(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号とロー信号によってエネルギー蓄積コイルの通電を断続し、このエネルギー蓄積コイルの通電の断続によって得られた電気エネルギーをコンデンサに充電させる充電回路と、
前記内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）がハイ信号の間、前記コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを点火コイルの１次コイルに断続して与える多重点火回路と
を備える内燃機関用点火装置であって、
前記内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号は、通常動作時には所定時間よりも長くなるように、かつ、点火カット時には所定時間よりも短くなるように制御され、
前記内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号が所定時間よりも長い場合にのみ、ハイ信号のエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ’）を前記充電回路に与える入力フィルタと、
前記内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号が所定時間よりも長い場合、前記内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）に一致したハイ信号の多重点火区間信号（ＩＧＷ’）を前記多重点火回路に与え、前記内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号が所定時間よりも短い場合、前記多重点火回路にハイ信号を与えないロジック回路と
を備えることを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
請求項１の内燃機関用点火装置において、
前記入力フィルタは、前記内燃機関用制御装置からハイ信号のエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）が所定時間をこえて入力されると、所定時間をこえた時点からハイ信号を出力するオン遅延の機能を有することを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項３】
請求項２の内燃機関用点火装置において、
前記ロジック回路は、前記入力フィルタがハイ信号を出力している状態で、且つ前記内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）がロー信号からハイ信号に反転した場合に、多重点火区間信号（ＩＧＷ’）をロー信号からハイ信号に反転し、前記内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）がハイ信号からロー信号に反転した場合に、多重点火区間信号（ＩＧＷ’）をハイ信号からロー信号に反転することを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項４】
請求項３の内燃機関用点火装置において、
前記入力フィルタは、この入力フィルタがハイ信号を出力した後、前記内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）がロー信号に反転してから所定時間が経過した時点で、出力するハイ信号をロー信号に切り替えるオフ遅延の機能を有することを特徴とする内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサに電気エネルギーを充電させ、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを利用して点火プラグで多重点火を行う内燃機関用点火装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フルトラと称される従来の点火装置では、エンジンの燃料カットの際に、同時に点火カットも行っている。
内燃機関用制御装置は、点火カットの際でも、回転数をモニターするために、気筒判別信号ＩＧＴを点火装置に出力している。点火カット時の気筒判別信号ＩＧＴは、通常動作時（点火カットを行わない運転時）に比較して短い約１００μｓｅｃの短パルスである。フルトラと称される従来の点火装置では、このような短い気筒判別信号ＩＧＴでは、点火コイルに電流が流れないため、点火プラグで火花放電は発生しなかった。
【０００３】
しかし、近年では、フルトラタイプに代わる点火装置として、コンデンサに電気エネルギーを充電させ、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを利用して点火プラグで多重点火を行う点火装置（ＣＤＩ＋多重点火）が考案されている。
この多重点火を行う点火装置は、内燃機関用制御装置から与えられる気筒判別信号ＩＧＴ（以下、エネルギー蓄積信号ＩＧＴと称す）によってエネルギー蓄積コイルの通電を断続し、エネルギー蓄積コイルの通電の断続によって得られた電気エネルギーをコンデンサに充電させる充電回路と、内燃機関用制御装置から多重点火区間信号ＩＧＷが与えられている間、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを点火コイルの１次コイルに繰り返し断続して与える多重点火回路とを備えるものである。
このように、多重点火を行う点火装置には、内燃機関用制御装置からエネルギー蓄積信号ＩＧＴと、多重点火区間信号ＩＧＷが与えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、点火カット時であっても、内燃機関用制御装置は、回転数をモニターするために、エネルギー蓄積信号ＩＧＴを点火装置に出力している。しかし、多重点火を行う点火装置では、高電圧駆動のＣＤＩ点火のため、１００μｓｅｃより短い５０μｓｅｃ程度の短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴであっても、点火プラグで点火が発生してしまう。
また、多重点火を行う点火装置では、点火カット時に内燃機関用制御装置から多重点火区間信号ＩＧＷが出力される。この多重点火区間信号ＩＧＷは、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを点火コイルの１次コイルに断続して与える信号であるため、点火カット時でも多重点火区間信号ＩＧＷが与えられると、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーによって点火動作を行い、点火プラグで点火が発生してしまう。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コンデンサに蓄えられた電気エネルギーを利用して点火プラグで多重点火を行う点火装置（ＣＤＩ＋多重点火）において、点火カット時に内燃機関用制御装置から短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴと多重点火区間信号ＩＧＷが与えられても、点火プラグで点火が発生しない内燃機関用点火装置の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
入力フィルタは、エネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号が所定時間よりも長い場合にのみ、ハイ信号のエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ’）を充電回路に与える。
このため、点火カット時に内燃機関用制御装置から所定時間より短い短パルスのエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）が点火装置の入力フィルタに出力されても、入力フィルタは充電回路にハイ信号を出力しない。これによって、点火カット時に内燃機関用制御装置が出力する短パルスのエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）によって点火プラグで火花放電が発生する不具合がない。
【０００７】
一方、ロジック回路は、内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号が所定時間よりも長い場合、内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）に一致したハイ信号の多重点火区間信号（ＩＧＷ’）を多重点火回路に与える。しかし、ロジック回路は、内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）のハイ信号が所定時間よりも短い場合、多重点火回路にハイ信号を与えない。
このため、点火カット時に内燃機関用制御装置から多重点火区間信号（ＩＧＷ）が出力されても、点火カット時は内燃機関用制御装置から所定時間より短い短パルスのエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）が出力されてるため、ロジック回路は多重点火回路にハイ信号を出力しない。これによって、点火カット時に内燃機関用制御装置から多重点火区間信号（ＩＧＷ）が出力されても、多重点火回路が点火作動を行わないため、点火プラグで火花放電が発生する不具合がない。
【０００８】
つまり、請求項１の発明を採用することによって、点火カット時に内燃機関用制御装置が短パルスのエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）と、多重点火区間信号（ＩＧＷ）とを出力しても、点火プラグで火花放電が発生する不具合がない。
【０００９】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用し、内燃機関用制御装置からハイ信号のエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）が所定時間をこえて入力フィルタに入力されると、入力フィルタは所定時間をこえた時点からハイ信号を出力するように設けても良い。
【００１０】
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用し、入力フィルタがハイ信号を出力している状態で、且つ内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）がロー信号からハイ信号に反転した場合に、ロジック回路が多重点火区間信号（ＩＧＷ’）をロー信号からハイ信号に反転し、内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）がハイ信号からロー信号に反転した場合に、ロジック回路が多重点火区間信号（ＩＧＷ’）をハイ信号からロー信号に反転するように設けても良い。
【００１１】
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段を採用し、入力フィルタがハイ信号を出力した後、内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）がロー信号に反転してから所定時間が経過した時点で、出力するハイ信号をロー信号に切り替えるように設けても良い。
このように設けることにより、点火カットを行わない通常動作時（エネルギー蓄積信号ＩＧＴが所定時間より長い時）において、内燃機関用制御装置から与えられるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ）が、内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）より先に無くなっても（ロー信号に反転しても）、入力フィルタから出力されるエネルギー蓄積信号（ＩＧＴ’）と、内燃機関用制御装置から与えられる多重点火区間信号（ＩＧＷ）とをオーバーラップさせることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例および変形例を用いて説明する。
〔実施例〕
図５の内燃機関用点火装置の基本構成図、および図６のタイムチャートを参照して本実施例の内燃機関用点火装置の基本作動を説明する。
本実施例に示す内燃機関用点火装置は、ＣＤＩ＋多重点火の点火装置であり、高電圧を蓄えるコンデンサ１に電気エネルギーを充電させる充電回路２と、コンデンサ１に蓄えられた電気エネルギーを点火コイル３の１次コイル３ａに断続供給する多重点火回路４とを備える。
【００１３】
充電回路２は、車載バッテリ５のプラス端子とグランドアースとの間に直列接続されたエネルギー蓄積コイル６、充電制御部７および第１スイッチ手段８（例えば、パワートランジスタ、ＭＯＳ−ＦＥＴ、接点式スイッチ等）を備える。
エネルギー蓄積コイル６は、インダクタンスが大きいものである。
充電制御部７は、図６に示すように、内燃機関用制御装置（以下、ＥＣＵ）からHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが与えられている間に第１スイッチ手段８をONさせるものである。
また、充電制御部７は、後述する第２スイッチ手段１２がON-OFFを繰り返す際に、第２スイッチ手段１２のON-OFFに対して反転させて第１スイッチ手段８をON-OFFさせるとともに、第２スイッチ手段１２のON-OFFが停止した直後に、コンデンサ１を充電させて待機させるために第１スイッチ手段８を１度ON-OFFさせるものである。
【００１４】
第１スイッチ手段８がON-OFFすると、ON時にエネルギー蓄積コイル６に電流ｉ0 が流れ、OFF 時にエネルギー蓄積コイル６に蓄えられた電気エネルギー（フライバックエネルギー）が、ａ点→ダイオード９→ｂ点を介してコンデンサ１に充電される。ここで、ａ点はエネルギー蓄積コイル６と第１スイッチ手段８の間の接続点であり、ｂ点はコンデンサ１の充放電側の接続点である。
【００１５】
ＥＣＵからHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが与えられている間は、図６に示すように、第１スイッチ手段８がONして電流ｉ0 が徐々に大きくなる。そして、第１スイッチ手段８のOFF 時にエネルギー蓄積コイル６に蓄積された高電圧エネルギーがダイオード９を介して点火コイル３の１次コイル３ａに供給され、点火プラグで火花放電（点火）が行われる。
【００１６】
多重点火回路４は、多重制御部１１と第２スイッチ手段１２（例えば、パワートランジスタ、ＭＯＳ−ＦＥＴ、接点式スイッチ等）を備える。
多重制御部１１は、図６に示すように、ＥＣＵからHiの多重点火区間信号ＩＧＷが与えられている間、第２スイッチ手段１２を短い周期で繰り返してON-OFFさせるものである。
【００１７】
第２スイッチ手段１２は、点火コイル３とともにエンジンの気筒数に応じて設けられるものである。この第２スイッチ手段１２がONすると、コンデンサ１に充電された電気エネルギーによって、点火コイル３の１次コイル３ａに電流ｉ1 が流れ、この時に点火コイル３に電気エネルギーが蓄積される。この時の突入電流により、点火コイル３の２次コイル３ｂに大電流ｉ2 が流れ、点火プラグで火花放電（ＣＤｉ点火）が行われる。続いて、第２スイッチ手段１２がOFF すると、点火コイル３に蓄えられた電気エネルギーによって、点火コイル３の２次コイル３ｂに先ほどとは逆方向に電流ｉ2 が流れ、点火プラグで火花放電（フルトラ点火）が行われる。
【００１８】
つまり、この実施例に示される点火装置は、ＥＣＵから与えられたエネルギー蓄積信号ＩＧＴがHiからLoへ切り替わった直後に点火動作を行うとともに、ＥＣＵからHiの多重点火区間信号ＩＧＷが与えられている間、第２スイッチ手段１２と第１スイッチ手段８が短い周期で交互に繰り返してON-OFFすることで、多重点火区間信号ＩＧＷが与えられている間、多重点火の動作を行うものである。
【００１９】
上記のように設けられた点火装置は、［発明が解決しようとする課題］の欄で述べたように、燃料カットを行う時の点火カット時であっても、ＥＣＵは、回転数をモニターするために、１００μｓｅｃ程度の短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴを点火装置に対して出力している。この短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが充電制御部７にそのまま与えられると、点火が発生してしまう。
【００２０】
そこで、この実施例の点火装置には、図１に示すように、ＥＣＵから与えられるHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが所定時間（点火カット時のエネルギー蓄積信号ＩＧＴのHi時間よりも長く設定された時間、例えば２００μｓｅｃ程度）よりも長い場合にのみ、Hiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’を充電回路２の充電制御部７に与える入力フィルタ１３が設けられている。
【００２１】
この入力フィルタ１３を設けたことによる点火カット時の作動を図２を参照して説明する。
点火カット時は、ＥＣＵから１００μｓｅｃ程度の短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが出力される。この短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴは、所定時間（例えば２００μｓｅｃ程度）よりも短いため、図２▲１▼に示すように、入力フィルタ１３はHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’を充電制御部７に与えない。これによって、ＥＣＵから与えられる短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴによって、点火が発生する不具合がない。
【００２２】
また、［発明が解決しようとする課題］の欄で述べたように、燃料カットを行う時の点火カット時であっても、ＥＣＵは多重点火区間信号ＩＧＷを点火装置に対して出力している。この多重点火区間信号ＩＧＷが点火装置の多重制御部１１にそのまま与えられると、多重制御部１１が第２スイッチ手段１２を繰り返してON-OFFさせるために、点火が発生してしまう。
【００２３】
そこで、この実施例の点火装置には、図１に示すように、ＥＣＵから与えられるHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが所定時間（例えば２００μｓｅｃ程度）よりも長い場合、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷに一致したHiの多重点火区間信号ＩＧＷ’を多重点火回路４の多重制御部１１に与えるが、ＥＣＵから与えられるHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが所定時間（例えば２００μｓｅｃ程度）よりも短い場合、多重点火回路４の多重制御部１１にHiの多重点火区間信号ＩＧＷ’を多重制御部１１に与えないロジック回路１４が設けられている。
【００２４】
このロジック回路１４は、入力フィルタ１３がHi信号を出力している状態で、且つＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷがLo信号からHi信号に反転した場合に、多重点火区間信号ＩＧＷ’をLo信号からHi信号に反転し、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷがHi信号からLo信号に反転した場合に、多重点火区間信号ＩＧＷ’をHi信号からLo信号に反転するものである。
【００２５】
具体的に、本実施例のロジック回路１４は、図１に示すように、入力フィルタ１３が出力するエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’によってセットされ、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷをインバータ１５で反転させた出力でリセットされるフィリップフロップ１６と、このフィリップフロップ１６の出力とＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷとが共にHiの場合にのみHiの多重点火区間信号ＩＧＷ’を出力するアンド回路１７とから構成される。
【００２６】
このロジック回路１４を設けたことによる点火カット時の作動を図２を参照して説明する。
点火カット時は、ＥＣＵから１００μｓｅｃ程度の短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが出力される。この短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴは、所定時間（例えば２００μｓｅｃ程度）よりも短いため、入力フィルタ１３はHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’をフィリップフロップ１６のＳ端子に与えない。これによって、図２▲２▼に示すように、フィリップフロップ１６はHi信号をアンド回路１７に与えないため、多重点火回路４の多重制御部１１にHi信号の多重点火区間信号ＩＧＷ’を出力しない。これによって、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷによって、点火が発生する不具合がない。
【００２７】
一方、上述した入力フィルタ１３には、この入力フィルタ１３がHi信号を出力した後、ＥＣＵから与えられるエネルギー蓄積信号ＩＧＴがLo信号に反転してから所定時間（例えば、２００μｓｅｃ程度）経過した時点で、出力するHi信号をLo信号に切り替えるオフ遅延の機能が設けられている。
つまり、図３に示すように、入力フィルタ１３の出力するエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’は、ＥＣＵから与えられるエネルギー蓄積信号ＩＧＴに対してONの立ち上がりと、OFF の立ち下がりが、ともに遅延するように設けられている。
【００２８】
ここで、もし入力フィルタ１３にオフ遅延の機能がない場合の不具合について、図４を参照して説明する。図４に示すように、ＥＣＵから与えられるエネルギー蓄積信号ＩＧＴがLo信号に反転するタイミングｔ1 と、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷがHi信号に反転するタイミングｔ2 とに、時間差が生じる場合がある。
このような場合に、入力フィルタ１３にオフ遅延の機能がないと、通常動作時（点火カットでない運転時）において、入力フィルタ１３の出力するエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’がLo信号に反転した時点で、フィリップフロップ１６がインバータ１５の反転出力によってリセットされてしまい、ロジック回路１４はHiの多重点火区間信号ＩＧＷ’を出力しなくなってしまう。つまり、通常動作時に、ＥＣＵからHiの多重点火区間信号ＩＧＷが出力されても、ロジック回路１４から多重制御部１１へHiの多重点火区間信号ＩＧＷ’を出力しなくなってしまう。
【００２９】
しかし、この実施例では、入力フィルタ１３にオフ遅延の機能が設けられているため、図３に示すように、ＥＣＵから与えられるエネルギー蓄積信号ＩＧＴがLo信号に反転するタイミングｔ1 と、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷがHi信号に反転するタイミングｔ2 とに、時間差が生じても、オフ遅延の機能でセットされたフィリップフロップ１６がインバータ１５の反転出力によってリセットされなくなる。これによって、ＥＣＵからHiの多重点火区間信号ＩＧＷが出力されている間、フィリップフロップ１６はリセットされないため、ＥＣＵからHiの多重点火区間信号ＩＧＷが出力されている間、ロジック回路１４から多重制御部１１へHiの多重点火区間信号ＩＧＷ’を出力することができる。
【００３０】
（実施例の効果）
本実施例で示すＣＤＩ＋多重点火の点火装置は、上述したように、点火カット時にＥＣＵからモニターのために、１００μｓｅｃ程度の短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴが出力されても、この短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴは、所定時間（例えば２００μｓｅｃ程度）よりも短いため、入力フィルタ１３はHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’を充電制御部７に与えない。これによって、点火カット時にＥＣＵから与えられる短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴによって、点火が発生する不具合がない。
【００３１】
また、本実施例で示すＣＤＩ＋多重点火の点火装置は、上述したように、点火カット時にＥＣＵから１００μｓｅｃ程度の短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴと多重点火区間信号ＩＧＷが出力されても、この短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴは、所定時間（例えば２００μｓｅｃ程度）よりも短いため、入力フィルタ１３はHiのエネルギー蓄積信号ＩＧＴ’をフィリップフロップ１６のＳ端子に与えず、フィリップフロップ１６はHi信号をアンド回路１７に与えない。このため、多重点火回路４の多重制御部１１にHi信号の多重点火区間信号ＩＧＷ’を出力しないため、ＥＣＵから与えられる多重点火区間信号ＩＧＷによって、点火が発生する不具合がない。
【００３２】
つまり、本実施例で示すＣＤＩ＋多重点火の点火装置は、点火カット時にＥＣＵが短パルスのエネルギー蓄積信号ＩＧＴと、多重点火区間信号ＩＧＷとを出力しても、点火プラグで火花放電が発生する不具合がない。
【００３３】
〔変形例〕
上記実施例で示した数値や、具体的な回路ブロックは、実施例を説明するための一例であって、適宜変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】入力フィルタおよびロジック回路の概略図である。
【図２】点火カット時の作動を示すタイムチャートである。
【図３】通常動作時の作動を示すタイムチャートである。
【図４】  OFF 遅延がない場合の通常動作時の作動を示すタイムチャートである。
【図５】内燃機関用点火装置の基本構成図である。
【図６】多重点火の基本作動を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１    コンデンサ
２    充電回路
３    点火コイル
３ａ  １次コイル
４    多重点火回路
６    エネルギー蓄積コイル
１３    入力フィルタ
１４    ロジック回路
ＩＧＴ    内燃機関用制御装置が出力するエネルギー蓄積信号
ＩＧＴ’  入力フィルタが出力するエネルギー蓄積信号
ＩＧＷ    内燃機関用制御装置が出力する多重点火区間信号
ＩＧＷ’  ロジック回路が出力する多重点火区間信号
【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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