CN105121838A

CN105121838A - 点火装置

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Publication number: CN105121838A
Application number: CN201480021012.0A
Authority: CN
Inventors: 中山觉; 鸟山信; 杉浦明光; 石谷雅宏; 近藤祐树; 寺田金千代
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2034-04-11
Also published as: JP2014218995A; KR20150139951A; KR101767809B1; EP2985449A4; US9771918B2; EP2985449A1; CN105121838B; WO2014168244A1; US20160047352A1; JP6330366B2

Abstract

对于施加到点火线圈2的一次侧的一次电压V1和在二次侧流动的二次电流I2的某一个或双方进行阈值判定，对于安装在包含能量蓄积线圈330的辅助电源3和点火线圈2的一次绕组20的低电压侧端子201之间的放电用开关32进行开闭控制，从而能够在从点火线圈2向火花塞1开始放电后，无过剩地调整从点火线圈2的一次绕组20的低电压侧导入的电磁能量。

Description

点火装置

技术领域

本发明涉及在内燃机的气缸内进行燃料混合气的点火的点火装置。

背景技术

在内燃机的气缸内进行燃料混合气的点火的点火装置中，为了使燃料混合气的燃烧状态良好，已知进行所谓的多重放电的点火装置。

例如，在专利文献1中公开了在1次燃烧行程内断续地产生多次放电的构造。

另一方面，在专利文献2中公开了将2个点火线圈并列连接以得到放电时间长的多重放电特性的构造。

进而，在专利文献3中公开了如下的内燃机的点火装置：为了向火花塞施加正负反转的电流，对第2开关机构反复地进行接通/断开的控制，该内燃机的点火装置具有：在第2开关机构的断开期间将第1开关机构接通而使能量蓄积线圈中蓄积的能量急剧增大的期间、以及将第1开关机构断开并将第4开关机构接通而使能量蓄积线圈中蓄积的能量平缓地增大的期间，由此，在与能量蓄积线圈连接的电源的电压变动的情况下，也稳定地流动规定的输出电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2000-199470号公报

专利文献2：特开2007-231927号公报

专利文献3：特开2011-174471号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，如专利文献1和专利文献3所示，在1次燃烧行程内断续地产生多次放电的情况下，在从该行程内的点火放电的开始到结束的期间，点火放电电流反复成为零。

这样，特别是在缸内的气体流速大的情况下，可能会产生所谓的“吹灭”而产生点火能量损失的问题。

另一方面，如专利文献2那样，在将2个点火线圈并列连接的构造中，在从1次燃烧行程内的点火放电的开始到结束的期间，虽然点火放电电流不会反复成为零，但是存在装置构造复杂化且装置尺寸也大型化的问题。

此外，在专利文献2记载的现有技术中，远远超过点火所需的能量，因此还存在产生多余的电力消耗的问题。

在此，本发明是鉴于以上情况而做出的，其目的在于，提供一种内燃机的点火装置，即使有火花塞的经年劣化或设备的运转条件的变化等个别的变动要因，也能够防止放电的吹灭，抑制电极的消耗，维持稳定的放电，从而提高点燃鲁棒性。

解决课题所采用的技术手段

本发明的点火装置具备：火花塞、直流电源、点火线圈、控制电路部、电子控制装置。

所述火花塞在内燃机的气缸内使燃料混合气点火。

所述点火线圈具备：一次绕组，一端的高电压侧端子与该直流电源连接；以及二次绕组，以相对于该一次绕组的一次匝数成为规定的匝数比的二次匝数卷绕。

所述点火线圈通过在所述一次绕组中流动的一次电流的增减而在所述二次绕组中产生高的二次电压，在所述二次绕组的一端的火花塞侧端子连接着所述火花塞。

所述控制电路部控制从所述点火线圈向所述火花塞的放电。

电子控制装置根据所述所述内燃机的运转状况而发出指示点火时期的点火信号和指示从所述辅助电源的放电开始的放电期间信号。

所述控制电路部具备：辅助电源、点火用开关、充电用开关、放电用开关、驱动电路部、辅助能量要否判定机构。

所述辅助电源至少具有通过所述直流电源充电的能量蓄积线圈。

所述点火用开关具有：点火用控制端子、点火用电源侧端子、点火用接地侧端子。所述点火用开关是基于输入至所述点火用控制端子的所述点火信号而对所述点火用电源侧端子和所述点火用接地侧端子之间的导通进行开闭控制的半导体开关元件。在所述点火用开关中，所述点火用电源侧端子与所述一次绕组的另一端侧的接地侧端子连接，并且所述点火用接地侧端子接地，对从所述直流电源向所述点火线圈的通电进行开闭控制，控制从所述点火线圈向所述火花塞的放电开始。

所述充电用开关具有：充电用控制端子、充电用电源侧端子、充电用接地侧端子。所述充电用开关是基于输入至所述充电用控制端子的充电控制信号来对所述充电用电源侧端子和所述充电用接地侧端子之间的导通进行开闭控制的半导体开关元件。所述充电用开关控制从所述直流电源向所述辅助电源的充电。

所述放电用开关具有：放电用控制端子、放电用电源侧端子、放电用接地侧端子。所述放电用开关是基于输入至所述放电用控制端子的放电控制信号来对所述放电用电源侧端子和所述放电用接地侧端子之间的导通进行开闭控制的半导体开关元件。所述放电用开关控制从所述辅助电源向所述点火线圈的放电。

所述驱动电路部按照所述点火信号和放电期间信号，对所述点火用开关、所述充电用开关及所述放电用开关的开闭进行控制。

所述辅助能量要否判定机构判定是否需要从所述辅助电源投入能量。

通过所述充电用开关的接通，在所述能量蓄积线圈中蓄积所述电磁能量，并且在通过所述点火用开关的断开而开始的所述火花塞的点火放电中，由辅助能量要否判定机构判断为需要来自所述辅助电源的放电时，对所述充电用开关及所述放电用开关进行开闭控制，由所述辅助电源从所述一次绕组的低电压侧端子供给电磁能量而使所述一次电流变化，从而使所述二次绕组中流动的二次电流增减。

发明的效果：

在此，在通过所述火花塞开始了所述点火放电之后，在该状态下，所述二次电流(以下适当地称为“放电电流”)会随着时间经过而接近零。关于这一点，在本发明的构成中，首先通过所述充电用开关的接通，在所述能量蓄积线圈中蓄积所述电磁能量。

这样蓄积的所述电磁能量，在所述点火放电中通过所述充电用开关的断开及所述放电用开关的接通而从所述能量蓄积线圈放出。从该能量蓄积线圈放出的电磁能量被从所述接地侧端子侧供给至所述一次绕组。

即，从所述能量蓄积线圈向所述一次绕组供给所述一次电流。这时，对于到此为止流通的所述放电电流，重叠了伴随着该一次电流的供给的追加量。由此，在所述一次绕组中流动的电流被增强，能够在所述二次绕组中产生放电维持电压以上的感应电动势。因此，所述二次电流即所述放电电流被增强，从而将该放电电流良好地确保为能够维持所述点火放电的程度。此外，由于是从所述一次绕组中的所述另一端侧即所述点火用开关侧重叠电流的构造，所以能够以低电压实现该电流的重叠。

因此，根据本发明，能够通过简单的构造来良好地抑制所谓的“吹灭”的发生和伴随于此的点火能量的损失。

此外，通过像这样从所述一次绕组的低电压侧(接地侧或所述第一开关侧)投入能量，与从所述二次绕组侧投入能量的情况相比，能够以低压投入能量。

关于这一点，如果从所述一次绕组的高电压侧(所述直流电源侧)以比所述直流电源的电压更高的电压进行能量投入，则由于向该直流电源的流入电流等而效率变差。

与此相对，根据本发明，如上述那样，从所述一次绕组的低电压侧投入能量，所以具有能够更有效地投入能量这样的优良效果。

进而，在本发明中，仅在由所述辅助能量要否判定机构判断为需要从所述辅助电源供给能量时，不过剩地供给来自所述辅助电源的能量，所以能够抑制过剩的能量投入所导致的电极消耗。

附图说明

图1是具备本发明的实施方式的点火装置的发动机系统的概略构成图。

图2是表示本发明的第1实施方式中的点火装置的概要的电路图。

图3是表示图2的点火装置的工作的时序图。

图4是表示本发明的第2实施方式中的点火装置的概要的电路图。

图5是用于说明作为实施例1示出的、实现图4的点火装置的电极消耗抑制的情况下的动作的时序图。

图6A是作为比较例1示出的、将以往的点火装置中的过剩放电的问题再现的情况的时序图。

图6B是作为比较例2示出的、将以往的点火装置中的吹灭的问题再现的情况的时序图。

图7A是作为实施例1示出本发明的点火装置中的电极消耗抑制效果的示意图。

图7B是作为实施例2示出本发明的点火装置中的吹灭抑制效果的示意图。

图8A是作为比较例1示出以往的点火装置中的电极消耗的问题的示意图。

图8B是作为比较例2示出以往的点火装置中的吹灭的问题的示意图。

图9A是表示本发明的第2实施方式中的点火装置的第1变形例的概要的电路图。

图9B是表示本发明的第2实施方式中的点火装置的第2变形例的概要的电路图。

图10是表示本发明的第3实施方式中的点火装置的概要的电路图。

图11A是表示图10的点火装置的工作的时序图。

图11B是表示本发明的第3实施方式中的点火装置的变形例的工作的时序图。

具体实施方式

＜发动机系统的构成＞

首先，在说明本发明的点火装置6之前，参照图1说明应用本发明的点火装置的发动机系统9的构成的概要。

发动机系统9包括：作为火花点火式的内燃机的发动机7、点火装置6、吸排气机构8。在构成发动机7的主体部的发动机缸体70的内部形成有气缸701及水套702。气缸701将活塞72可往复移动地容纳。水套702是供冷却液流通的空间，包围气缸701周围。

在发动机缸体70的上部即缸头71，以能够与气缸701连通的方式形成有吸气端口73及排气端口74。此外，缸头71设置有：用于控制吸气端口73和气缸702的连通状态的吸气阀75、用于控制排气端口74和气缸702的连通状态的排气阀76、用于以规定的定时使吸气阀75及排气阀76进行开闭动作的阀驱动机构77。

此外，在发动机缸体70中安装有喷射器78及火花塞1。在本实施方式中，喷射器78向气缸701内直接喷射燃料。火花塞1在气缸701内使燃料混合气点火。

在发动机7上连接着吸排气机构8。在吸排气机构8中设置有吸气管81(包括吸气歧管811及缓冲罐810)、排气管82、EGR通路83这三种气体通路。

吸气歧管811与吸气端口73连接。缓冲罐810配置在比吸气歧管811更靠吸气流通方向的上游侧。排气管82与排气端口74连接。

EGR通路83通过将排气管82和缓冲罐810连接，能够将排出到排气管82的废气的一部分导入到吸气中(EGR是ExhaustGasRecirculation的简称)。

在EGR通路83中安装有EGR控制阀84。

EGR控制阀84能够通过其开度控制EGR率(废气在被吸入到气缸701内的燃烧前的气体中的混入比例)。

如果提高EGR率，则能够减低油耗，并且减少排气中的NOx，但是可能会导致点燃性下降而容易发生吹灭。

此外，在设置涡轮增压机而增大从吸气管81的吸气量并减少油耗的过吸气混合发动机等中，点燃性也会下降。

在这样的难点燃性的发动机中，通过使用本发明的点火装置6，也能够实现稳定的点燃。

在吸气管81中的比缓冲罐810更靠吸气流通方向的上游侧安装有节流阀85。

节流阀85的开度通过DC马达等的节流阀促动器86的动作来控制。

此外，在吸气端口73的附近设置有用于产生涡流或滚流的气流控制阀87。

在发动机系统9中设置有本发明的点火装置6。点火装置6由火花塞1、点火线圈2、控制电路部3、电子控制装置4、直流电源5构成，控制火花塞1的动作(即，进行发动机7中的点火控制)。

火花塞1通过来自点火线圈2的高电压的施加而在气缸701内产生火花放电，进行混合气的点火。在本发明中，火花塞1的构成不特别限定，可以适当地使用所谓的火花放电式的公知的火花塞。

在本发明中，在气缸701内产生强气流、或者被导入到气缸内的燃料和空气的混合气的浓度较稀薄而难点燃的条件下，通过在放电开始后从设置于控制电路部3内的辅助电源33向点火线圈2重叠地投入能量，也能够实现放电的维持。

控制电路部3控制从点火线圈2向火花塞1的放电，从而使火花塞1产生用于使气缸701内的燃料混合气点火的火花放电。电子控制装置4(以下称为ECU4)是所谓的发动机ECU(ECU是ElectronicControlUnit的简称)，根据基于旋转速度传感器793等后述的各种传感器79(791～796)的输出而取得的发动机7的运转状态(以下简称为“发动机参数”)，控制包括喷射器78及控制电路部3在内的各部的动作。

关于更具体的点火控制方法，参照图3在后面说明。

ECU4基于取得的发动机参数，生成及输出点火信号IGt及放电期间信号IGw。

该点火信号IGt及放电期间信号IGw规定与气缸701内的气体状态和所需要的发动机7的输出(这些随着发动机参数而变化)相应的、最佳的点火时期及放电电流。

旋转速度传感器793是用于检测(取得)发动机旋转速度(也称为发动机转速)Ne的传感器。

该旋转速度传感器793安装在发动机缸体70上，产生与伴随着活塞72的往复运动而旋转的未图示的曲柄轴的旋转角度相应的脉冲状的输出。

冷却水温传感器794是用于检测(取得)在水套702内流通的冷却液的温度即冷却水温Tw的传感器，安装在发动机缸体70上。

气流计795是用于检测(取得)吸入空气量Ga(在吸气管81内流通并被导入到气缸701内的吸入空气的质量流量)的传感器。该气流计795在比节流阀85更靠吸气流通方向的上游侧安装在吸气管81上。吸气压传感器796是用于检测(取得)吸气管81内的压力即吸气压Pa的传感器，安装在缓冲罐810上。

节流阀开度传感器792是产生与节流阀85的开度(节流阀开度THA)对应的输出的传感器，内置于节流阀促动器86。油门位置传感器791产生与未图示的油门的操作量(油门操作量ACCP)对应的输出。

＜第1实施方式＞

参照图2说明本发明的第1实施方式中的点火装置6的概要。

点火装置6包括：火花塞1，产生火花放电而将导入到发动机7的气缸内的混合气点火；点火线圈2，向火花塞1施加高电压并供给放电能量；控制电路部3，控制向点火线圈2的能量供给；ECU4，根据发动机7的运转状况，输出点火信号IGt及放电期间信号IGw，对控制电路部3进行控制；以及直流电源5。

火花塞1具备隔着省略图示的绝缘件而对置的一对电极，一个电极接地，另一个电极与点火线圈20的二次绕组21的接地侧端子211连接。

本发明的点火装置6向设置于上述发动机7的每个气缸701的火花塞1施加高电压而产生火花放电，将导入到气缸701内的混合气点火。

一般来说，在所谓的晶体管点火中，通过直流电源5的电源电压进行一次绕组20的充电，对点火用开关30进行开闭，在二次绕组21产生极高的二次电压V2，从而在早期发生放电，但是在由于气缸701内的高气流而放电被拉长的情况下，放电期间变短，点燃可能会变得不稳定。

但是，在本发明的点火装置6中，在放电开始后通过来自辅助电源33的放电而进行能量投入，从而能够延长放电期间而实现点燃的稳定性。

直流电源5使用车载电池或通过调节器等对交流电源进行直流变换的公知的直流稳定化电源等，例如供给12V、24V等恒定的直流电压。

点火线圈2具备卷绕了规定的一次匝数N1的一次绕组20和卷绕了规定的二次匝数N2的二次绕组21。

如周知那样，该点火线圈2通过在一次绕组20中流通的一次电流I1的增减，在二次绕组21中产生一次电压V1的匝数比(N＝N2/N1)倍的二次电压V2。

在作为一次绕组20的第一端的高电压侧端子200(也可以称为非接地侧端子)侧连接着直流电源5中的非接地侧输出端子(具体地说，+端子)。另一方面，作为一次绕组20的第二端的低电压侧端子201(也可以称为接地侧端子)侧经由点火用开关30与接地侧连接。即，直流电源5在点火用开关30接通时，使一次绕组20中流通以从高电压侧端子200侧朝向低电压侧端子201侧的方向为正的一次电流I1。

二次绕组21中的第一端侧的非火花塞侧端子210经由二极管22与接地侧连接。

该二极管22的阳极与二次绕组21中的非接地侧端子210侧连接，以将二次电流(放电电流)规定为从火花塞1朝向二次绕组21(即，图中的电流I2成为负的值)的方向。

另一方面，二次绕组21中的第二端侧的火花塞侧端子211与火花塞1连接。

二极管22限制点火线圈2的二次绕组21中流动的二次电流I2的朝向。

控制电路部3由点火用开关30、充电用开关31、放电用开关32、辅助电源33、驱动电路部34、辅助能量要否判定机构35构成。在本实施方式中，作为辅助电源33设置有能量蓄积线圈330和能量蓄积电容器331。在驱动电路部34中设置有对充电用开关31进行开闭驱动的充电用驱动器340和对放电用开关32进行开闭驱动的放电用驱动器341。

点火用开关30使用作为MOS栅极构造晶体管的IGBT(IGBT是InsulatedGateBipolarTransistor的简称)等半导体开关元件。

点火用开关30具有：点火用控制端子30G(栅极)、点火用电源侧端子30C(集电极)、点火用接地侧端子30E(发射极)。

点火用开关30基于输入至栅极30G的点火信号IGt，对发射极集电极间的导通进行开闭控制。

在本实施方式中，点火用电源侧端子30C与一次绕组20的低电压侧端子201侧连接，点火用接地侧端子30E接地。

进而，以在点火用开关30的集电极30C和发射极30E之间旁通的方式安装有回流二极管301。

回流二极管301是在点火用开关30的集电极30C和发射极30E之间允许从发射极30E侧(接地侧)朝向集电极30C侧(电源侧)的电流、并阻止反向的电流的整流元件。

回流二极管301的阴极与点火用开关30的集电极30C连接，阳极与发射极30E连接。

回流二极管301在点火用开关30断开而发射极集电极间的导通被切断时，形成允许从点火用开关30的发射极侧朝向集电极侧的方向的电流的流通的回流路径，在点火线圈2的一次绕组20中流动从接地侧端子201侧朝向非接地侧端子200侧的方向的电流。

充电用开关31使用作为MOS栅极构造晶体管的IGBT等的半导体开关元件。

充电用开关31具有：充电用控制端子31G(栅极)、充电用电源侧端子31C(集电极)、充电用接地侧端子31E(发射极)。充电用开关31基于从充电用驱动器340输入至栅极31G的充电控制信号VG₃₁，对发射极集电极间的导通进行开闭控制。

在本实施方式中，充电用开关31的集电极31C经由二极管332与放电用开关32的漏极32D连接。

二极管332的阳极与充电用开关31的集电极31C连接，从而允许从充电用开关31的集电极31C朝向放电用开关32的漏极32D的方向的电流的流通。此外，充电用开关31的发射极31E侧接地。

放电用开关32使用MOSFET(MOSFET是MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor的简称)等半导体开关元件。

放电用开关32分别具有放电用控制端子32G(栅极)、放电用电源侧端子32D(漏极)、放电用接地侧端子32S(源极)。放电用开关32基于从放电用驱动器341输入至放电用控制端子32G的放电控制信号VG₃₂，对栅极源极间的导通进行开闭控制。

另外，在本实施方式中，作为放电用开关32示出了使用n沟道MOSFET的例子，但是不限于此。可以适当采用所谓的功率晶体管。在点火用开关30、充电用开关31中也同样。

在本实施方式中，放电用开关32的源极32S经由二极管333与一次绕组20中的低电压侧端子201侧连接。该二极管333的阳极与放电用开关32的源极32S连接，从而允许从放电用开关32的源极32S侧朝向一次绕组20的低电压侧端子201侧的方向的电流的流通。

本实施方式中的辅助电源33由能量蓄积线圈330、能量蓄积电容器331、二极管332构成。

二极管332对从能量蓄积线圈330向能量蓄积电容器331的电流的流动进行整流，在从能量蓄积电容器331放电时阻止向能量蓄积线圈330的逆流。

能量蓄积线圈330是通过充电用开关31的接通而蓄积电磁能量的电感器。该能量蓄积线圈330的第一端的电源侧端子330V与直流电源5的非接地侧输出端子(+端子)连接，第二端的接地侧端子330G与充电用开关31中的充电用电源侧端子31C连接。

进而，在安装于充电用开关31的集电极31C和放电用开关32的漏极32D之间的二极管332之间，相对于充电用开关31并联地设置有能量蓄积电容器331，非接地侧端子331V与二极管332的阴极连接，接地侧端子331G接地。

能量蓄积电容器331是蓄积从能量蓄积线圈330放电的能量的电容器。

本实施方式中的驱动电路部34包括对充电用开关31进行开闭驱动的充电用驱动器340和对放电用开关32进行开闭驱动的放电用驱动器341。

另外，点火用开关30能够通过根据发动机7的运转状况而从ECU4发出的点火信号IGt来直接驱动，所以未设置驱动电路部，但是也可以与充电用开关31同样地，设置根据点火信号IGt来发出点火控制信号VG₃₀的驱动电路部。

充电用驱动器340接受根据发动机7的运转状况从ECU4发出的点火信号IGt，产生以规定的周期切换高低的由高频脉冲构成的充电驱动信号VG₃₁，对充电用开关31进行开闭驱动。

此外，从ECU4发出从点火信号IGt的下降沿起延迟规定的延迟时间τ(数μs～数十μs)、经过放电期间Tw后下降的放电期间信号IGw，在放电期间信号IGw为接通的期间，禁止充电用开关31的开闭驱动。

在本实施方式中，与点火信号IGt的上升沿同步地开始驱动器340的开闭驱动，与点火信号IGt的下降沿同步地停止驱动器340的开闭驱动，在点火信号IGt成为接通的期间，能量蓄积电容器331被充电。

但是，能量蓄积电容器331的充电并不限于点火信号IGt的接通期间，只要是在放电期间信号IGw成为接通的期间以外，可以在任何时候进行。

此外，本实施方式中的辅助电源33与充电用开关31一起构成所谓的升压Dc-Dc转换器，通过充电用开关31的开闭，反复进行向能量蓄积线圈330的充电和放电，一边将放电电压Vdc(也可以称为充电电压)升压，一边向能量蓄积电容器331重叠地进行充电。

能量蓄积电容器331被充电为比电源电压(例如12V～24V)更高的电压(例如50V～数百V)。

放电用驱动器341具有能够进行放电用开关32的开闭驱动的栅极电压，生成以规定的开闭周期切换高低的由高频脉冲构成的放电控制信号VG₃₂。

放电用驱动器341被输入点火信号IGt、放电期间信号IGw、一次电压判定信号JDG1、二次电流判定信号JDG2。

辅助电源33通过对放电用开关32进行开闭驱动，切换从能量蓄积电容器331的放电和停止，从而能够增强在一次绕组20中流动的一次电流I1，在二次绕组21中产生放电维持电压以上的感应电动势，增强二次电流I2，产生用于使二次绕组21维持放电的放电维持电流，能够防止吹灭。

此外，像本发明这样，通过从一次绕组20的接地侧端子201投入能量，与从二次绕组21侧投入的情况相比，能够以更低的电压投入电磁能量。

进而，如果在点火用开关30的接通中从一次绕组20的高压侧以比电池电压更高的电压投入，则由于向电池的流入电流等而效率变差。

因此，根据本发明，具有能够更有效地投入能量的优良效果。

在本实施方式中，为了适当地控制从辅助电源33的放电，在控制电路部3中作为辅助能量要否判定机构35设置一次电压判定机构350和二次电流判定机构351，将各自的判定结果反馈到放电用驱动器341。

本实施方式中的辅助能量要否判定机构35由一次电压判定机构350和二次电流判定机构351及二次电流检测机构352构成。

在本发明中，通过一次电压判定机构350，在点火信号IGt下降后且放电期间信号IGw上升前的定时监视点火线圈2的一次绕组20的接地侧端子201中的电压V1。

一次电压判定机构350检测点火线圈2的一次绕组20的接地侧端子201中的电压作为一次电压V1，将其与规定的阈值电压V1th比较而进行阈值判定，将其结果作为一次电压判定信号JDG1输入到放电用驱动器341，决定放电能量的投入开始。

进而，二次电流判定机构351将由检测二次电流I2的二次电流检测机构352检测到的二次电流I2与规定的二次电流上限阈值I2thH和二次电流下限阈值I2thL进行比较，将其结果作为二次电流判定信号JDG2反馈到放电用驱动器341，实现放电电流的稳定化。

放电用驱动器341在点火信号IGt为断开、放电期间信号IGw为接通、一次电压判定信号JDG1为接通时，开始放电用开关32的开闭驱动，按照二次电流判定信号JDG2的通断切换放电用开关32的开闭，控制从辅助电源33向点火线圈2的一次绕组20的接地侧端子201的放电。

即，根据本发明，不是根据放电期间信号IGw而一律地开始从辅助电源33的放电，仅在由一次电压判定机构350判断为需要从辅助电源33放电的情况下许可放电，能够抑制过剩的能量供给导致的电极消耗。

此外，通过二次电流判定机构351，无论二次电压V2的大小如何，都能够将来自辅助电源33的放电控制为使放电电流I2收敛在一定的范围内。

＜实施例1＞

参照图3说明点火装置6的工作。

如图3(a)所示，根据发动机7的运转状况而从ECU4发出在指定的定时切换高低的点火信号IGt。

进而，如图3(b)所示，从ECU4发出从点火信号IGt的下降沿起延迟规定的延迟时间τ后上升、在规定的放电期间Tw的期间维持放电的放电期间信号IGw。

在本实施方式中，如图3(c)所示，与点火信号IGt的上升沿同步地生成以规定的周期通断的充电控制信号VG₃₁，充电用开关31进行通断。

在放电用开关32断开的状态下将充电用开关31接通时，从直流电源5向能量蓄积线圈330流动电流，能量蓄积线圈330被充电。

在放电用开关32断开的状态下将充电用开关31断开时，能量蓄积线圈330中蓄积的电磁能量经由二极管332流向能量蓄积电容器331侧，能量蓄积电容器331被充电。

如果在放电用开关32断开的状态下反复进行充电用开关31的开闭，则重叠地进行能量蓄积线圈330的充电和从能量蓄积线圈330向能量蓄积电容器331的放电，如图3(h)所示，能量蓄积电容器331被充电为远比直流电源5的电压更高的放电电压Vdc，能够蓄积电磁能量。

另外，在本实施方式中示出了在点火信号IGt接通的期间将能量蓄积电容器331充电的构造，但是并不需要与点火信号IGt同步地进行能量蓄积电容器331的充电。

只要能够蓄积在规定的放电期间维持放电所需的能量，除了放电期间信号IGw接通的期间，可以在任何时期进行能量蓄积电容器331的充电。

另一方面，如图3(e)所示，与点火信号IGt的通断同步地，点火用开关30进行通断。

通过点火用开关30进行通断而点火线圈2的一次绕组20中流动的一次电流I1被切断时，如图3(f)所示，在一次绕组20中产生高的一次电压V1，并且如图3(g)所示，在二次绕组21侧产生与一次电压V1的匝数比(N＝N2/N1)成比例的极高的二次电压V2。

该二次电压V2被施加到火花塞1，在火花塞间隙间产生绝缘破坏而形成放电路后，如图3(i)中虚线所示，流动大的二次电流I2，到通过点火用开关30的接通而蓄积的磁能完全放出为止(I2成为0A为止)，在火花塞1中产生火花放电。

如图3(a)所示，在从点火信号IGt的下降沿到放电期间信号IGw的上升沿为止的期间，由一次电压判定机构350进行一次电压V1的判定。

这时，点火用开关30、放电用开关32均成为断开的状态。

进而，点火线圈2的二次绕组21的非火花塞侧端子210和火花塞侧端子211之间的二次电压V2根据火花塞1所产生的火花放电的实际的放电距离而变化。

在气缸201内由于强气流而放电电弧被拉长时，放电距离变大，与此相应地二次绕组21的二次电压V2变高。

通过点火线圈2的感应作用，在一次绕组20的接地侧端子201检测到的一次电压V1与二次电压V2的变化成比例地变化。

因此，通过检测一次电压V1，能够预测通过气缸201内流动的气流而变化的二次电压V2。

在判断为不产生放电电弧的拉长的条件的情况下，停止从辅助电源33的放电，或者使放电开始时期延迟，在判断为由于放电电弧的拉长而容易发生吹灭的条件的情况下，使从辅助电源33的放电尽早开始。

通过一次电压判定机构350将一次电压V1和规定的一次电压阈值V1th进行比较，在一次电压V1超过一次电压阈值V1th的情况下，判断为是发生放电的拉长的条件，一次判定信号JDG1成为接通。

另一方面，如图3(b)所示，放电期间信号IGw从点火信号IGt的下降沿起延迟一定的延迟期间τ后上升，一次判定信号JDG1根据各个时刻的运转条件而上升时期变化，所以通过一次判定信号JDG1来修正放电期间信号IGw，由此，能够根据运转状况的变化而开始从辅助电源33的放电。

放电用控制驱动器341被输入点火信号IGt、放电期间信号IGw、一次判定信号JDG1，如图3(d)所示，输出放电控制信号VG₃₂，对放电用开关32进行开闭驱动。

充电用开关31成为断开的状态，通过放电用开关32的开闭，如图3(h)所示，能量蓄积电容器331发生放电，从点火线圈2的一次绕组20的接地侧端子201导入。

由此，在一次绕组20中流动的一次电流I1增加，如图3(i)所示，二次电流增加。

从辅助电源33的放电开始后，通过设置于二次电流判定机构351的二次电流检测电阻352，检测在点火线圈2的二次绕组21中流动的二次电流I2。

二次电流I2由二次电流检测电阻352进行电压变换，作为二次电流变换电压VI2输入至二次电流判定机构351。

在二次电流判定机构351中，将由规定的二次电流上限阈值I2thH和二次电流下限阈值I2thL构成的2个阈值与二次电流I2进行比较，输出二次电流判定信号JDG2。

二次电流I2超过二次电流上限阈值I2thH时，判断为不需要从辅助电源33放电，二次电流I2低于二次电流下限阈值I2thL时，判断为需要从辅助电源33放电，如图3(d)所示，二次电流判定信号JDG2切换通断并输入到放电用驱动器341，放电用开关32的通断被切换。

其结果，无论二次电压V2是否变化，如图3(i)所示，能够以使二次电流I2成为一定的范围的方式进行通电控制。

在本发明的点火装置6中，在难以产生吹灭的条件下，使从辅助电源33的放电延迟，从而抑制过剩的能量供给所导致的电极消耗，另一方面，在容易产生吹灭的条件下，尽早开始从辅助电源33的放电，从点火线圈2的一次绕组20的接地侧端子201注入能量而维持放电，防止吹灭。

进而，对由二次电流检测机构352检测的二次电流I2(V_I2)的变化进行阈值判定，切换从辅助电源33的放电和停止，无论二次电压V2是否变化，都能够将二次电流I2维持为一定的范围。

另外，在从辅助电源33开始放电后，在放电用开关32为断开的状态下，一次电压V1接地而成为0，在放电用开关32为接通的状态下，检测能量蓄积电容器331的放电电压Vdc。

＜第2实施方式＞

参照图4说明第2实施方式中的点火装置6a。

另外，在以下的实施方式中，对于与上述实施方式同样的构成赋予相同的符号，对于不同的部分附加字母下标，所以对于相同的构成省略说明，仅说明特征部分。在其他实施方式中也同样。

在本实施方式中的点火装置6a中，控制电路部3a由点火用开关30、充电用开关31、放电用开关32a、辅助电源33a、驱动电路部34a、辅助能量要否判定机构35a构成。

辅助电源33a对于1个能量蓄积线圈330设置第1、第2能量蓄积电容器331A、331B。

进而，与所述实施方式的不同点在于，作为放电用开关32a，在第1、第2能量蓄积电容器331A、331B分别设置第1、第2放电用开关321、322，根据需要设置第1二极管332A、第2二极管332B、第3二极管333A、第4二极管333B。

此外，驱动电路部34a由对充电用开关31进行开闭控制的充电用驱动器340和对第1、第2放电用开关321、322分别进行开闭驱动的第1、第2放电用驱动器341、342构成。

此外，与所述实施方式同样，也可以设置对点火用开关30进行开闭驱动的点火控制驱动器。

第1、第2放电用驱动器341、342被输入点火信号IGt、IGw、一次电压判定信号JDG1、二次电流判定信号JDG2。

在所述实施方式中，对一次电压V1进行阈值判定而决定放电开始时期，在本实施方式中，除此之外还进行第1、第2能量蓄积电容器331A、332A的切换。

如前述那样，在从点火信号IGt的下降沿到放电期间信号IGw的上升沿为止的延迟时间τ的期间，一次电压V1和二次电压V2和与一次绕组20的匝数N1和二次绕组21的匝数N2的匝数比(N＝N2/N1)成比例，N＝N2/N1＝V2/V1的关系成立，通过在延迟时间τ的期间检测一次电压V1，能够预测二次电压V2。

另一方面，在放电开始后第1放电用开关321成为接通时，一次电压V1与第1能量蓄积电容器331A的第1放电电压Vdc1相等，在第2放电用开关322成为接通时，一次电压V1与第2能量蓄积电容器331A的第2放电电压Vdc2相等。

因此，通过检测一次电压V1，能够监视辅助电源33a的能量余量。

与所述实施方式同样，基于一次电压V1的判定结果来开始从第1能量蓄积电容器331的放电，通过二次电流I2的判定结果，以使二次电流I2成为一定的范围的方式进行从第1能量蓄积电容器331的放电后，在第1放电电压Vdc1低于规定的放电电压阈值Vdc1th的情况下，停止第1放电用驱动器，开始第2放电用驱动器的驱动，切换到从第2能量蓄积电容器332的放电。

此外，在一次电压V1的判定中，在判断为气缸701内难以发生吹灭的条件的情况下，也可以不进行从第2能量蓄积电容器332的放电。

＜实施例2＞

参照图5、图6A说明作为实施例2示出的、本发明的第2实施方式中的点火装置6a的基本工作及其效果。

在图5中，(a)表示点火信号IGt，(b)表示放电期间信号IGw，(c)表示充电用开关31的开闭状态，(d)表示第1放电用开关321的开闭状态，(e)表示第2放电用开关322的开闭状态，(f)表示点火用开关30的开闭状态，(g)表示第1放电电压Vdc1的变化，(h)表示第2放电电压Vdc2的变化，(i)表示投入的能量E的累积量，(j)表示一次电压V1的变化，(k)表示二次电压V2的变化，(L)表示二次电流I2的变化。

如图5(a)所示，从ECU4发出与发动机的点火时期相应的点火信号IGt。

如图5(b)所示，从ECU4发出根据发动机的运转状况而预先设定的放电期间信号IGw。

如图5(c)所示，与点火信号IGt的上升沿同步地对充电用开关31进行开闭驱动，与下降沿同步地停止充电用开关31的驱动。

如图5(g)所示，通过充电用开关31的开闭驱动，从能量蓄积线圈330放出的电磁能量被重叠地充电到第1能量蓄积电容器331A，第1能量蓄积电容器331A的第1放电电压Vdc1上升。

同时，如图5(h)所示，通过充电用开关31的开闭驱动，从能量蓄积线圈330放出的电磁能量被重叠地充电到第2能量蓄积电容器331B，第2能量蓄积电容器331B的第2放电电压Vdc2上升。

另外，在充电结束时，第1放电电压Vdc1和第2放电电压Vdc2成为相等的电压Vdc(例如100V)。

如图5(f)所示，与点火信号IGt的上升沿同步地点火用开关30成为接通，与点火信号IGt的下降沿同步地点火用开关30成为断开。

如图5(i)所示，通过点火用开关30的切断，一口气投入高的能量。

其结果，如图5(j)所示，通过点火用开关30的断开，点火线圈2的一次绕组20中流动的一次电流I1急剧变化，由此，一次绕组20的一次电压V1急剧上升。

如图5(k)所示，由于点火线圈2的一次绕组20中流动的电流突然变化，在二次绕组21中产生极高的二次电压V2，火花塞7电极间形成的空间的绝缘被破坏而发生放电。

这时，如图5(L)所示，流动大的二次电流I2。

另一方面，在放电开始之后，如图5(b)所示，放电期间信号IGw立即上升。

这样，如图5(d)所示，与放电期间信号IGw的上升同步地，放电用开关321进行开闭驱动。

如图5(g)所示，在充电用开关31、点火用开关30为断开的状态下，通过放电用开关321的开闭驱动，第1放电电压Vdc1变化。

这时，产生的电流在一次绕组20中流动，如图5(i)所示，作为放电维持能量被投入，如图5(L)所示，抑制二次电流I2的下降，以维持火花塞1的电极间的放电。

如图5(j)所示，通过放电开始，一次电压V1一口气下降，但是随着气流导致的放电的拉长，放电空间的电阻渐渐上升，超过规定的放电电压阈值Vdc1th时，放电电流变得难以流动，但是通过从一次电压判定机构350a输出的判定信号JDG3而开始从第2能量蓄积电容器331B放电，所以如图5(e)所示，第2放电用开关322进行开闭驱动。

通过第2放电用开关322的开闭驱动，如图5(h)所示，第2放电电压Vdc2变化。

因此，通过第1能量蓄积电容器331A和第2能量蓄积电容器331B的重叠驱动，如图5(i)所示，投入能量E增加，如图5(j)所示，一次电压V1的上升被抑制，从而抑制了吹灭。

此外，放电期间Tw1存储在预先设定的映射图中，是根据运转状况而选择的一定的期间，从第1能量蓄积电容器331A的放电，通过在延迟时间τ的期间由一次电压判定机构350a对一次电压V1进行了阈值判定的一次电压判定信号JDG1，将放电开始时期决定为与实际的运转状况相应的适当的定时，从第2能量蓄积电容器331B投入放电维持能量的第2放电期间Tw2，在放电开始后第1放电用开关321接通时，由一次电压判定机构350a将检测到的第1放电电压Vdc1和规定的放电电压阈值Vdc1th进行比较，根据实际检测到的Vdc1成为放电电压阈值Vdc1th以下的定时而增减。

进而，与所述实施方式同样，从辅助电源33a开始放电后，通过二次电流检测机构352检测二次电流I2，由二次电流判定机构351对二次电流I2进行阈值判定，切换二次电流判定信号JDG2的输出以使二次电流I2成为一定的范围，进行从第1、第2放电用驱动器341、342输出的放电控制信号VG₃₂₁、VG₃₂₂的高低的切换。

由此，即使二次电压V2因气缸201内流动的气流的变化而变动，也能够将二次电流I2维持为一定的范围。

因此，在发明的点火装置6，不会过剩地供给维持放电所需的能量。

在本发明中，点火线圈2的一次绕组20的一次电压V1和二次绕组21中产生的二次电压V2之比V1/V2与一次绕组20的匝数N1和二次绕组21的匝数N2之比N1/N2大体相当，通过监视一次电压V1，能够预测个体差或运转状况的差异所导致的二次电压V2的变化，不仅能够应对运转状况的变化，还能够实施与个体差的影响对应的细致的点火控制。

其结果，如图7A中作为实施例2所示，在燃烧室内的气流较弱的情况下，即使仅是来自辅助电源33的击穿放电和来自第1能量蓄积电容器331A的放电，放电电弧ARK也不会被拉长，所以击穿放电后的一次电压V1的上升平稳，即便使从第2能量蓄积电容器331B的能量供给延迟而实施短期间的充放电，也能够实现稳定的点燃。

＜实施例3＞

进而，在图7B中作为实施例3，说明在燃烧室内产生强缸内气流的情况下的本发明的效果。

另外，对于与实施例2相同的工作省略说明，仅说明特征点。

在燃烧室内产生强气流的情况下，如图7B所示，放电电弧ARK被拉长，二次电压V2在早期上升。

这时，二次电压V2的变化和一次电压V1的变化相关联，在延迟时间τ的期间由一次电压判定机构350a监视一次电压V1，从而能够预测二次电压V2的变化。

因此，在早期V1超过规定的一次电压阈值V1th的情况下，迅速开始第2放电用开关322的开闭开始，从第1能量蓄积电容器331A和第2能量蓄积电容器331B中选择能量高的电容器而实施能量投入。

其结果，如图7B所示，投入了足够维持二次电流I2的能量，不会发生吹灭，能够实现稳定的点燃。

＜比较例1＞

参照图6A、图8A说明比较例1的问题点。

在比较例1中，为了使以往的进行多重放电的点火装置的问题点更加明确，在本发明的点火装置9中，不反馈一次电压V1的监视结果，在燃烧室内未产生强气流的状态下，如图6(d)、图6(e)所示，从放电开始之后，不仅第1能量蓄积电容器331A，还以一定的开闭周期进行从第2能量蓄积电容器331B的放电。

其结果，在比较例1中可知，如图6A(i)所示，投入能量被过剩地供给，如图8A所示，强的放电电弧被持续地维持，这成为引起火花塞1的电极消耗的主要原因。

此外，如以往的点火装置那样，监视电源电压，将施加给火花塞的电压平均化的情况下，在难以维持放电的状况下，能够发挥维持放电的效果，但是在容易点燃的运转状况下，由于过剩的能量供给而引起电极消耗。

＜比较例2＞

按照图6B、图8B说明比较例2的问题点。

在比较例2中，为了使以往的点火装置的问题点更加明确，如图6B(d)、图6(e)所示，在本发明的点火装置6中，在强制停止了从第2能量蓄积电容器331B的放电的状态下，在燃烧室内产生强的缸内气流的条件下，进行了点火试验。

在比较例2中，将一次电压判定信号JDG1、放电电压判定信号JDG3、强制地断开，并且在放电开始后，不反馈二次电流判定信号JDG2，以一定的开闭周期对第1放电用开关321进行开闭控制，不反馈点火线圈2的一次电压V1、第1放电电压Vdc1及二次电流I2的监视结果。

其结果，在比较例2中，按照点火信号IGt在火花塞1中产生火花放电，通过从辅助电源33a的放电，能够一定程度地维持放电。

但是，在比较例2中，由于从第2能量蓄积电容器331B的放电停止，所以在燃烧室内产生强的气流时，如图8B所示，放电电弧ARK被拉长，在早期二次电压V2上升，难以维持放电，放电电弧被拉长，如图6B(j)、图6(k)、图6(L)所示，发生放电的吹灭及再放电。

这时，二次电流I2瞬间中断，出现仿佛进行了开关那样的状态而发生再放电。

因此，从第1能量蓄积电容器331A供给的放电能量不持续地供给到相同的混合气，而是消耗在放电空间的绝缘破坏上，未进行充分的火炎成长，火炎核FLK被吹灭，可能会导致灭火。

＜变形例＞

参照图9A、图9B说明本发明的第2实施方式中的点火装置的第1及第2变形例6b、6c。

在上述实施方式中的点火装置6a中，示出了第1能量蓄积电容器331A、第2能量蓄积电容器331B分别与第1、第2二极管332A、332B连接，第1、第2放电用开关321、322分别与第3、第4二极管333A、333B连接，但是在第1变形例中的点火装置6b中，如图9A所示，由第1能量蓄积电容器331A和第2能量蓄积电容器331B共用第1二极管332A，在第2变形例的点火装置6c中，还由第1放电用开关321和第2放电用开关322共用第3二极管333A。

像这样，第1、第2能量蓄积电容器331A、331B及第1、第2放电用开关321、322兼用第1、第3二极管332A、333A，由此，在各元件中流动的电流量变大，所以与上述实施方式中的点火装置6a相比，对各元件要求的容量变大，但是能够发挥与上述实施方式同样的效果，并且能够减少零件个数。

此外，在本实施方式中，示出了将放电期间信号IGw还发送给第2放电用驱动器342，在放电期间信号IGw、一次电压判定信号JDG1、放电电压判定信号JDG3均成为接通的情况下，开始从第2能量蓄积电容器331B的放电，但是在第1变形例的点火装置6b中，不向第2放电用驱动器342发送放电期间信号IGw，仅通过第1放电电压判定信号JDG3来开始第2放电用驱动器的驱动。

通过这样的构成，也能够发挥与上述实施方式同样的效果。

此外，在本实施方式中，示出了从第1能量蓄积电容器331A和第2能量蓄积电容器331B重叠地进行放电的例子，但是也可以仅从某一方进行放电。

进而，除了第2能量蓄积电容器331B、第2放电用开关322以及所需的二极管之外，也可以并列地设置与这些同样构成的第3、第4能量蓄积电容器331C、331D、第3、第4放电用开关323、324以及所需的二极管。虽然零件个数增加，但是能够减小各元件的容量，所以有时能够减少总成本，能够进行更细致的供电。

另外，在上述实施方式中，示出了将多个辅助电源33与点火线圈2的一次绕组20的下游侧连接的例子，但是也可以设置在上游侧。但是，这种情况下需要考虑整流元件和开闭元件的极性。

此外，升压电路也可以不是共用电路，而是分别设置。

进而，关于点火信号IGt及放电期间信号IGw示出了直接使用来自ECU4的信号的例子，但是也可以设置驱动电路部，将升压动作时间和点火线圈时间分开。

＜第3实施方式＞

参照图10说明本发明的第3实施方式中的点火装置6d。

点火装置6d由火花塞1、点火线圈2、控制电路部3d、ECU4d、直流电源5构成，控制电路部3d由点火用开关30、充电用开关31、放电用开关32、辅助电源33d、驱动电路部34d、辅助能量要否判定机构35d构成。

在本实施方式中，与第1实施方式的不同点在于，作为辅助电源33d仅具备能量蓄积线圈330而取消了能量蓄积电容器331，并且将辅助能量要否判定机构35d设置在ECU4d中。

本实施方式中的驱动电路部34d与ECU4连接，以接收从ECU4输出的点火信号IGt及放电期间信号IGw。

此外，驱动电路部34d与点火用控制端子30G、充电用控制端子31G及放电用控制端子32G连接，以控制点火用开关30、充电用开关31、放电用开关32。该驱动电路部34d基于接收的点火信号IGt及放电期间信号IGw，将点火信号IGt、充电控制信号VG₃₁及放电控制信号VG₃₂分别输出到点火用控制端子30G、充电用控制端子31G及放电用控制端子32G。

进而，在本实施方式中，在ECU4d中设置有辅助能量要否判定机构35d，进行一次电压V1、放电电压Vdc及二次电流I2的阈值判定，从ECU4d向驱动电路部34d输出一次电压判定信号JDG1、二次电流判定信号JDG2、放电电压判定信号JDG3。

此外，在本实施方式中取消了能量蓄积电容器331，所以仅通过放电用开关32的开闭无法进行向能量蓄积线圈330的再充电。

因此，通过点火用开关30的开闭而开始放电后，控制驱动电路部34d而交替地将放电用开关32和充电用开关31开闭。

＜动作说明＞

以下，参照图11A及图11B说明本实施方式的构成的动作(作用·效果)。在图11A及图11B的时序图中，“Vdc”表示第放电用开关32的漏极32D的电压，“I1”表示一次电流，“I2”表示二次电流。

另外，在图中，在一次电流“I1”及二次电流“I2”的时序图中，图10中箭头所示的方向为正的值。此外，与其他实施方式同样，点火信号IGt、放电期间信号IGw、点火信号IGt(VG₃₀)、充电控制信号VG₃₁及放电控制信号VG₃₂在图中向上方立起的状态为“H”，向下方垂下的状态为“L”。

ECU4d根据基于旋转速度传感器793等的各种传感器79的输出而取得的发动机参数，控制包括喷射器78及控制电路部3在内的发动机系统10中的各部分的动作。在此，详细说明点火控制，ECU4d基于取得的发动机参数，生成点火信号IGt及放电期间信号IGw。然后，ECU4d将生成的点火信号IGt及放电投入期间信号IGw向驱动电路部34d输出。此外，在本实施方式中，向ECU4d输入一次电压V1、放电电压Vdc、二次电流I2，将分别进行了阈值判定后的一次电压判定信号JDG1、放电电压判定信号JDG3、二次电流判定信号JDG2输出到驱动电路部34d。

另外，在本实施方式中，能量投入期间信号IGw在点火信号IGt从H电平下降为L电平的同时，从L电平上升为H电平。

驱动电路部34d接收到从ECU4d输出的点火信号IGt及能量投入期间信号IGw后，基于这些信号，输出用于控制点火用开关30的通断的点火控制信号VG₃₀、用于控制充电用开关31的通断的充电控制信号VG₃₁、以及用于控制放电用开关32的通断的放电控制信号VG₃₂。

另外，在本实施方式中，点火控制信号VG₃₀与点火信号IGt相同。因此，驱动电路部34d将接收的点火信号IGt原样向点火控制信号VG₃₀的栅极30G输出。

另一方面，充电控制信号VG₃₁及放电控制信号VG₃₂基于从ECUd接收的放电期间信号IGw、一次电压判定信号JDG1、放电电压判定信号JDG3及二次电流判定信号JDG2而生成。因此，驱动电路部34d将充电控制信号VG₃₁及放电控制信号VG₃₂向充电用开关31的栅极31G或放电用开关32的栅极32G输出。

在此，在本实施方式中，根据一次电压判定机构350d的判定结果而判定是否需要从辅助电源33d放电之后，在放电期间信号IGw上升为H电平的同时，充电控制信号VG₃₁上升为H电平，并且是能量投入期间信号IGw在H电平的期间以规定的周期反复上升的、接通占空比为一定(1：1)的矩形波脉冲状的信号。此外，放电控制信号VG₃₂是在放电期间信号IGw为H电平的期间，与充电控制信号VG₃₁交替地反复上升的、接通占空比为一定(1：1)的矩形波脉冲状的信号。

即，如图11A所示，在充电控制信号VG₃₁从H电平下降为L电平的同时，放电控制信号VG₃₂从L电平上升为H电平。此外，在放电控制信号VG₃₂从H电平下降为L电平的同时，充电控制信号VG₃₁从L电平上升为H电平。

以下，参照图11A，在时刻t1点火信号IGt上升为H电平时，与此对应地，点火控制信号VG₃₀上升为H电平，由此，点火用开关30接通。这时，放电期间信号IGw为L电平，所以充电用开关31及放电用开关32断开。由此，一次绕组20中的一次电流I1开始流通。

像这样，在点火信号IGt上升为H电平的时刻t1-t2的期间，点火线圈2被充电。然后，在时刻t2点火信号IGt从H电平下降为L电平而点火用开关30断开时，到此为止在一次绕组20中流通的一次电流突然切断。这样，点火线圈2放电，在二次绕组21产生大的二次电流I2即放电电流。由此，火花塞1开始点火放电。

在此，时刻t2开始点火放电之后，在以往的放电控制中(或者在能量投入期间信号IGw不上升为H电平而维持L电平的运转条件下)，如虚线所示，在该状态下放电电流会随着时间经过而接近零，衰减到无法维持放电的程度。

关于这一点，在本动作例中，在时刻t2点火信号IGt从H电平下降为L电平，同时放电期间信号IGw从L电平上升为H电平。这样，首先，放电控制信号VG₃₂维持L电平，充电控制信号VG₃₁上升为H电平。即，在放电用开关32断开的状态下，充电用开关31接通。由此，在能量蓄积线圈330中蓄积电磁能量。

然后，在充电控制信号VG₃₁从H电平下降为L电平的同时，放电控制信号VG₃₂上升为H电平。这时，在充电用开关31断开而能量蓄积线圈330的放电电压Vdc升压的同时，放电用开关32接通。这样，从能量蓄积线圈330放出的电磁能量从低电压侧端子201侧供给至一次绕组20。由此，在点火放电中，投入能量所引起的一次电流流通。

这样，从能量蓄积线圈330向一次绕组20供给一次电流时，对于到此为止流通的放电电流I2，重叠了伴随着该一次电流的供给的追加量。由此，放电电流I2被良好地确保为能够维持点火放电的程度。

这样的能量蓄积线圈330中的电磁能量的蓄积和伴随着从能量蓄积线圈330的一次电流的供给的放电电流的重叠，通过交替地输出充电控制信号VG₃₁的接通脉冲和放电控制信号VG₃₂的接通脉冲，到能量投入期间信号IGw从H电平下降到L电平的时刻t4为止重复进行。

即，如图11A所示，每当充电控制信号VG₃₁的脉冲上升，在能量蓄积线圈330中蓄积电磁能量。并且，每当放电控制信号VG₃₂的脉冲上升，通过从能量蓄积线圈330供给的投入能量而依次追加一次电流I1，与此对应地，依次追加放电电流I2。

像这样，在本实施方式的构成中，能够良好地维持放电电流而不产生所谓的“吹灭”。此外，在本实施方式的构成中，省略了特开2007-231927号公报所记载的以往构成中的电容器。因此，根据本实施方式，能够通过比以往简单的装置构成来良好地抑制所谓的“吹灭”的发生和伴随于此的点火能量的损失。

在本实施方式中，也能够发挥与所述实施方式同样的效果。

＜变形例＞

以下说明本实施方式的变形例。另外，上述的实施方式的一部分及多个变形例的全部或一部分，在技术上不矛盾的范围内能够适当地复合应用。

此外，例如ECU4d中的一部分功能块可以与驱动电路部34d一体化。

或者，驱动电路部34d可以按照每个开关元件分割。

这种情况下，在点火控制信号VG₃₀为点火信号IGt时，也可以不经由驱动电路部34d，点火信号IGt从ECU4d直接输出到点火用开关30的栅极30G。

如图10所示，在本实施方式中，在放电用开关32的输入侧(即漏极32D)通过充电用开关31及能量蓄积线圈330形成所谓的返驰型的升压电路。

本发明不限于上述的实施方式所例示的具体的动作。在本实施方式中，按照以规定的占空比切换高低的脉冲信号来切换能量蓄积线圈330的充放电，但是也可以与所述实施方式同样，设置二次电流判定机构351，该二次电流判定机构351通过将由放电电流检测电阻352检测的放电电流I2与规定的电流阈值I2thH、I2thL进行比较，判定从能量蓄积线圈330的一次电流的供给(充电用开关31的断开及放电用开关32的接通)，使得二次电流成为一定的范围。

说明图11B所示的变形例。

在本实施方式中，在放电电流(二次电流I2)成为规定的二次电流下限阈值I2thL以下时，执行向一次绕组20中的低电压侧端子的一次电流的供给，在成为规定的二次电流阈值I2thH以上时，停止一次电流的供给。

具体地说，将通过二次电流检测电阻352进行了电压变换的二次电流I2输入到磁滞比较器，将输出与经由规定的分压电阻反馈来的阈值电压进行比较，从而调整为一定的范围内。

通过一次电压判定机构350a对一次电压V1进行阈值判定，判定标志JDG1从“0”上升为“1”，在此期间，重复进行向作为辅助电源33d设置的能量蓄积线圈330的充电和放电。

这时，通过二次电流判定机构351将二次电流I2与规定的二次电流上限阈值I2thH、二次电流下限阈值I2thL进行比较，放电控制信号VG₃₂及充电控制信号VG₃₁交替地接通。由此，从能量蓄积线圈330向一次绕组20进行一次电流的供给。

除此之外，对于没有特别提到的变形例，在不改变本发明的本质部分的范围内，当然也包含在本发明的技术范围内。

此外，构成解决本发明的课题的手段的各要素中的、作用·功能性地表现的要素，除了上述的实施方式或变形例所公开的具体构成及其均等物之外，也包括能够实现该作用·功能的任何构成。

符号的说明：

1…火花塞

2…点火线圈

20…一次绕组

200…高电压侧端子(非接地侧端子)

201…低电压侧端子(接地侧端子)

21…二次绕组

210…非火花塞侧端子(非接地侧端子)

211…火花塞侧端子(接地侧端子)

3…控制部

30…点火用开关

30C…点火用电源侧端子(集电极)

30G…点火用控制端子(栅极)

30E…点火用接地侧端子(发射极)

31…充电用开关

31C…充电用电源侧端子(集电极)

31G…充电用控制端子(栅极)

31E…充电用接地侧端子(发射极)

32…放电用开关

32D…放电用电源侧端子(漏极)

32G…放电用控制端子(栅极)

32S…放电用接地侧端子(源极)

33…辅助电源

330…能量蓄积线圈

330V…线圈电源侧端子

330G…线圈接地侧端子

331…能量蓄积电容器

332、333、334…整流元件(二极管)

34…驱动电路部

340…充电用驱动器

341…放电用驱动器

35…辅助能量要否判定机构

350…一次电压判定机构

351…二次电流判定机构

352…二次电流检测机构

4…电子控制装置(ECU)

5…直流电源

6…点火装置

7…发动机(内燃机)

8…吸排气机构

9…发动机系统

IGt…点火信号

VG₃₁…充电控制信号

VG₃₂…放电控制信号

IGw…放电期间信号

JDG1…一次电压判定信号

JDG2…二次电流判定信号

Claims

1.一种点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，具备：

火花塞(1)，在发动机(7)的气缸(701)内使燃料混合气点火；

直流电源(5)；

点火线圈(2)，具备一次绕组(20)和二次绕组(21)，所述一次绕组(20)的一端的高电压侧端子(200)与该直流电源连接，所述二次绕组(21)以相对于该一次绕组的一次匝数(N1)为规定的匝数比(N＝N2/N1)的二次匝数(N2)卷绕，通过在所述一次绕组中流动的一次电流(I1)的增减，在所述二次绕组中产生高的二次电压(V2)，所述二次绕组的一端的火花塞侧端子(211)与所述火花塞连接；

控制电路部(3)，控制从所述点火线圈向所述火花塞的放电；以及

电子控制装置(ECU4)，根据所述发动机的运转状况，产生指示点火时期的点火信号(IGt)和指示从辅助电源的放电开始的放电期间信号(IGw)，

所述控制电路部具备：

辅助电源(33)，至少具有通过所述直流电源充电的能量蓄积线圈(330)；

点火用开关(30)，具有点火用控制端子(30G)、点火用电源侧端子(30C)、点火用接地侧端子(30E)，是基于输入至所述点火用控制端子的所述点火信号(IGt)来对所述点火用电源侧端子和所述点火用接地侧端子之间的导通进行开闭控制的半导体开关元件，所述点火用电源侧端子与所述一次绕组的另一端侧的接地侧端子(201)连接，并且所述点火用接地侧端子接地，对从所述直流电源向所述点火线圈的通电进行开闭控制，对从所述点火线圈向所述火花塞的放电开始进行控制；

充电用开关(31)，具有充电用控制端子(31G)、充电用电源侧端子(31C)、充电用接地侧端子(31E)，是基于输入至所述充电用控制端子的充电控制信号(VG₃₁)来对所述充电用电源侧端子和所述充电用接地侧端子之间的导通进行开闭控制的半导体开关元件，对从所述直流电源向所述辅助电源的充电进行控制；

放电用开关(32)，具有放电用控制端子(32G)、放电用电源侧端子(32C)、放电用接地侧端子(32E)，是基于输入至所述放电用控制端子的放电控制信号(VG₃₂)来对所述放电用电源侧端子和所述放电用接地侧端子之间的导通进行开闭控制的半导体开关元件，对从所述辅助电源向所述点火线圈的放电进行控制；

驱动电路部(35)，按照所述点火信号和放电期间信号，对所述点火用开关、所述充电用开关及所述放电用开关的开闭进行控制；以及

辅助能量要否判定机构(35)，判定是否需要从所述辅助电源投入能量，

在通过所述充电用开关的接通而在所述能量蓄积线圈中蓄积电磁能量、并且通过所述点火用开关的断开而开始的所述火花塞的点火放电中，在由辅助能量要否判定机构判断为需要从所述辅助电源放电时，对所述充电用开关及所述放电用开关进行开闭控制，由所述辅助电源从所述一次绕组的低电压侧端子供给电磁能量而使所述一次电流变化，从而使所述二次绕组中流动的二次电流增减。

2.如权利要求1所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

所述辅助能量要否判定机构具备二次电流检测机构(352)和二次电流判定机构(351)，

所述二次电流检测机构(352)与所述二次绕组的另一端侧的非火花塞侧端子(210)连接，检测二次绕组中流动的二次电流(I2)，

所述二次电流判定机构(351)通过将该二次电流与规定的二次电流上限阈值(I2ThH)和二次电流下限阈值(I2ThL)进行比较，在超过所述二次电流上限阈值的情况下，将所述放电用开关断开而停止从所述辅助电源的放电，在低于所述二次电流下限阈值(ITh2)的情况下，将所述放电用开关接通而允许从所述辅助电源的放电。

3.如权利要求1或2所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

所述辅助能量要否判定机构具备一次电压判定机构(350)，该一次电压判定机构(350)检测所述一次绕组的接地侧端子中的一次电压(V1)，通过将该一次电压与规定的一次电压阈值(V1th)进行比较，判定是否需要从所述辅助电源放电。

4.如权利要求1～3中任一项所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

所述辅助电源除了所述能量蓄积线圈之外，还在所述充电用开关和所述放电用开关之间具备蓄积所述能量蓄积线圈所蓄积的电磁能量的1或多个能量蓄积电容器(331)、以及与各个能量蓄积电容器对应的数量的所述放电用开关。

5.如权利要求1或2所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

具备一次电压判定机构(350)，该一次电压判定机构(350)检测所述一次绕组的接地侧端子中的一次电压(V1)，通过将该一次电压与规定的一次电压阈值(V1th)进行比较，判定是否需要从所述辅助电源放电，

在所述点火信号下降后且所述放电期间信号上升前的时期，所述一次电压判定机构根据所述一次电压预测与所述点火线圈的匝数比成比例的所述二次电压，决定从所述辅助电源的放电开始时期。

6.如权利要求3所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

7.如权利要求4所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

在所述点火信号下降后且所述放电期间信号上升前的时期，所述一次电压判定机构根据所述一次电压预测与所述点火线圈的匝数比成比例的所述二次电压，决定从所述辅助电源的放电开始时期，

8.如权利要求7所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

所述辅助电源具备多个能量蓄积电容器，所述一次电压判定机构在所述放电用开关接通时检测所述能量蓄积电容器的放电电压(Vdc)，通过将该放电电压与规定的放电电压阈值(Vdcth)进行比较，在所述放电电压超过所述放电电压阈值的情况下，判定为不需要从所述多个能量蓄积电容器(331、332)的至少一个的放电，将所述多个放电用开关的至少一方断开，从而使从该能量蓄积电容器的放电停止，

在所述放电电压低于所述放电电压阈值的情况下，判定为需要从所述多个能量蓄积电容器的放电，将所述多个放电用开关接通。

9.如权利要求1～8中任一项所述的点火装置(6、6a、6b、6c、6d)，

在所述点火用开关的点火用接地侧端子和点火用电源侧端子之间安装有整流元件(301)，该整流元件(301)允许从点火用接地侧端子朝向点火用电源侧端子的电流，并且阻止反向的电流。