CN106164468B - 内燃机用点火装置 - Google Patents

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Abstract

控制能量投入用开关机构(20)的ON－OFF状态，以使由设在电容器(13)的接地侧的1次侧电流检测机构(24)检测的电容器(13)的放电电流的最大值不超过预先根据1次线圈(3)的磁饱和求出的第1控制值(Y1)。由此，能够避免1次线圈(3)的磁饱和，能够提高搭载能量投入电路(6)的点火装置的可靠性。

Description

内燃机用点火装置
技术领域
本申请涉及在内燃机(发动机)中使用的点火装置，特别涉及火花放电的持续技术。
背景技术
已知有这样的技术，即：除了通常的点火装置(主点火装置)以外，还使用在通过主点火电路使火花放电开始后向点火线圈投入放电能量而使放电持续的装置。由此，将放电开始后的放电持续时间延长，实现稳定的发火。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特许第4613848号公报
发明概要
作为减轻火花塞的负担、抑制无用的电力消耗、使火花放电持续的技术，研究了以下这样的“能量投入电路”(非周知技术)，其通过周知的点火电路(称作主点火电路)使火花放电(称作主点火)开始，在主点火灭掉之前从1次线圈的负侧朝向电池电力供给线路投入电能而使相同方向的电流(直流的2次电流)流到2次线圈中，使由主点火产生的火花放电在任意的期间(以下称作放电持续期间)中持续。
另外，以下，将通过能量投入电路而持续的火花放电(即，接续于主点火的火花放电)称作“持续火花放电”。
这里，为了辅助理解，基于图5说明使用了能量投入电路的新的点火装置的代表例。另外，在图5中使用的标号对与后述的“实施例”相同的功能物赋予了相同的标号。
图5所示的点火装置组合了通过全晶体管式动作使火花塞1产生主点火的主点火电路5和能量投入电路6。
能量投入电路6具备：
·升压电路12，使电池电压升压；
·电容器13，储存由该升压电路12升压后的电能；
·投入能量控制机构14，通过控制从电容器13向点火线圈2的1次线圈3投入的电能，控制2次电流。
投入能量控制机构14的一例具备：
·能量投入用开关机构20，使从电容器13向1次线圈3进行电能投入的能量投入线路β断开/接续；
·能量投入用驱动电路21，将该能量投入用开关机构20进行ON－OFF切换；
·控制电路22，通过经由该能量投入用驱动电路21控制能量投入用开关机构20的ON－OFF状态，将2次电流维持为规定的目标值。
控制电路22在能量投入电路6的动作中(具体而言，在放电持续信号IGw的ON中)，
(i)如果用2次电流检测电阻23监视的2次电流比目标值低，则通过将能量投入用开关机构20设为ON，将充电在电容器13中的电能的一部分向1次线圈3投入；
(ii)如果2次电流比目标值大，则实施通过将能量投入用开关机构20设为OFF而中断向1次线圈3的能量投入的控制。
本发明者们在该过程中发现了下述的问题点。
(问题点)
在能量投入电路6的动作中，通过在发动机的汽缸内产生的强气流等使火花放电流动，当火花放电长度扩展而2次电流减少的状态持续，则通过2次电流的反馈控制，能量投入用开关机构20的ON时间变长。
在能量投入用开关机构20的ON时间变长的情况下，有可能能量投入时的1次电流增加而1次线圈3磁饱和。
如果1次线圈3磁饱和，则进行反馈控制，以使2次电流增加的效果减小、进而使向1次线圈3的能量投入增加。结果，能量投入用开关机构20、1次线圈3的负担变大，担心因发热或热失控而能量投入用开关机构20、1次线圈3损坏。
发明内容
本申请是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种内燃机用点火装置，其能够避免由于能量投入电路的动作而1次线圈磁饱和从而起因于磁饱和的各部的不良状况。
本申请的第1技术方案的内燃机用点火装置，基于由1次侧电流检测机构检测的电容器放电电流，控制从电容器向1次线圈投入的电能，将由1次侧电流检测机构检测的电容器放电电流的最大值限制为比规定的第1控制值小的值。
通过基于1次侧电流检测机构的检测值将向1次线圈投入的电能控制为预先设定的规定值内，能够避免1次线圈磁饱和的不良状况。因此，能够避免因发热或热失控造成的1次线圈的损坏、能量投入电路的一部分(例如能量投入用开关机构等)的损坏，能够提高内燃机用点火装置的可靠性。
本申请的第2技术方案的内燃机用点火装置，当由1次侧电流检测机构检测的电容器放电电流达到了规定的第2控制值Y2时，使从电容器向1次线圈的电能的投入停止。
通过基于1次侧电流检测机构的检测值在1次线圈磁饱和之前将向1次线圈的电能的投入停止，能够避免起因于1次线圈的磁饱和的不良状况。因此，能够避免因发热或热失控造成的1次线圈的损坏、能量投入电路的一部分(例如能量投入用开关机构等)的损坏，能够提高内燃机用点火装置的可靠性。
附图说明
图1是内燃机用点火装置的概略结构图(实施例1、2)。
图2是动作说明用的时序图(实施例1～3)。
图3是内燃机用点火装置的概略结构图(实施例3)。
图4是内燃机用点火装置的概略结构图(实施例4)。
图5是内燃机用点火装置的概略结构图(参考例：非周知技术)。
具体实施方式
以下，详细地说明“用于实施发明的方式”。
实施例
基于附图说明本申请的具体的一例(实施例)。另外，以下的“实施例”是公开具体的一例的，本发明当然并不限定于“实施例”。
[实施例1]
参照图1、图2说明实施例1。
该实施例1的点火装置用于车辆行驶用的火花点火发动机，在规定的点火定时对燃烧室内的混合气进行点火。另外，发动机的一例是能够进行以汽油为燃料的稀薄燃烧(lean burn)的直喷式发动机。该发动机搭载有使排放气体的一部分作为EGR气体向发动机吸气侧送回的EGR(排气再循环)装置，还具备使汽缸内产生混合气的旋绕流(滚流或旋流等)的旋绕流控制机构。
该实施例1的点火装置是按照各汽缸的每个火花塞1使用对应的点火线圈2的DI(直接点火的简称)型。
该点火装置基于从成为发动机控制的中枢的ECU(发动机控制单元的简称)给出的指示信号(点火信号IGt及放电持续信号IGw)，将点火线圈2的1次线圈3进行通电控制。该点火装置通过将1次线圈3进行通电控制而控制在点火线圈2的2次线圈4中产生的电能，控制火花塞1的火花放电。
ECU生成并输出与从各种传感器取得的发动机参数(暖机状态、发动机旋转速度、发动机负载等)、发动机的控制状态(稀薄燃烧的有无、旋绕流的程度等)相对应的点火信号IGt及放电持续信号IGw。
搭载在车辆中的点火装置具备以下部分而构成：
·火花塞1，按照各汽缸搭载；
·点火线圈2，按照各火花塞1搭载；
·主点火电路5，进行全晶体管式(全晶体管式点火)动作；
·能量投入电路6，进行持续火花放电。
另外，主点火电路5和能量投入电路6的主要部分作为“点火电路单元”被收容配置在共通的外壳内，并设置在与火花塞1及点火线圈2不同的地方。
火花塞1是周知的，具备连接在2次线圈4的一端上的中心电极、和经由发动机的缸盖等而被接地的外侧电极，通过从2次线圈4施加的高电压，在中心电极与外侧电极之间产生火花放电。
点火线圈2是周知的，具备1次线圈3、和具有比该1次线圈3的匝数多的匝数的2次线圈4。
1次线圈3的一端连接在从车载电池7的正电极接受电力供给的电池电压供给线路α上。
1次线圈3的另一端侧经由主点火电路5的点火用开关机构10(例如功率晶体管、MOS型晶体管、晶闸管等)而被接地。
2次线圈4的一端如上述那样连接在火花塞1的中心电极上。
2次线圈4的另一端被接地，或被连接在电池电压供给线路α上。另外，图1表示2次线圈4的另一端经由抑制在1次线圈3的通电时产生不需要的2次电压的第1二极管11、和后述的2次电流检测电阻23而被接地的例子。
主点火电路5进行1次线圈3的通电控制而使火花塞1产生主点火。具体而言，主点火电路5在点火信号IGt的ON期间中将点火用开关机构10设为ON，由于点火用开关机构10为ON而将点火线圈2的1次线圈3通电。
能量投入电路6通过在由主点火电路5的动作产生的主点火中从1次线圈3的负侧朝向电池电压供给线路α投入电能，在2次线圈4中持续流过相同方向的2次电流，使通过主点火电路5的动作产生的火花放电持续。
具体而言，能量投入电路6在发火性下降的运转状态时(稀薄燃烧时、强旋绕流的发生时、高EGR率时、低温启动时等)进行火花放电的持续而提高混合气的发火性，具备以下的部分而构成：
·升压电路12，使电池电压升压；
·电容器13，储存由该升压电路12升压后的电能；
·投入能量控制机构14，通过控制从电容器13向1次线圈3投入的电能，控制2次电流；
·第2二极管15，使电流从电容器13仅向1次线圈3流动。
升压电路12是将直流电压升压的斩波器型的DC－DC变换器，具备以下的部分而构成：
·扼流线圈16，一端连接在电池电压供给线路α上；
·升压用开关机构17(例如，场效应型晶体管、功率晶体管等)，使该扼流线圈16的通电状态断开/接续；
·升压用驱动电路18，使该升压用开关机构17反复ON－OFF；
·第3二极管19，防止储存在电容器13中的电能向扼流线圈16侧倒流。
升压用驱动电路18设置为，在从ECU提供点火信号IGt的期间中使升压用开关机构17以规定周期反复地ON－OFF。
投入能量控制机构14的一例具备能量投入用开关机构20、能量投入用驱动电路21和控制电路22。
能量投入用开关机构20使从电容器13向1次线圈3进行电能投入的能量投入线路β断开/接续，例如由MOS型晶体管、功率晶体管等构成。
能量投入用驱动电路21将该能量投入用开关机构20进行ON－OFF切换。
控制电路22通过经由能量投入用驱动电路21控制能量投入用开关机构20的ON－OFF状态，将2次电流控制为规定的目标值。例如，通过调整能量投入用开关机构20的ON－OFF的Duty比(占空比)，将2次电流控制为规定的目标值。
控制电路22经由能量投入用驱动电路21将能量投入用开关机构20的ON－OFF状态进行反馈控制，以使得用2次电流检测电阻23监视的2次电流维持规定的目标范围。
另外，控制电路22并不限定于反馈控制，也可以通过开环控制将能量投入用开关机构20进行ON－OFF控制，以使2次电流维持规定的目标范围。此外，持续火花放电中的2次电流的目标值既可以是一定的，也可以根据发动机的运转状态(从ECU赋予的未图示的指示信号)而变更。
(点火装置的动作说明)
这里，说明主点火电路5和能量投入电路6的基本动作。
当点火信号IGt从OFF向ON切换，则
(a)在输出点火信号IGt的期间中点火用开关机构10被设为ON；并且，
(b)在输出点火信号IGt的期间中升压用开关机构17反复ON－OFF而进行升压动作，在电容器13中储存被升压得比电池电压高的电能。
(c)当点火信号IGt从ON向OFF切换，则点火用开关机构10被设为OFF，1次线圈3的通电状态被突然切断。结果，在1次电流停止的同时，1次电压上升。由此，2次电压上升而对火花塞1施加高电压，在火花塞1中发生主点火。
(d)在由火花塞1开始主点火后，2次电流以大致三角波形状衰减。并且，在2次电流下降为规定的下限电流值(用来维持火花放电的电流值)之前，ECU输出放电持续信号IGw。
于是，通过控制电路22将能量投入用开关机构20进行ON－OFF控制，储存在电容器13中的电能(电荷)被向1次线圈3的负侧投入，储存在电容器13中的比电池电压高的电压的电能从1次线圈3的负侧朝向电池电压供给线路α流动。
具体而言，每当能量投入用开关机构20被设为ON，就从1次线圈3的负侧朝向电池电压供给线路α追加电能。结果，每当被追加电能，与主点火后的2次电流同方向的2次电流就依次向2次线圈4追加流动。
这样，通过由控制电路22将能量投入用开关机构20进行ON－OFF控制，能够将2次电流持续保持为能够维持火花放电的程度。
这样，在放电持续信号IGw的持续中，能够使持续火花放电持续，所以能够得到较高的发火性。此外，由于在持续火花放电的持续中2次电流被控制为大致一定，所以能够得到减轻由大电流带来的电极损耗的效果。进而，在持续火花放电的持续中通过将2次电流控制为大致一定，能够抑制无用的电力消耗而得到节能效果。
(f)并且，如果放电持续信号IGw从ON向OFF切换，则能量投入用开关机构20切换为OFF状态。由此，能量投入电路6停止，持续火花放电结束。
(实施例1的特征技术)
在能量投入电路6的动作中，通过在发动机的汽缸内产生的强气流等，在火花塞1产生的火花放电流动，当火花放电长度扩展而2次电流减少的状态持续，则通过2次电流的反馈控制，使能量投入用开关机构20的ON时间变长，增加向1次线圈3的能量投入。
由于能量投入用开关机构20的ON时间变长，1次电流增加，1次线圈3出现磁饱和的可能性。如果1次线圈3磁饱和，则2次电流的增加比设想值减少。于是，由于通过反馈控制使能量投入持续，所以1次线圈3的磁饱和度急剧地增加。因1次线圈3的磁饱和带来的1次电流的急剧增加对于2次电流维持而言效果较少而成为无用的能量消耗，并且有可能带来电路或线圈的破坏。另外，图2的单点划线A’是不应用本发明而1次线圈3磁饱和的情况下的参考例。
这里，在图2中，“IGt”是点火信号IGt的高/低信号，“IGw”是放电持续信号IGw的高/低信号，“I1”是1次电流(1次线圈3中流动的电流值)，“IRd”是电容器13的充放电电流。另外，在图2的曲线图中，I1及IRd的横轴表示零，当记述电容器充放电电流、一次电流的大小时，记述绝对值的大小。
该实施例1的点火装置中，作为避免1次线圈3的磁饱和的机构，具备：
·1次侧电流检测机构24，进行从电容器13向1次线圈3供给的电容器放电电流的检测；
·第1保护机构25，通过控制从电容器13向1次线圈3的电能的投入状态，避免1次线圈3的磁饱和，防止无用的电力消耗及发热。
1次侧电流检测机构24是设在电容器13的接地侧的电流检测电阻，检测由该电流检测电阻检测的电容器13的充放电电流(正侧的电容器充电电流和负侧的电容器放电电流)。
第1保护机构25基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流，控制从电容器13向1次线圈3投入的电能，将由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流的最大值限制为比规定的第1控制值小的值。
即，在该实施例中，直接或间接地控制能量投入用开关机构20，以使由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流的最大值不超过第1控制值Y1。另外，电容器放电电流为第1控制值Y1时的1次电流预先通过试验等被求取相关，根据其结果例如设定为饱和电流值X的50％～90％左右。
该实施例的第1保护机构25具备以下的部分而构成：
·OFF用开关机构26(双极型晶体管、场效应型晶体管等)，强制地使能量投入用开关机构20成为OFF；
·保护电路27，控制该OFF用开关机构26的ON－OFF状态，并进行控制以使由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流不超过第1控制值Y1。
(实施例1的效果1)
在能量投入电路6的动作中(即，放电持续信号IGw为ON的期间)，当由1次侧电流检测机构24检测出的电容器放电电流IRd达到第1控制值Y1，则保护电路27将OFF用开关机构26设为ON，不论控制电路22的控制状态如何都强制地将能量投入用开关机构20设为OFF。接着，当由1次侧电流检测机构24检测到的电容器放电电流IRd再次变得比第1控制值Y1小，则保护电路27将OFF用开关机构26设为OFF，由控制电路22控制能量投入用开关机构20。
通过该第1保护机构25的动作，如图2的实线A所示，能够基于由1次侧电流检测机构24检测到的电容器放电电流IRd，将1次电流I1的最大值(绝对值)限制为比饱和电流值X小的值。
由此，通过能量投入电路6的动作，能够避免1次线圈3磁饱和的不良状况。具体而言，能够避免通过1次线圈3的磁饱和发生的能量投入用开关机构20及1次线圈3的热失控或发热所造成的损坏，能够提高搭载能量投入电路6的点火装置的可靠性。
(实施例1的效果2)
该实施例1的1次侧电流检测机构24是设在电容器13的接地侧的电流检测电阻。电容器13的接地侧由于电流负担小，所以能够使电流检测电阻小型化。因此，能够避免能量投入电路6的大型化及成本上升，能够避免点火电路单元的小型化及点火装置的成本上升。
(实施例1的变形例)
另外，在该实施例1中，表示了独立设置投入能量控制机构14和第1保护机构25的例子，但也可以使投入能量控制机构14和第1保护机构25共通化。即，也可以将OFF用开关机构26去掉，直接控制能量投入用开关机构20而避免1次线圈3的磁饱和。
[实施例2]
参照图1、图2说明实施例2。实施例2基本结构与实施例1相同，所以实施例2的图沿用实施例1的图。另外，在以下的各实施例中，与上述实施例1相同的标号表示相同的功能物。
在上述实施例1中，表示了控制能量投入用开关机构20以使1次线圈3不磁饱和的例子。
相对于此，该实施例2中，当1次电流接近于饱和电流值X时将向1次线圈3的电能投入停止来避免1次线圈3的磁饱和。
作为该实施例2的避免1次线圈3的磁饱和的机构，具备：
·与实施例1同样的1次侧电流检测机构24；
·第2保护机构28，当1次电流接近于饱和电流值X时通过将能量投入线路β切断而避免1次线圈3的磁饱和。
第2保护机构28，当由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流IRd达到规定的第2控制值Y2时，使从电容器13向1次线圈3的电能投入停止。
即，在该实施例2中，当由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流达到第2控制值Y2时将能量投入线路β切断。另外，电容器放电电流为第2控制值Y2时的1次电流预先通过试验等被求取相关，根据其结果例如设定为饱和电流值X的60％～100％左右。
该实施例的第2保护机构28基本结构与实施例1的第1保护机构25相同，具备以下的部分而构成：
·OFF用开关机构26，强制地使能量投入用开关机构20成为OFF；
·保护电路27，当由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流达到第2控制值Y2时，将OFF用开关机构26设为ON，强制地使能量投入用开关机构20成为OFF。
(实施例2的效果)
在能量投入电路6的动作中(即，放电持续信号IGw为ON的期间)，当由1次侧电流检测机构24检测到的电容器放电电流达到第2控制值Y2，则保护电路27将OFF用开关机构26设为ON，强制地将能量投入用开关机构20切换为OFF状态。结果，能够将向1次线圈3的电能投入停止，避免由于1次线圈3磁饱和而引起的不良状况。
由此，能够避免因1次线圈3磁饱和而发生的不良状况。具体而言，与实施例1同样，能够可靠地避免由于1次线圈3的磁饱和而产生的能量投入用开关机构20或1次线圈3的热失控或发热所造成的损坏，能够提高搭载能量投入电路6的点火装置的可靠性。
(实施例2的变形例)
另外，在该实施例2中，表示了独立设置投入能量控制机构14和第2保护机构28的例子，但也可以将投入能量控制机构14和第2保护机构28共通化。即，也可以将OFF用开关机构26去掉，通过将能量投入用开关机构20切换为OFF状态来避免磁饱和。
此外，在该实施例2中，作为使电能的投入停止的机构，表示了使能量投入用开关机构20成为OFF的例子，但也可以使后述的实施例4所示的输出停止用开关机构成为OFF。进而，也可以将实施例1与实施例2组合。
[实施例3]
参照图2、图3说明实施例3。
该实施例3的保护电路27基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流或电容器充电电流，进行能量投入电路6的故障判定，在故障判定时使能量投入电路6停止，并且向ECU输出故障判定信号IGf，向ECU通知故障发生。
实施例3的要点是：
(a)在故障判定时将向升压电路12的电力供给部设为OFF；
(b)基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流，进行能量投入电路6的故障判定；
(c)基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器充电电流，进行能量投入电路6的故障判定。
具体而言，该实施例3中，作为在故障判定时将向升压电路12的电力供给部设为OFF的机构，具备：
·运转停止用开关机构31(例如，常ON型的中继开关、半导体开关等)，将对升压电路12施加电池电压的升压电源线路γ进行ON－OFF切换；
·运转停止用驱动电路32，能够将该运转停止用开关机构31向OFF状态切换。
并且，保护电路27，在检测到能量投入电路6的故障时，经由运转停止用驱动电路32将运转停止用开关机构31切换为OFF状态，使能量投入电路6停止。
此外，保护电路27，当进行能量投入电路6的故障判定，则与将运转停止用开关机构31切换为OFF状态同时地，向ECU输出故障判定信号IGf，向ECU通知故障发生。
另一方面，ECU当从保护电路27接受到故障判定信号IGf，则使灯等点亮而向乘务员通知发生了故障，并且将发动机的超稀薄燃烧运转中止，使仅由主点火电路5的主点火带来的发火性提高，可退避行驶地设置。
接着，说明保护电路27基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器放电电流进行能量投入电路6的故障判定的技术。
保护电路27，在(i)由1次侧电流检测机构24检测到的电容器放电电流达到第2控制值Y2时、(ii)电容器放电电流连续规定次数达到第2控制值Y2时、(iii)电容器放电电流持续规定时间达到第2控制值Y2时中的某个，或分别以任意的组合而多个条件成立的情况下，判定能量投入电路6的故障。
并且，保护电路27在进行了故障判定时，如上述那样，将运转停止用开关机构31切换为OFF状态，并向ECU输出故障判定信号IGf。
接着，说明保护电路27基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器充电电流进行能量投入电路6的故障判定的技术。
保护电路27，在(i)当升压电路12进行升压动作的期间(点火信号IGt的输出期间)中电容器充电电流没有达到规定的第3控制值Y3的情况、(ii)电容器充电电流没有以规定次数连续达到第3控制值Y3的情况、(iii)电容器充电电流没有以规定时间持续达到第3控制值Y3的情况下的某个中，或分别以任意的组合而多个条件成立的情况下，判定能量投入电路6的故障。
并且，保护电路27在进行了故障判定时，如上述那样，将运转停止用开关机构31切换为OFF状态，并向ECU输出故障判定信号IGf。
(实施例3的效果)
实施例3的点火装置如上述那样，基于由1次侧电流检测机构24检测的电容器充电电流或电容器放电电流，进行能量投入电路6的故障判定。
具体而言，保护电路27，在(a)能量投入用开关机构20短路故障的情况下、(b)放电持续信号IGw为ON固定(Hi固定)的情况下、(c)升压电路12的开关机构17、升压线圈16开放或接地而动作异常的情况下等，检测到电容器充电电流或电容器放电电流超过第2控制值Y2、或检测出没有达到第3控制值Y3的情况下，将运转停止用开关机构31切换为OFF状态，使能量投入电路6停止。
这样，即使是在能量投入电路6中发生了万一的不良状况的情况，也由于使能量投入电路6停止，所以能够消除能量投入电路6的故障的影响波及到其他装置(共用电源的ECU或燃料喷射装置等)的可能性，能够提高点火装置的可靠性。
[实施例4]
参照图4说明实施例4。
在上述实施例3中，表示了在保护电路27的故障判定时将升压电源线路γ切断、将向升压电路12的电力供给停止的例子。
相对于此，该实施例4中，在保护电路27的故障判定时将能量投入线路β切断，使向1次线圈3的能量投入停止。
具体而言，该实施例4的点火装置具备：
·输出停止用开关机构33(例如，MOS型晶体管、功率晶体管、常ON型的中继开关等)，将能量投入用开关机构20与1次线圈3之间的能量投入线路β进行ON－OFF；
·输出停止用驱动电路34，能够将该输出停止用开关机构33向OFF状态切换。
并且，保护电路27，
(i)在判定了能量投入电路6的故障时，将输出停止用开关机构33切换为OFF状态并向ECU输出故障判定信号IGf；
(ii)在检测到升压电路12的故障时，向ECU输出故障判定信号IGf并使升压用驱动电路18停止而停止升压动作。
通过这样设计，能够得到与上述实施例3同样的效果。
此外，在该实施例4中，与实施例3相比，不等待因电源切断后的电荷残留带来的动作持续而在故障判定时将能量投入线路β切断。即，在故障判定时能够不等待电容器13的放电结束而将向1次线圈3的电能投入停止。因此，能够使点火装置的安全可靠性进一步提高。
另外，输出停止用开关机构33和输出停止用驱动电路34既可以独立地搭载，也可以沿用进行能量投入目标的点火线圈2的选择的汽缸选择机构。
也可以将在上述中表示的多个实施例组合使用。
在上述实施例中，表示了基于电容器充电电流或电容器放电电流的“绝对值”实施各种控制的例子，但并没有限定，也可以基于电容器充电电流及电容器放电电流相对于经过时间的“倾斜角度(检测电流的变化角度)”实施各种控制。
在上述实施例中，表示了将1次侧电流检测机构24(电流检测电阻)设在电容器13的接地侧的例子，但设置1次侧电流检测机构24的位置并没有限定，只要能够检测在能量投入线路β中流动的电流(从能量投入电路6向1次线圈3供给的电流)等就可以。
在上述实施例中，表示了在汽油发动机中使用本申请的点火装置的例子，但由于通过持续火花放电能够实现混合气的发火性的提高，所以也可以适用于使用乙醇燃料或混合燃料的发动机。当然，即使用在有可能使用劣质燃料的发动机中，也能够通过持续火花放电实现发火性的提高。
在上述实施例中，表示了在能够进行稀薄燃烧(lean burn)运转的贫燃发动机中使用本申请的点火装置、通过持续火花放电使发火性变差的稀薄燃烧时的发火性提高的例子，但即使是与稀薄燃烧不同的燃烧状态，也能够通过持续火花放电实现发火性的提高，所以并不限定于向贫燃发动机的应用，也可以用在不进行稀薄燃烧的发动机中。
此外，也可以应用到高EGR发动机(能够提高作为EGR气体而向发动机送回的排放气体的返回率的发动机)中，在高EGR时产生持续火花放电而实现发火性的提高。
同样，也可以在发火性下降的发动机低温时实施持续火花放电，实现发动机低温时的发火性的提高。
在上述实施例中，表示了在向燃烧室直接喷射燃料的直喷式发动机中使用本申请的点火装置的例子，但也可以用在向吸气阀的吸气上游侧(吸气端口内)喷射燃料的端口喷射式的发动机中。
在上述实施例中，公开了在使汽缸内积极地产生混合气的旋绕流(滚流或旋流等)的发动机中使用本申请的点火装置、通过持续火花放电避免“由旋绕流带来的火花放电的吹灭”的例子，但也可以用在不具有旋绕流控制机构(滚流控制阀或旋流控制阀等)的发动机中。
在上述实施例中，将本申请应用到DI型的点火装置中，但例如也可以将本发明应用到点火线圈2被搭载在从火花塞1远离的位置处的单汽缸发动机(例如自动二轮车等)的点火装置中。
在上述实施例中，作为主点火电路5的一例而表示了使用全晶体管式的例子，但主点火电路5的形式并没有限定。即，主点火电路5只要是能够将1次线圈3进行通电控制而实施主点火的电路就可以，也可以使用CDI点火电路等全晶体管式以外的点火电路。
标号说明
1 火花塞
2 点火线圈
3 1次线圈
4 2次线圈
5 主点火电路
6 能量投入电路
12 升压电路
13 电容器
24 1次侧电流检测机构
25 第1保护机构

Claims (4)

1.一种内燃机用点火装置，其特征在于，
具备：
主点火电路(5)，进行点火线圈(2)的1次线圈(3)的通电控制，使火花塞(1)产生火花放电；
能量投入电路(6)，在通过上述主点火电路(5)的动作产生的火花放电开始后，向上述1次线圈(3)投入电能从而在上述点火线圈(2)的2次线圈(4)中流过相同方向的2次电流，使通过上述主点火电路(5)的动作产生的火花放电持续；以及
保护电路(27)，进行上述能量投入电路(6)的故障判定，
上述能量投入电路(6)具备：
升压电路(12)，使电池电压升压；
电容器(13)，储存由该升压电路(12)升压后的电能；
1次侧电流检测机构(24)，进行从该电容器(13)向上述1次线圈(3)供给的电容器放电电流的检测；以及
第1保护机构(25)，基于由上述1次侧电流检测机构(24)检测的电容器放电电流，控制从上述电容器(13)向上述1次线圈(3)投入的电能，将由上述1次侧电流检测机构(24)检测的电容器放电电流的最大值限制为比规定的第1控制值(Y1)小的值，
上述保护电路(27)，
基于由上述1次侧电流检测机构(24)检测的电容器充电电流或电容器放电电流进行上述能量投入电路(6)的故障判定，
在判断为发生了故障时，
切断升压电源线路(γ)，停止向上述升压电路(12)进行的电力供给，或者切断能量投入线路(β)，停止向上述1次线圈(3)进行的能量投入。
2.如权利要求1所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述1次侧电流检测机构(24)是设在上述电容器(13)的接地侧的电流检测电阻。
3.一种内燃机用点火装置，其特征在于，
具备：
主点火电路(5)，进行点火线圈(2)的1次线圈(3)的通电控制，使火花塞(1)产生火花放电；
能量投入电路(6)，在通过上述主点火电路(5)的动作产生的火花放电开始后，向上述1次线圈(3)投入电能从而在上述点火线圈(2)的2次线圈(4)中流过相同方向的2次电流，使通过上述主点火电路(5)的动作产生的火花放电持续；以及
保护电路(27)，进行上述能量投入电路(6)的故障判定，
上述能量投入电路(6)具备：
升压电路(12)，使电池电压升压；
电容器(13)，储存由该升压电路(12)升压后的电能；
1次侧电流检测机构(24)，进行从该电容器(13)向上述1次线圈(3)供给的电容器放电电流的检测；以及
第2保护机构(28)，当由上述1次侧电流检测机构(24)检测的电容器放电电流达到了规定的第2控制值(Y2)时，使从上述电容器(13)向上述1次线圈(3)的电能的投入停止，
上述保护电路(27)，
基于由上述1次侧电流检测机构(24)检测的电容器充电电流或电容器放电电流进行上述能量投入电路(6)的故障判定，
在判断为发生了故障时，
切断升压电源线路(γ)，停止向上述升压电路(12)进行的电力供给，或者切断能量投入线路(β)，停止向上述1次线圈(3)进行的能量投入。
4.如权利要求3所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述1次侧电流检测机构(24)是设在上述电容器(13)的接地侧的电流检测电阻。
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