CN106164470A - 内燃机用点火装置 - Google Patents

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Abstract

在本发明涉及的内燃机用点火装置中，使用对按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4进行多路复用后的多路复用信号IGWc、或者对点火信号IGT附加放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA后的综合信号IGC、或者对多路复用信号IGWc、综合信号IGC附加2次电流指令信号IGA后的信号来进行火花塞的持续火花放电。根据该构成，能够削减将ECU与控制器之间连接的信号线的根数，进而，还能够削减2次电流指令信号IGA用的信号线。

Description

内燃机用点火装置
技术领域
本发明涉及被用于内燃机(发动机)的点火装置，尤其涉及火花放电的持续技术。
背景技术
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设计有如下的能量投入电路，该能量投入电路是：在通过周知的点火电路使最初的火花放电(称为主点火)开始后，在主点火消火花前从一次线圈的低电压侧朝向电池电压供给线投入电能并在二次线圈中使同一方向的电流(直流的2次电流)持续且流动，使由主点火产生的火花放电遍及任意的期间(以下，放电持续期间)地持续的能量投入电路(该技术不是公知公用技术以及周知惯用技术而是新技术)。另外，以下，将利用能量投入电路而持续的火花放电(与主点火连续的火花放电)称为持续火花放电。
能量投入电路通过控制放电持续期间中的1次电流(投入能量)，来操纵2次电流而进行火花放电的维持。通过操纵持续火花放电中的2次电流，从而能够减轻由火花放电的消火花和再放电的反复引起的火花塞的负担，并且能够抑制无用的电力消耗，进行火花放电的持续。另外，在与主点火连续的持续火花放电中使2次电流沿同一方向流动，因此，在与主点火连续的持续火花放电中火花放电难以间断。因此，通过采用由能量投入造成的持续火花放电，从而，即使在稀薄燃烧且在气缸内产生旋转流的运行状态下，也能够避免火花放电的消火花。
随后，由于本发明的理解辅助的目的，因此，基于图24～26对进行持续火花放电的点火装置的代表例(不应用本发明。以下，称呼为参考例)进行说明(如上所述，(该技术不是公知公用技术以及周知惯用技术而是新技术)。另外，图24～26中使用符号对与后述的“实施例”相同功能物标记相同符号。
图24所示的点火装置具备火花塞、点火线圈3、控制主点火以及持续火花放电的控制器4、以及发送控制器4所需要的信号的信号发送部。在控制器4内配置有进行主点火的全晶体管类型的主点火电路10、以及进行持续火花放电的能量投入电路11。
主点火电路10基于从作为信号发送部的ECU5(发动机·操纵·单元的略)被赋予的点火信号IGT来进行动作，通过点火信号IGT从低(low)切换到高(high)，从而，点火线圈3的一次线圈被通电。进而，点火信号IGT从高切换到低且一次线圈的通电被断开时，在点火线圈3的二次线圈产生高电压，在火花塞开始主点火。
能量投入电路11基于从ECU5被赋予的放电持续信号IGW以及表示2次电流指令值I2a的2次电流指令信号IGA进行动作，通过放电持续信号IGW从低切换到高，从而，从一次线圈的负侧(低电压侧)向正侧(高电压侧)的电能的投入被开始。具体地讲，以如下方式进行操纵：通过对能量投入用切换机构进行ON－OFF控制，从而将2次电流维持为2次电流指令值I2a。
随后使用图25对进行持续火花放电的点火装置的动作进行说明。“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，“点火用开关”是点火用切换机构的ON/OFF动作，“能量投入用开关”是能量投入用切换机构的ON/OFF动作，点火用“I1”是1次电流(一次线圈中流动的电流值)，“I2”是2次电流(二次线圈中流动的电流值)。
在ECU5输出点火信号IGT时，在遍及点火信号IGT被设为高的期间ΔT1(t01～t02)，点火用切换机构被设为ON。
在点火信号IGT从高切换到低时，点火用切换机构被设为OFF，一次线圈的通电状态被断开。这样，在二次线圈产生高电压，在火花塞开始主点火。
在火花塞开始主点火后，2次电流以大致的锯齿波形状衰减。进而，在2次电流降低到“规定的下限电流值(用于维持火花放电的电流值)”前，ECU5输出放电持续信号IGW。
在ECU5输出放电持续信号IGW时，能量投入用切换机构被ON－OFF控制，能量投入电路11内的电容器中积蓄的电能的一部分被投入到一次线圈。由此，每次能量投入用切换机构被设为ON，对一次线圈追加并流动1次电流，每次1次电流被追加，与由主点火造成的2次电流同向的2次电流向二次线圈按顺序追加并流动。
如此，通过对能量投入用切换机构进行ON－OFF控制，从而，2次电流以能够维持火花放电的程度持续并流动。即，遍及放电持续信号IGW被设为高的期间ΔT2(t03～t04)，使2次电流维持于规定的目标范围(I2a附近)。其结果是，放电持续信号IGW的高持续中，持续火花放电被火花塞维持。
(问题点)
在此，ECU5对主点火电路10发送点火信号IGT，对能量投入电路11发送放电持续信号IGW。如图26所示，点火信号IGT以及放电持续信号IGW分别相对发动机的每个气缸是必要的。因此，如图24所示，在4气缸发动机中，为了发送点火信号IGT以及放电持续信号IGW，从ECU5起与控制器4连接的信号线需要8根(IGT#1～#4用的4根和IGW#1～#4用的4根)。
另外，在根据运行状态等使2次电流指令值I2a变化的情况下，还需要相对能量投入电路11逐次发送2次电流指令信号IGA。在这种情况下，还需要用于发送2次电流指令信号IGA的信号线。例如，在参考例中，如图24所示，是根据运行状态等来选择3个电流值(100mA、150mA、200mA)之内的1个值作为2次电流指令值I2a的方式，为了发送2次电流指令信号IGA，需要按照每个电流值需要1根的合计3根信号线。
如以上所示，在进行持续火花放电的点火装置中，连接ECU5与控制器4的信号线多，导致高成本化。
(参考技术)
作为与本发明相关联的技术，公开了如下内容：在具有用于进行多重点火的电路的点火装置中，用于发送点火信号IGT的信号线以及用于发送放电持续信号IGW的信号线按照每个气缸被设置(参照专利文献1)。另外，在专利文献2中，公开了用于发送放电持续信号IGW的信号线为1根的图，但是，关于信号的多路复用、2次电流指令值完全没有记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－52435号公报
专利文献2：日本特开2006－63973号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明鉴于上述问题点而作出，其目的是，在进行持续火花放电的内燃机用点火装置中，减少连接ECU与控制器的信号线的根数，实现低成本化。
用于解决问题的机构
本发明1的内燃机用点火装置具有以下说明的主点火电路、能量投入电路、多重信号发送部、以及按气缸区分的提取部。主点火电路是进行点火线圈的一次线圈的通电控制并使火花塞产生火花放电的电路。能量投入电路是在通过主点火电路的动作开始的火花放电中，对一次线圈投入电能并在点火线圈的二次线圈中流动同一方向的2次电流，使通过主点火电路的动作开始的火花放电持续的电路。
多重信号发送部生成对每个气缸的火花放电持续的指示信号即按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)的至少2气缸量的信号进行多路复用后的多路复用信号(IGWc)，并发送该多路复用信号(IGWc)。按气缸区分的提取部接收多路复用信号(IGWc)，并从多重信号发送部提取按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)。
根据本发明1，使用对按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)的全部气缸量的信号进行多路复用后的多路复用信号(IGWc)，因此，在ECU生成多路复用信号(IGWc)，并在控制器内配置按气缸区分的提取部时，能够减少将ECU与控制器之间连接的信号线。
本发明2的内燃机用点火装置中，代替上述的本发明的多重信号发送部以及按气缸区分的提取部，具有以下说明的综合信号发送部以及信号分离部。
综合信号发送部按照每个气缸生成对主点火动作的指示信号即点火信号(IGT)附加火花放电持续的指示信号即放电持续信号(IGW)后的综合信号(IGC)，并按照每个气缸用1个信号线发送每个气缸的综合信号(IGC)。
信号分离部按照每个气缸经由1个信号线接收综合信号，并从综合信号(IGC)分离出点火信号(IGT)和放电持续信号(IGW)，并且将点火信号(IGT)输出至主点火电路，将放电持续信号(IGW)输出至能量投入电路。
根据本发明2，使用对点火信号(IGT)附加放电持续信号(IGW)后的综合信号(IGC)，因此，在ECU生成综合信号(IGC)，并在控制器内配置信号分离部时，具有能够减少将ECU与控制器之间连接的信号线的效果。
本发明3的内燃机用点火装置具有以下说明的主点火电路、能量投入电路、综合信号发送部以及信号分离部。主点火电路是进行点火线圈的一次线圈的通电控制并使火花塞产生火花放电的电路。能量投入电路是在通过主点火电路的动作开始的火花放电中，对一次线圈投入电能并在点火线圈的二次线圈中流动同一方向的2次电流，使通过主点火电路的动作开始的火花放电持续的电路。
综合信号发送部按照每个气缸生成对主点火动作的指示信号即点火信号(IGT)附加火花放电持续的指示信号即放电持续信号(IGW)后的综合信号(IGC)，并按照每个气缸用1个信号线发送每个气缸的综合信号(IGC)。
信号分离部按照每个气缸经由1个信号线接收综合信号，从综合信号(IGC)分离出点火信号(IGT)和放电持续信号(IGW)，并将点火信号(IGT)输出至主点火电路，将放电持续信号(IGW)输出至能量投入电路。
根据本发明3，使用对点火信号(IGT)附加放电持续信号(IGW)后的综合信号(IGC)，因此，在ECU生成综合信号(IGC)，并在控制器内配置信号分离部时，能够减少将ECU与控制器之间连接的信号线。
附图说明
图1是本申请发明的实施例1涉及的内燃机用点火装置的概略构成图。
图2是图1所示的实施例1涉及的内燃机用点火装置的概略电路图。
图3是表示图1所示的实施例1涉及的内燃机用点火装置中的、点火信号IGT以及多路复用信号IGWc的时序图。
图4是图1所示的实施例1涉及的内燃机用点火装置中的、按气缸区分的提取部的概略电路图。
图5是对图1所示的实施例1涉及的内燃机用点火装置中的、按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4的提取进行说明的时序图。
图6是对图1所示的实施例1涉及的内燃机用点火装置中的、2次电流指令信号IGA进行提取的部分的概略电路图。
图7是对图1所示的实施例1涉及的内燃机用点火装置中的、2次电流指令信号IGA的提取进行说明的时序图。
图8是对本申请发明的实施例2涉及的内燃机用点火装置中的点火信号IGT以及多路复用信号IGWc进行表示的时序图。
图9是对本申请发明的实施例3涉及的内燃机用点火装置中的点火信号IGT以及多路复用信号IGWc进行表示的时序图。
图10是本申请发明的实施例4涉及的内燃机用点火装置的概略构成图。
图11是对本申请发明的实施例4涉及的内燃机用点火装置的1个气缸量进行表示的概略构成图。
图12是对本申请发明的实施例4涉及的内燃机用点火装置中的综合信号的信号图案进行表示的说明图。
图13是对本申请发明的实施例4涉及的内燃机用点火装置中的综合信号进行表示的时序图。
图14是本申请发明的实施例4涉及的内燃机用点火装置中的信号分离部的概略电路图。
图15是对本申请发明的实施例4涉及的内燃机用点火装置中的信号分离进行说明的时序图。
图16是对本申请发明的实施例5涉及的内燃机用点火装置中的综合信号的信号图案进行表示的说明图。
图17是对本申请发明的实施例5涉及的内燃机用点火装置中的综合信号的信号图案进行表示的说明图。
图18是本申请发明的实施例6涉及的内燃机用点火装置的概略构成图。
图19是对本申请发明的实施例6涉及的内燃机用点火装置的1个气缸量进行表示的概略构成图。
图20是对本申请发明的实施例6涉及的内燃机用点火装置中的综合信号的信号图案进行表示的说明图。
图21是对本申请发明的实施例6涉及的内燃机用点火装置中的综合信号进行表示的时序图。
图22是本申请发明的实施例6涉及的内燃机用点火装置中的信号分离部的概略电路图。
图23是对本申请发明的实施例6涉及的内燃机用点火装置中的信号分离进行说明的时序图。
图24是参考例涉及的内燃机用点火装置的概略构成图。
图25是用于对参考例涉及的内燃机用点火装置的动作进行说明的时序图。
图26是对参考例涉及的内燃机用点火装置中的、利用各信号线发送的点火信号(IGT)、放电持续信号(IGW)以及2次电流指令信号(IGA)进行表示的时序图。
具体实施方式
以下，详细说明“用于实施发明的方式”。
实施例
基于附图来说明本发明的具体的一个例子(实施例)。另外，以下的“实施例”公开了具体的一个例子，本发明不限定于“实施例”这点不言而喻。
[实施例1]
参照图1～图7，对实施例1涉及的内燃机用点火装置进行说明。该实施例1中的点火装置是车辆行驶用的火花点火发动机所搭载的点火装置，以规定的点火定时(点火时期)对燃烧室内的混合气进行着火(点火)。另外，发动机的一个例子是能够进行将汽油作为燃料的稀薄燃烧(稀混合气燃烧)的直喷式发动机，具备使气缸内产生混合气的旋转流(翻转流、涡旋流等)的旋转流操纵机构。
该实施例1中的点火装置是使用与各气缸的火花塞1的每个对应的点火线圈3的DI(直接点火)类型。
首先，使用图1以及图2说明点火装置的构成的概要。图2是代表1气缸量，并说明点火装置的电路构成的概要。点火装置具备火花塞1、点火线圈3、控制主点火以及持续火花放电的控制器4、以及作为发送控制器4所需要的信号的信号发送部而发挥作用的ECU5。
控制器4基于从ECU5给予的指示信号(点火信号IGT、放电持续信号IGW、2次电流指令信号IGA)对点火线圈3的一次线圈6进行通电控制，通过对一次线圈3进行通电控制，从而操纵在二次线圈7产生的电能，操纵火花塞1的火花放电。控制器4具有在后说明的主点火电路10、能量投入电路11。ECU5根据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、发动机负荷等)、发动机的控制状态(稀薄燃烧的有无、旋转流的程度等)生成各指示信号并发送至控制器4。
火花塞1是周知的，具备经由输出端子与点火线圈3的二次线圈7的一端连接的中心电极、以及经由发动机的气缸头等被地线接地的外侧电极，通过在二次线圈7产生的电能，在中心电极与外侧电极之间产生火花放电。火花塞1按照每个气缸被搭载。
点火线圈3具备一次线圈6、以及具有比该一次线圈6的匝数多的匝数的二次线圈7。
一次线圈6的一端与点火线圈3的正端子连接，该正端子与电池电压供给线α(从车载电池13的正电极接受电力的供给的线)连接。一次线圈6的另一端与点火线圈3的接地侧端子连接，该接地侧端子经由主点火电路10的点火用切换机构15(功率晶体管，MOS型晶体管等)被地线接地。
二次线圈7的一端如上述所示与输出端子连接，该输出端子与火花塞1的中心电极连接。二次线圈7的另一端与电池电压供给线α连接或者被地线接地。作为具体的一个例子，该实施例的二次线圈7的另一端经由用于抑制在一次线圈6的通电时产生的不需要的电压的第1二极管16与点火线圈3的正端子连接。
主点火电路10是进行点火线圈3的一次线圈6的通电控制并使火花塞1产生火花放电的电路。主点火电路10遍及点火信号IGT被给予的期间对一次线圈6施加车载电池13的电压(电池电压)。具体地，主点火电路10具备使一次线圈6的通电状态断续的点火用切换机构15(功率晶体管等)，在点火信号IGT被给予时，将点火用切换机构15设为ON并对一次线圈6施加电池电压。
在此，点火信号IGT是对在主点火电路10中使一次线圈6积蓄磁能的期间(能量积蓄时间ΔT1)以及放电开始定时t02进行指令的信号(参照图3)。另外，点火信号IGT按照每个气缸被生成(IGT#1～#4)。
能量投入电路11是在通过主点火电路10的动作开始的火花放电中，对一次线圈6投入电能并在二次线圈7中流动同一方向的2次电流，使通过主点火电路10的动作开始的火花放电持续的电路。
能量投入电路11构成为具备以下的升压电路18和投入能量控制机构19。
升压电路18在从ECU5给予点火信号IGT的期间中对车载电池13的电压进行升压并蓄积到电容器20。投入能量控制机构19将在电容器20蓄积的电能投入到一次线圈6的负侧(接地侧)。
升压电路18构成为除了电容器20以外，具备扼流线圈21、升压用切换机构22、升压用驱动电路23以及第2二极管24。另外，升压用切换机构22例如为绝缘栅双极晶体管。
在此，扼流线圈21的一端与车载电池13的正电极连接，通过升压用切换机构22对扼流线圈21的通电状态进行断续。另外，升压用驱动电路23对升压用切换机构22给与控制信号而使升压用切换机构22导通截止，通过升压用切换机构22的导通截止动作，在扼流线圈21积蓄的磁能在电容器20作为电能被充电。
另外，升压用驱动电路23设置为，在从ECU5将点火信号IGT设为ON的期间中，以规定周期使升压用切换机构22反复地导通截止。另外，第2二极管24是防止在电容器20积蓄的电能向扼流线圈21侧逆流。
投入能量控制机构19构成为具备随后的投入用切换机构26、投入用驱动电路27以及第3二极管28。另外，投入用切换机构26例如为MOS型晶体管。
在此，投入用切换机构26对将在电容器20积蓄的电能向一次线圈6从负侧(低电压侧)投入进行导通截止，投入用驱动电路27对投入用切换机构26给与控制信号并使其导通截止。
进而，投入用驱动电路27通过使投入用切换机构26导通截止来控制从电容器20对一次线圈6投入的电能，从而，在放电持续信号IGW被给与的期间，使2次电流维持成2次电流指令值I2a。
在此，放电持续信号IGW是对持续能量投入定时t03和持续火花放电的期间进行指令的信号，更具体地讲，是对使投入用切换机构26反复导通截止并从升压电路18对一次线圈6投入电能的期间(能量投入时间ΔT2)进行指令的信号。另外，放电持续信号IGW按照每个气缸被生成(IGW#1～#4)。第3二极管28阻止电流从一次线圈6向电容器20逆流。
投入用驱动电路27的具体的一个例子是，通过开环控制(前馈控制)对投入用切换机构26进行ON－OFF控制，以便2次电流维持成2次电流指令值I2a。或者，还可以使用电流检测电阻监视2次电流，以使监测到的2次电流维持成2次电流指令值I2a的方式对投入用切换机构26的ON－OFF状态进行反馈控制。
另外，持续火花放电中的2次电流指令值I2a还可以为一定，还可以根据发动机的运行状态进行变更。在本实施例6涉及的内燃机用点火装置中，根据发动机的运行状态，从3个电流值中选择1个电流值，并输出到能量投入电路611，将为此的指示信号作为2次电流指令信号IGA。
(实施例1涉及的内燃机用点火装置的特征)
实施例1涉及的内燃机用点火装置具备多重信号发送部和按气缸区分的提取部30。在本实施例中，ECU5作为多重信号发送部而发挥作用。ECU5生成每个气缸的火花放电持续的指示信号即按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4，作为对全部气缸量多路复用后的多路复用信号IGWc。
进而，通过一根信号线31来发送该多路复用信号IGWc。
按气缸区分的提取部30经由信号线31接收多路复用信号IGWc，从多重信号发送部提取按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4。按气缸区分的提取部30设置于控制器4内的能量投入电路11。
例如，在本实施例中，为如下方式：投入用驱动电路27按照每个气缸被设置，用按气缸区分的提取部30从多路复用信号IGWc提取按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4，分别发送至对应的气缸的投入用驱动电路27。另外，还可以是投入用驱动电路27以全部气缸共用的方式被设置，在投入用驱动电路27内设置按气缸区分的提取部30。
参照图3对多路复用信号IGWc的具体例进行说明。如图26所示，按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4是对能量投入定时t03和能量投入时间ΔT2进行指令的信号，分别地，脉冲的从低到高的上升定时相当于能量投入定时t03，脉冲宽度相当于能量投入时间ΔT2。另外，脉冲宽度还可以按照每个气缸而不同。各放电持续信号IGW#1～4的能量投入定时t03在对应气缸的点火信号IGT#1～4的放电开始定时t02之后被设定。
多路复用信号IGWc对按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4的脉冲以时分的方式进行多路复用。即，是与点火信号IGT#1～4的输出顺序相匹配地使与按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4对应的脉冲P#1～4顺次输出的信号。与各气缸对应的脉冲P#1～4的上升定时设定为相当于各气缸中的能量投入定时t03。
另外，多路复用信号IGWc的高信号电平的大小L表示2次电流指令信号IGA。这点在后详细叙述。
随后，使用图4以及图5，对用按气缸区分的提取部30进行的从多路复用信号IGWc提取按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4的内容进行说明。
按气缸区分的提取部30构成为包括定时器电路31～34、AND电路35～38。定时器电路31～34分别是输出点火信号IGT#1～4的脉冲的下降规定时间高信号的电路。另外，该规定时间设定得比作为能量投入时间ΔT2而能够设定的最大值更大，例如为2ms。AND电路35通过来自定时器电路31的输出W1与多路复用信号IGWc的逻辑积，提取第1气缸的放电持续信号IGW#1(图5参照)。
相同地，AND电路36通过来自定时器电路32的输出W2与多路复用信号IGWc的逻辑积，提取第1气缸的放电持续信号IGW#2。
AND电路37通过来自定时器电路33的输出W3与多路复用信号IGWc的逻辑积，提取第1气缸的放电持续信号IGW#3。AND电路38通过来自定时器电路34的输出W4与多路复用信号IGWc的逻辑积，提取第1气缸的放电持续信号IGW#4。
进而，提取出的按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4分别发送至对应的气缸的投入用驱动电路27。
随后，使用图6以及图7对向多路复用信号IGWc附加2次电流指令信号IGA的情况进行说明。在本实施例中，多路复用信号IGWc的高信号电平的大小L表示2次电流指令信号IGA。即，如图7所示，通过多路复用信号IGWc的高信号电平是否为阈值H1～3的任意的阈值以上，来将3个电流值的哪个电流值被选择的信息作为2次电流指令信号IGA进行提取。
具体地讲，在多路复用信号IGWc中，在将2次电流指令值I2a指示为200mA的情况下，设为小于阈值H2且大于等于阈值H3的信号电平，在指示为150mA的情况下，设为小于阈值H1且大于等于阈值H2的信号电平，在指示为100mA的情况下，设为大于等于阈值H1的信号电平。即，在信号电平为大于等于阈值H1的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为100mA的信号，在小于阈值H1且大于等于阈值H2的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为150mA的信号，在小于阈值H2且大于等于阈值H3的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为200mA的信号。因此，通过设定信号电平，由此附加2次电流指令信号IGA。
在此，使用图6，对从多路复用信号IGWc提取2次电流指令值I2a的提取电路进行说明。该电路构成为包括比较器41～43、NOT电路44～46、模拟输出电路47等。
比较器41对多路复用信号IGWc与阈值H1进行比较，在比阈值H1高的情况下使其为低输出。进而，通过用NOT电路44使该信号反向，由此提取信号E1。信号E1在2次电流指令值I2a为100mA的情况下成为高输出。
比较器42对多路复用信号IGWc与阈值H2进行比较，在比阈值H2高的情况下使其为低输出。进而，通过用NOT电路45使该信号反向，由此提取信号E2。信号E2在2次电流指令值I2a为100mA或者150mA的情况下成为高输出。
比较器43对多路复用信号IGWc与阈值H3进行比较，在比阈值H3高的情况下使其为低输出。进而，通过用NOT电路46使该信号反向，由此提取信号E3。信号E3在2次电流指令值I2a为100mA或者150mA或者200mA的情况下成为高输出。
模拟输出电路47由并联连接的电阻51～53、以及分别与电阻51～53串联连接的切换元件61～63等构成。
第1切换元件61在信号E1为高输出时成为ON，在信号E1为低输出的情况下成为OFF。第2切换元件62在信号E2为高输出时成为ON，在信号E2为低输出的情况下成为OFF。第3切换元件63在信号E3为高输出时成为ON，在信号E3为低输出的情况下成为OFF。
即，在信号E1为低、信号E2为低、信号E3为高的情况下，只有第3切换元件63成为ON。另外，在信号E1为低、信号E2为高、信号E3为高的情况下，第2切换元件62和第3切换元件63成为ON。另外，在信号E1为高、信号E2为高、信号E3为高的情况下，第1～第3切换元件61～63全部成为ON。
电阻51～53以在只有第3切换元件63成为ON的情况下模拟输出200mA，在第2切换元件62和第3切换元件63成为ON的情况下模拟输出150mA，在第1～第3切换元件61～63全部成为ON的情况下模拟输出100mA的方式来设定电阻值。因此，从3个电流值选择1个电流值并输出至能量投入电路11的指示信号即2次电流指令信号IGA作为信号E1～E3被提取，实际的2次电流指令值I2a从信号E1～E3经由模拟输出电路47被输出。
(实施例1涉及的内燃机用点火装置的效果)
实施例1涉及的内燃机用点火装置具备：多重信号发送部，输出将按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4多路复用的多路复用信号IGWc；以及按气缸区分的提取部30，从多重信号发送部提取按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4。
由此，如本实施例所示，用ECU5生成多路复用信号IGWc，在控制器4内配置按气缸区分的提取部30时，能够减少将ECU5与控制器4之间连接的信号线31。也就是说，与将按气缸区分的放电持续信号IGW#1～4发送至控制器4的情况不同，不需要气缸量的信号线，能够使用共用的信号线31。另外，还可以对多路复用信号IGWc附加2次电流指令信号IGA，因此，2次电流指令信号IGA用的信号线也不需要。因此，能够减少将ECU5与控制器4之间连接的信号线的根数。
[实施例2]
参照图8对实施例2涉及的内燃机用点火装置进行说明。另外，在实施例2中与上述实施例1相同的符号表示相同功能物。本实施例在对多路复用信号IGWc附加2次电流指令信号IGA的附加方式上与实施例1不同。在实施例2涉及的内燃机用点火装置中，在点火信号IGT的高信号持续中，以PWM来对电流量进行指令。即使通过实施例2涉及的内燃机用点火装置，也能够起到与实施例1涉及的内燃机用点火装置相同的作用效果。另外，也能够自由地设定电流指令值。
[实施例3]
参照图9对实施例3涉及的内燃机用点火装置进行说明。另外，在实施例3中与上述实施例1相同的符号表示相同功能物。在本实施例涉及的内燃机用点火装置中，对多路复用信号IGWc附加2次电流指令信号IGA的附加方式与实施例1不同。在实施例3中，在点火信号IGT的高信号持续中，在IGW的上升定时对电流量进行指令。例如，在从上升t05到下降t02的时间ΔT3对电流量进行指令。即使通过本实施例涉及的内燃机用点火装置，也能够起到与实施例1涉及的内燃机用点火装置相同的作用效果。另外，也能够自由地设定电流指令值。
另外，如上述所示，在实施例3涉及的内燃机用点火装置中，使用在t05上升，在t02下降后，在t03上升，在t04下降的多路复用信号IGWc，但是，多路复用信号IGWc还可以是在t05上升，在t04下降的信号。在这种情况下，t03定时基于t02定时在控制器4内部生成。
[实施例4]
参照图10～图15对实施例4涉及的内燃机用点火装置进行说明。
实施例4涉及的内燃机用点火装置与实施例1的内燃机用点火装置相同地，具备火花塞1、点火线圈3、控制主点火以及持续火花放电的控制器4、以及ECU5。各个元件的说明与实施例1中的说明相同，因此省略。
在实施例1～3涉及的内燃机用点火装置中，通过对按气缸区分的信号多路复用，从而减少信号线，但是在本实施例中通过对不同种类的信号进行综合化来减少信号线。用1根信号线发送多个信号，在控制器内读取需要的信息这点上，实施例1～3涉及的内燃机用点火装置与实施例4涉及的内燃机用点火装置是共同的。以下，对实施例41涉及的内燃机用点火装置的详细进行说明。
ECU5成为综合信号发送部，该综合信号发送部输出综合信号IGC，该综合信号IGC是对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，发动机负荷等)、发动机的控制状态(稀薄燃烧的有无，旋转流的程度等)对应的点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA进行综合后的综合信号IGC。进而，在控制器4内设置从综合信号IGC分离点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA的信号分离部300。信号分离部300将从综合信号IGC分离出的点火信号IGT输出至主点火电路10，并将分离出的放电持续信号IGW和2次电流指令信号IGA输出至能量投入电路11。
使用图12对综合信号IGC的具体例进行说明。代表地，使用第1气缸的综合信号IGC进行说明。综合信号IGC使信号电平以3阶段的台阶状的方式进行时间移位，成为具有多个信号电平的台阶状。即，综合信号IGC的高信号随着时间的经过，同时具有以下说明的第1高信号Sa、第2高信号Sb、第3高信号Sc。
在输出在规定定时P1超过阈值h1的第1高信号Sa，使第1高信号Sa持续规定期间ΔQ1后，在规定定时P2使信号电平台阶状地降低，输出小于等于阈值h1且超过阈值h2的第2高信号Sb。进而，在使第2高信号Sb持续规定期间后，在规定定时P3进一步使信号电平降低，输出小于等于阈值h2且超过阈值h3～5的任意阈值的第3高信号Sc。进而，在使第3高信号Sc持续规定期间ΔQ2后，在规定定时P4将信号设为低(OFF)。
在该台阶状的综合信号IGC中，ΔQ1相当于点火信号IGT的ON持续时间(能量积蓄时间ΔT1)，定时P2(信号电平的变化点)相当于点火信号IGT的OFF定时(放电开始定时t02)。另外，定时P1相当于点火信号IGT的ON定时t01。另外，定时P3(信号电平的变化点)相当于放电持续信号IGW的ON定时(能量投入定时t03)，ΔQ2相当于放电持续信号IGW的ON持续时间(能量投入时间ΔT2)。另外，定时P4相当于放电持续信号IGW的OFF定时t04。
另外，第3高信号Sc的信号电平的大小L相当于2次电流指令信号IGA。即，通过是否成为阈值h3～5的任意的阈值以上，将3个电流值的任意电流值是否被选择的信息作为2次电流指令信号IGA来提取。
具体地讲，在综合信号IGC中，在将2次电流指令值I2a指示为200mA的情况下，设为小于阈值h4且大于等于阈值h5的信号电平，在指示为150mA的情况下，设为小于阈值h3且大于等于阈值h4的信号电平，在指示为100mA的情况下，设为小于阈值h2且大于等于阈值h3的信号电平。即，在小于阈值h2且大于等于阈值h3的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为100mA的信号，在小于阈值h3且大于等于阈值h4的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为150mA的信号，在小于阈值h4且大于等于阈值h5的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为200mA的信号。
因此，相当于第3高信号Sc的信号电平的大小L表示2次电流指令信号IGA的信号。
如图13所示，综合信号IGC按照每个气缸被设置为IGC#1～#4，并且分别经由信号线31被发送至控制器4。另外，综合信号IGC#1～#4与每个气缸的点火时期相匹配且相位相互地偏移。
随后，使用图14以及图15，对实施例4涉及的内燃机用点火装置中用信号分离部300从综合信号IGC进行信号分离的情况进行说明。代表地，使用第1气缸的综合信号IGC进行说明。
信号分离部300构成为包括比较器73～77、NOT电路78～81、AND电路82～84、模拟输出电路85等。
比较器73对综合信号IGC与阈值h1进行比较，在比阈值h1高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路78使该信号反向，由此提取信号E10。
该信号E10其高输出的期间ΔQ1成为能量积蓄时间ΔT1，并且从高到低的切换定时P2相当于放电开始定时t02。即，信号E10成为点火信号IGT。因此，点火信号IGT被提取，该信号被输出至主点火电路10。
比较器74对综合信号IGC与阈值h2进行比较，在比阈值h2高的情况下使其输出低信号，来提取信号E20。
比较器75对综合信号IGC与阈值h3进行比较，在比阈值h3高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路79使该信号反向，由此提取信号E30。比较器76对综合信号IGC与阈值h4进行比较，在比阈值h4高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路80使该信号反向，由此提取信号E40。
比较器77对综合信号IGC与阈值h5进行比较，在比阈值h5高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路81使该信号反向，由此提取信号E50。
AND电路82通过信号E20与信号E30的逻辑积生成信号F1。信号F1在2次电流指令值I2a为100mA的情况下成为高输出。AND电路83通过信号E20与信号E40的逻辑积生成信号F2。信号F2在2次电流指令值I2a为100mA或者150mA的情况下成为高输出。AND电路84通过信号E20与信号E50的逻辑积生成信号F3。信号F3在2次电流指令值I2a为100mA或者150mA或者200mA的情况下成为高输出。
另外，信号F1～F3其高输出的期间ΔQ2成为能量投入时间ΔT2，从低到高的切换定时P3相当于能量投入定时t03。即，相当于放电持续信号IGW。
因此，将即使任意的2次电流指令值的情况也成为高输出的信号F3作为放电持续信号IGW来提取，并输出至能量投入电路11。
模拟输出电路85由并联连接的电阻86～88、以及以及与电阻86～88分别串联连接的切换元件91～93等构成。
第1切换元件91在信号F1为高输出时成为ON，在信号F1为低输出的情况下成为OFF。第2切换元件92在信号F2为高输出时成为ON，在信号F2为低输出的情况下成为OFF。第3切换元件93在信号F3为高输出时成为ON，在信号F3为低输出的情况下成为OFF。
即，在信号F1为低，信号F2为低，信号F3为高的情况下，只有第3切换元件93成为ON。另外，在信号F1为低，信号F2为高，信号F3为高的情况下，第2切换元件92和第3切换元件93成为ON。另外，在信号F1为高，信号F2为高，信号F3为高的情况下，第1～第3切换元件91～93全部成为ON。
电阻86～88以在只有第3切换元件93成为ON的情况下模拟输出200mA，在第2切换元件92和第3切换元件93成为ON的情况下模拟输出150mA，在第1～第3切换元件91～93全部成为ON的情况下模拟输出100mA的方式来设定电阻值。因此，用于从3个电流值选择1个电流值并输出至能量投入电路11的指示信号即2次电流指令信号IGA作为信号F1～F3被提取，实际的2次电流指令值I2a从信号F1～F3经由模拟输出电路85被输出。
(实施例4的效果)
在实施例4涉及的内燃机用点火装置中，ECU5成为综合信号发送部，该综合信号发送部输出综合信号IGC，该综合信号IGC是将点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA综合后的综合信号IGC。进而，在控制器4内设置从综合信号IGC分离点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA的信号分离部300。信号分离部300将从综合信号IGC分离出的点火信号IGT输出至主点火电路10，并将分离出的放电持续信号IGW和2次电流指令信号IGA输出至能量投入电路11。
即，使用对点火信号IGT附加放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA后的综合信号IGC。由此，如本实施例所示，在ECU5生成综合信号IGC，在控制器4内配置信号分离部300时，将ECU5与控制器4之间连接的信号线31只要是发送综合信号IGC的量就足够。也就是说，对于点火信号IGT、放电持续信号IGW的各信号不需要气缸量的信号线，2次电流指令信号IGA用的信号线也不需要。因此，能够减少将ECU5与控制器4之间连接的信号线的根数。
[实施例5]
以与实施例4涉及的内燃机用点火装置不同的点为中心使用图16以及17来说明实施例5涉及的内燃机用点火装置。
使用图16来说明本实施例涉及的内燃机用点火装置中的综合信号IGC的具体例。代表地，使用第1气缸的综合信号IGC进行说明。
本实施例的综合信号IGC具有规定定时P10中的从低到高的上升、之后的规定定时P20中的从高到低的下降、之后的规定定时P30中的从低到高的上升、之后的规定定时P40中的从高到低的下降。
在该信号中，定时P10相当于点火信号IGT的ON定时t01。从定时P10到P20的期间ΔQ10相当于点火信号IGT的ON持续时间(能量积蓄时间ΔT1)。定时P20相当于点火信号IGT的OFF定时(放电开始定时t02)。
另外，定时P30相当于放电持续信号IGW的ON定时(能量投入定时t03)，从定时P30到P40的期间ΔQ20相当于放电持续信号IGW的ON持续时间(能量投入时间ΔT2)。定时P40相当于放电持续信号IGW的OFF定时t04。
进而，通过ΔQ10之内，从定时P10到定时P10a的规定期间ΔQa中的信号电平(电位)的大小L来指示2次电流指令信号IGA。
随后，对从本实施例涉及的内燃机用点火装置中的综合信号IGC提取各信号的情况进行说明。通过读取综合信号IGC的最初的上升定时即定时P10，从而来把握点火信号IGT的ON定时t01。另外，通过读取与综合信号IGC的定时P10连续的下降定时即定时P20，来把握点火信号IGT的OFF定时t02。能够把握t01和t02，因此，能够提取在t01成为高且在t02成为低的脉冲(点火信号IGT)。
另外，通过读取综合信号IGC中的定时P20之后的上升定时即定时P30，来把握放电持续信号IGW的ON定时t03。进而，通过读取综合信号IGC中的定时P30之后的上升定时即定时P40，来把握放电持续信号IGW的OFF定时t04。能够把握t03和t04，因此，能够提取在t03成为高且在t04成为低的脉冲(放电持续信号IGW)。
另外，通过对综合信号IGC中的在ΔQa的信号电平是否成为阈值h30～50的任意的阈值以上的情况进行读取，将3个电流值的任意电流值是否被选择的信息作为2次电流指令信号IGA来提取。
即使通过本实施例涉及的内燃机用点火装置，也能够起到与实施例4涉及的内燃机用点火装置相同的作用效果。另外，在本实施例中，通过用于指示综合信号IGC的能量积蓄时间ΔT1的开始时期(点火信号IGT的ON定时t01)的从上升开始的规定期间ΔQa中的信号电平的大小来指示2次电流指令值。也就是说，在能量积蓄时间ΔT1的开始时期附近指示2次电流指令值。由此，能量积蓄时间ΔT1的开始时期附近不受点火噪声的影响，因此，变得容易读取由信号电平指示的2次电流指令值。
另外，在图16所示的综合信号IGC中，点火信号IGT的OFF定时t02通过从高变成低(OFF)的信号电平的变化点被指示，放电持续信号IGW的ON定时t03通过从低变成高的信号电平的变化点被指示。但是，综合信号IGC还可以如图17所示，使定时P20以后的信号电平台阶状地变化，通过该信号电平的变化点来指示t03、t04。即，在图17所示的综合信号IGC中，在定时P20，信号电平稍微下降，在定时P30，信号电平进一步下降，在定时P40，信号电平下降到低。即使在该方式中，也能够在综合信号IGC中包括点火信号IGT以及放电持续信号IGW的需要的信息。
[实施例6]
参照图18～图23对实施例6涉及的内燃机用点火装置进行说明。该实施例6涉及的内燃机用点火装置中的点火装置在车辆行驶用的火花点火发动机被搭载，在规定的点火定时(点火时期)对燃烧室内的混合气进行着火(点火)。另外，发动机的一个例子是能够进行将汽油作为燃料的稀薄燃烧(稀混合气燃烧)的直喷式发动机，具备使气缸内产生混合气的旋转流(翻转流、涡旋流等)的旋转流操纵机构。
该实施例6涉及的内燃机用点火装置是使用与各气缸的火花塞601每个对应的点火线圈603的DI(直接点火)类型。首先，使用图18以及图19说明点火装置的构成的概要。在图19中是代表1气缸量，并说明实施例6涉及的内燃机用点火装置的电路构成的概要。该内燃机用点火装置具备火花塞601、点火线圈603、控制主点火以及持续火花放电的控制器604、以及作为发送控制器604所需要的信号的信号发送部而发火作用的ECU605。
控制器604基于从ECU605给予的指示信号(点火信号IGT、放电持续信号IGW、2次电流指令信号IGA)对点火线圈603的一次线圈606进行通电控制，通过对一次线圈606进行通电控制，从而操纵在二次线圈607产生的电能，操纵火花塞601的火花放电。控制器604具有在后说明的主点火电路610、能量投入电路611。
火花塞601是周知的，具备经由输出端子与点火线圈603的二次线圈607的一端连接的中心电极、以及经由发动机的气缸头等被地线接地的外侧电极，通过在二次线圈607产生的电能，在中心电极与外侧电极之间产生火花放电。火花塞601按照每个气缸被搭载。
点火线圈603具备一次线圈606、以及具备比该一次线圈606的匝数多的匝数的二次线圈607。
一次线圈606的一端与点火线圈603的正端子连接，该正端子与电池电压供给线α(从车载电池613的正电极接受电力的供给的线)连接。一次线圈606的另一端与点火线圈603的接地侧端子连接，该接地侧端子经由主点火电路610的点火用切换机构615(功率晶体管，MOS型晶体管等)被地线接地。
二次线圈607的一端如上述所示与输出端子连接，该输出端子与火花塞601的中心电极连接。二次线圈607的另一端与电池电压供给线α连接或者被地线接地。作为具体的一个例子，该实施例的二次线圈607的另一端经由用于抑制在一次线圈606的通电时产生的不需要的电压的第1二极管616与点火线圈603的正端子连接。
主点火电路610是进行点火线圈603的一次线圈606的通电控制并使火花塞601产生火花放电的电路。主点火电路610遍及点火信号IGT被给予的期间对一次线圈606施加车载电池613的电压(电池电压)。具体地，主点火电路610具备使一次线圈606的通电状态断续的点火用切换机构615(功率晶体管等)，在点火信号IGT被给予时，将点火用切换机构615设为ON并对一次线圈606施加电池电压。
在此，点火信号IGT是对在主点火电路610中使一次线圈606积蓄磁能的期间(能量积蓄时间ΔT1)以及放电开始定时t02(参照图25)进行指令的信号。
能量投入电路611是在通过主点火电路610的动作开始的火花放电中，对一次线圈606投入电能并在二次线圈607中流动同一方向的2次电流，使通过主点火电路610的动作开始的火花放电持续的电路。
能量投入电路611构成为具备以下的升压电路618和投入能量控制机构619。
升压电路618在从ECU605给予点火信号IGT的期间中对车载电池613的电压进行升压并蓄积到电容器620。
投入能量控制机构619将在电容器620蓄积的电能投入到一次线圈606的负侧(接地侧)。
升压电路618构成为除了电容器620以外，具备扼流线圈621、升压用切换机构622、升压用驱动电路623以及第2二极管624。另外，升压用切换机构622例如为绝缘栅双极晶体管。
在此，扼流线圈621的一端与车载电池613的正电极连接，通过升压用切换机构622对扼流线圈621的通电状态进行断续。另外，升压用驱动电路623对升压用切换机构622给予控制信号而使升压用切换机构622导通截止，通过升压用切换机构622的导通截止动作，在扼流线圈621积蓄的磁能在电容器620作为电能被充电。
另外，升压用驱动电路623设置为，在从ECU605将点火信号IGT设为ON的期间中，以规定周期使升压用切换机构622反复地导通截止。另外，第2二极管624是防止在电容器620积蓄的电能向扼流线圈621侧逆流。
投入能量控制机构619构成为具备随后的投入用切换机构626、投入用驱动电路627以及第3二极管628。另外，投入用切换机构626例如为MOS型晶体管。在此，投入用切换机构626对将在电容器620积蓄的电能向一次线圈606从负侧(低电压侧)投入进行导通截止，投入用驱动电路627对投入用切换机构626给与控制信号并使其导通截止。
进而，投入用驱动电路627通过使投入用切换机构626导通截止来控制从电容器620对一次线圈606投入的电能，从而，在放电持续信号IGW被给与的期间，使2次电流维持成2次电流指令值I2a。
在此，放电持续信号IGW是对持续能量投入定时t03和持续火花放电的期间进行指令的信号，更具体地讲，是对投入用切换机构626反复导通截止并从升压电路618对一次线圈606投入电能的期间(能量投入时间ΔT2)进行指令的信号。另外，第3二极管628阻止电流从一次线圈606向电容器620逆流。
投入用驱动电路627的具体的一个例子是，通过开环控制(前馈控制)对投入用切换机构626进行ON－OFF控制，以便2次电流维持成2次电流指令值I2a。或者，还可以使用电流检测电阻监视2次电流，以使监测到的2次电流维持成2次电流指令值I2a的方式对投入用切换机构626的ON－OFF状态进行反馈控制。
另外，持续火花放电中的2次电流指令值I2a还可以为一定，还可以根据发动机的运行状态进行变更。在本实施例中，根据发动机的运行状态，从3个电流值中选择1个电流值，并输出到能量投入电路11，将为此的指示信号作为2次电流指令信号IGA。
(实施例6涉及的内燃机用点火装置的特征)
ECU605成为综合信号发送部，该综合信号发送部输出综合信号IGC，该综合信号IGC是对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，发动机负荷等)、发动机的控制状态(稀薄燃烧的有无，旋转流的程度等)对应的点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA进行综合后的综合信号IGC。进而，在控制器604内设置从综合信号IGC分离点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA的信号分离部300。信号分离部630将从综合信号IGC分离出的点火信号IGT输出至主点火电路610，并将分离出的放电持续信号IGW和2次电流指令信号IGA输出至能量投入电路611。
使用图20对实施例6涉及的内燃机用点火装置中的综合信号IGC的具体例进行说明。在此，代表地，使用第1气缸的综合信号IGC进行说明。综合信号IGC使信号电平以3阶段的台阶状的方式进行时间移位，成为具有多个信号电平的台阶状。即，综合信号IGC的高信号随着时间的经过，同时具有以下说明的第1高信号Sa、第2高信号Sb、第3高信号Sc。
在输出在规定定时P1超过阈值h1的第1高信号Sa，使第1高信号Sa持续规定期间ΔQ1后，在规定定时P2使信号电平台阶状地降低，输出小于等于阈值h1且超过阈值h2的第2高信号Sb。进而，在使第2高信号Sb持续规定期间后，在规定定时P3进一步使信号电平降低，输出小于等于阈值h2且超过阈值h3～5的任意阈值的第3高信号Sc。进而，在使第3高信号Sc持续规定期间ΔQ2后，在规定定时P4将信号设为低(OFF)。
在该台阶状的综合信号IGC中，ΔQ1相当于点火信号IGT的ON持续时间(能量积蓄时间ΔT1)，定时P2(信号电平的变化点)相当于点火信号IGT的OFF定时(放电开始定时t02)。另外，定时P1相当于点火信号IGT的ON定时t01。另外，定时P3(信号电平的变化点)相当于放电持续信号IGW的ON定时(能量投入定时t03)，ΔQ2相当于放电持续信号IGW的ON持续时间(能量投入时间ΔT2)。另外，定时P4相当于放电持续信号IGW的OFF定时t04。
另外，第3高信号Sc的信号电平的大小L相当于2次电流指令信号IGA。即，通过是否成为阈值h3～5的任意的阈值以上，将3个电流值的任意电流值是否被选择的信息作为2次电流指令信号IGA来提取。
具体地讲，在综合信号IGC中，在将2次电流指令值I2a指示为200mA的情况下，设为小于阈值h4且大于等于阈值h5的信号电平，在指示为150mA的情况下，设为小于阈值h3且大于等于阈值h4的信号电平，在指示为100mA的情况下，设为小于阈值h2且大于等于阈值h3的信号电平。即，在小于阈值h2且大于等于阈值h3的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为100mA的信号，在小于阈值h3且大于等于阈值h4的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为150mA的信号，在小于阈值h4且大于等于阈值h5的情况下，成为用于将2次电流指令值I2a指示为200mA的信号。因此，相当于第3高信号Sc的信号电平的大小L表示2次电流指令信号IGA的信号。
如图21所示，综合信号IGC按照每个气缸被设置为IGC#1～#4，并且分别经由信号线631被发送至控制器604。另外，综合信号IGC#1～#4与每个气缸的点火时期相匹配且相位相互地偏移。
随后，使用图22以及图23，对用信号分离部630从综合信号IGC进行信号分离的情况进行说明。代表地，使用第1气缸的综合信号IGC进行说明。
信号分离部630构成为包括比较器633～637、NOT电路738～741、AND电路642～644、模拟输出电路645等。比较器733对综合信号IGC与阈值h1进行比较，在比阈值h1高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路738使该信号反向，由此提取信号E1。
该信号E1其高输出的期间ΔQ1成为能量积蓄时间ΔT1，并且从高到低的切换定时P2相当于放电开始定时t02。即，信号E1成为点火信号IGT。因此，点火信号IGT被提取，该信号被输出至主点火电路610。
比较器734对综合信号IGC与阈值h2进行比较，在比阈值h2高的情况下使其输出低信号，来提取信号E2。
比较器635对综合信号IGC与阈值h3进行比较，在比阈值h3高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路39使该信号反向，由此提取信号E3。比较器636对综合信号IGC与阈值h4进行比较，在比阈值h4高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路640使该信号反向，由此提取信号E4。比较器637对综合信号IGC与阈值h5进行比较，在比阈值h5高的情况下使其为低输出。进而，通过使用NOT电路641使该信号反向，由此提取信号E5。
AND电路642通过信号E2与信号E3的逻辑积生成信号F1。信号F1在2次电流指令值I2a为100mA的情况下成为高输出。AND电路643通过信号E2与信号E4的逻辑积生成信号F2。信号F2在2次电流指令值I2a为100mA或者150mA的情况下成为高输出。AND电路644通过信号E2与信号E5的逻辑积生成信号F3。信号F3在2次电流指令值I2a为100mA或者150mA或者200mA的情况下成为高输出。
另外，信号F1～F3其高输出的期间ΔQ2成为能量投入时间ΔT2，从低到高的切换定时P3相当于能量投入定时t03。即，相当于放电持续信号IGW。因此，将即使任意的2次电流指令值的情况也成为高输出的信号F3作为放电持续信号IGW来提取，并输出至能量投入电路611。
模拟输出电路645由并联连接的电阻646～648、以及以及与电阻646～648分别串联连接的切换元件651～653等构成。
第1切换元件651在信号F1为高输出时成为ON，在信号F1为低输出的情况下成为OFF。第2切换元件652在信号F2为高输出时成为ON，在信号F2为低输出的情况下成为OFF。第3切换元件653在信号F3为高输出时成为ON，在信号F3为低输出的情况下成为OFF。
即，在信号F1为低，信号F2为低，信号F3为高的情况下，只有第3切换元件653成为ON。另外，在信号F1为低，信号F2为高，信号F3为高的情况下，第2切换元件652和第3切换元件653成为ON。另外，在信号F1为高，信号F2为高，信号F3为高的情况下，第1～第3切换元件651～653全部成为ON。
电阻646～648以在只有第3切换元件653成为ON的情况下模拟输出200mA，在第2切换元件652和第3切换元件653成为ON的情况下模拟输出150mA，在第1～第3切换元件651～653全部成为ON的情况下模拟输出100mA的方式来设定电阻值。因此，用于从3个电流值选择1个电流值并输出至能量投入电路611的指示信号即2次电流指令信号IGA作为信号F1～F3被提取，实际的2次电流指令值I2a从信号F1～F3经由模拟输出电路645被输出。
(实施例6涉及的内燃机用点火装置的效果)
在实施例6涉及的内燃机用点火装置中，ECU605成为综合信号发送部，该综合信号发送部输出综合信号IGC，该综合信号IGC是将点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA综合后的综合信号IGC。进而，在控制器604内设置从综合信号IGC分离点火信号IGT、放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA的信号分离部630。信号分离部630将从综合信号IGC分离出的点火信号IGT输出至主点火电路610，并将分离出的放电持续信号IGW和2次电流指令信号IGA输出至能量投入电路611。
即，使用对点火信号IGT附加放电持续信号IGW以及2次电流指令信号IGA后的综合信号IGC。由此，如本实施例所示，在ECU605生成综合信号IGC，在控制器604内配置信号分离部630时，将ECU605与控制器604之间连接的信号线631只要是发送综合信号IGC的量就足够。也就是说，对于点火信号IGT、放电持续信号IGW的各信号不需要气缸量的信号线，2次电流指令信号IGA用的信号线也不需要。因此，具有能够减少将ECU605与控制器604之间连接的信号线的根数的效果。
产业上的利用可能性
在实施例1～3以及6涉及的内燃机用点火装置中，对多路复用信号IGWc附加表示2次电流指令值的2次电流指令信号IGA，但是，还可以附加2次电流指令信号IGA。在实施例1～3以及6涉及的内燃机用点火装置中，对全部气缸量的信号多路复用，但是，只要对至少2气缸量以上的信号多路复用即可。另外，进行多路复用的信号的组合只要是能够较宽地确保点火间隔的点火相位中的组合即可(例如第1气缸和第4气缸等)。
另外，在实施例4以及实施例5涉及的内燃机用点火装置中，对综合信号IGC附加表示2次电流指令值的2次电流指令信号IGA，但是还可以附加2次电流指令信号IGA。
在上述的实施例1～6中，示出了对汽油发动机使用本发明的点火装置的例子，但是，能够通过持续火花放电，实现燃料(具体地为混合气)的着火性的提高，因此，还可以应用于使用乙醇燃料、混合燃料的发动机。当然，即使用于具有使用粗劣燃料的可能性的发动机，也能够通过持续火花放电来实现着火性的提高。
在上述的实施例1～6中，示出了对稀薄燃烧(稀混合气燃烧)运行可能的发动机使用本发明的点火装置的例子，但是，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，实现着火性的提高，因此，并不限定于对稀混合气发动机的应用，还可以用于不进行稀薄燃烧的发动机。
在上述的实施例1～6中，示出了对向燃烧室直接喷射燃料的直喷式发动机使用本发明的点火装置的例子，但是，还可以用于向吸气阀的吸气上流侧(吸气进气道内)喷射燃料的进气道喷射式的发动机。
在上述的实施例1～6中，公开了对在气缸内积极地产生混合气的旋转流(翻转流、涡旋流等)的发动机使用本发明的点火装置的例子，但是，还可以用于没有旋转流操纵机构(翻转流操纵阀、涡旋流操纵阀等)的发动机。
在上述的实施例1～6中，对DI类型的点火装置应用本发明，但是，还可以对向各火花塞1分配供给2次电压的燃料分配器类型、不具有2次电压的分配的必要性的单气缸发动机(例如，自动两轮车等)的点火装置应用本发明。
符号说明
1，601 火花塞，
3，603 点火线圈，
5，605 ECU(多重信号发送部，综合信号发送部)，
6，606 一次线圈，
7，607 二次线圈，
10，610 主点火电路，
11，611 能量投入电路，
30 按气缸区分的提取部，
300，630 信号分离部。

Claims (12)

1.一种内燃机用点火装置，其特征在于，具备：
火花塞(1)，通过在多气缸内燃机的每个气缸设置的点火线圈(3)进行动作；
主点火电路(10)，进行上述点火线圈(3)的一次线圈(6)的通电控制，并使上述火花塞(1)产生火花放电；
能量投入电路(11)，在通过该主点火电路(10)的动作开始的火花放电中，对上述一次线圈(6)投入电能并在上述点火线圈(3)的二次线圈(7)中流动同一方向的2次电流，并且使通过上述主点火电路(10)的动作开始的火花放电持续；以及
多重信号发送部(5)，生成多路复用信号(IGWc)，并发送该多路复用信号(IGWc)，该多路复用信号(IGWc)是对每个气缸的火花放电持续的指示信号即按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)的至少2气缸量的信号进行多路复用后的信号，
上述能量投入电路(11)具有按气缸区分的提取部(30)，该按气缸区分的提取部(30)接收上述多路复用信号(IGWc)，并从接收到的上述多路复用信号(IGWc)，提取上述按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)，基于提取出的上述按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)，使上述火花塞(1)的火花放电持续。
2.如权利要求1所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述多重信号发送部(5)对上述多路复用信号(IGWc)附加表示上述2次电流指令值的2次电流指令信号(IGA)并发送上述多路复用信号(IGWc)，
上述能量投入电路(11)基于接收到的上述2次电流指令信号(IGA)表示的上述2次电流指令值，将在上述点火线圈(3)的二次线圈(7)中流动的上述2次电流维持于目标范围。
3.如权利要求1或2所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述多重信号发送部(5)生成对上述按气缸区分的放电持续信号(IGW#1～4)的全部气缸量的信号进行多路复用后的上述多路复用信号(IGWc)。
4.一种内燃机用点火装置，其特征在于，具备：
主点火电路(10)，进行点火线圈(3)的一次线圈(6)的通电控制，并使火花塞(1)产生火花放电；
能量投入电路(11)，在通过该主点火电路(10)的动作开始的火花放电中，对上述一次线圈(6)投入电能并在上述点火线圈(3)的二次线圈(7)中流动同一方向的2次电流，使通过上述主点火电路(10)的动作开始的火花放电持续；
综合信号发送部(5)，按照每个气缸生成综合信号(IGC)，并按照每个气缸用1个信号线(31)发送每个气缸的上述综合信号(IGC)，该综合信号(IGC)是对主点火动作的指示信号即点火信号(IGT)至少附加火花放电持续的指示信号即放电持续信号(IGW)后的信号；以及
信号分离部(300)，经由上述信号线(31)接收上述综合信号(IGC)，从上述综合信号(IGC)分离出上述点火信号(IGT)和上述放电持续信号(IGW)，并将上述点火信号(IGT)输出至上述主点火电路(10)，将上述放电持续信号(IGW)输出至上述能量投入电路(11)。
5.如权利要求4所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述综合信号发送部(5)生成并输出上述综合信号(IGC)，该综合信号(IGC)是对上述点火信号(IGT)附加上述放电持续信号(IGW)以及表示上述2次电流指令值的2次电流指令信号(IGA)后的信号，
上述信号分离部(300)从接收到的上述综合信号(IGC)分离出上述2次电流指令信号(IGA)并输出，
上述能量投入电路(11)基于接收到的上述2次电流指令值，将上述2次电流维持于目标范围。
6.如权利要求4所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述综合信号发送部(5)通过设置信号电平的变化点，由此，对上述点火信号(IGT)附加上述放电持续信号(IGW)。
7.如权利要求5所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述综合信号发送部(5)通过设置信号电平的变化点，由此，对上述点火信号(IGT)附加上述放电持续信号(IGW)以及上述2次电流指令信号(IGA)。
8.如权利要求5或7所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述点火信号(IGT)是对能量积蓄时间进行指令的信号，该能量积蓄时间是通过主点火电路(10)使上述一次线圈(6)积蓄磁能的期间，
上述综合信号(IGC)通过上述综合信号(IGC)的上升定时来指示上述能量积蓄时间的开始定时，通过从上述上升定时开始的规定期间中的信号电平的大小来指示上述2次电流指令值。
9.一种内燃机用点火装置，其特征在于，具备：
主点火电路(610)，进行点火线圈(603)的一次线圈(606)的通电控制，并使火花塞(601)产生火花放电；
能量投入电路(611)，在通过该主点火电路(610)的动作开始的火花放电中，对上述一次线圈(606)投入电能并在上述点火线圈(603)的二次线圈(607)中流动同一方向的2次电流，并且使通过上述主点火电路(610)的动作开始的火花放电持续；
综合信号发送部(605)，按照每个气缸生成综合信号(IGC)，并按照每个气缸用1个信号线(631)发送每个气缸的上述综合信号(IGC)，该综合信号(IGC)是对主点火动作的指示信号即点火信号(IGT)至少附加火花放电持续的指示信号即放电持续信号(IGW)后的信号；以及
信号分离部(630)，经由上述信号线(631)接收上述综合信号(IGC)，从上述综合信号(IGC)分离出上述点火信号(IGT)和上述放电持续信号(IGW)，并将上述点火信号(IGT)输出至上述主点火电路(610)，将上述放电持续信号(IGW)输出至上述能量投入电路(611)。
10.如权利要求9所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述能量投入电路(611)基于2次电流指令值将上述2次电流维持于目标范围，
上述综合信号发送部(605)发送上述综合信号(IGC)，该综合信号(IGC)是对上述点火信号(IGT)附加表示上述2次电流指令值的2次电流指令信号(IGA)以及上述放电持续信号(IGW)后的信号。
11.如权利要求9所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述综合信号发送部(605)通过设置信号电平的变化点，由此，对上述点火信号(IGT)附加上述放电持续信号(IGW)。
12.如权利要求10所述的内燃机用点火装置，其特征在于，
上述综合信号发送部(605)通过设置信号电平的变化点，由此，对上述点火信号(IGT)附加上述放电持续信号(IGW)以及上述2次电流指令信号(IGA)。
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