(57)【要約】【課題】点火コイルの点火性能を効率よく向上させ、装置の昇温時における安全性を高めた点火制御が可能な内燃機関用点火装置を提供する。【解決手段】エンジンコントロールユニット６から点火指示信号Ｓ０を受けて点火コイル３の一次コイル３１への通電・遮断を制御するイグナイタ５は、点火動作モード判定手段５２ａによって点火指示信号Ｓ０の周波数が特別動作周波数範囲内（多重点火が望ましい高出力範囲）か、特別動作周波数範囲外（低出力範囲もしくは過剰な高出力範囲）かを判定し、その判定結果に応じたＩＧＢＴ駆動信号Ｓ３をＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂが生成し、ＩＧＢＴ５１のオン・オフを制御することで、点火プラグ２を一点火サイクル内で１回放電させる通常点火制御もしくは点火プラグ２を一点火サイクル内で複数回放電させる特別点火制御を行い、点火性能の向上と放熱抑制による安全性の向上を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、燃焼サイクルの点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火指示信号に基づいて前記点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御し、点火コイルの二次側に高電圧を発生させるイグナイタと、を備える内燃機関用点火装置であって、
前記イグナイタには、
電源から一次コイルへの通電・遮断を切り替える電力用スイッチ素子と、
前記点火指示信号の周波数を監視し、点火指示信号の周波数が予め定めた特別動作周波数範囲から外れているときに行う通常点火動作モードでは、点火指示信号に応じたタイミングで前記電力用スイッチ素子をオン・オフさせて、前記点火コイルの二次側に高電圧を１回発生させる通常点火制御を行い、前記点火指示信号の周波数が前記特別動作周波数範囲にあるときに行う特別点火動作モードでは、前記点火指示信号に基づく電力用スイッチ素子のオン・オフ制御に続けて更に電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行い、前記点火コイルの二次側に高電圧を複数回発生させる特別点火制御を行う点火動作制御部と、
を設けたことを特徴とする内燃機関用点火装置。
【請求項２】
前記特別動作周波数範囲の下限は、安定した気筒内燃焼のために内燃機関における１回の点火サイクルで複数回の放電が望ましいものと定めた下限基準点火周期Ｔlに対応する下限特別動作周波数であり、前記特別動作周波数範囲の上限は、点火コイルおよびイグナイタを含む構成部品の発熱限界に基づき定めた上限基準点火周期Ｔsに対応する上限特別動作周波数であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項３】
前記点火動作制御部は、
供給される点火指示信号の周波数を監視して、通常点火動作モードか特別点火動作モードかを判定する点火動作モード判定手段と、
前記点火動作モード判定手段により判定された点火動作モードに応じて、電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行う電力用スイッチ素子駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項４】
前記点火動作モード判定手段は、点火指示信号に基づく点火信号とは別に、点火動作モード判定結果を含む点火動作モード判定信号を電力用スイッチ素子駆動制御手段へ送信し、
前記電力用スイッチ素子駆動制御手段は、前記点火動作モード判定手段より受けた点火信号と点火動作モード判定信号とに基づき、判定結果に応じた点火動作モードで前記電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行うようにしたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用点火装置。
【請求項５】
前記点火動作モード判定手段は、点火指示信号に基づく点火信号に点火動作モード判定結果を含ませて電力用スイッチ素子駆動制御手段へ送信し、
前記電力用スイッチ素子駆動制御手段は、前記点火動作モード判定手段より受けた点火信号に含まれる点火動作モード判定結果に応じた点火動作モードで前記電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行うようにしたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用点火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、燃焼サイクルの点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火指示信号に基づいて前記点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御し、点火コイルの二次側に高電圧を発生させるイグナイタと、を備える内燃機関用点火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両搭載の内燃機関として、空燃比を理論空燃比より薄くした希薄燃焼エンジンや排気ガスを高濃度に再投入させる高ＥＧＲエンジンが採用されているが、これらのエンジンは着火性が余り良くないため、点火装置には高エネルギー型のものが必要になる。このような希薄燃焼エンジンや高ＥＧＲエンジンのための点火装置として、所定の点火期間に少なくとも２回以上の高電圧放電を点火プラグに発生させる、いわゆる多重点火式の点火装置が知られている。
【０００３】
上述した多重点火式の点火装置では、点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するために、複雑な点火信号パルスの生成が必要である。このため、内燃機関制御装置（ＥＣＵ）内部に設けられたマイコンで多重点火のための点火信号を生成する手法が知られているが、重ね放電式やマルチスパーク式といった多重点火方式に応じて、対応する点火信号を生成できるようにＥＣＵの個別設計が必要となり、既存のＥＣＵとの互換性がない。
【０００４】
そこで、多重点火のための点火信号を生成するワンチップマイコンＭＣを含む点火制御回路ＩＧＮを点火コイルＣＬと一体化して点火装置を構成し、ＥＣＵからの点火指示信号に基づいて、複雑な点火信号をワンチップマイコンＭＣ内部で生成し、トランジスタＱ１のオン・オフ動作を制御して一次電流の導通・遮断を複数回制御し、複雑な多重点火制御を点火装置で実現する方法も提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
また、点火コイルやイグナイタが一体にパッケージングされた点火装置では、装置構成部品の発熱限界に基づいた動作条件を適切に設定する必要があり、動作モードの設定自由度は、装置構成部品の発熱限界の制約を受けることとなる。特に、マルチスパークのような高電圧放電を連続させる動作モードにおいては、点火コイルの発熱量が非常に高くなるため、イグナイタの内部温度が安全動作領域から外れるような高い温度に達する前に対処することが重要である。特許文献１に記載の点火装置においては、点火コイルＣＬの発熱状態が過大になると、ワンチップマイコンＭＣが一次電流の電流閾値ＴＨ１を下降補正するように抑制し、点火コイルＣＬの発熱を抑えるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１５９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたような点火装置においても、多重点火動作のためにＥＣＵからイグナイタへ出力される点火信号は、一個目の点火パルスＳＧ１と二個目の点火パルスＳＧ２を含むものであり、多重点火のための基準となる信号がＥＣＵから点火装置のワンチップマイコンＭＣへ供給されている必要がある。よって、特許文献１に記載の点火装置においても、多重点火を実現するための点火パルスＳＧ１，ＳＧ２に点火サイクル内に点火装置へ供給できるようにＥＣＵを変更しておかなければならず、必ずしも既存のＥＣＵとの互換性が保たれているわけではない。
【０００８】
また、特許文献１に記載の点火装置では、エンジンが低出力のときも高出力のときも、ＥＣＵから点火パルスＳＧ１，ＳＧ２が供給されている限り、常に多重点火を行うものであるから、多重点火が必要ない程度の低出力時でも点火コイルＣＬの発熱量が高くなって消費電力も高くなるので、非効率である。しかも、点火コイルＣＬが過熱状態になるほどの高出力時でもギリギリの放熱量のまま多重点火を継続するために、点火コイルＣＬからの放熱による過熱状態が続くこととなり、高温に曝され続けるワンチップマイコンＭＣが熱暴走したり機能停止したりする危険性があるため、点火装置の安全性について配慮されているとはいえない。
【０００９】
そこで、本発明は、点火動作を指示する内燃機関制御装置に変更を加えること無く、点火コイルの点火性能を効率よく向上させ、装置の昇温時における安全性を高めた点火制御が可能な内燃機関用点火装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、燃焼サイクルの点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火指示信号に基づいて前記点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御し、点火コイルの二次側に高電圧を発生させるイグナイタと、を備える内燃機関用点火装置であって、前記イグナイタには、電源から一次コイルへの通電・遮断を切り替える電力用スイッチ素子と、前記点火指示信号の周波数を監視し、点火指示信号の周波数が予め定めた特別動作周波数範囲から外れているときに行う通常点火動作モードでは、点火指示信号に応じたタイミングで前記電力用スイッチ素子をオン・オフさせて、前記点火コイルの二次側に高電圧を１回発生させる通常点火制御を行い、前記点火指示信号の周波数が前記特別動作周波数範囲にあるときに行う特別点火動作モードでは、前記点火指示信号に基づく電力用スイッチ素子のオン・オフ制御に続けて更に電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行い、前記点火コイルの二次側に高電圧を複数回発生させる特別点火制御を行う点火動作制御部と、を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の内燃機関用点火装置において、前記特別動作周波数範囲の下限は、安定した気筒内燃焼のために内燃機関における１回の点火サイクルで複数回の放電が望ましいものと定めた下限基準点火周期Ｔlに対応する下限特別動作周波数であり、前記特別動作周波数範囲の上限は、点火コイルおよびイグナイタを含む構成部品の発熱限界に基づき定めた上限基準点火周期Ｔsに対応する上限特別動作周波数であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火装置において、前記点火動作制御部は、供給される点火指示信号の周波数を監視して、通常点火動作モードか特別点火動作モードかを判定する点火動作モード判定手段と、前記点火動作モード判定手段により判定された点火動作モードに応じて、電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行う電力用スイッチ素子駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の内燃機関用点火装置において、前記点火動作モード判定手段は、点火指示信号に基づく点火信号とは別に、点火動作モード判定結果を含む点火動作モード判定信号を電力用スイッチ素子駆動制御手段へ送信し、前記電力用スイッチ素子駆動制御手段は、前記点火動作モード判定手段より受けた点火信号と点火動作モード判定信号とに基づき、判定結果に応じた点火動作モードで前記電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行うようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に係る発明は、上記請求項３に記載の内燃機関用点火装置において、前記点火動作モード判定手段は、点火指示信号に基づく点火信号に点火動作モード判定結果を含ませて電力用スイッチ素子駆動制御手段へ送信し、前記電力用スイッチ素子駆動制御手段は、前記点火動作モード判定手段より受けた点火信号に含まれる点火動作モード判定結果に応じた点火動作モードで前記電力用スイッチ素子のオン・オフ制御を行うようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る内燃機関用点火装置によれば、既存の内燃機関制御装置より供給される点火指示信号に基づいて点火動作モードを判定し、点火動作モードに応じた点火制御を自律的に行うことで、点火コイルやイグナイタの発熱を抑えつつ、点火コイルの点火性能を効率よく向上させる点火制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る内燃機関用点火装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
【図２】（ａ）は、第１実施形態に係る内燃機関用点火装置が通常点火動作モードから特別点火動作モードに移行する過程の各点火信号波形と点火コイルの出力波形を示すタイミングチャートである。（ｂ）は、第１実施形態に係る内燃機関用点火装置が特別点火動作モードから通常点火動作モードに移行する過程の各点火信号波形と点火コイルの出力波形を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る内燃機関用点火装置の第２実施形態を示す概略構成図である。
【図４】第２実施形態に係る内燃機関用点火装置が通常点火動作モードから特別点火動作モードに移行する過程の各点火信号波形と点火コイルの出力波形を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係る内燃機関用点火装置の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１に示すのは、本発明の第１実施形態に係る内燃機関用点火装置１であり、気筒毎に設けられる１つの点火プラグ２と、この点火プラグ２の非接地側に二次コイル３２が接続される点火コイル３と、車両バッテリー４が接続される一次コイル３１に流れる一次電流の通電・遮断を制御し、点火コイル３の二次側に高電圧を発生させるイグナイタ５と、を備えるもので、例えば、点火コイル３とイグナイタ５は一体にパッケージングされる。
【００１９】
この内燃機関用点火装置１は、エンジンの燃焼制御を統括的に行う内燃機関制御装置であるエンジンコントロールユニット６から、点火指示信号送信線路Ｌ０を介して送信される点火指示信号Ｓ０をイグナイタ５が受けることで動作し、燃焼サイクルにおける所定のタイミングで点火動作が実行される。
【００２０】
上記イグナイタ５は、車両バッテリー４から一次コイルへ３１の通電・遮断を切り替える電力用スイッチ素子としてのＩＧＢＴ５１（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）と、このＩＧＢＴ５１へＩＧＢＴ駆動信号送信線路Ｌ３を介してＩＧＢＴ駆動信号Ｓ３を供給する点火動作制御部５２と、を備える。
【００２１】
上記点火動作制御部５２は、点火指示信号Ｓ０の周波数を監視し、点火指示信号Ｓ０の周波数が予め定めた特別動作周波数範囲（後に詳述）から外れているときに行う通常点火動作モードでは、点火指示信号Ｓ０に基づきＩＧＢＴ５１をオン・オフさせて、点火コイル３の一次コイル３１への通電・遮断を制御することで、点火コイル３の二次側に高電圧を１回発生させる通常点火制御を行い、点火指示信号Ｓ０の周波数が特別動作周波数範囲にあるときに行う特別点火動作モードでは、点火指示信号Ｓ０に基づくＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御に続けて更にＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御を複数回行うことで、点火コイル３の一次コイル３１への通電・遮断を複数回繰り返し、点火コイル３の二次側に高電圧を複数回発生させる特別点火制御を行うものである。
【００２２】
ここで、特別動作周波数範囲の下限は、安定した気筒内燃焼のために内燃機関における１回の点火サイクルで複数回の放電（マルチスパークや多重放電）が望ましいものと定めた下限基準点火周期Ｔlに対応する下限特別動作周波数とする。これにより、点火指示信号Ｓ０により指示される点火周期Ｔが下限特別動作周波数に対応する下限基準点火周期Ｔlよりも長い場合、点火動作制御部５２は、過剰な複数回の放電を行うこと無く、１回の点火サイクルに１回のみ放電させる通常点火制御を行うので、過剰に点火コイル３を動作させることで、いたずらに放熱量を高くしたり部品寿命を縮めたりすることをなくし、効率的な燃焼制御を行うことが可能となる。
【００２３】
一方、特別動作周波数範囲の上限は、点火コイル３およびイグナイタ５を含む構成部品の発熱限界に基づき定めた上限基準点火周期Ｔsに対応する上限特別動作周波数とする。これにより、点火指示信号Ｓ０により指示される点火周期Ｔが上限特別動作周波数に対応する上限基準点火周期Ｔsよりも短い場合にも、点火動作制御部５２は、１回の点火サイクル中に１回のみ放電させる通常点火制御を行うので、点火コイル３やイグナイタ５等の内燃機関用点火装置１の構成部品が熱暴走したり機能停止したりする前に、点火コイル３やイグナイタ５の放熱量を抑制し、装置の安全性を高められる。
【００２４】
すなわち、エンジンの低出力時（点火指示信号Ｓ０の周波数が下限特別動作周波数よりも低いとき）には通常点火動作モードで点火制御を行い、エンジンの高出力時（点火指示信号Ｓ０の周波数が下限特別動作周波数と上限特別動作周波数の範囲にあるとき）には特別点火動作モードで点火制御を行い、それを超えた出力時（点火指示信号Ｓ０の周波数が上限特別動作周波数よりも高いとき）には通常点火動作モードに戻すのである。
【００２５】
なお、点火指示信号Ｓ０の周波数は、燃焼サイクルの１周期Ｔ（ＯＮパルスから次のＯＮパルスまでの期間）から判断できるので、イグナイタ５の点火動作制御部５２では、点火信号Ｓ０の点火周期Ｔを計時することで、点火信号Ｓ０の周波数変化を監視できる。たとえば、計時した点火周期Ｔが下限特別動作周波数に対応する下限基準点火周期Ｔlよりも長い場合と、上限特別動作周波数に対応する上限基準点火周期Ｔsよりも短い場合には、特別動作周波数範囲を外れていることから通常点火動作モードと判定でき、計時した点火周期Ｔが下限基準点火周期Ｔlと上限基準点火周期Ｔsの間（特別動作周波数範囲内）にあれば特別点火動作モードと判定できる。
【００２６】
第１実施形態に係る内燃機関用点火装置１では、点火動作制御部５２の機能を、点火動作モード判定手段５２ａとＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂによって実現するものとした。
【００２７】
まず、点火動作モード判定手段５２ａは、エンジンコントロールユニット６から供給される点火指示信号Ｓ０をそのまま点火信号Ｓ１として、点火信号送信線路Ｌ１を介してＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ供給すると共に、点火指示信号Ｓ０に基づいて判定した点火動作モードの情報を含む点火動作モード判定信号Ｓ２を、点火動作モード信号線Ｓ２を介してＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ供給する。なお、点火指示信号Ｓ０による点火動作モードの判定は、点火動作モード判定手段５２ａに予め記憶させておく下限基準点火周期Ｔlと上限基準点火周期Ｔsを用いて行う。
【００２８】
次に、点火指示信号Ｓ０に応じてイグナイタ５が行う点火動作モードの移行を図２に基づいて説明する。図２（ａ）は、エンジンが低出力から高出力に上がる過程で点火動作モードが移行する場合を示す。図２（ｂ）は、高出力中のエンジンが更に高出力となる過程で点火動作モードが移行する場合を示す。
【００２９】
まず、図２（ａ）において、エンジンコントロールユニット６から供給される点火指示信号Ｓ０の点火周期Ｔが下限基準点火周期Ｔlよりも長いときには、点火動作モード判定手段５２ａは通常点火動作モードと判定し、点火指示信号Ｓ０と同じパルス信号（信号電位の変化タイミングが同じ信号）を点火信号Ｓ１としてＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ供給する。このとき、点火動作モード判定手段５２ａからＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ供給される点火動作モード判定信号Ｓ２は、信号電位がＬレベルのままであることから、ＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂは通常点火動作モードであると判断できる。
【００３０】
しかし、エンジンコントロールユニット６から供給される点火指示信号Ｓ０の点火周期Ｔが下限基準点火周期Ｔl以上となって、点火動作モード判定手段５２ａが特別点火動作モードと判定すると、点火信号Ｓ１と共にＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ供給する点火動作モード判定信号Ｓ２を変化させる。すなわち、点火指示信号Ｓ０および点火信号Ｓ１と同じパルス信号（信号電位の変化タイミングが同じ信号）を点火動作モード判定信号Ｓ２として送信することにより、ＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂは特別点火動作モードでの点火指示と判断できる。
【００３１】
なお、点火動作モード判定信号Ｓ２の判定結果は、直前の点火周期Ｔに基づいて行うものであるため、最初に点火周期Ｔが下限基準点火周期Ｔl以上となったときには通常点火動作モードによる点火制御が行われるが、点火制御全体としてみれば、無視できる程度のものである。
【００３２】
上記のようにして、点火動作モード判定手段５２ａから点火信号Ｓ１と点火動作モード判定信号Ｓ２を受けるＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂは、点火動作モード判定結果に応じて通常点火動作モードから特別点火動作モードに切り替えてＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御を行う。これにより、点火コイルの二次側に高電圧を１回発生させる通常点火制御から、点火指示信号Ｓ０に基づくＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御に続けて更にＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御を行い、点火コイル３の二次側に高電圧を複数回発生させる特別点火制御へ移行することとなる。
【００３３】
点火指示信号Ｓ０の点火周期Ｔが特別動作周波数範囲を外れているときに行う通常点火動作モードの場合、点火指示信号Ｓ０および点火信号Ｓ１と同じパルス信号（信号電位の変化タイミングが同じ信号）をＩＧＢＴ駆動信号Ｓ３としてＩＧＢＴ５１へ出力し、点火コイル３の一次コイル３１への通電・遮断を制御する。これにより、点火コイル３の一次コイル３１側を流れる一次電流Ｉ１が遮断されたタイミングで二次コイル３２側に高電圧が発生し、二次電流Ｉ２が流れる。なお、図２に示す二次電流波形は逆極性であるから、二次電流Ｉ２は点火プラグ２から点火コイル３に向かって流れる。
【００３４】
一方、点火指示信号Ｓ０の点火周期Ｔが特別動作周波数範囲内にあるときに行う特別点火動作モードの場合は、点火プラグ２に放電が生ずる高電圧を二次側に発生させるために必要十分な一次電流Ｉ１が流れたタイミング（例えば、一次電流Ｉ１の値がＩｈに達したタイミング）でＩＧＢＴ５１をオフにして一次電流Ｉ１を遮断し、二次側に生じた高電圧で点火プラグ２が放電して二次電流Ｉ２が流れる主放電を生じさせた後、更に、断続的に点火プラグ２を短周期で放電させる副放電を複数回（例えば、６回）繰り返す。
【００３５】
なお、点火プラグ２に副放電を生じさせるとき、ＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂは、二次電流Ｉ２が流れるのに必要十分な短時間の後、再びＩＧＢＴ５１をオンにして一次電流Ｉ１を流し、一次電流Ｉ１の値がＩｈに達したタイミングでＩＧＢＴ５１をオフにして一次電流を遮断する。この動作を副放電の１サイクルとして、予めＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂに設定されている回数だけ実行することにより、主放電に続けて任意回数の副放電を生じさせることができる。
【００３６】
また、ＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂによるＩＧＢＴ５１のオフ制御に際して、一次電流検出機能を別途付加し、一次電流Ｉ１の値がＩｈに達したタイミングを検知するようにしても良いが、点火コイル３を含む回路特性から定めた時間幅でＩＧＢＴ５１のオン・オフを制御するようにＩＧＢＴ駆動信号Ｓ３を生成するようにしても良い。例えば、点火信号Ｓ１の１パルスをＩＧＢＴ駆動信号線路Ｌ３へ通過させたり遮断したりするタイミングを制御することで複数のパルスに変換して、主放電と副放電のパルスをＩＧＢＴ駆動信号送信線路Ｌ３に乗せるようにしても良いし、点火信号Ｓ１の１パルスを基準としてパルス出力までの遅延時間およびパルス幅が異なる複数のパルスに変換し、主放電と副放電のパルスをＩＧＢＴ駆動信号送信線路Ｌ３に乗せるようにしても良い。このように点火信号Ｓ１のパルスから主放電と副放電のパルスを生成する単純な機能であれば、耐熱性能の比較的良いディスクリート部品を用いてつくることができるので、装置としての安定性を更に高めることができる。
【００３７】
上述したように、第１実施形態に係る内燃機関用点火装置１によれば、エンジンが低出力から高出力に移行するとき、エンジンコントロールユニット６からは気筒の燃焼サイクルを短くするように点火指示信号Ｓ０の周波数が高くなるだけであるが、この周波数変化に基づいてイグナイタ５が点火動作モードを自律的に変化させ、マルチスパークや重ね放電を生じさせるように点火プラグ２の点火性能を効率よく向上させることができる。すなわち、エンジンコントロールユニット６に変更を加えること無く、点火コイル３の点火性能を効率よく向上させるような点火動作モードの切り替えをイグナイタ５が自律的に行えるのである。
【００３８】
続いて、図２（ｂ）においては、特別点火動作モードでの点火制御が必要とされるエンジンの高出力状態から更なる高出力化（点火指示信号Ｓ０の更なる高周波化）を指示された場合に、特別点火動作モードから通常点火動作モードに戻す過程を示す。
【００３９】
まず、エンジンコントロールユニット６から供給される点火指示信号Ｓ０の点火周期Ｔが上限基準点火周期Ｔsと下限基準点火周期Ｔlの範囲内であれば、点火動作モード判定手段５２ａは特別点火動作モードと判定し、点火動作モード判定信号Ｓ２により特別点火動作モードであることをＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ送信することで、マルチスパークや重ね放電となるようにＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御が行われる。
【００４０】
しかし、エンジンコントロールユニット６から供給される点火指示信号Ｓ０の点火周期Ｔが上限基準点火周期Ｔsより短くなって、点火動作モード判定手段５２ａが特別点火動作モードから通常点火動作モードへ戻すものと判定すると、点火動作モード判定信号Ｓ２を切り（信号レベルをＬに保持し）、通常動作モードであることＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂへ知らせることで、ＩＧＢＴ５１はＩＧＢＴ５１を１パルス駆動させる制御に戻り、点火プラグ２は主放電のみとなる。かくすれば、エンジンの燃焼サイクルが短くなっても、点火コイル３やＩＧＢＴ５１の発熱を抑制できる。
【００４１】
上述したように、第１実施形態に係る内燃機関用点火装置１によれば、高出力中のエンジンが更なる高出力を要求され、装置構成部品の発熱限界を超える危険性があるとき、エンジンコントロールユニット６からは気筒の燃焼サイクルを更に短くするように点火指示信号Ｓ０の周波数が高くなるだけであるが、この周波数変化に基づいてイグナイタ５が点火動作モードを自律的に変化させ、点火プラグ２に主放電のみを生じさせるようにして、点火コイル３やＩＧＢＴ５１の発熱を抑制する。すなわち、過剰なエンジンの高出力時においても、エンジンコントロールユニット６に変更を加えること無く、装置の安全性を高めるような点火動作モードの切り替えをイグナイタ５が自律的に行えるのである。
【００４２】
図３に示すのは、第２実施形態に係る内燃機関用点火装置１′の概略構成であり、上述した第１実施形態に係る内燃機関用点火装置１と同一の構成には、同一符号を付して説明を省略する。
【００４３】
この第２実施形態に係る内燃機関用点火装置１′は、イグナイタ５′の点火動作制御部５２′の構成を、上述した第１実施形態の内燃機関用点火装置１における点火動作制御部５２と異にしている。すなわち、点火動作制御部５２′においては、エンジンコントロールユニット６から点火指示信号Ｓ０の供給を受けて点火動作モードを判定する点火動作モード５２ａ′から点火信号送信線路Ｌ１′を介してＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂ′へ供給する点火信号Ｓ１′に点火動作モード判定結果を含ませて送信する。
【００４４】
なお、単一の点火信号送信線路Ｌ１′によって点火信号と点火動作モード判定結果を送信する手法は特に限定されるものではなく、時系列に送信しても良いが、本実施形態においては、点火信号Ｓ１′の信号レベルによって点火動作モード判定結果を特定できるものとした。
【００４５】
具体的には、図４に示すように、点火指示信号Ｓ０の周波数が特別動作周波数の範囲から外れている場合（点火周期Ｔが下限基準点火周期Ｔlより大、または、点火周期Ｔが上限基準点火周期Ｔsより小）、点火動作モード判定手段５２ａ′は点火信号Ｓ１の電位レベルをＶ１とし、点火指示信号Ｓ０の周波数が特別動作周波数の範囲内にある場合（点火周期Ｔが、上限基準点火周期Ｔs以上かつ下限基準点火周期Ｔl以下）、点火動作モード判定手段５２ａ′は点火信号Ｓ１の電位レベルをＶ１よりも高いＶ２とする。
【００４６】
この点火信号Ｓ１′を受けたＩＧＢＴ駆動制御手段５２ｂ′は、例えば、Ｖ１とＶ２の間にある判定しきい値ＶＳと点火信号Ｓ１′の電位を比較することで、受信した点火信号Ｓ１′が通常点火動作モードを指示するものか（例えば、ＶＳ＞Ｖ１）、特別点火動作モードを指示するものか（例えば、ＶＳ≦Ｖ２）を判断できるので、指示された点火動作モードに応じてＩＧＢＴ５１のオン・オフ制御を行うことで、通常点火制御もしくは特別点火制御を実現できる。
【００４７】
以上、本発明に係る内燃機関用点火装置の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。
【符号の説明】
【００４８】
１      内燃機関用点火装置
２      点火プラグ
３      点火コイル
３１    一次コイル
３２    二次コイル
４      車両バッテリー
５      イグナイタ
５１    ＩＧＢＴ
５２    点火動作制御部
５２ａ  点火動作モード判定手段
５２ｂ  ＩＧＢＴ駆動制御手段
６      エンジンコントロールユニット
【図１】
2016138480.tif 000003
【図２】
2016138480.tif 000004
【図３】
2016138480.tif 000005
【図４】
2016138480.tif 000006