(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源、エネルギ蓄積コイルおよび第１のスイッチング素子を含む第１の直列回路と、
前記エネルギ蓄積コイルに第１の逆流防止手段を介して接続される第１の容量放電用コンデンサ、前記第１の容量放電用コンデンサに直列に接続される第２の容量放電用コンデンサ、点火コイルの１次コイル、ならびに第２のスイッチング素子を含む第２の直列回路と、
前記第１のスイッチング素子を導通／遮断させて前記エネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギにより前記第１および第２の容量放電用コンデンサを充電し、点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記第１および第２の容量放電用コンデンサに充電されたエネルギを前記１次コイルに供給するための第１のスイッチング素子制御手段と、
前記直流電源、前記エネルギ蓄積コイル、前記第１の逆流防止手段、前記１次コイルおよび前記第２のスイッチング素子を含む直列回路における前記エネルギ蓄積コイルおよび前記第１の逆流防止手段に対し並列に接続される第２の逆流防止手段と、
フェイル時に点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記直流電源のエネルギを前記第２の逆流防止手段を介して前記１次コイルに供給するための第２のスイッチング素子制御手段と、
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】
直流電源、エネルギ蓄積コイルおよび第１のスイッチング素子を含む第１の直列回路と、
前記エネルギ蓄積コイルに第１の逆流防止手段を介して接続される第１の容量放電用コンデンサ、前記第１の容量放電用コンデンサに直列に接続される第２の容量放電用コンデンサ、点火コイルの１次コイル、ならびに第２のスイッチング素子を含む第２の直列回路と、
前記第１のスイッチング素子を導通／遮断させて前記エネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギにより前記第１および第２の容量放電用コンデンサを充電し、点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記第１および第２の容量放電用コンデンサに充電されたエネルギを前記１次コイルに供給するための第１のスイッチング素子制御手段と、
前記エネルギ蓄積コイルに対し並列に接続される第２の逆流防止手段と、
フェイル時に点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記直流電源のエネルギを前記第１および第２の逆流防止手段を介して前記１次コイルに供給するための第２のスイッチング素子制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項３】
直流電源、エネルギ蓄積コイルおよび第１のスイッチング素子を含む第１の直列回路と、
前記エネルギ蓄積コイルに第１の逆流防止手段を介して接続される容量放電用コンデンサ、前記容量放電用コンデンサに直列に接続され前記容量放電用コンデンサの短絡時に溶断する配線部、点火コイルの１次コイル、ならびに第２のスイッチング素子を含む第２の直列回路と、
前記第１のスイッチング素子を導通／遮断させて前記エネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギにより前記容量放電用コンデンサを充電し、点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記容量放電用コンデンサに充電されたエネルギを前記１次コイルに供給するための第１のスイッチング素子制御手段と、
前記直流電源、前記エネルギ蓄積コイル、前記第１の逆流防止手段、前記１次コイルおよび前記第２のスイッチング素子を含む直列回路における前記エネルギ蓄積コイルおよび前記第１の逆流防止手段に対し並列に接続される第２の逆流防止手段と、
フェイル時に点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記直流電源のエネルギを前記第２の逆流防止手段を介して前記１次コイルに供給するための第２のスイッチング素子制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項４】
直流電源、エネルギ蓄積コイルおよび第１のスイッチング素子を含む第１の直列回路と、
前記エネルギ蓄積コイルに第１の逆流防止手段を介して接続される容量放電用コンデンサ、前記容量放電用コンデンサに直列に接続され前記容量放電用コンデンサの短絡時に溶断する配線部、点火コイルの１次コイル、ならびに第２のスイッチング素子を含む第２の直列回路と、
前記第１のスイッチング素子を導通／遮断させて前記エネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギにより前記容量放電用コンデンサを充電し、点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記容量放電用コンデンサに充電されたエネルギを前記１次コイルに供給するための第１のスイッチング素子制御手段と、
前記エネルギ蓄積コイルに対し並列に接続される第２の逆流防止手段と、
フェイル時に点火時期において前記第２のスイッチング素子を導通／遮断させて前記直流電源のエネルギを前記第１および第２の逆流防止手段を介して前記１次コイルに供給するための第２のスイッチング素子制御手段と、
を備え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、内燃機関用点火装置（以下、「内燃機関」をエンジンという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、容量放電型点火装置と誘導放電型点火装置とを組み合わせ、点火放電時期に多重放電を行うようにした多重放電型のエンジン用点火装置が知られている。
この種の点火装置として、例えば特開平３−１５６５９号公報に開示されている点火装置では、点火時期において、エネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギと容量放電用コンデンサに充電されたエネルギとが点火コイルに供給され、点火プラグが火花を発生する。また、点火が開始されるタイミングから所定の放電区間にてエネルギ蓄積コイルにより点火プラグに周期的にエネルギが供給されて多重放電が行われ、火花が持続される。このような多重放電型のエンジン用点火装置では、１回放電型の点火装置に比べて放電途切れが生じにくいという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、部品の故障や配線の異常といったフェイル時にも点火を行わせて退避走行を可能にすることが求められており、そのための一手法として、フェイル時には専用の直流電源から点火コイルの１次コイルにエネルギを供給することが考えられる。しかし、このようにすると、新たに直流電源を追加して用意しておかねばならず、部品コストの面、設置スペースの面およびメンテナンスの面から改善が求められている。
そこで、フェイル時にエンジン停止に至る点火コイル通電経路に対し、並列に直流電源からのバイパス経路を設け、フェイル時には多重放電方式を１回放電方式に切り替えることで退避走行を可能とすることが考えられる。
【０００４】
しかしながら、上記のバイパス経路を設けたエンジン用点火装置では、例えば容量放電用コンデンサの短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとしても、容量放電用コンデンサが短絡している限り、直流電源からの電流が容量放電用コンデンサを通してグランドに流れるため、点火コイルの１次コイルにエネルギを供給することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためなされたものであり、容量放電用コンデンサが短絡に至った場合においても容易に性能を確保するエンジン用点火装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、フェイル時に確実に退避走行を可能とするエンジン用点火装置を提供することにある。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保するエンジン用点火装置を提供することにある。
本発明のさらにまた他の目的は、簡単な構成で部品コストを低減するエンジン用点火装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のエンジン用点火装置によると、第１のスイッチング素子が導通／遮断されエネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギにより第１および第２の容量放電用コンデンサが充電されるとともに、点火時期において第２のスイッチング素子が導通／遮断され第１および第２の容量放電用コンデンサに充電されたエネルギが点火コイルの１次コイルに供給される。このため、前回の点火時期において第１および第２の容量放電用コンデンサに蓄えられたエネルギと、エネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギとが点火コイルの一次コイルに供給されるとともに、二次コイルに点火用高電圧が印加され、点火プラグが火花を発生する。
【０００８】
また、その後の所定の放電期間に第１および第２のスイッチング素子を交互に断続させ、多重放電させることにより、放電期間に周期的に点火エネルギが供給され、点火プラグの火花が持続する。
【０００９】
さらに、第２の容量放電用コンデンサが第１の容量放電用コンデンサに直列に接続されているため、第１の容量放電用コンデンサまたは第２の容量放電用コンデンサのいずれか一方が短絡に至った場合でも、第１の容量放電用コンデンサまたは第２の容量放電用コンデンサのいずれか他方が正常である限り、正常な容量放電用コンデンサがエネルギ蓄積コイルに蓄えられたエネルギにより充電され、点火時期においてそのエネルギが点火コイルの１次コイルに供給されるので、容易に性能を確保することができる。
さらにまた、第１および第２の容量放電用コンデンサの耐圧を比較的小さなものとすることができるので、耐圧の影響を受ける部品のコストを低減し、簡単な構成で製造コストを低減することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項１記載のエンジン用点火装置によると、フェイル時において、第２のスイッチング素子制御手段により、点火時期において第２のスイッチング素子が導通／遮断され直流電源のエネルギが第２の逆流防止手段を介して点火コイルの１次コイルに供給されるので、退避走行を行うことが可能となる。したがって、フェイル時とそれ以外の通常時に一つの直流電源を用いた点火を行わせることが可能となり、簡便にフェイルセーフ機能を有するエンジン用点火装置を提供することができる。
また、第２の逆流防止手段により、フェイル時でない通常時において第１および第２の容量放電用コンデンサに充電されたエネルギが直流電源側に逆流するのが防止される。
【００１１】
さらに、第２の容量放電用コンデンサが第１の容量放電用コンデンサに直列に接続されているため、第１の容量放電用コンデンサまたは第２の容量放電用コンデンサのいずれか一方が短絡に至り、容量放電用コンデンサの短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとき、第１の容量放電用コンデンサまたは第２の容量放電用コンデンサのいずれか他方が正常である限り、直流電源からの電流が容量放電用コンデンサを通してグランドに流れることはなく、点火コイルの１次コイルにエネルギを供給することができる。したがって、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保することができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載のエンジン用点火装置によると、フェイル時において、第２のスイッチング素子制御手段により、点火時期において第２のスイッチング素子が導通／遮断され直流電源のエネルギが第１および第２の逆流防止手段を介して点火コイルの１次コイルに供給されるので、退避走行を行うことが可能となる。したがって、フェイル時とそれ以外の通常時に一つの直流電源を用いた点火を行わせることが可能となり、簡便にフェイルセーフ機能を有するエンジン用点火装置を提供することができる。
また、第２の逆流防止手段により、フェイル時でない通常時において第１および第２の容量放電用コンデンサに充電されたエネルギが直流電源側に逆流するのが防止される。
【００１３】
さらに、第２の容量放電用コンデンサが第１の容量放電用コンデンサに直列に接続されているため、第１の容量放電用コンデンサまたは第２の容量放電用コンデンサのいずれか一方が短絡に至り、容量放電用コンデンサの短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとき、第１の容量放電用コンデンサまたは第２の容量放電用コンデンサのいずれか他方が正常である限り、直流電源からの電流が容量放電用コンデンサを通してグランドに流れることはなく、点火コイルの１次コイルにエネルギを供給することができる。したがって、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保することができる。
さらにまた、第１および第２の容量放電用コンデンサの耐圧を比較的小さなものとすることができるので、耐圧の影響を受ける部品のコストを低減し、簡単な構成で製造コストを低減することができる。
【００１４】
本発明の請求項３記載のエンジン用点火装置によると、フェイル時において、第２のスイッチング素子制御手段により、点火時期において第２のスイッチング素子が導通／遮断され直流電源のエネルギが第２の逆流防止手段を介して点火コイルの１次コイルに供給されるので、退避走行を行うことが可能となる。したがって、フェイル時とそれ以外の通常時に一つの直流電源を用いた点火を行わせることが可能となり、簡便にフェイルセーフ機能を有するエンジン用点火装置を提供することができる。
また、第２の逆流防止手段により、フェイル時でない通常時において容量放電用コンデンサに充電されたエネルギが直流電源側に逆流するのが防止される。
【００１５】
さらに、容量放電用コンデンサの短絡時に溶断する配線部が容量放電用コンデンサに直列に接続されているので、容量放電用コンデンサが短絡に至った場合に配線部が大電流により溶断し、容量放電用コンデンサの短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとき、直流電源からの電流が容量放電用コンデンサを通してグランドに流れることはなく、点火コイルの１次コイルにエネルギを供給することができる。したがって、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保することができる。
さらにまた、上記配線部が第２の逆流防止手段に大電流が流れることを防止し、第２の逆流防止手段を保護することができる。
【００１６】
本発明の請求項４記載のエンジン用点火装置によると、フェイル時において、第２のスイッチング素子制御手段により、点火時期において第２のスイッチング素子が導通／遮断され直流電源のエネルギが第１および第２の逆流防止手段を介して点火コイルの１次コイルに供給されるので、退避走行を行うことが可能となる。したがって、フェイル時とそれ以外の通常時に一つの直流電源を用いた点火を行わせることが可能となり、簡便にフェイルセーフ機能を有するエンジン用点火装置を提供することができる。
また、第２の逆流防止手段により、フェイル時でない通常時において容量放電用コンデンサに充電されたエネルギが直流電源側に逆流するのが防止される。
【００１７】
さらに、容量放電用コンデンサの短絡時に溶断する配線部が容量放電用コンデンサに直列に接続されているので、容量放電用コンデンサが短絡に至った場合に配線部が大電流により溶断し、容量放電用コンデンサの短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとき、直流電源からの電流が容量放電用コンデンサを通してグランドに流れることはなく、点火コイルの１次コイルにエネルギを供給することができる。したがって、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保することができる。
さらにまた、上記配線部が第２の逆流防止手段に大電流が流れることを防止し、第２の逆流防止手段を保護することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例によるエンジン用点火装置の電気的構成を図１に示す。第１実施例の点火装置は車両に搭載されるものであって、ＤＬＩ（Distributor Less Ignition ）方式の点火装置である。
【００１９】
図１において、バッテリ１０のプラス端子とグランド間には、エネルギ蓄積コイル１１とトランジスタＱ１とが直列に接続されている。バッテリ１０は１２ボルト仕様である。エネルギ蓄積コイル１１にはトランジスタＱ１のオンに伴う通電によりエネルギが蓄えられる。このとき、エネルギ蓄積コイル１１に流れる電流をｉ0とする。エネルギ蓄積コイル１１とトランジスタＱ１との間のａ点はダイオードＤ１を介して第１の容量放電用コンデンサとしてのコンデンサ１２に接続されている。コンデンサ１２には第２の容量放電用コンデンサとしてのコンデンサ３２が直列に接続されている。コンデンサ１２および３２はエネルギ蓄積コイル１１に蓄えられたエネルギにより充電される。
【００２０】
また、ダイオードＤ１とコンデンサ１２との間のｂ点とグランド間には、第１気筒用点火コイル１３の１次コイル１４とトランジスタＱ１１と電流検出用抵抗１６が直列に接続されている。そして、トランジスタＱ１１をオン／オフさせてコンデンサ１２および３２に充電されたエネルギを点火コイル１３の１次コイル１４に供給することが可能である。このとき、１次コイル１４に流れる電流（１次電流）をｉ1とする。点火コイル１３の２次コイル１５には図示しない第１気筒用点火プラグが接続されている。１次コイル１４の通電に伴い２次コイル１５に電流（２次電流）ｉ2が流れる。
【００２１】
同様に、前述のｂ点とグランド間には、第２気筒用点火コイル１７の１次コイル１８とトランジスタＱ１２と電流検出用抵抗２０が直列に接続されている。点火コイル１７の２次コイル１９には図示しない第２気筒用点火プラグが接続されている。
なお、図１においては、第２気筒用の点火コイル１７とトランジスタＱ１２と電流検出用抵抗２０を示したが、エンジン気筒数分の点火コイル・トランジスタ・抵抗が用意されている。
【００２２】
一方、電子制御ユニット（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）２１は、各種センサからの信号を入力してエンジンの状態（吸入空気量、回転数、冷却水温など）を検知することが可能である。そして、ＥＣＵ２１はそのときのエンジン状態に応じた最適な点火時期を決定する。また、ＥＣＵ２１には駆動回路２２が接続され、ＥＣＵ２１は駆動回路２２に対し気筒判別信号ＩＧｔと放電区間信号ＩＧｗを出力する。スイッチング素子制御手段としての駆動回路２２には前述の各トランジスタＱ１、Ｑ１１およびＱ１２が接続され、トランジスタＱ１に駆動信号Ａを出力し、トランジスタＱ１１に第１気筒用駆動信号Ｂ＃１を出力し、トランジスタＱ１２に第２気筒用駆動信号Ｂ＃２をそれぞれ出力する。
【００２３】
また、ＥＣＵ２１は、電流検出用抵抗１６での両端子間の印加電圧（α１点での電圧）をモニタしている。同様に、ＥＣＵ２１は、第１気筒以外の他の気筒に対応する電流検出用抵抗２０での両端子間の印加電圧（α２点での電圧）をモニタしている。電流検出用抵抗１６および２０での両端子間の印加電圧は１次電流ｉ1に応じたものである。
【００２４】
このように、直流電源としてのバッテリ１０と、エネルギ蓄積コイル１１と、第１のスイッチング素子としてのトランジスタＱ１とを含む第１の直列回路が形成されるとともに、エネルギ蓄積コイル１１に逆流防止手段としてのダイオードＤ１を介してコンデンサ１２および３２が接続され、さらに、コンデンサ１２および３２と、点火コイルの１次コイル１４（１８）と、第２のスイッチング素子としてのトランジスタＱ１１（Ｑ１２）とを含む第２の直列回路が形成されている。
【００２５】
次に、上記のように構成した点火装置の作動について図２を用いて説明する。放電区間信号ＩＧｗと、気筒判別信号ＩＧｔと、トランジスタＱ１の駆動信号Ａと、トランジスタＱ１１の駆動信号Ｂ＃１と、エネルギ蓄積コイル１１に流れる電流ｉ0と、点火コイル１３の１次電流ｉ1と、２次電流ｉ2の各信号波形および電流波形を図２に示す。
【００２６】
ＥＣＵ２１から駆動回路２２に対し気筒判別信号ＩＧｔが出力され、同信号ＩＧｔは図２のｔ１〜ｔ２の期間にＨレベルとなっている。駆動回路２２はこの信号ＩＧｔに同期した波形の駆動信号ＡをトランジスタＱ１に出力する。この信号ＡによりトランジスタＱ１がオン状態となって電流ｉ0が徐々に大きくなり、トランジスタＱ１のオフ時にエネルギ蓄積コイル１１に発生した高電圧エネルギがダイオードＤ１を介して点火コイルの１次コイル１４に供給される。
【００２７】
一方、放電区間信号ＩＧｗは図２のｔ２〜ｔ３の期間にＨレベルとなっており、この期間に放電が行われる。詳しくは、駆動回路２２は駆動信号Ａとして所定時間毎に反転する信号（ｔ１１、ｔ１２、…のタイミングで反転する信号）をトランジスタＱ１に出力してオフ時にエネルギ蓄積コイル１１に発生した高電圧エネルギをダイオードＤ１を介してコンデンサ１２および３２に蓄積する（いわゆる多重充電する）。この繰り返し動作中において、駆動回路２２は駆動信号Ｂ＃１として、駆動信号Ａに対し相補的な信号（ｔ２、ｔ１１、ｔ１２、…のタイミングで反転する信号）をトランジスタＱ１１に出力する。この信号Ｂ＃１により、コンデンサ１２および３２のエネルギが点火コイル１３の１次コイル１４に供給され、１次電流ｉ1の遮断時（図２のｔ１１、ｔ１３、ｔ１５、ｔ１７のタイミング）に大きな２次電流ｉ2（高電圧）が発生して多重点火が行われる。そして、次の点火のために、トランジスタＱ１がｔ１７のタイミングでオン状態になるとともにｔ１８のタイミングでオフ状態となり、このｔ１７〜ｔ１８の期間にエネルギ蓄積コイル１１に発生したエネルギがコンデンサ１２および３２に蓄積される。つまり、今回の点火のための動作におけるｔ２〜ｔ１１の期間でのトランジスタＱ１１のオンにおいてはｔ１７〜ｔ１８の期間（前回の点火のための動作）でコンデンサ１２および３２に蓄積したエネルギとｔ１〜ｔ２の期間にエネルギ蓄積コイル１１に発生したエネルギとが点火コイル１３の１次コイル１４に供給される。すなわち、図２のｔ２〜ｔ１１の期間における１次電流ｉ1において、突出電流部分ｅ１をコンデンサ１２および３２に蓄積したエネルギが受持ち、その後の緩やかな電流部分ｅ２をｔ１〜ｔ２の期間にエネルギ蓄積コイル１１に発生したエネルギが受け持っている。
【００２８】
同様の動作が第１気筒以外の他の気筒においても行われる。つまり、駆動回路２２において、気筒判別信号ＩＧｔにて気筒を判別してトランジスタＱ１１に代わるトランジスタＱ１２等に対し駆動信号Ｂ＃２等が出力され、多重充電・多重点火が行われる。
【００２９】
このように、第１のスイッチング素子制御手段としての駆動回路２２は、トランジスタＱ１をオン／オフ（導通／遮断）状態にしてエネルギ蓄積コイル１１に蓄えられたエネルギによりコンデンサ１２および３２を充電するとともに、点火時期においてトランジスタ（Ｑ１１等）をオン／オフ状態にしてコンデンサ１２および３２に充電されたエネルギを点火コイルの１次コイル（１４等）に供給し、これにより、点火動作が行われる。詳しくは、駆動回路２２は、気筒判別信号ＩＧｔと放電区間信号ＩＧｗを入力して、対象気筒に対し所定の放電区間においてトランジスタＱ１を連続してオン／オフ状態にしてコンデンサ１２および３２を多重充電するとともに、トランジスタ（Ｑ１１等）をトランジスタＱ１とは相補的に動作させて多重点火する。
【００３０】
以上説明した第１実施例においては、前回の点火時期においてコンデンサ１２および３２に蓄えられたエネルギと、エネルギ蓄積コイル１１に蓄えられたエネルギとが点火コイルの一次コイル（１４等）に供給されるとともに、二次コイル（１５等）に点火用高電圧が印加され、点火プラグが火花を発生する。
また、その後の所定の放電期間にトランジスタ（Ｑ１およびＱ１１等）を交互に断続させ、多重放電させることにより、放電期間に周期的に点火エネルギが供給され、点火プラグの火花が持続する。
【００３１】
さらに、コンデンサ３２がコンデンサ１２に直列に接続されているため、コンデンサ１２またはコンデンサ３２のいずれか一方が短絡に至った場合でも、コンデンサ１２またはコンデンサ３２のいずれか他方が正常である限り、正常なコンデンサがエネルギ蓄積コイル１１に蓄えられたエネルギにより充電され、点火時期においてそのエネルギが点火コイルの１次コイル（１４等）に供給されるので、容易に性能を確保することができる。
さらにまた、コンデンサ１２および３２の耐圧を比較的小さなものとすることができるので、耐圧の影響を受ける部品のコストを低減し、簡単な構成で製造コストを低減することができる。
【００３２】
（第２実施例）
第２実施例を図３に示す。図１に示す第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第２実施例においては、図３に示すように、バッテリ１０とエネルギ蓄積コイル１１との間のｃ点とｂ点との間にトランジスタＱ２１とダイオードＤ２が直列に接続されている。駆動回路２２にはトランジスタＱ２１が接続され、トランジスタＱ２１に切替用駆動信号ＳＧ１を出力する。ＥＣＵ２１は、点火動作の際のモニタ電圧（１次電流ｉ1）が所定値に達しない状況が所定回連続して発生するとフェイルが発生したと判定する。
【００３３】
このように、バッテリ１０とエネルギ蓄積コイル１１とダイオードＤ１と点火コイルの１次コイル１４（１８）とトランジスタＱ１１（Ｑ１２）とを含む直列回路におけるエネルギ蓄積コイル１１とダイオードＤ１に対し第２の逆流防止手段としてのダイオードＤ２が並列接続されている。
【００３４】
次に、上記のように構成した点火装置の作動について図４を用いて説明する。なお、フェイル時以外の通常時の作動は図２に示す第１実施例と同様であるので説明を省略する。
図４には、フェイル時での各信号波形および電流波形を示す。ＥＣＵ２１は電流検出用抵抗１６および２０を用いた電圧モニタにてフェイルが発生したことを検出すると、それまでの通常モードからフェールセーフモードに切り替える。
【００３５】
フェールセーフモードにおいて、まず、ＥＣＵ２１は、図４のｔ２０のタイミングで、駆動信号ＳＧ１をＨレベルにしてトランジスタＱ２１をオン状態にするとともに、駆動回路２２への信号として、放電区間信号ＩＧｗの出力レベルをそれまでの最大５ボルトから１２ボルトに切り替える。駆動回路２２は、放電区間信号ＩＧｗの入力ポート（図３のＰ１で示す）の電圧をモニタしており、１２ボルトに切り替わると、フェールセーフモードであると判断して気筒判別信号ＩＧｔを気筒毎に振り分けて信号Ｂ＃１およびＢ＃２として出力する。この信号Ｂ＃１およびＢ＃２にてトランジスタＱ１１およびＱ１２がオン／オフ状態になる。すなわち、第１気筒において、図４のｔ２１のタイミングでトランジスタＱ１１をオン状態にし、ｔ２２のタイミングでオフ状態にする。このトランジスタＱ１１のオン時に、バッテリ１０から点火コイルの１次コイル１４に対しダイオードＤ２を介してエネルギが供給され、点火コイル１３の１次電流ｉ1の遮断時（図４のｔ２２のタイミング）に大きな２次電流ｉ2（高電圧）が発生し点火に供される。以下同様に、例えば、第２気筒に対しては、図４のｔ２３のタイミングでトランジスタＱ１２をオン状態にし、ｔ２４のタイミングでオフ状態にして点火が行われる。
【００３６】
このように、エネルギ蓄積コイル１１やトランジスタＱ１やダイオードＤ１やコンデンサ１２および３２が故障したりそれら部品の配線に異常が発生したといったフェイルが発生したときには、第２のスイッチング素子制御手段としての駆動回路２２は、点火時期においてトランジスタＱ１１（Ｑ１２）をオン／オフ（導通/遮断）状態にしてバッテリ１０のエネルギをダイオードＤ２を介して点火コイルの１次コイル１４（１８）に供給する。これにより、退避走行を行うことが可能となる。また、ダイオードＤ２によりフェイル時でない通常時においてコンデンサ１２および３２に充電されたエネルギがバッテリ１０側に逆流するのが防止される。
【００３７】
このようにして、フェイル時に機関停止に至る点火通電経路に対するバイパス経路を用いてバッテリ１０のエネルギにて点火コイル１３（１７）を作動させることにより、退避走行を行うことができる。その結果、フェイル時とそれ以外の通常時に一つのバッテリ１０を用いた点火を行わせることができ、より簡素な構成にてフェイルセーフ機能を有するエンジン用点火装置とすることができる。
【００３８】
特に駆動回路２２は、フェイル時において、トランジスタＱ２１をそれまでの遮断状態から導通状態に切り替えるので、フェイル時でない通常時に、バッテリ１０からダイオードＤ２を介した点火コイルの１次コイル１４（１８）へのエネルギ供給経路を確実に遮断することができる。
【００３９】
さらに、コンデンサ３２がコンデンサ１２に直列に接続されているため、コンデンサ１２またはコンデンサ３２のいずれか一方が短絡に至り、容量放電用コンデンサの短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとき、コンデンサ１２またはコンデンサ３２のいずれか他方が正常である限り、バッテリ１０からの電流が容量放電用コンデンサを通してグランドに流れることはなく、点火コイルの１次コイル１４（１８）にエネルギを供給することができる。したがって、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保することができる。
【００４０】
さらにまた、コンデンサ１２および３２の耐圧を比較的小さなものとすることができるので、耐圧の影響を受ける部品のコストを低減し、簡単な構成で製造コストを低減することができる。
さらにまた、駆動回路２２は、フェイル時において気筒判別信号ＩＧｔを入力して、当該気筒判別信号ＩＧｔに同期してトランジスタＱ１１（Ｑ１２）をオン／オフ状態にするようにしたので、フェイル時に特別の信号を生成することなく容易にトランジスタＱ１１（Ｑ１２）を制御することができる。
【００４１】
さらにまた、フェイルセーフモード時には未使用となる放電区間信号ＩＧｗにおける信号レベルを切り替えることによりモード切替惰報を伝達するようにしたので、フェイルセーフモード時に未使用となる信号を有効に活用してモード切替情報の伝達を行うことができる。
なお、図３に示す第２実施例においては、バイパス経路にトランジスタＱ２１とダイオードＤ２を設けたが、本発明においては、ダイオードＤ２のみを設けてもよい。
【００４２】
（第３実施例）
第３実施例を図５に示す。図１に示す第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第３実施例においては、図５に示すように、エネルギ蓄積コイル１１に対し第２の逆流防止手段としてのダイオードＤ２０およびトランジスタＱ２１０を並列に接続し、駆動回路２２により、フェイル時に点火時期においてトランジスタＱ１１をオン／オフ状態にしてバッテリ１０のエネルギをタイオードＤ１およひＤ２０を介して点火コイルの１次コイル１４（１８）に供給するようにしている。この場合、ダイオードＤ２０によりフェイル時でない通常時においてエネルギ蓄積コイル１１に蓄えられたエネルギがバッテリ１０側に逆流するのが防止される。
【００４３】
上記第３実施例においても、図３に示す第２実施例と同様の効果を得ることができる。なお、第３実施例においては、図３に示す第２実施例に比べてダイオードＤ１が故障した場合にはフェイルに対処できないので、図５に示す第３実施例のダイオードＤ１として耐圧を高くする等の対策を講じておくことが望ましい。
【００４４】
また、図５に示す第３実施例のダイオードＤ２０を含む並列回路の途中に設けたトランジスタＱ２１０を駆動回路２２により、フェイル時において、それまでの遮断状態から導通状態に切り替える。これにより、フェイル時でない通常時に、バッテリ１０からダイオードＤ１およびＤ２０を介した点火コイルの１次コイル１４（１８）ヘのエネルギ供給経路を確実に遮断することができる。
なお、第３実施例においては、バイパス経路にトランジスタＱ２１０とダイオードＤ２０を設けたが、本発明においては、ダイオードＤ２０のみを設けてもよい。
【００４５】
（第４実施例）
第４実施例を図６に示す。図３に示す第２実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第４実施例においては、図６に示すように、コンデンサ１２の短絡時に溶断する配線部としてのボンディングワイヤ４２が図３に示す第２実施例のコンデンサ３２に替わってコンデンサ１２に直列に接続されている。ボンディングワイヤ４２は、図７に示すように、フェイル時でない通常時の比較的電流値が小さいときに溶断せず、コンデンサ１２の短絡時であるフェイル時の比較的電流値が大きいときに溶断する線径が選定されている。
【００４６】
上記第４実施例においては、コンデンサ１２が短絡に至った場合にボンディングワイヤ４２が大電流により溶断し、コンデンサ１２の短絡を検出して１回放電方式に切り替えたとき、バッテリ１０からの電流がコンデンサ１２を通してグランドに流れることはなく、点火コイルの１次コイル１４（１８）にエネルギを供給することができる。したがって、フェイルセーフを確実なものとしてフェイル時の性能を確保することができる。
【００４７】
さらに、ボンディングワイヤ４２がトランジスタＱ２１およびダイオードＤ２に大電流が流れることを防止し、トランジスタＱ２１およびダイオードＤ２を保護することができる。
なお、第４実施例においては、図３に示す第２実施例のコンデンサ３２に替えてボンディングワイヤ４２をコンデンサ１２に直列に接続したが、本発明においては、図５に示す第３実施例のコンデンサ３２に替えてボンディングワイヤをコンデンサ１２に直列に接続してもよい。
また、本発明においては、図６に示す第４実施例のボンディングワイヤ４２に替えて、コンデンサ１２の短絡時に溶断する細い配線を容量放電用コンデンサに直列に接続してもよい。
【００４８】
さらに、第１、第２、第３および第４実施例でのトランジスタＱ１、Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ２１およびＱ２１０として、バイポーラトランジスタ、ＦＥＴ（好ましくはＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）、ＩＧＢＴのいずれを用いてもよく、スイッチング素子であれば何を採用してもよい。
また、第１、第２、第３および第４実施例では、フェイルの検出は抵抗１６および２０を用いた１次電流ｉ1のモニタにより行う場合を示したが、これに限らず他の方式、例えばイオン電流をモニタする方式等を用いてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるエンジン用点火装置を示す電気的構成図である。
【図２】本発明の第１実施例によるエンジン用点火装置の信号波形および電流波形を示す図である。
【図３】本発明の第２実施例によるエンジン用点火装置を示す電気的構成図である。
【図４】本発明の第２実施例によるエンジン用点火装置のフェイル時における信号波形および電流波形を示す図である。
【図５】本発明の第３実施例によるエンジン用点火装置を示す電気的構成図である。
【図６】本発明の第４実施例によるエンジン用点火装置を示す電気的構成図である。
【図７】本発明の第４実施例によるエンジン用点火装置のボンディングワイヤの線径を選定する条件を説明するための図である。
【符号の説明】
１０    バッテリ（直流電源）
１１    エネルギ蓄積コイル
１２    コンデンサ（第１の容量放電用コンデンサ）
１３、１７    点火コイル
１４、１７    １次コイル
１６、２０    電流検出用抵抗
２１    ＥＣＵ
２２    駆動回路（第１のスイッチング素子制御手段、第２のスイッチング素子制御手段）
３２    コンデンサ（第２の容量放電用コンデンサ）
４２    ボンディングワイヤ（配線部）
Ｑ１    トランジスタ（第１のスイッチング素子）
Ｑ１１、Ｑ１２    トランジスタ（第２のスイッチング素子）
Ｑ２１、Ｑ２１０    トランジスタ
Ｄ１    ダイオード（第１の逆流防止手段）
Ｄ２、Ｄ２０    ダイオード（第２の逆流防止手段）
ＩＧｔ    気筒判別信号
ＩＧＷ    放電区問信号
【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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【図７】
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