点火回路（８）と、
この主点火回路（８）の動作によって開始した火花放電中に、前記１次コイル（５）の通電制御を行って、前記点火コイル（３）の２次コイル（６）に同一方向の２次電流を継続して流し、前記主点火回路（８）の動作によって開始した火花放電を継続させるエネルギー投入回路（９）と、
前記主点火回路（８）において前記１次コイル（５）における通電をオンするための点火信号（ＩＧｔ）、および、前記エネルギー投入回路（９）を動作させるための放電継続信号（ＩＧｗ）の入力を受け付ける入力手段（２１、２５、２８）と、
前記点火信号（ＩＧｔ）が入力されていない期間（Ｔ１）において前記放電継続信号（ＩＧｗ）の入力時間を監視するための第１上限値（Ｔａ）を有し、前記放電継続信号（ＩＧｗ）の入力時間が前記第１上限値（Ｔａ）よりも大きくなったときに、前記エネルギー投入回路（９）の動作を停止する第１制限手段（２８）とを備える内燃機関用の点火装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の点火装置（１）において、
前記点火信号（ＩＧｔ）が入力されている期間（Ｔ２）において前記放電継続信号（ＩＧｗ）の入力時間を監視するための上限値として前記第１上限値（Ｔａ）よりも小さい第２上限値（Ｔｂ）を有し、前記放電継続信号（ＩＧｗ）の入力時間が前記第２上限値（Ｔｂ）よりも大きくなったときに、前記エネルギー投入回路（９）の動作を停止する第２制限手段（２８）を備える点火装置（１）。
【請求項３】
点火コイル（３）の１次コイル（５）における通電をオンオフして点火プラグ（２）に火花放電を生じさせる主点火回路（８）と、
この主点火回路（８）の動作によって開始した火花放電中に、前記１次コイル（５）の通電制御を行って、前記点火コイル（３）の２次コイル（６）に同一方向の２次電流を継続して流し、前記主点火回路（８）の動作によって開始した火花放電を継続させるエネルギー投入回路（９）と、
前記主点火回路（８）において前記１次コイル（５）における通電をオンするための点火信号（ＩＧｔ）、および、前記エネルギー投入回路（９）を動作させるための放電継続信号（ＩＧｗ）の入力を受け付ける入力手段（２１、２５、２８、３０）と、
前記点火信号（ＩＧｔ）が入力されている期間（Ｔ２）において前記放電継続信号（ＩＧｗ）が入力されたときに、前記エネルギー投入回路（５）を動作させない第３制限手段（２８、３０）とを備える内燃機関用の点火装置（１）。
【請求項４】
請求項３に記載の点火装置（１）において、
前記点火信号（ＩＧｔ）が入力されていない状態で前記放電継続信号（ＩＧｗ）が入力されたときに、前記エネルギー投入回路（９）を動作させることを特徴とする点火装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）に用いられる点火装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグの負担を軽減し、無駄な電力消費を抑えて、火花放電を継続させる技術として、次のエネルギー投入回路を考案した（詳細は特願２０１３−０８２９５８参照。この技術は非公知である。）。エネルギー投入回路は、いわゆるフルトラ型の点火回路によって開始した火花放電（以下、主点火と呼ぶ。）が消える前に１次コイルのマイナス側から電気エネルギーを投入し、主点火と同一方向の２次電流を継続して流すことで、主点火として生じた火花放電を任意の期間に亘って継続させるものである。
なお、以下では、エネルギー投入回路により継続させる火花放電、つまり、主点火に続く火花放電を継続火花放電と呼ぶ。また、継続火花放電が続く期間を放電継続期間と呼ぶ。
【０００３】
エネルギー投入回路は、放電継続期間中の１次電流を制御することで、２次電流を調節して火花放電の維持を行う。また、継続火花放電中の２次電流を調節することで、点火プラグの負担を軽減し、且つ無駄な電力消費を抑えて、火花放電を継続することができる。
次に、本発明の理解補助の目的で、本発明を適用していないエネルギー投入回路の参考例を図８に基づき説明する。
図８に示す点火装置１００は、フルトラに基づく主点火を点火プラグ１０１に生じさせる主点火回路１０２と、主点火に継続させて継続火花放電を生じさせるエネルギー投入回路１０３とを備える。
【０００４】
主点火回路１０２は、スイッチング素子１０４のオンによって車載バッテリ１０５から１次コイル１０６にプラスの１次電流を通電させて磁気エネルギーを蓄えさせ、その後、スイッチング素子１０４のオフにより、電磁誘導によって磁気エネルギーを電気エネルギーに変換して２次コイル１０７に高電圧を発生させ、主点火を生じさせる。また、エネルギー投入回路１０３は、昇圧回路１０８において車載バッテリ１０５の電圧を昇圧してコンデンサ１０９に蓄えるとともに、スイッチング素子１１０のオンオフにより、コンデンサ１０９に蓄えた電気エネルギーを１次コイル１０６のマイナス側に投入する。
【０００５】
また、主点火回路１０２において１次コイル１０６に磁気エネルギーを蓄えさせる期間および主点火を開始する時期、ならびに、エネルギー投入回路１０３において電気エネルギーを１次コイル１０６に投入して継続火花放電を維持する期間は、それぞれ、別の制御装置から出力される信号の入力開始および停止に基づき指令される。
以下、主点火回路１０２において１次コイル１０６に磁気エネルギーを蓄えさせる期間および主点火を開始する時期を指令する信号を点火信号ＩＧｔと呼び、エネルギー投入回路１０３において電気エネルギーを１次コイル１０６に投入して継続火花放電を維持する期間を指令する信号を放電継続信号ＩＧｗと呼ぶ。
【０００６】
（問題点）
エネルギー投入回路１０３において電気エネルギーを１次コイル１０６に投入する期間を、放電継続信号ＩＧｗの入力開始および停止に基づき指令する場合、放電継続信号ＩＧｗの入力異常により様々な事態が想定される（図９および図１０参照。）。
【０００７】
ここで、図９および図１０において、「ＩＧｔ」は点火信号ＩＧｔの入力状態をハイ／ローで表すものであり、「ＩＧｗ」は放電継続信号ＩＧｗの入力状態をハイ／ローで表すものである。また、「投入用スイッチ」はスイッチング素子１１０のオンオフを表し、「Ｉ１」は１次電流（１次コイル１０６に流れる電流値）、「Ｖ２」は２次電圧（２次コイル１０７に印加される電圧値）、「Ｉ２」は２次電流（２次コイル１０７に流れる電流値）を表す。さらに、「ＩＰＴｒ」はスイッチング素子１０４に流れる電流（以下、イグナイタ電流と呼ぶことがある。）の値を表す。
【０００８】
例えば、放電継続信号ＩＧｗの入力が始まった後、指令された期間Ｔ＊が過ぎても入力が停止しない異常が発生すると（図９参照。）、エネルギー投入回路１０３による制御が過剰に長く行われてしまう。この結果、１次、２次コイル１０６、１０７やスイッチング素子１１０に過剰に電流が流れ、１次、２次コイル１０６、１０７やスイッチング素子１１０が故障する虞がある。
【０００９】
また、点火信号ＩＧｔが入力されているときに放電継続信号ＩＧｗが入力されると（図１０参照。）、スイッチング素子１０４がオンしているので、エネルギー投入回路６の動作により投入された電流は、１次コイルに向かわずスイッチング素子１０４からアースに流れ、イグナイタ電流が無用に大きくなってしまう。この結果、スイッチング素子１０４、１１０が両方とも故障する虞がある。
【００１０】
（参考技術）
一方、本発明に関連する技術として、特許文献１には、エネルギー投入回路を備えず主点火回路に相当する回路のみを備える点火装置に関して点火信号ＩＧｔの入力異常対策が開示されている。そして、特許文献１の点火装置によれば、点火信号ＩＧｔの入力が所定時間以上続いたときに１次電流をセルフシャットオフする。
しかし、エネルギー投入回路を備える点火装置における放電継続信号ＩＧｗの入力異常は、上記のように様々な場面が想定され、各種スイッチング素子に及ぼす影響も場面ごとに異なるので、より高度な対策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−０２５５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エネルギー投入回路を備える内燃機関用の点火装置において放電継続信号の入力異常が発生したときに、各種回路に含まれるスイッチング素子や点火コイルに過剰に電流が流れてしまうのを回避することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の第１発明の内燃機関用の点火装置は、次の主点火回路、エネルギー投入回路、入力手段および第１制限手段を備える。
まず、主点火回路は、点火コイルの１次コイルにおける通電をオンオフして点火プラグに火花放電を生じさせる。また、エネルギー投入回路は、主点火回路の動作によって開始した火花放電中に、１次コイルの通電制御を行って、点火コイルの２次コイルに同一方向の２次電流を継続して流し、主点火回路の動作によって開始した火花放電を継続させる。また、入力手段は、主点火回路において１次コイルにおける通電をオンするための点火信号、および、エネルギー投入回路を動作させるための放電継続信号の入力を受け付ける。
【００１４】
そして、第１制限手段は、点火信号が入力されていない期間において放電継続信号の入力時間を監視するための第１上限値を有し、放電継続信号の入力時間が第１上限値よりも大きくなったときに、エネルギー投入回路の動作を停止する。
【００１５】
これにより、エネルギー投入回路により電気エネルギーを１次コイルに投入する期間において、放電継続信号の入力時間が第１上限値を超えたときに、エネルギー投入回路の動作が停止される。このため、継続火花放電を行う点火装置において、エネルギー投入回路による制御が過剰に長く行われる事態を避けることができるので、各種回路に含まれるスイッチング素子や点火コイルに過剰に電流が流れてしまうのを回避することができる。
【００１６】
本願の第１発明に従属する第２発明によれば、点火装置は、次の第２制限手段を備える。すなわち、第２制限手段は、点火信号が入力されている期間において放電継続信号の入力時間を監視するための上限値として第１上限値よりも小さい第２上限値を有し、放電継続信号の入力時間が第２上限値よりも大きくなったときに、エネルギー投入回路の動作を停止する。
【００１７】
これにより、主点火回路により１次コイルに磁気エネルギーを蓄えさせる期間において、放電継続信号の入力時間が第２上限値を超えたときに、エネルギー投入回路の動作が停止される。このため、継続火花放電を行う点火装置において、イグナイタ電流が無用に大きくなる事態を避けることができるので、各種回路に含まれるスイッチング素子や点火コイルに過剰に電流が流れてしまうのを回避することができる。
【００１８】
また、第２上限値を第１上限値よりも小さく設定していることから、主点火回路により１次コイルの通電がオンされている期間に放電継続信号が入力された場合、より早期に、エネルギー投入回路の動作を停止することができる。このため、エネルギー投入回路による電気エネルギーの無駄な投入を早期に停止することができる。
【００１９】
本願の第３発明の点火装置は、次の第３制限手段を備える。
第３制限手段は、点火信号が入力されている期間において放電継続信号が入力されたときに、エネルギー投入回路を動作させない。
これにより、主点火回路により１次コイルの通電がオンされている期間に放電継続信号が入力されても、エネルギー投入回路が動作しないので、エネルギー投入回路による電気エネルギーの無駄な投入を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】点火装置の構成図である（実施例１）。
【図２】点火装置の正常時の動作を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図３】ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合の点火装置の動作を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図４】ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合の点火装置の動作を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図５】点火装置の構成図である（実施例２）。
【図６】ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合の点火装置の動作を示すタイムチャートである（実施例２）。
【図７】ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合の点火装置の動作を示すタイムチャートである（実施例２）。
【図８】点火装置の構成図である（参考例）。
【図９】ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合の点火装置の動作を示すタイムチャートである（参考例）。
【図１０】ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合の点火装置の動作を示すタイムチャートである（参考例）。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下において、発明を実施するための形態を、実施例を用いて説明する。なお、実施例は具体的な一例を開示するものであり、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
【実施例】
【００２２】
〔実施例１の構成〕
図１を参照して実施例１の点火装置１を説明する。
点火装置１は、車両走行用の火花点火エンジンに搭載されるものであり、所定の点火時期に燃焼室内の混合気に点火するものである。なお、エンジンの一例は、ガソリンを燃料とする希薄燃焼（リーンバーン）が可能な直噴式エンジンであり、気筒内にタンブル流やスワール流等の混合気の旋回流を生じさせる旋回流コントロール手段を備える。そして、リーンバーンのように気筒内のガス流速が高く火花放電の吹き消え発生の可能性がある運転状態において、点火装置１は、主点火に続けて継続火花放電を行うように制御される。
【００２３】
また、点火装置１は、各気筒の点火プラグ２ごとに対応した点火コイル３を用いるＤＩ（ダイレクト・イグニッション）タイプである。
さらに、点火装置１は、エンジン制御の中枢を成す電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ４と呼ぶ。）から与えられる点火信号ＩＧｔや放電継続信号ＩＧｗ等の信号に基づいて点火コイル３の１次コイル５を通電制御するものであり、１次コイル５を通電制御することで点火コイル３の２次コイル６に生じる電気エネルギーを操作して、点火プラグ２の火花放電を制御する。
【００２４】
ここで、ＥＣＵ４は、車両に搭載されてエンジンの運転状態や制御状態を示すパラメータ（暖機状態、エンジン回転速度、エンジン負荷、希薄燃焼の有無、旋回流の程度等）を検出する各種センサから信号が入力される。また、ＥＣＵ４は、入力された信号を処理する入力回路、入力された信号に基づき、エンジン制御に関する制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、エンジン制御に必要なデータやプログラム等を記憶して保持する各種のメモリ、ＣＰＵの処理結果に基づき、エンジン制御に必要な信号を出力する出力回路等を備えて構成される。そして、ＥＣＵ４は、各種センサから取得したエンジンパラメータに応じた点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗを生成して出力する。
【００２５】
実施例１の点火装置１は、フルトラに基づき主点火を発生させる主点火回路８と、主点火として生じた火花放電を電気エネルギーの追加投入により継続火花放電として継続させるエネルギー投入回路９とを備えて構成される。
なお、主点火回路８およびエネルギー投入回路９は、点火回路ユニットとして１つのケース内に収容配置され、点火プラグ２、点火コイル３および点火回路ユニットは、気筒数と同数設けられて気筒毎に設置される。
【００２６】
点火プラグ２は、周知構造を有するものであり、２次コイル６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アース接地される接地電極とを備え、２次コイル６に生じる電気エネルギーにより中心電極と接地電極との間で火花放電を生じさせる。
点火コイル３は、１次コイル５と２次コイル６とを有し、１次コイル５を流れる電流（１次電流）の増減に応じて電磁誘導により２次コイル６に電流（２次電流）を発生させる周知構造である。
【００２７】
１次コイル５の一端は車載バッテリ１２のプラス電極に接続され、１次コイル５の他端は主点火回路８の点火用スイッチング手段１３を介してアース接地される。さらに、１次コイル５の他端には、点火用スイッチング手段１３を介してアース接地されるラインと並列に、エネルギー投入回路９が接続されている。
２次コイル６の一端は上述したように点火プラグ２の中心電極に接続され、２次コイル６の他端は、２次電流の方向を一方向に限定する第１ダイオード１４を介してアース接地されている。
【００２８】
主点火回路８は、点火用スイッチング手段１３のオンオフにより、１次コイル５にエネルギーを蓄えさせるとともに、１次コイル５に蓄えたエネルギーを利用して２次コイル６に高電圧を発生させ、点火プラグ２に主点火を生じさせる。
【００２９】
より具体的に、主点火回路８は、１次コイル５の通電状態を断続する点火用スイッチング手段１３を備える。そして、主点火回路８は、ＥＣＵ４から点火信号ＩＧｔが与えられる期間に点火用スイッチング手段１３をオンすることで、１次コイル５に車載バッテリ１２の電圧を印加してプラスの１次電流を通電し、１次コイル５に磁気エネルギーを蓄えさせる。その後、主点火回路８は、点火用スイッチング手段１３のオフにより、電磁誘導によって磁気エネルギーを電気エネルギーに変換して２次コイル６に高電圧を発生させ、主点火を生じさせる。
【００３０】
なお、点火用スイッチング手段１３は、パワートランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ、サイリスタ等である。また、点火信号ＩＧｔは、主点火回路８において１次コイル５に磁気エネルギーを蓄えさせる期間および点火開始時期を指令する信号である。
【００３１】
エネルギー投入回路９は、以下の昇圧回路１５と、投入エネルギー制御手段１６とを備えて構成される。
まず、昇圧回路１５は、ＥＣＵ４から点火信号ＩＧｔが与えられる期間において車載バッテリ１２の電圧を昇圧してコンデンサ１８に蓄えさせる。
次に、投入エネルギー制御手段１６は、コンデンサ１８に蓄えた電気エネルギーを１次コイル５のマイナス側（接地側）に投入する。
【００３２】
昇圧回路１５は、コンデンサ１８以外に、チョークコイル１９、昇圧用スイッチング手段２０、昇圧用ドライバ回路２１および第２ダイオード２２を備えて構成される。なお、昇圧用スイッチング手段２０は、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタである。
ここで、チョークコイル１９は一端が車載バッテリ１２のプラス電極に接続され、昇圧用スイッチング手段２０によりチョークコイル１９の通電状態が断続される。また、昇圧用ドライバ回路２１は、昇圧用スイッチング手段２０に制御信号を与えて昇圧用スイッチング手段２０をオンオフさせるものであり、昇圧用スイッチング手段２０のオンオフ動作により、チョークコイル１９で蓄えた磁気エネルギーはコンデンサ１８で電気エネルギーとして充電される。
【００３３】
なお、昇圧用ドライバ回路２１は、ＥＣＵ４から点火信号ＩＧｔが与えられる期間において昇圧用スイッチング手段２０を所定周期で繰り返してオンオフするように設けられている。
また、第２ダイオード２２は、コンデンサ１８に蓄えた電気エネルギーがチョークコイル１９側へ逆流するのを防ぐものである。
【００３４】
投入エネルギー制御手段１６は、次の投入用スイッチング手段２４、投入用ドライバ回路２５および第３ダイオード２６を備えて構成される。なお、投入用スイッチング手段２４は、例えば、ＭＯＳ型トランジスタである。
ここで、投入用スイッチング手段２４は、コンデンサ１８に蓄えた電気エネルギーを１次コイル５にマイナス側から投入するのをオンオフし、投入用ドライバ回路２５は、投入用スイッチング手段２４に制御信号を与えてオンオフさせる。
【００３５】
そして、投入用ドライバ回路２５は、投入用スイッチング手段２４をオンオフさせてコンデンサ１８から１次コイル５に投入する電気エネルギーを制御することで、放電継続信号ＩＧｗが与えられる期間において２次電流を所定値に維持させる。ここで、放電継続信号ＩＧｗは、継続火花放電を継続する期間を指令する信号であり、より具体的には、投入用スイッチング手段２４にオンオフを繰り返させて昇圧回路１５から１次コイル５に電気エネルギーを投入する期間を指令する信号である。
なお、第３ダイオード２６は、１次コイル５からコンデンサ１８への電流の逆流を阻止するものである。
【００３６】
次に、図２を参照して点火装置１の正常時の動作を説明する。
なお、図２において、「ＩＧｔ」は点火信号ＩＧｔの入力状態をハイ／ローで表すものであり、「ＩＧｗ」は放電継続信号ＩＧｗの入力状態をハイ／ローで表すものである。また、「点火用スイッチ」、「投入用スイッチ」は、それぞれ、点火用スイッチング手段１３、投入用スイッチング手段２４のオンオフを表し、「Ｉ１」は１次電流（１次コイル５に流れる電流値）、「Ｉ２」は２次電流（２次コイル６に流れる電流値）を表す。
【００３７】
点火信号ＩＧｔがローからハイへ切り替わると（時間ｔ０１参照。）、点火信号ＩＧｔがハイの期間において、点火用スイッチング手段１３がオン状態を維持してプラスの１次電流が流れ、１次コイル５に磁気エネルギーが蓄えられる。また、昇圧用スイッチング手段２０がオンオフを繰り返して昇圧動作を行い、昇圧された電気エネルギーがコンデンサ１８に蓄えられる。
【００３８】
やがて、点火信号ＩＧｔがハイからローへ切り替わると（時間ｔ０２参照。）、点火用スイッチング手段１３がオフされ、１次コイル５の通電状態が突然遮断される。これにより、１次コイル５に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーに変換されて２次コイル６に高電圧が発生し、点火プラグ２において主点火が開始される。
点火プラグ２において主点火が開始された後、２次電流は略三角波形状で減衰する（Ｉ２の点線を参照。）。そして、２次電流が下限の閾値に到達する前に、放電継続信号ＩＧｗがローからハイへ切り替わる（時間ｔ０３参照。）。
【００３９】
放電継続信号ＩＧｗがローからハイへ切り替わると、投入用スイッチング手段２４がオンオフ制御されて、コンデンサ１８に蓄えられていた電気エネルギーが、１次コイル５のマイナス側に順次投入され、１次電流は、１次コイル５から車載バッテリ１２のプラス電極に向かって流れる。より具体的には、投入用スイッチング手段２４がオンされる毎に１次コイル５から車載バッテリ１２のプラス電極に向かう１次電流が追加され、１次電流がマイナス側に増加していく（時間ｔ０３〜ｔ０４参照。）。
【００４０】
そして、１次電流が追加される毎に、主点火による２次電流と同方向の２次電流が２次コイル６に順次追加され、２次電流は所定の範囲に維持される。
以上により、投入用スイッチング手段２４をオンオフ制御することで、２次電流が火花放電を維持可能な程度に継続して流れる。その結果、放電継続信号ＩＧｗのオン状態が続くと、継続火花放電が点火プラグ２において維持される。
【００４１】
次に、実施例１の特徴的な構成について説明する。
点火装置１は、放電継続信号ＩＧｗの入力異常が発生したときに備えて、次の入力手段、第１制限手段および第２制限手段の機能を備える。
まず、入力手段は、点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗの入力を受け付ける機能であり、昇圧用ドライバ回路２１、投入用ドライバ回路２５、および、以下に説明するオン時間制限回路２８が入力手段に相当する。
【００４２】
また、第１、第２制限手段は、オン時間制限回路２８の機能として設定されている。
ここで、オン時間制限回路２８は、点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗの入力を受け付けて、第１、第２制限手段としての制御処理を行う。なお、投入用ドライバ回路２５は、オン時間制限回路２８を介して放電継続信号ＩＧｗの入力を受ける。
以下、第１、第２制限手段を説明する。
【００４３】
まず、第１制限手段は、点火信号ＩＧｔが入力されていない期間（以下、ＩＧｔオフ期間Ｔ１と呼ぶ。）において放電継続信号ＩＧｗの入力時間を監視するための第１上限値Ｔａを記憶している。そして、第１制限手段は、ＩＧｔオフ期間Ｔ１において放電継続信号ＩＧｗの入力時間が第１上限値Ｔａよりも大きくなったときに、エネルギー投入回路９による１次コイル５の通電制御を停止する。
【００４４】
つまり、第１制限手段は、エネルギー投入回路９により電気エネルギーを１次コイル５に投入すべき期間において放電継続信号ＩＧｗの入力時間が無用に長くなる異常（以下、「ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常」と呼ぶことがある。）を想定する。そして、第１制限手段は、ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常に備えて、放電継続信号ＩＧｗの入力時間を監視するとともに、入力時間が第１上限値Ｔａを超えたときに１次コイル５への電気エネルギーの投入を強制的に停止する。
【００４５】
また、第２制限手段は、点火信号ＩＧｔが入力されている期間（以下、ＩＧｔオン期間Ｔ２と呼ぶ。）において放電継続信号ＩＧｗの入力時間を監視するための上限値として第１上限値Ｔａよりも小さい第２上限値Ｔｂを記憶している。そして、第２制限手段は、ＩＧｔオン期間Ｔ２において放電継続信号ＩＧｗの入力時間が第２上限値Ｔｂよりも大きくなったときに、エネルギー投入回路９による１次コイル５の通電制御を停止する。
【００４６】
つまり、第２制限手段は、主点火回路８により１次コイル５に磁気エネルギーを蓄えさせるべき期間において、本来、不要な放電継続信号ＩＧｗが入力される異常（以下、「ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常」と呼ぶことがある。）を想定する。そして、第２制限手段は、ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常に備えて、放電継続信号ＩＧｗの入力を監視するとともに、放電継続信号ＩＧｗが入力されたときに、短時間で１次コイル５への電気エネルギーの投入を停止する。
【００４７】
次に、図３および図４を参照して点火装置１に放電継続信号ＩＧｗの入力異常が発生したときの動作を説明する。なお、図４において、「ＩＰＴｒ」は点火用スイッチング手段１３に流れる電流（以下、イグナイタ電流と呼ぶことがある。）の値を表す。
【００４８】
まず、ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合（図３参照。）、継続火花放電を継続すべき期間Ｔ＊（時間ｔ０３〜ｔ０４参照。）が過ぎても、放電継続信号ＩＧｗがオフに切り替わらない。このため、投入用ドライバ回路２５は、投入用スイッチング手段２４をオンオフ制御し続ける。やがて、放電継続信号ＩＧｗの入力時間が第１上限値Ｔａを超えたときに、オン時間制限回路２８は、投入用ドライバ回路２５に投入用スイッチング手段２４に対するオンオフ制御を止めさせ、１次コイル５への電気エネルギーの投入を停止する（時間ｔ０５参照。）。これにより、１次電流および２次電流はゼロになり、点火コイル３に電流が流れない状態になる。
【００４９】
また、ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合（図４参照。）、主点火回路８により１次コイル５に磁気エネルギーを蓄えさせるべき期間において、放電継続信号ＩＧｗがオンに切り替わってしまう（時間ｔ０６参照。）。このため、点火用スイッチング手段１３がオンしてプラスのイグナイタ電流が増加しているときに、投入用ドライバ回路２５は、投入用スイッチング手段２４のオンオフ制御を開始する。この結果、イグナイタ電流は、エネルギー投入回路９から投入される電気エネルギーが加わることにより急激に増加しようとする（図４の「ＩＰＴｒ」における点線を参照。）。
【００５０】
しかし、放電継続信号ＩＧｗの入力時間がすぐに第２上限値Ｔｂを超え、オン時間制限回路２８は、投入用ドライバ回路２５に投入用スイッチング手段２４に対するオンオフ制御を停止させる。これにより、イグナイタ電流は、エネルギー投入回路９から投入される電気エネルギーによる増加分がなくなる。
【００５１】
〔実施例１の効果〕
実施例１の点火装置１によれば、ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合、第１制限手段の機能により、エネルギー投入回路９の動作を停止する。また、ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合、第２制限手段の機能により、第１制限手段よりも早期にエネルギー投入回路９の動作を停止する。
【００５２】
これにより、ＩＧｔオフ期間Ｔ１およびＩＧｔオン期間Ｔ２のいずれにおいても、放電継続信号ＩＧｗの入力時間がそれぞれ第１、第２上限値Ｔａ、Ｔｂを超えたときに、エネルギー投入回路９の動作が停止される。このため、継続火花放電を行う点火装置１において放電継続信号ＩＧｗの入力異常が発生したときに、点火用、投入用スイッチング手段１３、２４や点火コイル３に過剰に電流が流れてしまうのを回避することができる。
【００５３】
また、第２上限値Ｔｂを第１上限値Ｔａよりも小さく設定していることから、ＩＧｔオン期間Ｔ２に放電継続信号ＩＧｗが入力された場合、より早期に、エネルギー投入回路９の動作を停止することができる。このため、エネルギー投入回路９による制御が無駄に行われて点火用スイッチング手段１３に過剰に電流が流れてしまうのを回避することができる。
【００５４】
〔実施例２〕
実施例２の点火装置１は、主点火回路８、エネルギー投入回路９、入力手段および第１制限手段に加えて、次の第３制限手段を備える。
第３制限手段は、ＩＧｔオン期間Ｔ２において放電継続信号ＩＧｗが入力されたときに、エネルギー投入回路９を動作させないというものである。
【００５５】
実施例２の点火装置１は、図５に示すように、ＡＮＤ回路３０ａおよびＮＯＴ回路３０ｂを有する論理回路３０を備え、論理回路３０から出力された論理信号がオン時間制限回路２８に入力される。そして、論理回路３０およびオン時間制限回路２８は第３制限手段として機能し、論理回路３０は入力手段としても機能する。なお、オン時間制限回路２８は第２制限手段の機能を有しない。
【００５６】
ＮＯＴ回路３０ｂは、点火信号ＩＧｔの入力を受け、ハイ／ローを反転させて出力する。また、ＡＮＤ回路３０ａは、放電継続信号ＩＧｗ、および、ＮＯＴ回路３０ｂの出力信号の入力を受け、これら２つの信号の論理積を出力する。このため、ＩＧｔオフ期間Ｔ１に放電継続信号ＩＧｗが入力されると、論理回路３０は論理ハイを出力し、ＩＧｔオン期間Ｔ２に放電継続信号ＩＧｗが入力されると、論理回路３０は、論理ローを出力する。
【００５７】
この結果、論理回路３０は、ＩＧｔオフ期間Ｔ１に放電継続信号ＩＧｗが入力されると、放電継続信号ＩＧｗをハイのまま出力し、ＩＧｔオン期間Ｔ２に放電継続信号ＩＧｗが入力されると、放電継続信号ＩＧｗをローに反転させて出力する。よって、論理回路３０は、ＩＧｔオフ期間Ｔ１に放電継続信号ＩＧｗが入力されると、放電継続信号ＩＧｗを通過させるとともに、ＩＧｔオン期間Ｔ２に放電継続信号ＩＧｗが入力されると、放電継続信号ＩＧｗを遮断する。
【００５８】
したがって、ＩＧｔオフ時のＩＧｗ異常が発生した場合、オン時間制限回路２８は、実施例１と同様に第１制限手段の機能により、放電継続信号ＩＧｗの入力時間が第１上限値Ｔａよりも大きくなったときに、エネルギー投入回路９の動作を停止させる（図６参照。）。
【００５９】
また、ＩＧｔオン時のＩＧｗ異常が発生した場合、オン時間制限回路２８は、放電継続信号ＩＧｗの入力を受けないので、エネルギー投入回路９は動作しない（図７参照。）。このため、主点火回路８により１次コイル５の通電がオンされている期間に放電継続信号ＩＧｗが点火装置１に入力されても、エネルギー投入回路９が動作しないので、エネルギー投入回路９による無駄な制御を排除してイグナイタ電流の急激な増加を防止することができる（図７の「ＩＰＴｒ」における点線を参照。）。
【００６０】
〔変形例〕
上記の実施例１では、第１、第２制限手段を備える点火装置１が開示され、実施例２では、第１、第３制限手段を備える点火装置１が開示されていたが、点火装置１に第１制限手段のみを設けてもよく、第３制限手段のみを設けてもよい。
また、第１〜第３制限手段を実現する構成も実施例に限定されない。
【００６１】
上記の実施例では、ガソリンエンジンに本発明の点火装置１を用いる例を示したが、継続火花放電によって混合気に対する着火性の向上を図ることができるため、エタノール燃料や混合燃料を用いるエンジンに適用してもよい。また、粗悪燃料が用いられる可能性のあるエンジンに用いても継続火花放電により着火性の向上を図ることができる。
【００６２】
上記の実施例では、希薄燃焼（リーンバーン）運転が可能なエンジンに本発明の点火装置１を用いる例を示したが、希薄燃焼とは異なる燃焼状態であっても継続火花放電によって着火性の向上を図ることができるため、希薄燃焼可能なエンジンへの適用に限定するものではなく、希薄燃焼を行わないエンジンに用いてもよい。
【００６３】
上記の実施例では、燃焼室に直接燃料を噴射する直噴式エンジンに本発明の点火装置１を用いる例を示したが、吸気バルブの吸気上流側（吸気ポート内）に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンに用いてもよい。
【００６４】
上記の実施例では、混合気の旋回流（タンブル流やスワール流等）を気筒内にて積極的に生じさせるエンジンに本発明の点火装置１を用いる例を開示したが、旋回流コントロール手段（タンブル流コントロールバルブやスワール流コントロールバルブ等）を有しないエンジンに用いてもよい。
【００６５】
上記の実施例では、ＤＩタイプの点火装置１に本発明を適用したが、２次電圧を各点火プラグ２に分配供給するディストリビュータタイプや、２次電圧の分配の必要性のない単気筒エンジン（例えば、自動二輪車等）の点火装置１に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  点火装置  ２  点火プラグ  ３  点火コイル  ５  １次コイル  ６  ２次コイル  ８  主点火回路  ９  エネルギー投入回路  ２５  投入用ドライバ回路（入力手段）  ２８  オン時間制限回路（入力手段、第１、第２制限手段）
【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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【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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