(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内で放電して燃料への点火を行う点火プラグに対し電気エネルギーをそれぞれ与える第１点火コイルおよび第２点火コイルの通電を制御する点火制御部と、
前記点火プラグの電極間の電圧を検出する放電量検出部と、を備え、
前記点火制御部は、前記第１点火コイルの電気エネルギーを用いて前記点火プラグを放電させた後、前記第１点火コイルから前記点火プラグへの供給可能電圧を推定し、推定した前記供給可能電圧と、前記放電量検出部が検出した前記電圧に基づいた前記点火プラグの放電を維持するための要求電圧との差が所定の閾値以下になった場合に、前記第２点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給するように、前記第２点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用制御装置において、
前記放電量検出部は、前記点火プラグの電極間に流れる電流をさらに検出し、
前記点火制御部は、前記第１点火コイルの電気エネルギーを用いて前記点火プラグを放電させた後、前記放電量検出部が検出した前記電圧または前記電流に基づいて、前記点火プラグの放電が中断した場合の放電中断時期を検出する内燃機関用制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火制御部は、前記放電中断時期を検出した後、次に前記第１点火コイルの電気エネルギーを用いて前記点火プラグを放電させた場合に、前記放電中断時期よりも前に前記第２点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給するように、前記第２点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火制御部は、前記放電中断時期を検出した場合に、前記放電中断時期および前記放電量検出部が検出した前記電圧のいずれか少なくとも１つに基づいて前記閾値を補正する内燃機関用制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火制御部は、前記放電中断時期を検出した場合に、前記第２点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給するタイミングを遅らせるか、または前記第２点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給しないように、前記第２点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の内燃機関用制御装置において、
前記要求電圧は、前記内燃機関の回転数と、前記内燃機関に取り付けられたスロットル弁の開度と、前記内燃機関に取り付けられたタンブル生成弁の開度と、前記内燃機関に取り付けられた燃料噴射弁からの前記燃料の噴射量と、のいずれか少なくとも一つに応じて変化する内燃機関用制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の内燃機関用制御装置において、
前記第１点火コイルおよび前記第２点火コイルは、前記点火制御部により通電されて前記電気エネルギーを蓄積する１次側コイルと、前記１次側コイルに蓄積された前記電気エネルギーを前記点火プラグに供給する２次側コイルと、をそれぞれ有し、
前記点火制御部は、前記第１点火コイルおよび前記第２点火コイルの目標充電量を設定し、設定した前記目標充電量に基づいて前記１次側コイルの通電時間を調節する内燃機関用制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火プラグは、さらに第３点火コイルと接続されており、
前記点火制御部は、前記第２点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給させた後、前記第１点火コイルおよび前記第２点火コイルから前記点火プラグへの供給可能電圧を推定し、推定した前記供給可能電圧と前記要求電圧との差が前記閾値以下になった場合に、前記第３点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給するように、前記第３点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火プラグは、さらに第４点火コイルと接続されており、
前記点火制御部は、前記第３点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給させた後、前記第１点火コイル、前記第２点火コイルおよび前記第３点火コイルから前記点火プラグへの供給可能電圧を推定し、推定した前記供給可能電圧と前記要求電圧との差が前記閾値以下になった場合に、前記第４点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給するように、前記第４点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の燃費向上のため、理論空燃比よりも薄い混合気で運転する技術や、燃焼後の排気ガスの一部を取り入れ、再度吸気させる技術などを取り入れた内燃機関の制御装置が開発されている。【０００３】
この種の内燃機関の制御装置では、燃焼室における燃料や空気の量が理論値から乖離するため、点火プラグによる燃料への着火不良が生じやすくなる。【０００４】
特許文献１には、内燃機関の運転状態に基づいて１回のサイクルにおける点火回数を設定し、内燃機関の筒内での着火を判定し、着火判定した際の点火回数に基づいて、以降の点火回数を抑制する内燃機関の点火装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１７２５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている内燃機関の点火装置では、内燃機関の運転状態によっては、着火不良を回避するために多数の点火回数が設定されることがあり、この場合にも十分な電気エネルギーを点火プラグに供給できるようにするため、多くの点火コイルを備える必要がある。しかしながら、点火コイルの増大は点火装置のサイズやコストの増加につながるため好ましくない。【０００７】
したがって、本発明は、上記の課題に着目してなされたもので、点火コイルの増大を抑制しつつ、点火プラグによる燃料への着火性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による内燃機関用制御装置は、内燃機関の気筒内で放電して燃料への点火を行う点火プラグに対し電気エネルギーをそれぞれ与える第１点火コイルおよび第２点火コイルの通電を制御する点火制御部と、前記点火プラグの電極間の電圧を検出する放電量検出部と、を備え、前記点火制御部は、前記第１点火コイルの電気エネルギーを用いて前記点火プラグを放電させた後、前記第１点火コイルから前記点火プラグへの供給可能電圧を推定し、推定した前記供給可能電圧と、前記放電量検出部が検出した前記電圧に基づいた前記点火プラグの放電を維持するための要求電圧との差が所定の閾値以下になった場合に、前記第２点火コイルの電気エネルギーを前記点火プラグに供給するように、前記第２点火コイルの通電を制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、点火コイルの増大を抑制しつつ、点火プラグによる燃料への着火性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態にかかる内燃機関及び内燃機機関の制御装置の要部構成を説明する図である。
【図２】点火プラグを説明する部分拡大図である。
【図３】制御装置の機能構成を説明する機能ブロック図である。
【図４】点火コイルを含む電気回路を説明する図である。
【図５】従来方式による多重放電方法の一例を説明する模式図である。
【図６】実施の形態による多重放電方法の一例を説明する模式図である。
【図７】実施の形態にかかる点火制御部による点火プラグの制御方法を説明するフローチャートの一例である。
【図８】１番目に電気エネルギーが放出される点火コイルに対して実行される通電制御処理を説明するフローチャートの一例である。
【図９】２番目以降に電気エネルギーが放出される点火コイルに対して実行される通電制御処理を説明するフローチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態にかかる内燃機関用制御装置を説明する。
【００１２】
以下、実施の形態にかかる内燃機関用制御装置の一態様である制御装置１を説明する。
この実施の形態では、制御装置１により、４気筒の内燃機関１００の各気筒１５０に各々設けられた点火プラグ２００の放電（点火）を制御する場合を例示して説明する。
以下、実施の形態において、内燃機関１００の一部の構成又は全ての構成及び制御装置１の一部の構成又は全ての構成を組み合わせたものを、内燃機関１００の制御装置１と言う。
【００１３】
［内燃機関］
図１は、内燃機関１００及び内燃機関用点火装置の要部構成を説明する図である。
図２は、点火プラグ２００の電極２１０、２２０を説明する部分拡大図である。
【００１４】
内燃機関１００では、外部から吸引した空気はエアクリーナ１１０、吸気管１１１、吸気マニホールド１１２を通流し、吸気弁１５１が開くと各気筒１５０に流入する。各気筒１５０に流入する空気量は、スロットル弁１１３により調整され、スロットル弁１１３で調整された空気量は、流量センサ１１４により測定される。
【００１５】
スロットル弁１１３には、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ１１３ａが設けられている。このスロットル開度センサ１１３ａで検出されたスロットル弁１１３の開度情報は、制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）１に出力される。
【００１６】
なお、スロットル弁１１３は、電動機で駆動される電子スロットル弁が用いられるが、空気の流量を適切に調整できるものであれば、その他の方式によるものでもよい。
【００１７】
各気筒１５０に流入したガスの温度は、吸気温センサ１１５で検出される。
【００１８】
クランクシャフト１２３に取り付けられたリングギア１２０の径方向外側には、クランク角センサ１２１が設けられている。このクランク角センサ１２１により、クランクシャフト１２３の回転角度が検出される。実施の形態では、クランク角センサ１２１は、例えば１０°毎及び燃焼周期毎のクランクシャフト１２３の回転角度を検出する。
【００１９】
シリンダヘッドのウォータジャケット（図示せず）には、水温センサ１２２が設けられている。この水温センサ１２２により、内燃機関１００の冷却水の温度を検出する。
【００２０】
また、車両には、アクセルペダル１２５の変位量（踏み込み量）を検出するアクセルポジションセンサ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｏｒ：ＡＰＳ）１２６が設けられている。このアクセルポジションセンサ１２６により、運転者の要求トルクを検出する。このアクセルポジションセンサ１２６で検出された運転者の要求トルクは、後述する制御装置１に出力される。制御装置１は、この要求トルクに基づいて、スロットル弁１１３を制御する。
【００２１】
燃料タンク１３０に貯留された燃料は、燃料ポンプ１３１によって吸引及び加圧された後、プレッシャレギュレータ１３２が設けられた燃料配管１３３を通流し、燃料噴射弁（インジェクタ）１３４に誘導される。燃料ポンプ１３１から出力された燃料は、プレッシャレギュレータ１３２で所定の圧力に調整され、燃料噴射弁（インジェクタ）１３４から各気筒１５０内に噴射される。プレッシャレギュレータ１３２で圧力調整された結果、余分な燃料は戻り配管（図示せず）を介して燃料タンク１３０に戻される。
【００２２】
内燃機関１００のシリンダヘッド（図示せず）には、燃焼圧センサ（ＣｙｌｉｎｄｅｒＰｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ：ＣＰＳ、筒内圧センサとも言う）１４０が設けられている。燃焼圧センサ１４０は、各気筒１５０内に設けられており、気筒１５０内の圧力（燃焼圧）を検出する。
【００２３】
燃焼圧センサ１４０は、圧電式又はゲージ式の圧力センサが用いられ、広い温度領域に渡って気筒１５０内の燃焼圧（筒内圧）を検出することができるようになっている。
【００２４】
各気筒１５０には、排気弁１５２と、燃焼後のガス（排気ガス）を気筒１５０の外側に排出する排気マニホールド１６０が取り付けられている。この排気マニホールド１６０の排気側には、三元触媒１６１が設けられている。排気弁１５２が開くと、気筒１５０から排気マニホールド１６０に排気ガスが排出される。この排気ガスは、排気マニホールド１６０を通って三元触媒１６１で浄化された後、大気に排出される。
【００２５】
三元触媒１６１の上流側には、上流側空燃比センサ１６２が設けられている。この上流側空燃比センサ１６２は、各気筒１５０から排出された排気ガスの空燃比を連続的に検出する。
【００２６】
また、三元触媒１６１の下流側には、下流側空燃比センサ１６３が設けられている。この下流側空燃比センサ１６３は、理論空燃比近傍でスイッチ的な検出信号を出力する。実施の形態では、下流側空燃比センサ１６３は、例えばＯ２センサである。
【００２７】
また、各気筒１５０の上部には、点火プラグ２００が各々設けられている。点火プラグ２００の放電（点火）により、気筒１５０内の空気と燃料との混合気に火花が着火し、気筒１５０内で爆発が起こり、ピストン１７０が押し下げられる。ピストン１７０が押し下げられることにより、クランクシャフト１２３が回転する。
【００２８】
点火プラグ２００には、点火プラグ２００に供給される電気エネルギー（電圧）を生成する点火コイル３００が接続されている。点火コイル３００で発生した電圧により、点火プラグ２００の中心電極２１０と外側電極２２０との間に放電が生じる（図２参照）。
【００２９】
図２に示すように、点火プラグ２００では、中心電極２１０は、絶縁体２３０により絶縁状態で支持されている。この中心電極２１０に所定の電圧（実施の形態では、例えば２０，０００Ｖ〜４０，０００Ｖ）が印加される。
【００３０】
外側電極２２０は接地されている。中心電極２１０に所定の電圧が印加されると、中心電極２１０と外側電極２２０との間で放電（点火）が生じる。
【００３１】
なお、点火プラグ２００において、中心電極２１０と外側電極２２０との間に存在する気体（ガス）の状態や筒内圧によって、ガス成分の絶縁破壊を起こして放電（点火）が発生する電圧が変動する。この放電が発生する電圧を絶縁破壊電圧と言う。
【００３２】
点火プラグ２００の放電制御（点火制御）は、後述する制御装置１の点火制御部８３により行われる。
【００３３】
図１に戻って、前述したスロットル開度センサ１１３ａ、流量センサ１１４、クランク角センサ１２１、アクセルポジションセンサ１２６、水温センサ１２２、燃焼圧センサ１４０等の各種センサからの出力信号は、制御装置１に出力される。制御装置１では、これら各種センサからの出力信号に基づいて、内燃機関１００の運転状態を検出し、気筒１５０内に送出する空気量、燃料噴射量、点火プラグ２００の点火タイミング等の制御を行う。
【００３４】
［制御装置のハードウェア構成］
次に、制御装置１のハードウェアの全体構成を説明する。
【００３５】
図１に示すように、制御装置１は、アナログ入力部１０と、デジタル入力部２０と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部３０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４０と、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）６０と、Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート７０と、出力回路８０と、を有する。
【００３６】
アナログ入力部１０には、スロットル開度センサ１１３ａ、流量センサ１１４、アクセルポジションセンサ１２６、上流側空燃比センサ１６２、下流側空燃比センサ１６３、燃焼圧センサ１４０、水温センサ１２２等の各種センサからのアナログ出力信号が入力される。
【００３７】
アナログ入力部１０には、Ａ／Ｄ変換部３０が接続されている。アナログ入力部１０に入力された各種センサからのアナログ出力信号は、ノイズ除去等の信号処理が行われた後、Ａ／Ｄ変換部３０でデジタル信号に変換され、ＲＡＭ４０に記憶される。
【００３８】
デジタル入力部２０には、クランク角センサ１２１からのデジタル出力信号が入力される。
【００３９】
デジタル入力部２０には、Ｉ／Ｏポート７０が接続されており、デジタル入力部２０に入力されたデジタル出力信号は、このＩ／Ｏポート７０を介してＲＡＭ４０に記憶される。
【００４０】
ＲＡＭ４０に記憶された各出力信号は、ＭＰＵ５０で演算処理される。
【００４１】
ＭＰＵ５０は、ＲＯＭ６０に記憶された制御プログラム（図示せず）を実行することで、ＲＡＭ４０に記憶された出力信号を、制御プログラムに従って演算処理する。ＭＰＵ５０は、制御プログラムに従って、内燃機関１００を駆動する各アクチュエータ（例えば、スロットル弁１１３、プレッシャレギュレータ１３２、点火プラグ２００等）の作動量を規定する制御値を算出し、ＲＡＭ４０に一時的に記憶する。
【００４２】
ＲＡＭ４０に記憶されたアクチュエータの作動量を規定する制御値は、Ｉ／Ｏポート７０を介して出力回路８０に出力される。
【００４３】
出力回路８０には、点火プラグ２００に印加する電圧を制御する点火制御部８３（図３参照）の機能などが設けられている。
【００４４】
［制御装置の機能ブロック］
次に、制御装置１の機能構成を説明する。
【００４５】
図３は、制御装置１の機能構成を説明する機能ブロック図である。この制御装置１の各機能は、例えばＭＰＵ５０がＲＯＭ６０に記憶された制御プログラムを実行することで、出力回路８０で実現される。
【００４６】
図３に示すように、制御装置１の出力回路８０は、全体制御部８１と、燃料噴射制御部８２と、点火制御部８３とを有する。
【００４７】
全体制御部８１は、アクセルポジションセンサ１２６と、燃焼圧センサ１４０（ＣＰＳ）に接続されており、アクセルポジションセンサ１２６からの要求トルク（加速信号Ｓ１）と、燃焼圧センサ１４０からの出力信号Ｓ２とを受け付ける。
【００４８】
全体制御部８１は、アクセルポジションセンサ１２６からの要求トルク（加速信号Ｓ１）と、燃焼圧センサ１４０からの出力信号Ｓ２とに基づいて、燃料噴射制御部８２と点火制御部８３の全体的な制御を行う。
【００４９】
燃料噴射制御部８２は、内燃機関１００の各気筒１５０を判別する気筒判別部８４と、クランクシャフト１２３のクランク角を計測する角度情報生成部８５と、エンジン回転数を計測する回転数情報生成部８６と、に接続されており、気筒判別部８４からの気筒判別情報Ｓ３と、角度情報生成部８５からのクランク角度情報Ｓ４と、回転数情報生成部８６からのエンジン回転数情報Ｓ５と、を受け付ける。
【００５０】
また、燃料噴射制御部８２は、気筒１５０内に吸気される空気の吸気量を計測する吸気量計測部８７と、エンジン負荷を計測する負荷情報生成部８８と、エンジン冷却水の温度を計測する水温計測部８９と、に接続されており、吸気量計測部８７からの吸気量情報Ｓ６と、負荷情報生成部８８からのエンジン負荷情報Ｓ７と、水温計測部８９からの冷却水温度情報Ｓ８と、を受け付ける。
【００５１】
燃料噴射制御部８２は、受け付けた各情報に基づいて、燃料噴射弁１３４から噴射される燃料の噴射量と噴射時間（燃料噴射弁制御情報Ｓ９）を算出し、算出した燃料の噴射量と噴射時間とに基づいて燃料噴射弁１３４を制御する。
【００５２】
点火制御部８３は、全体制御部８１のほか、気筒判別部８４と、角度情報生成部８５と、回転数情報生成部８６と、負荷情報生成部８８と、水温計測部８９とに接続されており、これらからの各情報を受け付ける。
【００５３】
点火制御部８３は、受け付けた各情報に基づいて、点火コイル３００の１次側コイル（図示せず）に通電する電流量（通電角）と、通電開始時間と、１次側コイルに通電した電流を遮断する時間（点火時間）を算出する。
【００５４】
点火コイル３００は、複数のコイルにより構成されている。実施の形態では、４つのコイル３００ａ〜３００ｄを用いて点火コイル３００を構成した例を示している。以下では、点火コイル３００を構成するこれらのコイル３００ａ〜３００ｄを「点火コイル」と称することもある。ただし、点火コイル３００を構成するコイルの数は４つに限らず、任意の個数のコイルを組み合わせてよい。
【００５５】
点火制御部８３は、算出した通電角と、通電開始時間と、点火時間とに基づいて、点火コイル３００ａ〜３００ｄの１次側コイル３１０に点火信号ＳＡをそれぞれ出力することで、点火プラグ２００による放電制御（点火制御）を行う。これにより、点火プラグ２００の多重放電を実現する。
【００５６】
なお、少なくとも、点火制御部８３が点火信号ＳＡを用いて点火プラグ２００の点火制御を行う機能は、本発明の内燃機関用制御装置に相当する。
【００５７】
［点火コイルの電気回路］
次に、点火コイル３００を構成する４つのコイル３００ａ〜３００ｄを代表して、点火コイル３００ａを含む電気回路４００ａを説明する。なお、他の点火コイル３００ｂ〜３００ｄについても、電気回路４００ａと同様の電気回路が構成されている。
【００５８】
図４は、点火コイル３００ａを含む電気回路４００ａを説明する図である。電気回路４００ａにおいて、点火コイル３００ａは、所定の巻き数で巻かれた１次側コイル３１０と、１次側コイル３１０よりも多い巻き数で巻かれた２次側コイル３２０と、を含んで構成される。
【００５９】
１次側コイル３１０の一端は、直流電源３３０に接続されている。これにより、１次側コイル３１０には、所定の電圧（実施の形態では、例えば１２Ｖ）が印加される。直流電源３３０と１次側コイル３１０の接続経路中には、充電量検出部３５０が設けられている。充電量検出部３５０は、１次側コイル３１０に印加された電圧と電流を検出して、点火制御部８３へ送信する。
【００６０】
１次側コイル３１０の他端は、イグナイタ３４０に接続されており、イグナイタ３４０を介して接地されている。イグナイタ３４０には、トランジスタや電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＦＥＴ）などが用いられる。
【００６１】
イグナイタ３４０のベース（Ｂ）端子は、点火制御部８３に接続されている。点火制御部８３から出力された点火信号ＳＡは、イグナイタ３４０のベース（Ｂ）端子に入力される。イグナイタ３４０のベース（Ｂ）端子に点火信号ＳＡが入力されると、イグナイタ３４０のコレクタ（Ｃ）端子とエミッタ（Ｅ）端子間が通電状態となり、コレクタ（Ｃ）端子とエミッタ（Ｅ）端子間に電流が流れる。これにより、点火制御部８３からイグナイタ３４０を介して点火コイル３００ａの１次側コイル３１０に点火信号ＳＡが出力され、１次側コイル３１０に電力（電気エネルギー）が蓄積される。
【００６２】
点火制御部８３からの点火信号ＳＡの出力が停止して、１次側コイル３１０に流れる電流が遮断されると、１次側コイル３１０に対するコイルの巻き数比に応じた高電圧が２次側コイル３２０に発生する。２次側コイル３２０に発生した高電圧が点火プラグ２００（中心電極２１０）に印加されることで、点火プラグ２００の中心電極２１０と、外側電極２２０との間に電位差が発生する。この中心電極２１０と外側電極２２０との間に発生した電位差が、ガス（気筒１５０内の混合気）の絶縁破壊電圧Ｖｍ以上になると、ガス成分が絶縁破壊されて中心電極２１０と外側電極２２０との間に放電が生じ、燃料（混合気）への点火（着火）が行われる。
【００６３】
２次側コイル３２０と点火プラグ２００の接続経路中には、放電量検出部３６０が設けられている。放電量検出部３６０は、放電電圧と電流を検出して、点火制御部８３へ送信する。
【００６４】
点火制御部８３は、以上説明したような電気回路４００ａの動作により、点火信号ＳＡを用いて点火コイル３００ａの通電を制御する。他の点火コイル３００ｂ〜３００ｄについても、同様の電気回路の動作により、点火信号ＳＡを用いて通電を制御する。これにより、点火コイル３００ａ〜３００ｄから点火プラグ２００へ与える電気エネルギーを制御し、点火プラグ２００を多重放電させるための点火制御を実施する。
【００６５】
なお、図４に示した電気回路４００ａにおいて、直流電源３３０や充電量検出部３５０、放電量検出部３６０については、それぞれ１つのものを点火コイル３００ａ〜３００ｄで共有してもよいし、各コイルで個別にそれぞれ設けられていてもよい。
【００６６】
［従来方式との比較］
次に、実施の形態にかかる点火プラグ２００の放電制御について、従来方式との比較を説明する。
【００６７】
図５は、従来方式による多重放電方法の一例を説明する模式図である。点火コイル３００を構成する全ての点火コイル３００ａ〜３００ｄの目標充電量は、単位時間当たりのエネルギー消費量が同程度になるよう、エンジン回転数（点火周期）や充電電圧によって定められる。
【００６８】
従来方式による多重放電方法では、点火制御部８３は、予め定められたマップ情報を参照し、目標充電量に合致するパルス幅の点火信号ＳＡを全ての点火コイル３００ａ〜３００ｄ（イグナイタ３４０）へ同時に出力する。各点火コイル３００ａ〜３００ｄは、点火信号ＳＡを受信している間は電気エネルギーを蓄積し、点火信号ＳＡの受信が終了すると蓄積した電気エネルギーの放出を同時に開始する。点火コイル３００ａ〜３００ｄから電気エネルギーが放出されることで、点火コイル３００ａ〜３００ｄと接続された点火プラグ２００の電極間に高電圧が印加され、放電が生じる。
【００６９】
図５（ａ）において、符号５０１は点火プラグ２００の電極間電圧の時間変化を示している。この電極間電圧５０１が大きく変動している符号５０２の部分は、燃料への着火によるイオン（着火イオン）の発生を示している。また、符号５０３は点火コイル３００により点火プラグ２００に供給可能な供給可能電圧の時間変化を示しており、符号５０４は点火プラグ２００の放電を維持するために必要な要求電圧の時間変化を示している。なお、符号５０５は、供給可能電圧５０３との比較のために、点火コイル３００として８つのコイルを用いた場合の供給可能電圧の時間変化を示している。ただし、前述のように点火コイル３００は実際には４つの点火コイル３００ａ〜３００ｄで構成されているため、点火プラグ２００に供給可能電圧５０５を供給することはできない。
【００７０】
図５（ａ）に示すように、点火プラグ２００の放電を開始してから放電中断までの期間では、要求電圧５０４が電極間電圧５０１と一致する。すなわちこの期間では、図４の放電量検出部３６０により要求電圧５０４を検出することができる。ここで、点火プラグ２００の電極間電圧（２次側コイル３２０が出力する２次電圧）は、一般的に負の値で表される。したがって図５（ａ）では、符号５０１〜５０５の各電圧の大きさを負の値で表している。以下の説明では、各電圧が負方向に増加（上昇）または減少（下降）することを、単に「増加（上昇）」、「減少（下降）」と称する。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、点火コイル３００ａ〜３００ｄから同時に電気エネルギーが放出されると、供給可能電圧５０３が急激に上昇した後、時間経過とともに徐々に減少していく。一方、要求電圧５０４（電極間電圧５０１）は時間経過とともに徐々に増加していく。これは、点火プラグ２００の電極間において、放電路の長さが放電開始から時間と共に長くなるためである。一般的に、エンジンの燃焼室内においては、ガスの流動が発生している。このガスの流動により、放電開始から時間が経過するにつれて放電路が長くなるため、要求電圧５０４が上昇する。その結果、供給可能電圧５０３が要求電圧５０４を下回った時に、放電路を維持できなくなって放電中断が生じる。図５（ｂ）は、放電開始時から放電中断の直前（リストライク直前）までの放電路の伸びの一例を示している。なお、放電中断が発生すると、図５（ａ）に示すように電極間電圧５０１が急激に低下し、要求電圧５０４から乖離する。
【００７２】
ここで、図５（ａ）において供給可能電圧５０３と要求電圧５０４との差は、放電開始時が最も大きく、時間の経過に応じて小さくなっている。すなわち、放電開始直後のように供給可能電圧５０３と要求電圧５０４との差が大きいときには、放電路を維持するために必要な電圧に対して、過剰な電圧を点火コイル３００から点火プラグ２００に印加しており、これによって点火プラグ２００の電極間に過剰な電流が流れている。こうした過剰な電圧および電流は、放電路の維持にとって不必要な余剰エネルギーとして消費される。その結果、例えば図５（ａ）の例では、放電開始から約0.8msec後に放電中断が生じている。なお、図５（ａ）においてハッチングで示した放電開始後から放電中断までの供給可能電圧５０３と要求電圧５０４（電極間電圧５０１）との差は、上記の余剰エネルギーを表している。
【００７３】
図６は、本発明の実施の形態による多重放電方法の一例を説明する模式図である。図５で説明した従来方式と同様に、点火コイル３００を構成する全ての点火コイル３００ａ〜３００ｄの目標充電量は、単位時間当たりのエネルギー消費量が同程度になるよう、エンジン回転数（点火周期）や充電電圧によって定められる。
【００７４】
実施の形態による多重放電方法では、点火制御部８３は、予め定められたマップ情報を参照し、目標充電量に基づくタイミングで点火信号ＳＡを各点火コイル３００ａ〜３００ｄ（イグナイタ３４０）へ順次出力する。このとき点火制御部８３は、最初の点火コイル３００ａに対しては、従来方式と同様に、目標充電量に合致するパルス幅の点火信号ＳＡを出力する。一方、二番目以降の各点火コイル３００ｂ〜３００ｄに対しては、点火コイル３００の供給可能電圧が要求電圧を下回る直前に、各点火コイル３００ｂ〜３００ｄから点火プラグ２００へ電気エネルギーが供給されて点火プラグ２００の放電が継続されるように、点火信号ＳＡのパルス幅を制御して出力する。各点火コイル３００ａ〜３００ｄは、点火信号ＳＡを受信している間は電気エネルギーを蓄積し、点火信号ＳＡの受信が終了すると蓄積した電気エネルギーの放出を順次開始する。点火コイル３００ａ〜３００ｄから電気エネルギーが放出されることで、点火コイル３００ａ〜３００ｄと接続された点火プラグ２００の電極間に高電圧が印加され、放電が生じる。
【００７５】
図６（ａ）において、符号６０１は点火プラグ２００の電極間電圧の時間変化を示している。符号６０３は点火コイル３００により点火プラグ２００に供給可能な供給可能電圧の時間変化を示しており、符号６０４は点火プラグ２００の放電を維持するために必要な要求電圧の時間変化を示している。なお、符号６０５は、供給可能電圧６０３との比較のために、点火コイル３００として８つのコイルを用いた場合の供給可能電圧の時間変化を示している。ただし、図５（ａ）と同様に点火コイル３００は実際には４つの点火コイル３００ａ〜３００ｄで構成されているため、点火プラグ２００に供給可能電圧６０５を供給することはできない。また、図６（ａ）でも図５（ａ）と同様に、符号６０１〜６０５の各電圧の大きさを負の値で表している。
【００７６】
図６（ａ）に示すように、点火コイル３００ａ〜３００ｄから順次電気エネルギーが放出されると、そのたびに供給可能電圧６０３が上昇し、時間経過とともに徐々に減少していく。一方、図５（ａ）と同様に、要求電圧６０４（電極間電圧６０１）は時間経過とともに徐々に増加していく。その結果、４回目の電気エネルギーの放出後に供給可能電圧６０３が要求電圧６０４を下回った時に、放電路を維持できなくなって放電中断が生じる。図６（ｂ）は、放電開始時から放電中断の直前（リストライク直前）までの放電路の伸びの一例を示している。なお、図５（ａ）と同様に、図６（ａ）において放電中断時には電極間電圧６０１が急激に低下し、要求電圧６０４から乖離する。
【００７７】
図６（ａ）においてハッチングで示した放電開始後から放電中断までの供給可能電圧６０３と要求電圧６０４（電極間電圧６０１）との差は、放電路の維持に対する余剰エネルギーを表している。この余剰エネルギーは、図５（ａ）に示した従来方式での余剰エネルギーと比べて小さくなっている。すなわち、実施の形態による多重放電方法では、点火コイル３００ａ〜３００ｄから電気エネルギーを分散して放出させることで、図５（ａ）で説明した従来方式による多重放電方法と比べて、放電路の維持に対する余剰エネルギーを小さくすることができる。その結果、例えば図６（ａ）の例では、放電開始から約1.2msec後に放電中断が生じており、従来方式と比べて放電中断までの時間を延長することができる。また、図６（ｂ）に示すように、従来方式と比べて放電中断の直前における放電路を長く伸ばすことができる。したがって、実施の形態による多重放電方法では、従来方式よりも着火性を改善できることが分かる。
【００７８】
［点火プラグの制御方法］
次に、点火制御部８３による点火プラグ２００の制御方法の一例を説明する。図７は、実施の形態にかかる点火制御部８３による点火プラグ２００の制御方法を説明するフローチャートの一例である。
【００７９】
図７に示すように、ステップＳ１０１において、点火制御部８３は、前回の処理において放電中断時期を検出したか否かを判定する。前回の処理時に後述のステップＳ１０７が実行されることにより、放電中断時期を検出していた場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）は、ステップＳ１０２に進み、前回の処理で放電中断時期を検出していない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）は、ステップＳ１０３に進む。
【００８０】
ステップＳ１０２において、点火制御部８３は、点火コイル３００ａ〜３００ｄのうち、２番目以降に電気エネルギーが放出される各点火コイル、すなわち点火コイル３００ｂ〜３００ｄの通電を制御するための閾値を補正する。この閾値は、後述する図９のステップＳ３０８の判定処理で用いられるものであり、これによって点火コイル３００ｂ〜３００ｄから点火プラグ２００への電気エネルギーの供給タイミングが制御される。
【００８１】
ステップＳ１０３において、点火制御部８３は、回転数情報生成部８６からのエンジン回転数情報Ｓ５が表すエンジン回転数や、充電量検出部３５０が検出した各点火コイル３００ａ〜３００ｄの充電電圧に基づき、各点火コイル３００ａ〜３００ｄの目標充電量を設定する。例えば、制御装置１においてＲＯＭ６０に記憶されているマップ情報を参照することにより、エンジン回転数や充電電圧に応じた目標充電量を設定することができる。後述のステップＳ１０５において実行される通電制御処理では、ここで設定された目標充電量に基づいて、各点火コイル３００ａ〜３００ｄにおける１次側コイル３１０の通電時間が調節される。
【００８２】
ステップＳ１０４において、点火制御部８３は、ステップＳ１０３で設定した目標充電量に基づき、各点火コイル３００ａ〜３００ｄの充電開始時期を設定する。例えば、前回の処理における各点火コイル３００ａ〜３００ｄの放電間隔を記憶しておき、各点火コイル３００ａ〜３００ｄにおいて目標充電量が充電されるまでの時間差がこの放電間隔と等しくなるように、充電開始時期を設定する。あるいは、全点火コイル３００ａ〜３００ｄの充電開始時期を同一としてもよい。これ以外にも、任意の方法で各点火コイル３００ａ〜３００ｄの充電開始時期を設定することが可能である。
【００８３】
ステップＳ１０５において、点火制御部８３は、各点火コイル３００ａ〜３００ｄの通電制御処理を実施する。ここでは、各点火コイル３００ａ〜３００ｄに対して出力する点火信号ＳＡを制御することで、各点火コイル３００ａ〜３００ｄの通電制御処理を行う。なお、ステップＳ１０５で実施する通電制御処理の詳細については、後で図８、図９を参照して説明する。
【００８４】
ステップＳ１０６において、点火制御部８３は、放電量検出部３６０により検出された点火プラグ２００の電圧（電極間電圧）または電流に基づき、点火プラグ２００の放電が中断したか否かを判定する。放電中断を検出した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）は、ステップＳ１０７に進み、放電中断を検出していない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）は、ステップＳ１０８に進む。
【００８５】
ステップＳ１０７において、点火制御部８３は、点火プラグ２００において放電中断が発生した時期を示す放電中断時期を検出する。例えば、放電開始からステップＳ１０６で放電中断と判定されるまでの経過時間を、放電中断時期として検出する。ステップＳ１０７で放電中断時期を検出したら、その情報をＲＡＭ４０に記憶してステップＳ１０８に進む。
【００８６】
ステップＳ１０８において、点火制御部８３は、全点火コイル３００ａ〜３００ｄから点火プラグ２００へ電気エネルギーを供給済みであるか否かを判定する。ステップＳ１０５の通電制御処理において全点火コイル３００ａ〜３００ｄの通電を完了済みであり、これ以上は点火コイル３００から電気エネルギーを供給できない場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）は、図７の処理フローを終了する。一方、点火コイル３００ａ〜３００ｄの中に電気エネルギーを未供給の点火コイルが少なくとも１つ存在する場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）は、ステップＳ１０５に戻って通電制御処理を継続する。
【００８７】
次に、ステップＳ１０５で実行される通電制御処理の詳細を説明する。図８は、点火コイル３００ａ〜３００ｄのうち、１番目に電気エネルギーが放出される点火コイル、すなわち点火コイル３００ａに対して実行される通電制御処理を説明するフローチャートの一例である。図９は、点火コイル３００ａ〜３００ｄのうち、２番目以降に電気エネルギーが放出される各点火コイル、すなわち点火コイル３００ｂ〜３００ｄに対してそれぞれ実行される通電制御処理を説明するフローチャートの一例である。
【００８８】
先に図８のフローチャートについて説明する。図８に示すように、ステップＳ２０１において、点火制御部８３は、図７のステップＳ１０４で設定した充電開始時期に基づき、点火コイル３００ａの充電を開始するか否かを判定する。充電を開始すると判定されるまで（ステップＳ２０１：ＮＯ）はステップＳ２０１を繰り返し、充電を開始すると判定されると（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ステップＳ２０２に進む。
【００８９】
ステップＳ２０２において、点火制御部８３は、点火信号ＳＡのパルスをＯＮにし、点火コイル３００ａへの充電を開始する。この点火信号ＳＡの出力に応じて、点火コイル３００ａの１次側コイル３１０において電気エネルギーが蓄積される。
【００９０】
ステップＳ２０３において、点火制御部８３は、点火コイル３００ａの充電量がステップＳ１０３で設定した目標充電量に到達したか否かを判定する。例えば、充電量検出部３５０の検出結果に基づいて点火コイル３００ａの現在の充電量を推定し、この値が目標充電量に達したか否かにより、ステップＳ２０３の判定を行うことができる。あるいは、ステップＳ１０３で設定した目標充電量に基づいて点火信号ＳＡのパルス幅を設定し、ステップＳ２０２で点火信号ＳＡの出力を開始してからの経過時間がこのパルス幅に達したか否かにより、ステップＳ２０３の判定を行うこともできる。その結果、点火コイル３００ａの充電量が目標充電量に到達したと判定されるまで（ステップＳ２０３：ＮＯ）はステップＳ２０３を繰り返し、目標充電量に到達したと判定されると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進む。
【００９１】
ステップＳ２０４において、点火制御部８３は、点火信号ＳＡのパルスをＯＦＦにし、点火コイル３００ａへの充電を終了する。この点火信号ＳＡの出力停止に応じて、点火コイル３００ａに蓄積された電気エネルギーが２次側コイル３２０から点火プラグ２００に供給される。ステップＳ２０４で点火信号ＳＡの出力を停止したら、図８のフローチャートに示した点火コイル３００ａに対する通電制御処理を終了する。
【００９２】
続いて図９のフローチャートについて説明する。以下の説明では、点火コイル３００ｂ〜３００ｃのうち当該フローチャートにおいて制御対象とされるものを、「制御対象コイル」と称する。
【００９３】
図９に示すように、ステップＳ３０１において、点火制御部８３は、図７のステップＳ１０４で設定した充電開始時期に基づき、制御対象コイルの充電を開始するか否かを判定する。充電を開始すると判定されるまで（ステップＳ３０１：ＮＯ）はステップＳ３０１を繰り返し、充電を開始すると判定されると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２に進む。
【００９４】
ステップＳ３０２において、点火制御部８３は、点火信号ＳＡのパルスをＯＮにし、制御対象コイルへの充電を開始する。この点火信号ＳＡの出力に応じて、制御対象コイルの１次側コイル３１０において電気エネルギーが蓄積される。
【００９５】
ステップＳ３０３において、点火制御部８３は、充電量検出部３５０を用いて、制御対象コイルに現在蓄積されている電気エネルギーの充電量を検出する。ここでは、充電量検出部３５０により検出された制御対象コイルにおける１次側コイル３１０の電圧と電流の積分値を求めることにより、制御対象コイルの充電量を検出することができる。
【００９６】
ステップＳ３０４において、点火制御部８３は、制御対象コイルの電気エネルギーを用いた点火プラグ２００の放電による点火が所定の点火時期範囲を過ぎたか否かを判定する。例えば、ステップＳ３０３で検出した制御対象コイルの充電量が所定値以上であるか否かを判定し、所定値以上である場合には、制御対象コイルが磁気飽和してこれ以上充電することができないため、点火時期範囲を過ぎたと判定し（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、ステップＳ３１０に進む。この判断に用いられる充電量の所定値は、図７のステップＳ１０３で設定される制御対象コイルの目標充電量よりも大きい。一方、制御対象コイルの充電量が所定値未満である場合には、まだ点火時期範囲を過ぎていないと判定し（ステップＳ３０４：ＮＯ）、ステップＳ３０５に進む。
【００９７】
なお、ステップＳ３０４では、上記以外の方法で点火時期範囲を過ぎたか否かを判定してもよい。例えば、点火コイル３００ａの電気エネルギーを用いた最初の放電を開始してからの経過時間や、エンジン回転数、スロットル１１３の開度、燃料噴射量などに基づいて、点火時期範囲を過ぎたか否かを判定してもよい。
【００９８】
ステップＳ３０５において、点火制御部８３は、点火プラグ２００へ現在供給されている電気エネルギーによる供給可能電圧を推定する。このとき点火制御部８３は、例えば放電量検出部３６０によって検出された放電電圧と電流の積分値を求めることにより、点火プラグ２００の放電によって放出済みの電気エネルギー量を求める。そして、点火コイル３００全体で点火プラグ２００へと供給済みの電気エネルギー量から、この放電による電気エネルギー量を減算することで、点火コイル３００において現在供給可能な電気エネルギー量を推定し、その値に基づいて供給可能電圧を推定することができる。なお、点火コイル３００全体で点火プラグ２００へと供給済みの電気エネルギー量は、点火コイル３００を構成する点火コイル３００ａ〜３００ｄのうち、これまでに電気エネルギーを放出済みの各点火コイルにおいて最終的に蓄積された充電量の合計値として求められる。
【００９９】
例えば、図８のステップＳ２０４で点火コイル３００ａに対する点火信号ＳＡのパルスをＯＮからＯＦＦに切り替え済みであり、点火コイル３００ｂを充電中である場合は、点火コイル３００ａにおいて最終的に蓄積された充電量を求めることで、点火プラグ２００へと供給済みの電気エネルギー量が求められる。具体的には、図８のステップＳ２０４で点火コイル３００ａに対する点火信号ＳＡのパルスがＯＮからＯＦＦに切り替えられる直前の充電量、すなわち図７のステップＳ１０３で設定した点火コイル３００ａの目標充電量から、点火プラグ２００へと供給済みの電気エネルギー量が求められる。そして、この電気エネルギー量を用いて、点火コイル３００ａから点火プラグ２００への供給可能電圧を推定することにより、現在の供給可能電圧が推定される。
【０１００】
また例えば、後述するステップＳ３０９で点火コイル３００ｂに対する点火信号ＳＡのパルスをＯＮからＯＦＦに切り替え済みであり、点火コイル３００ｃを充電中である場合は、点火コイル３００ａ、３００ｂにおいて最終的に蓄積された充電量を合計することで、点火プラグ２００へと供給済みの電気エネルギー量が求められる。このとき、点火コイル３００ｂにおいて最終的に蓄積された充電量は、最後にステップＳ３０３で検出した充電量から求められる。そして、この電気エネルギー量を用いて、点火コイル３００ａおよび点火コイル３００ｂから点火プラグ２００への供給可能電圧を推定することにより、現在の供給可能電圧が推定される。
【０１０１】
同様に、後述するステップＳ３０９で点火コイル３００ｃに対する点火信号ＳＡのパルスをＯＮからＯＦＦに切り替え済みであり、点火コイル３００ｄを充電中である場合は、点火コイル３００ａ、３００ｂ、３００ｃにおいて最終的にそれぞれ蓄積された充電量を合計することで、点火プラグ２００へと供給済みの電気エネルギー量が求められる。そして、この電気エネルギー量を用いて、点火コイル３００ａ、点火コイル３００ｂおよび点火コイル３００ｃから点火プラグ２００への供給可能電圧を推定することにより、現在の供給可能電圧が推定される。
【０１０２】
なお、点火コイル３００が４つ以上のコイルで構成される場合には、上記と同様の処理をコイル数の分だけ繰り返せばよい。ステップＳ３０５では、このようにして点火コイル３００から点火プラグ２００への供給可能電圧が推定される。
【０１０３】
ステップＳ３０６において、点火制御部８３は、点火プラグ２００の放電を維持するために必要な要求電圧を検出する。このとき点火制御部８３は、図６（ａ）で説明したように、点火プラグ２００の放電が継続中であれば、放電量検出部３６０により点火プラグ２００の電極間電圧を検出することで要求電圧を検出することができる。なお、ここで検出される要求電圧は、内燃機関１００の状態に応じて変化する。具体的には、回転数情報生成部８６からのエンジン回転数情報Ｓ５が表す内燃機関１００の回転数や、スロットル開度センサ１１３ａにより検出されたスロットル弁１１３の開度や、燃料噴射制御部８２が算出した燃料噴射弁１３４からの燃料の噴射量などに応じて、要求電圧が変化する。また、内燃機関１００にタンブル生成弁が取り付けられている場合は、このタンブル生成弁の開度に応じても要求電圧が変化する。
【０１０４】
ステップＳ３０７において、点火制御部８３は、ステップＳ３０５で推定した供給可能電圧と、ステップＳ３０６で検出した要求電圧との差ｄを算出する。
【０１０５】
ステップＳ３０８において、点火制御部８３は、ステップＳ３０７で算出した供給可能電圧と要求電圧との差ｄが予め設定された所定の閾値以下であるか否かを判定する。差ｄが閾値よりも大きい場合（ステップＳ３０８：ＮＯ）は、ステップＳ３０３に戻って制御対象コイルの通電制御を継続する。一方、差ｄが閾値以下の場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）は、ステップＳ３０９に進む。
【０１０６】
ステップＳ３０９において、点火制御部８３は、電気エネルギーを未放出の制御対象コイルのうちで最も優先順位が高い点火コイルに対する点火信号ＳＡのパルスをＯＦＦにし、当該点火コイルへの充電を終了する。この点火信号ＳＡの出力停止に応じて、点火コイル３００ｂ〜３００ｄに蓄積された電気エネルギーがそれぞれの２次側コイル３２０から点火プラグ２００に順次供給される。
【０１０７】
具体的には、点火コイル３００ａの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給させた後、点火コイル３００ａから点火プラグ２００への供給可能電圧と要求電圧との差ｄが所定の閾値以下になった場合に、点火制御部８３はステップＳ３０９において、点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｂの通電を制御する。また、点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給させた後、点火コイル３００ａおよび点火コイル３００ｂから点火プラグ２００への供給可能電圧と要求電圧との差ｄが所定の閾値以下になった場合に、点火制御部８３はステップＳ３０９において、点火コイル３００ｃの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｃの通電を制御する。さらに、点火コイル３００ｃの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給させた後、点火コイル３００ａ、点火コイル３００ｂおよび点火コイル３００ｃから点火プラグ２００への供給可能電圧と要求電圧との差ｄが所定の閾値以下になった場合に、点火制御部８３はステップＳ３０９において、点火コイル３００ｄの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｄの通電を制御する。ここで、点火コイル３００が４つ以上のコイルで構成される場合には、上記と同様の処理をコイル数の分だけ繰り返せばよい。
【０１０８】
なお、ステップＳ３０９で制御対象コイルから点火プラグ２００へ電気エネルギーを供給する前に、図７のステップＳ１０７で放電中断時期が検出され、その後に点火コイル３００ａを用いて点火プラグ２００の放電を再開した場合は、図５（ａ）で説明したように、ステップＳ３０６で検出される要求電圧が放電中断前よりも小さくなる。そのため、この場合にはステップＳ３０８で供給可能電圧と要求電圧との差ｄが閾値以下と判定されるまでの期間が延長され、その結果、制御対象コイルの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するタイミングが遅れることになる。これにより、放電中断時には、放電再開後に放電路が再び長くなるまで待ってから、点火コイル３００ａ〜３００ｄの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給することが可能となる。したがって、放電再開後における電気エネルギーの供給過多を抑制することができる。
【０１０９】
また、上記の放電中断時には、次に図７のフローチャートを実行する際に、ステップＳ１０２において、ステップＳ３０８の判定で用いられる閾値が補正される。このとき、閾値をそれまでよりも大きくなるように補正することで、次に点火コイル３００ａの電気エネルギーを用いて点火プラグ２００を放電させた場合に、ステップＳ１０７で検出した放電中断時期よりも前に点火コイル３００ｂ〜３００ｄの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給して点火プラグ２００の放電を継続し、放電中断が生じないように、点火コイル３００ｂ〜３００ｄの通電を制御することができる。なお、ステップＳ１０２では、例えばステップＳ１０７で検出した放電中断時期や、放電が中断する直前にステップＳ３０６で放電量検出部３６０が検出した要求電圧の大きさに基づいて、閾値の補正を行うことができる。
【０１１０】
ステップＳ３０４からステップＳ３１０に進んだ場合、ステップＳ３１０において、点火制御部８３は、制御対象コイルの充電を停止する。例えば、燃焼サイクルにとって影響がない時期に制御対象コイルから点火プラグ２００に電気エネルギーを供給して点火プラグ２００を放電させることで、制御対象コイルに蓄積された電気エネルギーを放出して制御対象コイルの充電を停止することができる。あるいは、制御対象コイルに対して出力する点火信号ＳＡの電圧をゆっくりと低下させ、点火信号ＳＡをＯＮから徐々にＯＦＦへと変化させることにより、点火プラグ２００を放電させずに、制御対象コイルに蓄積された電気エネルギーを放出して制御対象コイルの充電を停止することも可能である。これにより、図７のステップＳ１０７で放電中断時期が検出され、その後に点火コイル３００ａを用いて点火プラグ２００の放電を再開することで制御対象コイルの点火時期範囲を過ぎた場合には、制御対象コイルの電気エネルギーが点火プラグ２００に供給されないようにして、点火プラグ２００の無駄な放電を抑制することができる。
【０１１１】
ステップＳ３０９またはステップＳ３１０の処理を実行したら、点火制御部８３は、当該点火コイルに関して、図９のフローチャートに示した通電制御処理を終了する。
【０１１２】
以上説明した実施の形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【０１１３】
（１）内燃機関用の制御装置１は、内燃機関１００の気筒１５０内で放電して燃料への点火を行う点火プラグ２００に対し電気エネルギーをそれぞれ与える点火コイル３００ａおよび点火コイル３００ｂの通電を制御する点火制御部８３と、点火プラグ２００の電極間の電圧を検出する放電量検出部３６０とを備える。点火制御部８３は、点火コイル３００ａの電気エネルギーを用いて点火プラグ２００を放電させた（ステップＳ２０４）後、点火コイル３００ａから点火プラグ２００への供給可能電圧を推定し（ステップＳ３０５）、推定した供給可能電圧と、放電量検出部３６０が検出した電圧に基づいた点火プラグ２００の放電を維持するための要求電圧との差ｄが所定の閾値以下になった場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）に、点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｂの通電を制御する（ステップＳ３０９）。このようにしたので、点火コイルの増大を抑制しつつ、点火プラグ２００による燃料への着火性を改善することができる。
【０１１４】
（２）放電量検出部３６０は、点火プラグ２００の電極間に流れる電流をさらに検出する。点火制御部８３は、点火コイル３００ａの電気エネルギーを用いて点火プラグ２００を放電させた後、放電量検出部３０６が検出した電圧または電流に基づいて、点火プラグ２００の放電が中断した場合の放電中断時期を検出する（ステップＳ１０６、Ｓ１０７）。
このようにしたので、点火プラグ２００の放電が中断した場合に、放電中断時期を適切に検出することができる。
【０１１５】
（３）点火制御部８３は、放電中断時期を検出した後、次に点火コイル３００ａの電気エネルギーを用いて点火プラグ２００を放電させた場合に、放電中断時期よりも前に点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｂの通電を制御する。具体的には、点火制御部８３は、放電中断時期を検出した場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）に、放電中断時期および放電量検出部３６０が検出した電圧のいずれか少なくとも１つに基づいて閾値を補正する（ステップＳ１０２）。このようにしたので、点火プラグ２００の放電中断が生じた場合に、次回からは放電中断が生じるのを抑制して放電を継続し、着火性を向上させることができる。
【０１１６】
（４）点火制御部８３は、放電中断時期を検出した場合に、点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するタイミングを遅らせる（ステップＳ３０６〜Ｓ３０９）か、または点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給しない（ステップＳ３１０）ように、点火コイル３００ｂの通電を制御する。このようにしたので、放電中断後に点火プラグ２００の放電が再開されたときには、電気エネルギーの供給過多を抑制するとともに、無駄な放電を抑制することができる。
【０１１７】
（５）要求電圧は、内燃機関１００の回転数と、内燃機関１００に取り付けられたスロットル弁１１３の開度と、内燃機関１００に取り付けられたタンブル生成弁の開度と、内燃機関１００に取り付けられた燃料噴射弁１３４からの燃料の噴射量と、のいずれか少なくとも一つに応じて変化する。このようにしたので、内燃機関１００における混合気の状態に応じた適切な要求電圧を用いて、点火コイル３００ｂから点火プラグ２００への電気エネルギーの供給タイミングを決定することができる。
【０１１８】
（６）点火コイル３００ａおよび点火コイル３００ｂは、点火制御部８３により通電されて電気エネルギーを蓄積する１次側コイル３１０と、１次側コイル３１０に蓄積された電気エネルギーを点火プラグ２００に供給する２次側コイル３２０とをそれぞれ有する。点火制御部８３は、点火コイル３００ａおよび点火コイル３００ｂの目標充電量を設定し（ステップＳ１０３）、設定した目標充電量に基づいて１次側コイル３１０の通電時間を調節する（ステップＳ１０５）。このようにしたので、各点火コイルの通電時間を適切に調節することができる。
【０１１９】
（７）点火プラグ２００は、さらに点火コイル３００ｃと接続されている。点火制御部８３は、点火コイル３００ｂの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給させた後、点火コイル３００ａおよび点火コイル３００ｂから点火プラグ２００への供給可能電圧を推定し（ステップＳ３０５）、推定した供給可能電圧と要求電圧との差ｄが閾値以下になった場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）に、点火コイル３００ｃの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｃの通電を制御する（ステップＳ３０９）。
このようにしたので、さらに放電を継続させることが可能となる。
【０１２０】
（８）点火プラグ２００は、さらに点火コイル３００ｄと接続されている。点火制御部８３は、点火コイル３００ｃの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給させた後、点火コイル３００ａ、点火コイル３００ｂおよび点火コイル３００ｃから点火プラグ２００への供給可能電圧を推定し（ステップＳ３０５）、推定した供給可能電圧と要求電圧との差ｄが閾値以下になった場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）に、点火コイル３００ｄの電気エネルギーを点火プラグ２００に供給するように、点火コイル３００ｄの通電を制御する（ステップＳ３０９）。このようにしたので、さらに放電を継続させることが可能となる。
【０１２１】
なお、以上説明した実施の形態において、図３で説明した制御装置１の各機能構成は、前述のようにＭＰＵ５０で実行されるソフトウェアにより実現してもよいし、あるいはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアにより実現してもよい。また、これらを混在して使用してもよい。
【０１２２】
以上説明した実施の形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０１２３】
１：制御装置、１０：アナログ入力部、２０：デジタル入力部、３０：Ａ／Ｄ変換部、４０：ＲＡＭ、５０：ＭＰＵ、６０：ＲＯＭ、７０：Ｉ／Ｏポート、８０：出力回路、８１：全体制御部、８２：燃料噴射制御部、８３：点火制御部、８４：気筒判別部、８５：角度情報生成部、８６：回転数情報生成部、８７：吸気量計測部、８８：負荷情報生成部、８９：水温計測部、１００：内燃機関、１１０：エアクリーナ、１１１：吸気管、１１２：吸気マニホールド、１１３：スロットル弁、１１３ａ：スロットル開度センサ、１１４：流量センサ、１１５：吸気温センサ、１２０：リングギア、１２１：クランク角センサ、１２２：水温センサ、１２３：クランクシャフト、１２５：アクセルペダル、１２６：アクセルポジションセンサ、１３０：燃料タンク、１３１：燃料ポンプ、１３２：プレッシャレギュレータ、１３３：燃料配管、１３４：燃料噴射弁、１４０：燃焼圧センサ、１５０：気筒、１５１：吸気弁、１５２：排気弁、１６０：排気マニホールド、１６１：三元触媒、１６２：上流側空燃比センサ、１６３：下流側空燃比センサ、１７０：ピストン、２００：点火プラグ、２１０：中心電極、２２０：外側電極、２３０：絶縁体、３００，３００ａ〜３００ｄ：点火コイル、３１０：１次側コイル、３２０：２次側コイル、３３０：直流電源、３４０：イグナイタ、３５０：充電量検出部、３６０：放電量検出部、４００ａ：電気回路
【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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