JP2001193621A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 火花エネルギを制御することで、点火プラグ
の無駄な電極消耗を抑え、かつ、半導体素子への負担を
少なくする内燃機関用点火装置を提供する。 【解決手段】 図８に示す内燃機関用点火装置では、Ｅ
ＣＵ１９がトランジスタ１７の動作を制御して、点火コ
イル１５の一次巻線Ｌ１の通電・遮断を行い、点火プラ
グ１３に火花放電を発生させた後、内燃機関の運転状態
に基づき設定した火花放電継続時間Ｔｔが経過した時点
で、火花放電遮断回路５１の動作を制御して一次巻線Ｌ
１に再度電流を流し、点火用高電圧の発生を抑えて火花
放電を遮断する。これにより、多重放電の発生を抑える
ことが出来る。また、一次巻線Ｌ１への通電をトランジ
スタ１７とトランジスタ８５を用いて行うため、トラン
ジスタ１個当りに流れる電流量を抑制でき、半導体素子
（トランジスタ）の発熱を抑えることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、点火プラグに点火
用高電圧を印加して、点火プラグを火花放電させる内燃
機関用点火装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関において、混合気の正常な燃焼
を得るために必要な火花エネルギの大きさは、内燃機関
の運転状態によって異なることが知られている。ここ
で、火花エネルギは、火花放電で流れる放電電流（二次
電流）の大きさおよび火花放電の継続時間にて表すこと
ができる。

【０００３】例えば、アイドリング運転等の低回転低負
荷時では、燃焼室への混合気の充填量は少なく、混合気
の乱流（スワール流やタンブル流）の流速も遅いため、
混合気の燃焼は非常に緩慢に進む。したがって、低回転
低負荷時に安定した燃焼を得るためには、火花エネルギ
を大きくして、火炎核の成長を助け、混合気の燃焼を助
ける必要がある。一方、高回転高負荷時では、燃焼室へ
の混合気の充填量は多く、かつ混合気密度が高いことか
ら、燃焼は早く進むため、比較的小さい火花エネルギで
充分である。

【０００４】このため、従来の内燃機関用点火装置で
は、火花エネルギが不足することのないよう、内燃機関
の様々な運転状態の中で必要とされる最大の火花放電継
続時間を設定して、最大の火花エネルギを供給できるよ
うにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の内燃機
関用点火装置では、必要最大の火花エネルギより少ない
火花エネルギで運転可能な状態では、火花エネルギの供
給が過剰になる。このことは、混合気への着火性に良好
な影響をもたらすことがなく、点火プラグの電極消耗を
早めてしまう。

【０００６】また別の問題として、内燃機関では高回転
高負荷となる運転条件下ほど、混合気の乱流の流速が強
く（速く）なるがゆえ、火花エネルギが低下する火花放
電の後半時において、火花が流速下流に流されて、やが
て火花放電が吹き消え、再度発生するといった繰り返し
現象（所謂、多重放電）を引き起こすことがある。ここ
で、この多重放電について、図２１を用いて詳細に説明
する。図２１（ａ）には、絶縁体１３ｃの軸孔（図示し
ない）に挿設されると共に、その絶縁体１３ｃの前端面
から突出してなる中心電極１３ａと、その中心電極１３
ａと対向するように備えられた接地電極１３ｂとにより
なる点火プラグ１３が示され、この中心電極１３ａと接
地電極１３ｂとの間に形成されるプラグギャップＧにお
いて火花放電が発生する。

【０００７】ところで、通常、点火プラグにおける火花
放電の発生直後にあっては、１００［Ａ］程度の非常に
大きな二次電流（所謂、容量成分）が電極間に極短時間
流れる。そして、その容量成分の後であって、火花放電
期間中の前半時には、４０〜１００［ｍＡ］程度の二次
電流（所謂、誘導成分）が流れる。この誘導成分は火花
放電の経過と共に徐々に低下していき、点火コイルの二
次巻線に残留する電磁エネルギが火花放電を継続できな
い程度に低下した時に、火花放電が自然に終了して０
［Ａ］となる。

【０００８】従って、火花放電の発生直後から火花放電
の前半時にかけては、点火プラグの電極間に流れる二次
電流が比較的大きい（火花エネルギが大きい）が、火花
放電の後半時には、二次電流が徐々に小さくなってくる
のである。そのために、混合気の乱流の流速が強いと、
火花放電の後半時には、図２１（ａ）に模式的に示すよ
うに火花放電が流され、火花放電が途切れてしまうので
ある。そして、この火花放電が途切れた時点において、
点火コイルの二次巻線に残留する電磁エネルギによりプ
ラグギャップＧの二次電圧が再度上昇し、当該二次電圧
が放電電圧に達すると火花放電が再度発生するのであ
る。なお、図２１（ｂ）に多重放電時の点火プラグの電
極間における二次電流の波形を示しており、縦軸を二次
電流値、横軸を時間として波形を表している。この図２
１（ｂ）によれば、二次電流の乱れが火花放電の後半時
にみられ、多重放電が発生していることがわかる。

【０００９】このような現象下では、火花が流速下流に
集中し、かつ、容量放電の繰り返し（多重放電）で電極
温度が急激に上昇することにより、電極材の溶融やスパ
ッタリングが促進され、特に流速下流側の電極ばかりが
消耗する、所謂偏消耗が発生し、点火プラグの寿命を無
駄に縮めてしまうことにつながってしまう。

【００１０】一方、近年、内燃機関用点火装置では、点
火プラグに点火用高電圧を印加するために点火コイルの
一次巻線への通電・非通電（遮断）を切り換える手段と
して、パワートランジスタ等の半導体素子からなるスイ
ッチング素子を使用する、所謂フルトランジスタ型の点
火装置が一般的になっている。そして、こうしたフルト
ランジスタ型の点火装置によれば、点火コイルにエネル
ギを蓄積するための火花放電前における点火コイルの一
次巻線への通電時間を、スイッチング素子の駆動時間
（オン時間）を調整することにより、容易に制御でき
る。このため、この種の内燃機関用点火装置では、内燃
機関の運転状態に応じて、点火コイルの一次巻線への通
電時間を制御することにより、火花エネルギを混合気の
燃焼に必要な量に制御できることになる。

【００１１】しかし、火花放電前の点火コイルの一次巻
線への通電時間を制御するようにした場合、通電時間を
短くすると、通電により点火コイルに蓄積されるエネル
ギが小さくなるので、通電遮断によって二次巻線に発生
する点火用高電圧も低くなってしまう。この結果、例え
ば、内燃機関の高回転高負荷時に火花エネルギを小さく
すべく、一次巻線への通電時間を短く制御すると、点火
コイルの一次巻線への通電・遮断により二次巻線に発生
する点火用高電圧が低くなってしまい、点火プラグへの
点火に必要な要求電圧が高くなる高回転高負荷時といっ
た運転条件下に見合った点火用高電圧が得られずに、失
火を招く虞がある。

【００１２】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、内燃機関用点火装置において、火花放電前の
点火コイルの一次巻線への通電時間を制御することな
く、火花エネルギを必要最小限に抑え、さらに高回転高
負荷時といった運転条件下で発生し易い多重放電を抑え
ることにより、点火プラグの寿命を長くすることを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１記載の発明は、二次巻線が、内燃
機関に装着された点火プラグと共に閉ループを形成する
点火コイルと、電源装置から点火コイルの一次巻線に流
れる一次電流を通電・遮断することにより、二次巻線に
点火用高電圧を発生させ点火プラグを火花放電させるた
めの火花放電発生手段と、内燃機関の運転状態に基づ
き、点火プラグの火花放電によって混合気を燃焼させる
のに要する火花放電継続時間を算出するにあたり、少な
くとも同機関の高回転高負荷時に該火花放電継続時間が
短くなるよう算出する火花放電継続時間算出手段と、を
備え、前記火花放電継続時間算出手段にて算出された火
花放電継続時間に応じて、前記点火プラグの火花放電を
強制的に遮断することを特徴とする。

【００１４】このように構成された本発明の内燃機関用
点火装置では、火花放電の継続時間を算出する火花放電
継続時間算出手段が、内燃機関の運転状態に基づき、点
火プラグの火花放電によって混合気を燃焼させるのに要
する火花放電継続時間を算出しており、とりわけ、少な
くとも同機関が高回転高負荷時にその火花放電継続時間
を短くするように算出する点が注目すべき点である。さ
らには、上記火花放電継続時間算出手段にて算出された
火花放電継続時間に応じて、点火プラグの火花放電を自
然終了する前に強制的に遮断する点が注目すべき点であ
る。

【００１５】つまり、本発明によれば、内燃機関の運転
状態に基づいて一次巻線への通電時間を制御するのでは
なく、火花を強制的に遮断するようにして火花放電継続
時間を制御するものであることから、一次巻線への通電
時間を充分長くすることができる。それより、二次巻線
に発生する点火用高電圧を内燃機関のあらゆる運転条件
下で確実に点火させることができる大きさにした状態で
印加することができるので、失火の発生を抑えることが
できる。その上、火花放電継続時間の制御にあっては、
内燃機関の高回転高負荷時に火花放電継続時間が短くな
るように算出した上で火花を強制的に遮断するようにし
ていることから、火花エネルギが少なくてもよい運転条
件下に、火花エネルギの過剰な供給を抑えることができ
る。なお、逆に、内燃機関の低負荷低回転時のように混
合気が着火しにくい運転条件下では、火花放電継続時間
を長く制御して、混合気を確実に燃焼させることが可能
である。

【００１６】さらに、本発明によれば、上述したように
高回転高負荷時に火花放電継続時間が短くなるように算
出することから、高回転高負荷時といった混合気の乱流
の流速が強い運転条件下において、多重放電の発生を有
効に抑えることができる。つまり、高回転高負荷時の運
転条件下では火花エネルギは小さくても混合気への着火
性は良好であるから、火花放電継続時間を短く算出し、
火花放電の後半時に発生し易い多重放電の発生前に火花
放電を遮断して、多重放電の発生を抑えるである。

【００１７】なお、火花放電継続時間として過度に短い
時間を設定（算出）した場合には、混合気への着火が行
われず失火に至り、内燃機関の運転を正常に行うことが
できない虞がある。このため、内燃機関を正常に運転す
るには、後述する図１６に示す火花放電継続時間に対す
る失火率について測定した測定結果から、火花放電継続
時間を通常０．０５〔ｍＳｅｃ〕以上に設定するとよ
い。

【００１８】そして、本発明（請求項１）は、例えば、
リーンバーンエンジン等で行われる、空燃比２０以上の
希薄空燃比で燃焼する内燃機関に適用する場合に有効と
なる。一般に、希薄空燃比で燃焼する内燃機関にあって
は、希薄な燃料を火花放電時前までに均一に拡散させた
混合気としなければ着火性が安定して得られないため、
混合気の乱流の流速を強くしている。そのために、火花
エネルギが低下する火花放電の後半時において、多重放
電が発生し易く、点火プラグの電極消耗（偏消耗）が促
進され易い。その一方で、この希薄空燃比で燃焼する内
燃機関にあっても、高回転高負荷時の運転条件下では火
花エネルギは小さくても混合気への着火性は良好とな
る。そのことから、本発明（請求項１）の内燃機関用点
火装置を適用して、高回転高負荷時に火花放電継続時間
を短く算出し、火花放電の後半時に発生し易い多重放電
の発生前に火花放電を遮断することで、良好な着火性の
確保と多重放電の発生を抑制することが期待できる。

【００１９】ところで、火花放電を強制的に遮断する手
段としては、例えば、点火プラグに対して並列にスイッ
チング素子と電流制限用の抵抗素子を設け、点火プラグ
の火花放電時に、このスイッチング素子をオンして、二
次巻線に流れる電流の迂回経路を形成し、点火プラグの
電極間に加わる電圧を、点火プラグが火花放電しない程
度の電圧に抑制するようにしてもよい。しかし、このよ
うにするには、スイッチング素子及び抵抗素子に耐電圧
の高い（例えば４０ｋＶ）ものを使用しなければなら
ず、現実問題としては不可能に近い。

【００２０】こうした問題を生じることなく火花放電を
強制遮断するためには、請求項２に記載のように、火花
放電継続時間が経過したタイミングに応じて、点火コイ
ルの一次巻線への通電を再開することにより、点火プラ
グの火花放電を強制的に遮断するよう構成するとよい。

【００２１】つまり、火花放電は、点火コイルの一次巻
線に通電することで磁束を誘起させ、一次電流を遮断す
ることにより急激に磁束の変化を起こし、二次巻線に高
電圧を誘導する原理を利用しており、火花放電中に再度
一次巻線を通電すると、二次巻線で発生した起電力の消
費に伴い低下する磁束が再び増えようとする。それによ
り点火コイルは、磁束が低下する状態を維持する方向に
起電力を、即ち火花放電時とは逆の電圧を発生する。従
って、点火プラグの火花放電を強制的に遮断することが
できるようになるのである。

【００２２】なお、請求項２に記載のように一次巻線へ
の通電を再開するには、例えば、一般的なフルトランジ
スタ型の点火装置において点火コイルの一次巻線への通
電・非通電を切り換えるために設けられているパワート
ランジスタやＦＥＴ等の半導体素子からなるスイッチン
グ素子を駆動（オン）するようにすれば実現できる。ま
た、フルトランジスタ型の点火装置に限らず、点火装置
には、点火コイルの一次巻線への通電・非通電を切り換
えるために電気式或いは機械式のスイッチング手段が設
けられることから、こうしたスイッチング手段を導通さ
せるようにしてもよく、または当該スイッチング手段に
並列にスイッチング手段を設け、これを導通させるよう
にしても良い。

【００２３】一方、点火コイルの一次巻線への再通電に
よって、点火プラグの火花放電を強制的に遮断するよう
にした場合、火花放電遮断のための一次巻線への通電を
瞬時に停止するようにすると、その通電停止によって、
点火コイルの二次巻線に再び高電圧が発生して、点火プ
ラグを火花放電させてしまうことが考えられる。

【００２４】そこで、このような問題を防止するには、
請求項３記載のように、点火コイルの一次巻線への通電
を再開した後、点火プラグにて火花放電が発生しないよ
うに一次巻線に流れる一次電流を減少させる電流調整手
段を備えるとよい。つまり、点火プラグの火花放電を強
制的に遮断するために点火コイルの一次巻線への通電を
再開した際、点火プラグでの火花放電が発生しないよう
に再通電時の電流を緩やかに減少させ、通電停止時に点
火コイルの二次巻線に高電圧が発生するのを防止するの
である。このようにすれば、点火コイルの一次巻線への
通電を再開させるために使用するスイッチング素子に流
れる電流量を低減して、その発熱量を抑制できることか
ら、こうしたスイッチング素子の耐久性を向上すること
もできる。

【００２５】なお、火花放電遮断後の一次電流を減少さ
せる際に火花放電が発生しないようにするためには、一
次電流を減少させるにあたり二次巻線に発生する二次電
圧を抑える必要がある。そして、後述する図１７に示す
火花放電遮断後に発生する最大二次電圧に対する火花放
電の再発生率について測定した結果から、最大二次電圧
が５〔ｋＶ〕以下となるように一次電流を減少させると
よい。

【００２６】ところで、点火コイルの一次巻線への通電
・非通電を、例えば、半導体素子からなる１つのスイッ
チング素子にて実行するよう構成した場合、火花放電の
発生前に加えて火花放電遮断時にも同じスイッチング素
子を用いて再通電する必要がある。しかしながら、前述
したように、火花放電を強制遮断するために再通電した
一次電流を瞬時に停止する（すなわち、スイッチング素
子を瞬時にオフ状態とする）ようにすると、その通電停
止によって、点火コイルの二次巻線に再び高電圧が発生
して、点火プラグを再び火花放電させてしまうことが考
えられる。そのため、１つのスイッチング素子を用いた
内燃機関用点火装置の場合にあっては、スイッチング素
子をゆっくりとオフ状態にしなければならず、当該スイ
ッチング素子として一般的に使用されるパワートランジ
スタやＦＥＴ等の半導体素子の場合、このゆっくりとオ
フ状態とするということは、ベース電流もしくはゲート
−ソース間電圧をゆっくり低下させることを意味し、こ
の過渡状態にて素子自体に極端に大きな負荷がかかり、
素子の消費電力が増大して過度の発熱が発生してしま
う。

【００２７】そこで、請求項４に記載のように、火花放
電発生手段は、点火コイルの一次巻線に接続され、一次
巻線に流れる一次電流を通電・遮断する第１スイッチン
グ手段を備えており、点火プラグの火花放電を強制的に
遮断するために点火コイルの一次巻線への通電を再開す
るための第２スイッチング手段と、第２スイッチング手
段に直列接続される電流調整手段とを少なくとも含む再
通電用回路が、第１スイッチングに並列接続されている
とよい。

【００２８】かかる構成を図ることにより、一次巻線へ
の通電・非通電および火花放電を強制遮断するための再
通電を１つのスイッチング手段を用いて行う必要がなく
なる。さらには、電流調整手段が例えば容量素子で構成
されている場合、第２スイッチング手段をオン状態とす
ることで火花放電を強制遮断すべく一次巻線に再通電さ
れる一次電流が、第２スイッチング手段に直列接続され
た電流調整手段（容量素子）の静電容量Ｃと一次巻線の
巻線抵抗Ｒで決まる時定数により点火プラグにて火花放
電が発生しないよう緩やかに減少されることになる。こ
れにより、スイッチング手段には負荷をかけずに、その
発熱量を小さく抑えながら、火花放電を強制遮断するこ
とができ、より信頼性の高い内燃機関用点火装置を提供
することができる。

【００２９】さらに、請求項４に記載の内燃機関用点火
装置においては、請求項５に記載のように、再通電用回
路が、電流調整手段に直列接続された抵抗素子と、この
抵抗素子と並列接続され、一次電流を流すことを許容す
る第１整流素子と、第２スイッチング手段に並列接続さ
れ、一次電流を流すことを許容しない第２整流素子と、
を備えるとよい。

【００３０】電流調整手段が例えば容量素子で構成され
た場合、容量素子は蓄積（充電）されている電荷に応じ
て通電可能な電流の大きさが変化するため、第２スイッ
チング手段による一次巻線への再通電時に、電流調整手
段（容量素子）に電荷が蓄積されていくに従い、一次電
流を緩やかに減少させるよう動作する。そして、蓄積さ
れた電荷量が容量素子に蓄積可能な所定量に達すると、
容量素子は、それ以上電流を流すことが出来なくなり、
一次巻線への通電が停止（遮断）される。よって、容量
素子により火花放電の遮断時の一次電流を緩やかに減少
させることができ、火花放電遮断のための通電停止に際
して、再び火花放電が発生することがない。

【００３１】ここで、第１スイッチング手段と第２スイ
ッチング手段は並列接続されており、一次巻線に一次電
流が流れるための通電経路が、それぞれ異なる通電経路
により形成された形態となっている。さらに、抵抗素子
および第２整流素子は、第２スイッチング手段により形
成される通電経路に並列に設けられ、電流調整手段（容
量素子）に一次巻線の通電時とは反対方向の電流が流れ
ることを許容する形態となっている。このため、抵抗素
子，容量素子および第２整流素子からなる通電経路は、
第１スイッチング手段に並列接続された状態となり、第
１スイッチング手段がオン状態となると、抵抗素子、容
量素子、第２整流素子および第１スイッチング手段によ
って閉ループが形成される。

【００３２】そして、第１スイッチング手段がオン状態
になり、抵抗素子、容量素子、第２整流素子および第１
スイッチング手段からなる閉ループが形成されると、容
量素子に蓄積された電荷が放出されて、容量素子に火花
放電の遮断時とは反対方向の電流が流れる。なお、第１
整流素子は容量素子から電荷が放出される方向の電流を
流すことが出来ないため、容量素子の放電時の電流は、
第１整流素子ではなく抵抗素子を介して流れることにな
る。このため、抵抗素子が、閉ループに流れる電流の大
きさを制限することになり、第１スイッチング手段に流
れる電流量を抑制することができる。

【００３３】なお、第１整流素子を設けることなく、火
花放電の遮断時に容量素子に流れ込む電流を、抵抗素子
を通じて流すことも出来るが、その場合、一次巻線に流
れる電流（一次電流）の大きさが抵抗素子によって制限
されてしまうため、火花放電の遮断に必要な一次電流を
確保できず、火花放電の遮断が出来なくなる虞がある。
しかし、本発明（請求項５）の内燃機関用点火装置で
は、火花放電の遮断時の電流は第１整流素子を介して流
れるため、一次巻線に流れる電流の大きさが制限される
ことがなく、火花放電を遮断するために必要な一次電流
を確保することができる。

【００３４】ところで、電流調整手段が例えば容量素子
で構成された場合、前述の抵抗素子の抵抗値を大きく設
定することで、容量素子に蓄積された電荷を放電する際
の電流値を小さく抑えることができ、抵抗素子での消費
電力（Ｗ＝ＲＩ² （Ｒ：抵抗値。Ｉ：電流値））が低減
される。例えば、抵抗値が２倍となると電流値は１／２
となるため、抵抗素子での消費電力は１／２となる。ま
た、同様に、第１スイッチング素子での消費電力を抑え
ることができ、第１スイッチング手段の発熱量を抑える
ことができる。

【００３５】しかし、抵抗素子の抵抗値を過度に大きく
設定すると、容量素子の静電容量Ｃと抵抗素子の抵抗値
Ｒで決まる時定数τ（＝ＲＣ）が大きくなり、容量素子
に蓄積された電荷を放電するために要する時間が長くな
る。このため、場合によっては、火花放電前の一次電流
通電中（３〜５ｍｓくらい）に容量素子に蓄積された電
荷を放電することができなくなり、火花放電遮断の機能
が低下してしまう。

【００３６】そこで、電流調整手段が容量素子で構成さ
れた場合、前述の抵抗素子としては、請求項６に記載の
ように、抵抗素子の抵抗値が、１［Ω］〜１００［Ω］
の範囲内となるように設定するとよい。このように抵抗
素子の抵抗値を設定することで、火花放電前の一次電流
通電中に容量素子に蓄積された電荷を放電することがで
き、火花放電遮断の機能を低下させることがなくなる。

【００３７】また、一次巻線への通電を再開することで
火花放電を強制的に遮断し、その後再度火花放電が発生
しないように再通電による電流を減少させる内燃機関用
点火装置の他の構成としては、請求項７に記載のよう
に、電源装置と一次巻線との間に挿入される電源遮断用
手段と、電源遮断用手段と一次コイルとの間に接続点を
有する前記電流調整手段と、を備え、火花放電発生手段
は、点火コイルの一次巻線に接続され、該一次巻線に流
れる一次電流を通電・遮断する第１スイッチング手段を
備えたものを挙げることができる。

【００３８】かかる構成では、第１スイッチング手段に
より一次巻線への通電・遮断を行うことで火花放電を発
生させた後、再度第１スイッチング手段をオン状態にし
て一次巻線への再通電を行うことで火花放電を強制的に
遮断する。このとき、一次巻線に通電（再通電を含む）
を行うために、電源装置と一次巻線との間に挿入される
電源遮断用手段は、電源装置と一次巻線とを接続するよ
うに、オン状態とされている必要がある。また、このと
き電源遮断用手段がオン状態であることから、電源遮断
用手段と一次巻線との間に接続点を有する電流調整手段
が充電されるようになっている。

【００３９】そして、点火プラグの火花放電中に第１ス
イッチング手段をオン状態にして一次巻線への通電を再
開し、火花放電を遮断した直後の所定時間経過後に電源
遮断用手段をオフ状態とすると、これに伴い充電されて
いる電流調整手段から一次巻線への電流供給（放電）が
開始される。この電源遮断用手段のオフ状態が継続され
ると、この電流調整手段による一次巻線への電流供給が
火花放電を再度発生させないように減少していき、最終
的に一次巻線への再通電が終了することになる。このよ
うにして内燃機関用点火装置を構成する場合によって
も、点火プラグの火花放電の強制的な遮断を実現するこ
とができるのである。

【００４０】ところで、請求項３から請求項７のいずれ
かに記載の電流調整手段が例えば容量素子で構成された
場合には、火花放電遮断を行うための再通電時の一次電
流の傾き（減衰時定数）は、点火コイルの一次巻線の巻
線抵抗と容量素子の静電容量によって決定されることに
なる。そして、火花放電遮断後に発生する二次電圧は、
火花放電遮断後の一次電流の傾きに依存し、傾きが大き
いほど（容量素子の静電容量が小さいほど）二次電圧は
大きくなる。

【００４１】このため、容量素子の静電容量が小さく設
定すると、火花放電遮断後の二次電圧が過度に大きくな
り、一次電流の再通電後に再度火花放電が発生してしま
うことがあり、火花放電を遮断するという本発明の機能
が損なわれてしまうことになる。

【００４２】これに対して、容量素子の静電容量を大き
く設定すると、火花放電遮断後の二次電圧が小さくなり
再度火花放電が発生することはないが、前述の抵抗値を
大きくした場合と同様に、時定数τ（＝ＲＣ）が大きく
なり、容量素子に蓄積された電荷を放電するのに要する
時間が長くなる。このため、火花放電前の一次電流通電
中に電荷を放電することができなくなり、火花放電遮断
の機能が低下してしまう。

【００４３】そこで、電流調整手段が容量素子で構成さ
れる場合には、請求項８に記載のように、容量素子の容
量が、１［μＦ］〜１０００［μＦ］の範囲内となるよ
うに設定するとよい。このように容量素子の静電容量を
設定することで、火花放電遮断のための再通電後に再度
火花放電が発生することを防ぐことができる。また、火
花放電前の一次巻線通電中に容量素子に蓄積された電荷
を放電することができるため、火花放電遮断の機能が低
下することを防ぐことができる。なお、容量素子の静電
容量は、点火コイルの一次巻線の巻線抵抗によっても最
適値が異なるが、上記範囲内の静電容量値が、通常の点
火コイルの一次巻線との組み合わせで有効となる。

【００４４】ところで、内燃機関の始動（特に寒冷地で
の冷間始動）直後のアイドリング運転（暖気運転）時に
は、混合気が不均質な状態であるとともに温度が低く、
最も着火性が劣る運転条件であるため、混合気への着火
を確実に行うには、火花エネルギを十分に点火プラグに
供給して火花放電を継続させる必要がある。

【００４５】そこで、請求項９に記載のように、内燃機
関始動直後であって内燃機関が十分に暖気されるまでの
運転状態の間は、火花放電継続時間算出手段は火花放電
継続時間を最も長くなるよう算出する、あるいは火花放
電の強制的な遮断を行わないようにするとよい。

【００４６】つまり、内燃機関始動直後であって内燃機
関が十分に暖気されるまでの運転状態の間は火花放電継
続時間を最も長く設定した上で火花放電遮断を行う、あ
るいは火花放電遮断を行わないことにより、火花エネル
ギを十分に確保し、混合気を確実に燃焼させることで失
火の発生を最小限に抑えるのである。なお、内燃機関が
十分に暖気された運転状態にあるか否かの判断は、冷却
水温度が規定値を超えたか否か、または／及び潤滑油温
度が規定値を超えたか否か等を判断することににより行
うことができる。具体的な一手法としては、冷却水温度
が５０℃以上であるか否かを判断することが挙げられ
る。

【００４７】次に、上述の請求項１から請求項９のいず
れかに記載の内燃機関用点火装置は、請求項１０のよう
に、燃料として気体燃料を用いるガスエンジンで使用す
ることで、より効果を発揮する。気体燃料は、液体燃料
であるガソリン等に比べて絶縁性が高いため、相対的に
火花放電電圧が高くなる。従って、気体燃料を用いるガ
スエンジン向けの点火コイルとしての最大二次電圧発生
能力は、ガソリンエンジン向けのそれよりも高く設定し
ておく必要がある（例えば、ガソリンエンジン向けの点
火コイルとしての最大二次電圧が３０〔ｋＶ〕以上とす
れば、ガスエンジン向けのそれは〔４０ｋＶ〕以上に設
定）。そこで、点火コイルの設計としては、一次巻線と
二次巻線との一次／二次の巻き数比および巻き数を増や
すこと、或いは遮断するための一次電流値を上げること
が必要になる。

【００４８】しかしながら、前述のように点火コイルを
設計することで、最大二次電圧発生能力は上昇するが、
同時に火花エネルギも増加してしまう問題がある。この
ことは、火花放電継続時間と最大二次電流の相反する関
係が関わっており、火花放電継続時間を短くするように
設計する（点火コイルの設計としては、一次／二次の巻
き数比を少なくする）と、二次電流のピーク値が大きく
なってしまい、エネルギ密度が上昇することにより点火
プラグの電極の消耗が促進されてしまう。また、二次電
流値を少なくするように設計する（点火コイルの設計と
しては、一次／二次の巻き数を多くする）と、二次電流
のピーク値は下がる代わりに火花放電継続時間が長くな
ってしまい、これまた点火プラグの電極の消耗に影響を
及ぼしてしまう。即ち、ガスエンジンではガソリンエン
ジンに比べ、点火プラグへの不要な火花エネルギの供給
量が多くなることが考えられ、点火プラグの寿命をより
短くしてしまう虞がある。

【００４９】そこで上述した気体燃料を用いるガスエン
ジンに対して、本発明（請求項１から請求項９いずれ
か）の内燃機関用点火装置を適用すれば、火花エネルギ
の過剰な供給を防ぐとともに、最大二次電圧発生能力を
上昇させることができ、点火プラグの寿命を延ばすとい
った効果がより発揮されることになる。

【００５０】さらに、本発明の内燃機関用点火装置は、
ガスエンジンの中でも定置型ガスエンジンに適用する場
合に有効となる。定置型ガスエンジンでは、燃費が性能
上重要なファクターであることから、低燃費化のためリ
ーン化が促進されている。このため、定置型ガスエンジ
ンでは、希薄空燃比での燃焼を効率良く行うべく、混合
気の乱流の流速を強くしなければならず、点火プラグの
電極間にて上述した多重放電が発生し易い。そこで、本
発明の内燃機関用点火装置を定置型ガスエンジンに適用
することで、多重放電の発生を抑制して点火プラグの電
極消耗（偏消耗）を抑えることができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面と
共に説明する。まず、図１は、第１実施例の内燃機関用
点火装置の構成を表す電気回路図である。なお、本実施
例では、単気筒の内燃機関について説明を行なうが、本
発明は複数の気筒を備える内燃機関についても適用で
き、各気筒毎の点火装置の基本構成は同様である。ま
た、本実施例の内燃機関は、気体燃料を燃料として運転
される定置型ガスエンジンである。

【００５２】図１に示すように、本実施例の内燃機関用
点火装置１は、放電用の電気エネルギ（例えば電圧１２
Ｖ）を供給する電源装置（バッテリ）１１と、内燃機関
の気筒に設けられた点火プラグ１３と、一次巻線Ｌ１と
二次巻線Ｌ２とからなる点火コイル１５と、一次巻線Ｌ
１と直列接続されたｎｐｎ型のトランジスタ１７と、点
火プラグ１３に火花放電を発生させるようトランジスタ
１７を駆動する火花放電発生回路３１と、火花放電を強
制的に遮断する火花放電遮断回路５１と、点火制御のた
めに、火花放電発生回路３１及び火花放電遮断回路５１
に対して、第１指令信号Ｓａ及び第２指令信号Ｓｂを各
々出力する電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）１９
と、を備えている。

【００５３】これらのうち、トランジスタ１７は、点火
コイル１５の一次巻線Ｌ１への通電・非通電を切り換え
る前述の半導体素子からなるスイッチング素子であり、
本実施例の内燃機関用点火装置１はフルトランジスタ型
の点火装置である。ここで、一次巻線Ｌ１の一端は、電
源装置１１の正極に接続され、他端は、トランジスタ１
７のコレクタに接続されている。また、二次巻線Ｌ２の
一端は、電源装置１１の正極に接続されている一次巻線
Ｌ１の一端に接続され、他端は、点火プラグ１３の中心
電極１３ａに接続されている。そして、点火プラグ１３
の外側電極１３ｂは、電源装置１１の負極と同電位のグ
ランドに接地され、トランジスタ１７のベースは火花放
電発生回路３１及び火花放電遮断回路５１と接続され、
トランジスタ１７のエミッタは、グランドに接地されて
いる。

【００５４】また、火花放電発生回路３１は、エミッタ
が、図示しない定電圧電源からの出力（電源電圧）Ｖｃ
が供給された電源ラインＬＶに接続され、エミッタ−ベ
ース間が、抵抗３５にて互いに接続され、ベースが、抵
抗３７を介してＥＣＵ１９の第１指令信号Ｓａを出力す
る端子に接続され、コレクタが、抵抗３９を介してトラ
ンジスタ１７のベースに接続されたｐｎｐ型のトランジ
スタ３３から構成されている。

【００５５】この結果、ＥＣＵ１９から出力される第１
指令信号Ｓａがローレベル（一般にグランド電位）であ
る場合には、火花放電発生回路３１内のトランジスタ３
３がオン状態となって、電源ラインＬＶから抵抗３９を
通ってトランジスタ１７のベースに至る電流経路を形成
し、トランジスタ１７にベース電流ｉｂを流す。する
と、トランジスタ１７は、オン状態となって、電源装置
１１の正極側から点火コイル１５の一次巻線Ｌ１を通っ
て電源装置１１の負極側に至る、一次巻線Ｌ１の通電経
路を形成し、一次巻線Ｌ１に電流（一次電流）ｉ１を流
す。

【００５６】また、一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１が流れ
ている状態で、第１指令信号Ｓａがハイレベル（一般に
電源電圧Ｖｃ）になると、火花放電発生回路３１内のト
ランジスタ３３がターンオフし、トランジスタ１７のベ
ースに至る電流経路を遮断する。この結果、トランジス
タ１７もオフ状態となって、一次巻線Ｌ１への一次電流
ｉ１の通電を停止させる。すると、点火コイル１５の二
次巻線Ｌ２に点火用高電圧が発生し、これが点火プラグ
１３に印加されることで、点火プラグ１３の電極１３ａ
−１３ｂ間に火花放電が発生する。

【００５７】尚、点火コイル１５は、一次巻線Ｌ１への
通電遮断により、点火プラグ１３の中心電極１３ａ側に
グランド電位よりも低い負の点火用高電圧を発生させる
ように構成されており、火花放電に伴い二次巻線Ｌ２に
流れる電流（二次電流）ｉ２は、点火プラグ１３の中心
電極１３ａから二次巻線Ｌ２を通って、一次巻線Ｌ１側
に流れる。また、二次巻線Ｌ２と一次巻線Ｌ１との接続
部分には、二次巻線Ｌ２から一次巻線Ｌ１側に電流が流
れるのを許容し、逆方向への電流の流れを阻止するため
に、ダイオード等からなる整流素子Ｄが設けられてお
り、この整流素子Ｄの動作によって、トランジスタ１７
のターンオン時（一次巻線Ｌ１への通電開始時）に二次
巻線Ｌ２に電流が流れるのが阻止される。

【００５８】図２は、第１指令信号Ｓａ、第２指令信号
Ｓｂ、トランジスタ１７のベース電流ｉｂ、点火プラグ
１３の中心電極１３ａの電位Ｖｐ、及び、二次巻線Ｌ２
に流れる二次電流ｉ２の各状態を表すタイムチャートで
あるが、時刻ｔ１にて、第１指令信号Ｓａをハイからロ
ーレベルに切り換え、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１に
電流（一次電流）ｉ１を流し、その後、予め設定された
通電時間が経過した時刻ｔ２にて、第１指令信号Ｓａを
ローからハイレベルに切り換え、点火コイル１５の一次
巻線Ｌ１への一次電流ｉ１の通電を遮断すると、点火プ
ラグ１３の中心電極１３ａに負の点火用高電圧が印加さ
れて、その電位Ｖｐが急峻に低下し、点火プラグ１３の
電極１３ａ−１３ｂ間に火花放電が発生して、点火コイ
ル１５の二次巻線Ｌ２に二次電流ｉ２が流れることが判
る。また、時刻ｔ１では、中心電極１３ａの電位Ｖｐの
変化は見られるが、整流素子Ｄにより二次電流ｉ２の流
れが阻止されることから、二次電流ｉ２は流れていな
い。

【００５９】次に、火花放電遮断回路５１は、ｎｐｎ型
のトランジスタ５３と、ｎｐｎ型のトランジスタ５５
と、ｐｎｐ型のトランジスタ５７とを備える。そして、
トランジスタ５３のベースは、ＥＣＵ１９の第２指令信
号Ｓｂを出力する端子に接続され、エミッタは、グラン
ドに接地され、コレクタは、抵抗５９を介して電源ライ
ンＬＶに接続されると共に、コンデンサ６１及び抵抗６
３の直列回路を介して、トランジスタ５５のベースに接
続されている。

【００６０】また、トランジスタ５５のエミッタは、グ
ランドに直接接地され、エミッタ−ベース間は、抵抗６
５にて互いに接続され、コレクタは、抵抗６７及び抵抗
６９の直列回路を介して、トランジスタ５７のベースに
接続されている。そして、トランジスタ５５のコレクタ
とトランジスタ５７のベースとを接続する抵抗６７及び
抵抗６９の接続点には、一端がグランドに接地されたコ
ンデンサ７１の他端が接続されている。

【００６１】また、トランジスタ５７のエミッタは、図
示しない定電圧電源からの出力（電源電圧）Ｖｃが供給
された電源ラインＬＶに接続され、エミッタ−ベース間
は、抵抗７３にて互いに接続されている。そして、トラ
ンジスタ５７のコレクタは、コンデンサ７７を介してグ
ランドに接地されると共に、ダイオード７５及び前述の
抵抗３９からなる直列回路を介して、トランジスタ１７
のベースに接続されている。尚、ダイオード７５は、ト
ランジスタ５７のコレクタ側をアノード、抵抗３９側を
カソードとして、トランジスタ５７のコレクタと抵抗３
９との間に接続されている。

【００６２】このように構成された火花放電遮断回路５
１においては、ＥＣＵ１９から出力される第２指令信号
Ｓｂがハイレベルであれば、トランジスタ５３がオン状
態となり、コンデンサ６１のトランジスタ５３側を接地
する。そして、この状態では、コンデンサ６１を介して
トランジスタ５５のベース側に信号が入力されないこと
から、トランジスタ５５のベース電位は、抵抗６５を介
してグランド電位に保持され、トランジスタ５５はオフ
状態となる。この結果、トランジスタ５５のコレクタ側
に設けられたコンデンサ７１には、電源ラインＬＶから
抵抗７３及び抵抗６９を介して電源電圧Ｖｃが印加さ
れ、コンデンサ７１に、その容量と電源電圧Ｖｃとで決
まる所定量の電荷が蓄積され、電流は流れないため、ト
ランジスタ５７はオフ状態に保持される。

【００６３】次に、第２指令信号Ｓｂがハイからローレ
ベルに変化すると、トランジスタ５３がオフ状態とな
り、コンデンサ６１のトランジスタ５３側には、抵抗５
９を介して電源電圧Ｖｃが印加されることになるため、
コンデンサ６１には、抵抗５９，コンデンサ６１，抵抗
６３，抵抗６５の経路で電流が流れ、トランジスタ５５
のベース電位が上昇して、トランジスタ５５がオン状態
となる。尚、コンデンサ６１は、抵抗５９，抵抗６３，
抵抗６５と共にハイパスフィルタ（微分回路）を構成す
るものであり、トランジスタ５３がターンオフした直後
に一時的に電流を流し、トランジスタ５５をオンさせる
が、コンデンサ６１に所定の電荷が蓄積されると、電流
が流れなくなるため、トランジスタ５５は再びオフ状態
となる。

【００６４】そして、このようにトランジスタ５５が一
時的にオン状態となると、トランジスタ５５を介して、
コンデンサ７１に蓄積された電荷が放電されると共に、
電源ラインＬＶから抵抗７３，抵抗６９，抵抗６７及び
トランジスタ５５の経路で電流が流れ、トランジスタ５
７のベース電位が低下して、トランジスタ５７がオン状
態になる。

【００６５】またこのようにトランジスタ５７がオン状
態になると、電源ラインＬＶから、トランジスタ５７，
ダイオード７５及び抵抗３９を介して、トランジスタ１
７のベースに至る経路で、トランジスタ１７にベース電
流ｉｂが流れ、トランジスタ１７がオンする。従って、
火花放電遮断回路５１は、第２指令信号Ｓｂがハイから
ローレベルに変化した際、点火コイル１５の一次巻線Ｌ
１に電流（一次電流）ｉ１を流すことになる。また、こ
のとき、トランジスタ５７を介して、そのコレクタ側に
設けられたコンデンサ７７に電源電圧Ｖｃが印加される
ことから、コンデンサ７７に一定量の電荷が蓄積され
る。

【００６６】しかし、火花放電遮断回路５１において、
第２指令信号Ｓｂがハイからローレベルに変化した際
に、トランジスタ５５がオン状態になるのは、一時的で
あり、その後、トランジスタ５５がオフ状態となり、コ
ンデンサ７１に、コンデンサ７１の容量と抵抗７３及び
抵抗６９の抵抗値とで決まる一定の時定数にて、所定量
の電荷が蓄積されると、トランジスタ５７がオフ状態と
なる。そのため、第２指令信号Ｓｂがハイからローレベ
ルに変化した際には、一定時間だけ、トランジスタ５７
がオン状態となって、一定時間経過後、トランジスタ５
７がオフ状態となると、コンデンサ７７に蓄積された電
荷によって、トランジスタ１７にベース電流ｉｂが供給
されることになる。

【００６７】従って、第２指令信号Ｓｂがハイからロー
レベルに変化したときには、その後、一定時間だけ、ト
ランジスタ５７がオン状態となり、トランジスタ５７が
オフした後は、コンデンサ７７に蓄積された電荷によっ
て、トランジスタ１７にベース電流ｉｂが供給されるこ
とになる。

【００６８】この結果、図２に示すように、時刻ｔ２に
て、第１指令信号Ｓａをローからハイレベルに反転させ
て、点火プラグ１３の電極１３ａ−１３ｂ間に火花放電
を発生させると同時に、第２指令信号Ｓｂをローからハ
イレベルに反転させ、その後、所定時間経過した時刻ｔ
３にて、第２指令信号Ｓｂをハイからローレベルに変化
させると、最初は、火花放電遮断回路５１内のトランジ
スタ５７を介して、トランジスタ１７にベース電流ｉｂ
が供給され、その後、ベース電流ｉｂの供給源がコンデ
ンサ７７に切り変わり、コンデンサ７７に蓄積された電
荷が放電されるに従い、ベース電流ｉｂが緩やかに減少
し、最終的には、ベース電流ｉｂが零になる（時刻ｔ
４）。

【００６９】また、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１に流
れる一次電流ｉ１は、トランジスタ１７のベース電流ｉ
ｂに比例する（詳しくはベース電流ｉｂをｈ_FE倍した電
流値となる（ｈ_FE：電流増幅率））ことから、火花放電
遮断回路５１を用いることにより、点火コイル１５の一
次巻線Ｌ１を通電し、しかも、その通電電流量を、一旦
上昇させた後、緩やかに減少させることができるように
なる。尚、このように一次電流ｉ１を緩やかに減少させ
ることができるのは、火花放電遮断回路５１にコンデン
サ７７を設けているためであり、本実施例では、このコ
ンデンサ７７が特許請求の範囲に記載の電流調整手段
（容量素子）として機能する。

【００７０】そして、火花放電遮断回路５１を用いた点
火コイル１５の一次巻線Ｌ１への通電を、図２に示すよ
うに、点火プラグ１３の中心電極１３ａの電位Ｖｐが充
分低く、電極１３ａ−１３ｂ間で火花放電が生じている
ときに行うようにすれば、点火プラグ１３の中心電極１
３ａの電位Ｖｐを上昇させて、火花放電を強制的に遮断
させることができる。このことから、本実施例では、Ｅ
ＣＵ１９が、第１指令信号Ｓａの切換タイミングを制御
することにより、点火プラグ１３の火花放電タイミング
（換言すれば点火時期）を制御するだけでなく、第２指
令信号Ｓｂの切換タイミングを制御することによって、
点火プラグ１３による火花放電の終了時期を制御するこ
とで、混合気を燃焼させるために点火プラグ１３に供給
する火花エネルギを必要最小限に抑え、点火プラグ１３
の耐久性を向上するようにしている。

【００７１】以下、このようにＥＣＵ１９において実行
される点火のための制御処理、及び火花放電を遮断する
ための火花放電遮断処理を説明する。なお、ＥＣＵ１９
は、内燃機関の火花放電発生時期、燃料噴射量、アイド
ル回転数等を総合的に制御するためのものであり、以下
に説明する点火制御や火花放電遮断処理のために、別
途、内燃機関の吸入空気量（吸気管圧力），回転速度
（エンジン回転数）、スロットル開度、冷却水温、吸気
温等、機関各部の運転状態を検出する運転状態検出処理
を行っている。

【００７２】また、図３に示す制御処理は、例えば、内
燃機関の回転角度（クランク角）を検出するクランク角
センサからの信号に基づき、内燃機関が、吸気，圧縮，
燃焼，排気を行う１燃焼サイクルに１回の割合で実行さ
れる。そして、内燃機関が始動されて制御処理が開始さ
れると、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、別
途実行される運転状態検出処理にて検出された内燃機関
機関の運転状態を読込み、Ｓ１２０にて、その読み込ん
だ運転状態に基づき、火花放電発生時期（所謂点火時
期）ｔｓおよび火花放電継続時間Ｔｔを算出する。

【００７３】なお、このＳ１１０では、別途内燃機関が
十分に暖気された運転状態であるか否かを判断してい
る。具体的には、内燃機関の冷却水温度が５０℃を超え
たか否かを判断している。そして、冷却水温度が５０℃
以下である場合には、後述する火花放電遮断のための処
理を行わないようにして、火花放電を点火コイルに蓄積
されたエネルギの減少に伴い自然に終了させるようにす
る。このようにすることで、冷間始動後の暖気運転時の
ように冷却水温度が低く、着火性の劣る運転状態であっ
ても失火させることなく確実に混合気を燃焼させるので
ある。

【００７４】Ｓ１２０にあっては、火花放電発生時期ｔ
ｓが、例えば、内燃機関の吸入空気量と回転速度をパラ
メータとするマップ若しくは計算式を用いて制御基準値
を求め、これを冷却水温，吸気温等に基づき補正する、
といった従来から知られている手順で算出される。

【００７５】また、火花放電継続時間Ｔｔは、内燃機関
のエンジン回転数、又は／およびスロットル開度や吸気
管負圧、吸入空気量等を用いて算出されるエンジン負荷
を含む運転状態に基づいて、混合気を燃焼させるのに要
する火花エネルギが大きい運転条件下（低回転低負荷時
等）には長く、火花エネルギが小さくてよい運転条件下
（高回転高負荷時等）には短くなるように、予め設定さ
れたマップ若しくは計算式を用いて算出される。本実施
例では、エンジン回転数とエンジン負荷をパラメータと
する第１マップを用いて、最適な火花放電継続時間Ｔｔ
を算出する。

【００７６】ここで、火花放電継続時間Ｔｔの算出に用
いる第１マップの一例を、図１８に示す。図１８に示す
第１マップは、エンジン回転数とエンジン負荷をパラメ
ータとして火花放電継続時間Ｔｔを算出するためのマッ
プである。そして、図１８に示すように、内燃機関の高
回転高負荷時に火花放電継続時間Ｔｔが短くなるよう火
花放電継続時間Ｔｔが第１マップにて設定されている。
なお、低回転低負荷時には、火花放電継続時間Ｔｔは図
１８に示すように火花放電継続時間Ｔｔが最も長くなる
よう（例えば、火花放電が自然に終了するよう）算出
（設定）される。

【００７７】次に、Ｓ１３０では、Ｓ１２０にて算出し
た火花放電発生時期ｔｓに基づき、火花放電発生時期ｔ
ｓに対して、予め設定された一次巻線Ｌ１の通電時間だ
け早い一次巻線Ｌ１の通電開始時期を求め、通電開始時
期に達した時点（図２に示す時刻ｔ１）で、第１指令信
号Ｓａをハイからローレベルに変化させる。

【００７８】尚、Ｓ１３０の処理により、第１指令信号
Ｓａをハイからローレベルに切り換えると、火花放電発
生回路３１が、トランジスタ１７をオンさせるため、点
火コイル１５の一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１が流れる。
また、火花放電発生時期ｔｓまでの一次巻線Ｌ１の通電
時間は、一次巻線Ｌ１への通電によって、内燃機関のあ
らゆる運転条件下で混合気を燃焼させるのに要する最大
の火花エネルギを点火コイル１５に蓄積させるのに要す
る時間であり、予め設定されている。

【００７９】そして、続くＳ１４０では、クランク角セ
ンサからの検出信号に基づき、Ｓ１２０で算出した火花
放電発生時期ｔｓに達したか否かを判断し、否定判定さ
れた場合には、同ステップを繰り返し実行することで、
火花放電発生時期ｔｓになるまで待機する。Ｓ１４０に
て、火花放電発生時期ｔｓに達したと判断されると（図
２に示す時刻ｔ２）、Ｓ１５０に移行する。

【００８０】Ｓ１５０では、図２に示したように、第１
指令信号Ｓａをローからハイレベルに反転させると同時
に、第２指令信号をローからハイレベルに反転させる。
この結果、火花放電発生回路３１の動作によって、トラ
ンジスタ１７がターンオフして、一次電流ｉ１が遮断さ
れ、点火コイル１５の二次巻線Ｌ２に点火用高電圧が発
生して、点火プラグ１３に火花放電が発生する。また、
火花放電遮断回路５１側では、トランジスタ５３がオン
状態となり、一次電流ｉ１を再通電可能な待機状態とな
る。

【００８１】また次に、Ｓ１６０では、Ｓ１４０にて火
花放電発生時期ｔｓとなった後、Ｓ１２０で求めた火花
放電継続時間Ｔｔが経過したか否かを判断し、否定判定
された場合には、同ステップを繰り返し実行すること
で、火花放電継続時間Ｔｔが経過するのを待つ。そし
て、Ｓ１６０にて、火花放電継続時間Ｔｔが経過したと
判断されると（図２に示した時刻ｔ３）、Ｓ１７０に移
行して、第２指令信号Ｓｂをハイからローレベルに反転
した後、本処理を一旦終了する。

【００８２】この結果、火花放電遮断回路５１の動作に
よって、トランジスタ１７がオンして、点火コイル１５
の一次巻線Ｌ１は再通電されることになる。そして、図
２に示したように、再通電時には一次電流ｉ１が一旦上
昇するものの、火花放電遮断回路５１の回路定数で決ま
る一定時間が経過すると、コンデンサ７７に蓄積された
電荷の放電によって、一次電流ｉ１が緩やかに減少し、
時刻ｔ４で一次電流ｉ１が遮断されることになる。そし
て、本処理は、次の燃料サイクルにおいても再び起動さ
れて、上述した処理を実行する。

【００８３】本実施例においては、内燃機関の運転状態
に基づき火花放電継続時間Ｔｔを算出するＳ１２０の処
理が、特許請求の範囲に記載の火花放電継続時間算出手
段に相当する。また、火花放電発生回路３１およびトラ
ンジスタ１７が、特許請求の範囲における火花放電発生
手段に相当に相当する。

【００８４】以上説明したように、本実施例の内燃機関
用点火装置１においては、火花放電発生回路３１を介し
てトランジスタ１７をオン・オフさせることにより、点
火コイル１５の二次巻線Ｌ２から点火プラグ１３に点火
用高電圧を印加させて、点火プラグ１３の電極１３ａ−
１３ｂ間に火花放電を発生させた後、内燃機関の運転状
態に基づき求めた火花放電継続時間Ｔｔとなるように、
火花放電遮断回路５１、トランジスタ１７を介して、点
火コイル１５の一次巻線Ｌ１に再度一次電流ｉ１を流
し、火花放電を強制的に遮断する。

【００８５】このため、本実施例によれば、火花放電前
の点火コイル１５の一次巻線Ｌ１への通電時間を充分長
くすることにより、二次巻線Ｌ２に発生させる点火用高
電圧を、内燃機関のあらゆる運転条件下で確実に点火す
ることができる大きさの電圧にした状態にすることがで
きる。さらには、火花を強制的に遮断して火花放電継続
時間を制御することにより、点火プラグ１３に供給され
る火花エネルギを必要最低限に抑えることができる。そ
して、このように火花放電継続時間を最適に制御するこ
とにより、多重放電の発生も抑制できることから、点火
プラグ１３の中心電極１３ａおよび外側電極１３ｂの消
耗を抑え、点火プラグ１３の寿命を延ばすことができ
る。

【００８６】また、本実施例では、火花放電を強制遮断
するために、火花放電発生後に火花放電遮断回路５１を
動作させて、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１への通電を
再開し、しかもその通電再開後には、一次電流ｉ１を緩
やかに減少させている。つまり、火花放電遮断回路５１
を用いて、点火用のスイッチング素子（トランジスタ１
７）のオン・オフ状態を切り換えるだけで、極めて簡単
に火花放電を強制遮断することができると共に、火花放
電強制遮断後に、点火コイル１５の二次巻線Ｌ２に高電
圧が発生するのも防止できる。また、火花放電遮断する
ためにトランジスタ１７をオンする時間は、火花放電遮
断回路５１の回路定数によって制限され、そのときトラ
ンジスタ１７に流れる一次電流ｉ１は、緩やかに減少す
ることから、火花放電遮断するためにトランジスタ１７
に加わる負担を軽減し、トランジスタ１７の耐久性が著
しく低下してしまうことはない。

【００８７】次に、本実施例による効果を確認するた
め、実際に内燃機関を用いて、火花放電継続時間Ｔｔを
変化させ、点火コイル１５の二次巻線Ｌ２に流れる二次
電流ｉ２がどのように変化するかを測定した。測定に
は、燃焼としてメタンガスを主成分とする都市ガス１３
Ａを用いるガスエンジンを使用し、回転数を２０００
［ｒｐｍ］として運転した場合の、二次電流ｉ２の変化
を、（ａ）火花放電を強制遮断しない場合、（ｂ）火花
放電継続時間Ｔｔが１．０［ｍＳ］の場合、（ｃ）火花
放電継続時間Ｔｔが０．５［ｍＳ］の場合、の３条件下
で測定を行った。また、本実施例において、電流調整手
段として機能するコンデンサ７７の容量は、６．８［μ
Ｆ］とした。図４に、その測定結果のグラフを示す。

【００８８】（ａ）火花放電を強制遮断しない場合 この場合には、火花放電発生後、二次電流ｉ２が流れは
じめ、時間経過と共に徐々に小さくなり、火花放電発生
からおよそ１．５［ｍＳ］経過した後に０［ｍＡ］とな
り、火花放電は自然に遮断されている。

【００８９】このとき、火花放電発生から０．５［ｍ
Ｓ］経過するまでの間は、二次電流ｉ２は安定した変化
をしているが、火花放電発生から０．５［ｍＳ］経過し
た後は、二次電流ｉ２は乱れた状態となり、特に、火花
放電が自然遮断される直前では、二次電流ｉ２は大きく
乱れており、多重放電が発生していることが判る。

【００９０】（ｂ）火花放電継続時間Ｔｔが１．０［ｍ
Ｓ］の場合 この場合、二次電流ｉ２は、火花放電発生から１．０
［ｍＳ］経過するまでは、条件（ａ）とほぼ同等の変化
をしており、火花放電が強制遮断された後（火花放電発
生から１．０［ｍＳ］経過した後）は、二次電流ｉ２は
０［ｍＡ］となっている。これにより、条件（ａ）で二
次電流ｉ２が大きく乱れていた時間帯（火花放電発生か
ら１．０［ｍＳ］経過した時点より後の時間帯）につい
て、条件（ｂ）では、二次電流ｉ２が流れておらず、多
重放電が発生していないことが判る。

【００９１】（ｃ）火花放電継続時間Ｔｔが０．５［ｍ
Ｓ］の場合 この場合、二次電流ｉ２は、火花放電発生から０．５
［ｍＳ］経過するまでは、条件（ａ）とほぼ同等の変化
をしており、火花放電が強制遮断された後の時間帯（火
花放電発生から０．５［ｍＳ］経過した時点より後の時
間帯）について、条件（ｃ）では、二次電流ｉ２は０
［ｍＡ］となっている。これにより、条件（ａ）および
条件（ｂ）で二次電流ｉ２が乱れていた時間帯（火花放
電発生から０．５［ｍＳ］経過した時点よりも後の時間
帯）について、条件（ｃ）では、二次電流ｉ２が流れて
おらず、多重放電が発生していないことが判る。

【００９２】これらのことから、本測定に使用したガス
エンジンは、回転数が２０００［ｒｐｍ］という運転条
件では、条件（ｃ）のように、火花放電継続時間Ｔｔを
０．５［ｍＳ］に設定することで、多重放電の発生を抑
えることが可能になる。また、本ガスエンジンは、回転
数が２０００［ｒｐｍ］で運転されている状態では、火
花放電継続時間Ｔｔを０．２［ｍＳ］まで短くした場合
においても、運転が可能であることが確認できている。
このような、実験結果を基に、前述したＳ１２０での火
花放電発生時期ｔｓおよび火花放電継続時間Ｔｔを設定
するために使用するマップ（例えば、図１８参照）を作
成することができる。

【００９３】ところで、上述したＳ１２０では、火花放
電継続時間Ｔｔの算出にあたり、多重放電の発生をさら
に確実に抑えるべく火花放電継続時間Ｔｔを補正するよ
うにしてもよい。具体的には、火花放電が発生してから
多重放電が発生するまでの正常放電が行われる時間（正
常放電時間）よりも、第１マップから算出した火花放電
継続時間Ｔｔが長い場合には、火花放電継続時間Ｔｔに
正常放電時間以下の短い時間を設定するのである。

【００９４】なお、正常放電時間は運転条件によって変
化することから、例えば、実際の内燃機関において摩耗
限界に達した点火プラグにおける多重放電発生時期（多
重放電が発生する二次電流値）を運転条件別に予め調査
しておき、その調査結果に基づいて、運転条件を表す数
値をパラメータとして正常放電時間を算出する第２マッ
プを用意し、この第２マップから正常放電時間を算出す
る。このとき運転条件を表す数値パラメータとしては、
例えば、混合気の乱流の流速に比例するエンジン回転数
またはエンジン負荷、さらには点火プラグのプラグギャ
ップ長に比例する内燃機関の運転時間積算値を用いると
よい。なお、多重放電の発生はプラグギャップ長が拡大
するほど発生し易いことから、内燃機関の運転時間積算
値をパラメータとして用いることができるのである。

【００９５】そして、上記予め用意された調査結果に基
づいて第２マップを設定し、この第２マップに基づき算
出された正常放電時間を用いて、多重放電が発生しない
ように第１マップにて算出された火花放電継続時間Ｔｔ
を補正する。ただし、多重放電が発生しないように設定
した火花放電継続時間Ｔｔが、混合気の着火に必要とな
る最短の火花放電継続時間よりも短くなる場合には、多
重放電の抑制よりも着火性を優先して、混合気の着火に
必要となる最短の火花放電継続時間を火花放電継続時間
Ｔｔに設定するようにする。

【００９６】以上、本発明の第１実施例について説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。そこで、本発明の第２
実施例として、火花放電を強制遮断するために一次電流
ｉ１を再通電するのに使用するスイッチング素子を、点
火用のスイッチング素子（トランジスタ１７）とは別に
設けたものについて説明する。図５は、第２実施例の内
燃機関用点火装置の構成を表す電気回路図である。な
お、以下の説明において、第１実施例と同じ構成要素に
ついては、同一番号（符号）を付与して説明する。

【００９７】図５に示すように、第２実施例の内燃機関
用点火装置１は、放電用の電気エネルギ（例えば電圧１
２Ｖ）を供給する電源装置（バッテリ）１１と、内燃機
関の気筒に設けられた点火プラグ１３と、一次巻線Ｌ１
と二次巻線Ｌ２とからなる点火コイル１５と、一次巻線
Ｌ１と直列接続されたｎｐｎ型のトランジスタ１７と、
火花放電を強制的に遮断する火花放電遮断回路５１と、
トランジスタ１７及び火花放電遮断回路５１に対して、
第１指令信号Ｓａ及び第２指令信号Ｓｂを各々出力する
電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）１９と、を備えて
いる。

【００９８】これらのうち、トランジスタ１７は、点火
コイル１５の一次巻線Ｌ１への通電・非通電を切り換え
る前述の半導体素子からなるスイッチング素子であり、
本第２実施例の内燃機関用点火装置１は、第１実施例と
同じフルトランジスタ型の点火装置である。

【００９９】ここで、一次巻線Ｌ１の一端は、電源装置
１１の正極に接続され、他端はトランジスタ１７のコレ
クタおよび火花放電遮断回路５１に接続されている。ま
た、二次巻線Ｌ２の一端は、電源装置１１の正極に接続
されている一次巻線Ｌ１の一端に接続され、他端は点火
プラグ１３の中心電極１３ａに接続されている。そし
て、点火プラグ１３の外側電極１３ｂは、電源装置１１
の負極と同電位のグランドに接地され、トランジスタ１
７のベースはＥＣＵ１９の第１指令信号Ｓａを出力する
端子と接続され、トランジスタ１７のエミッタは、グラ
ンドに接地されている。

【０１００】このため、ＥＣＵ１９から出力される第１
指令信号Ｓａがローレベルである場合には、トランジス
タ１７はオフ状態となり、トランジスタ１７を通じて一
次巻線Ｌ１に電流が流れることはない。また、第１指令
信号Ｓａがハイレベルである場合には、トランジスタ１
７はオン状態となり、電源装置１１の正極側から点火コ
イル１５の一次巻線Ｌ１を通って電源装置１１の負極側
に至る、一次巻線Ｌ１の通電経路を形成し、一次巻線Ｌ
１に一次電流ｉ１を流す。

【０１０１】したがって、第１指令信号Ｓａがハイレベ
ルであるために、一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１が流れて
いる状態で、第１指令信号Ｓａがローレベルになると、
トランジスタ１７がターンオフし、一次巻線Ｌ１への一
次電流ｉ１の通電を停止させる。すると、点火コイル１
５の二次巻線Ｌ２に点火用高電圧が発生し、これが点火
プラグ１３に印加されることで、点火プラグ１３の電極
１３ａ−１３ｂ間に火花放電が発生する。

【０１０２】尚、点火コイル１５は、一次巻線Ｌ１への
通電遮断により、点火プラグ１３の中心電極１３ａ側に
グランド電位よりも低い負の点火用高電圧を発生させる
ように構成されており、火花放電に伴い二次巻線Ｌ２に
流れる二次電流ｉ２は、点火プラグ１３の中心電極１３
ａから二次巻線Ｌ２を通って、一次巻線Ｌ１側に流れ
る。また、二次巻線Ｌ２と一次巻線Ｌ１との接続部分に
は、二次巻線Ｌ２から一次巻線Ｌ１側に電流が流れるの
を許容し、逆方向への電流の流れを阻止するために、ダ
イオード等からなる整流素子Ｄが設けられており、この
整流素子Ｄの動作によって、トランジスタ１７のターン
オン時（一次巻線Ｌ１への通電開始時）に二次巻線Ｌ２
に電流が流れるのが阻止される。

【０１０３】図６は、図５に示す回路図における、第１
指令信号Ｓａ、第２指令信号Ｓｂ、点火プラグ１３の中
心電極１３ａの電位Ｖｐ、点火コイル１５の一次巻線Ｌ
１に流れる一次電流ｉ１、の各状態を表すタイムチャー
トである。ここで、時刻ｔ１１にて、第１指令信号Ｓａ
をローからハイレベルに切り換え、点火コイル１５の一
次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１を流し、その後、予め設定さ
れた通電時間が経過した時刻ｔ１２にて、第１指令信号
Ｓａをハイからローレベルに切り換え、点火コイル１５
の一次巻線Ｌ１への一次電流ｉ１の通電を遮断すると、
点火プラグ１３の中心電極１３ａに負の点火用高電圧が
印加されて、その電位Ｖｐが急峻に低下し、点火プラグ
１３の電極１３ａ−１３ｂ間に火花放電が発生している
ことが判る。

【０１０４】次に、火花放電遮断回路５１は、エミッタ
が接地され、ベースがＥＣＵ１９の第２指令信号Ｓｂを
出力する端子と接続され、コレクタがコンデンサ８７を
介して一次巻線Ｌ１と接続されるとともに、ダイオード
８３を介して接地されたｎｐｎ型のトランジスタ８５に
て構成される。そして、ダイオード８３は、アノードが
接地され、カソードがトランジスタ８５のコレクタに接
続されている。

【０１０５】そのため、ＥＣＵ１９から出力される第２
指令信号Ｓｂがローレベルである場合には、火花放電遮
断回路５１内のトランジスタ８５がオフ状態となり、火
花放電遮断回路５１が、一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１を
流すことはない。また、第２指令信号Ｓｂがハイレベル
である場合、火花放電遮断回路５１内のトランジスタ８
５がオン状態となり、電源装置１１の正極側から点火コ
イル１５の一次巻線Ｌ１を通って電源装置１１の負極側
に至る、一次巻線Ｌ１の通電経路を形成し、一次巻線Ｌ
１に一次電流ｉ１を流す。そして、通電経路に存在する
コンデンサ８７に電荷が蓄積されるに従い、一次電流ｉ
１は緩やかに減少し、コンデンサ８７に、一次巻線Ｌ１
のインダクタンスとコンデンサ８７の容量とで決まる一
定の時定数にて、所定量の電荷が蓄積されると、コンデ
ンサ８７に電流が流れなくなるため、一次電流ｉ１を遮
断する。

【０１０６】ただし、コンデンサ８７が一次巻線Ｌ１側
に接続された電極を正極性として完全に充電されている
場合、第２指令信号Ｓｂがハイレベルであっても、一次
電流ｉ１は流れないため、予めコンデンサ８７に蓄積さ
れた電荷を放電させておく必要があり、ここでは、次の
点火用高電圧を発生させるべく再度第１指令信号Ｓａを
ハイレベルにする、すなわち、トランジスタ１７をオン
状態とすることで、コンデンサ８７に蓄積された電荷を
放電させることができる。

【０１０７】したがって、火花放電遮断回路５１のコン
デンサ８７が放電された状態で、第２指令信号Ｓｂをロ
ーレベルからハイレベルに変化したときには、トランジ
スタ８５がターンオンして、一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ
１を流し、時間経過によって、コンデンサ８７に電荷が
蓄積されると共に、一次電流ｉ１を緩やかに減少させて
いき、最終的には一次電流ｉ１を遮断するように動作す
る。なお、このように一次電流ｉ１を緩やかに減少させ
ることができるのは、火花放電遮断回路５１にコンデン
サ８７を設けているためであり、本第２実施例では、こ
のコンデンサ８７が特許請求の範囲に記載の電流調整手
段（容量素子）として機能する。

【０１０８】ここで、図６において、時刻ｔ１３にて、
第１指令信号Ｓａおよび第２指令信号Ｓｂをそれぞれロ
ーからハイレベルに切り換えると、トランジスタ１７が
ターンオンして、電源装置１１の正極側から点火コイル
１５の一次巻線Ｌ１、トランジスタ１７を通って電源装
置１１の負極側に至る、一次巻線Ｌ１の通電経路を形成
し、一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１が通電されるととも
に、コンデンサ８７が放電される。そして、時刻ｔ１４
にて、第１指令信号Ｓａをハイからローレベルに切り換
えると、トランジスタ１７がターンオフするため、一次
巻線Ｌ１の通電経路は、コンデンサ８７、トランジスタ
８５を通って形成され、コンデンサ８７に電荷が蓄積さ
れるに従い、一次電流ｉ１が緩やかに減少し、コンデン
サ８７に所定量の電荷が充電されると、一次電流ｉ１を
遮断する。

【０１０９】このことから、ＥＣＵ１９、トランジスタ
１７及び火花放電遮断回路５１を用いた点火コイル１５
の一次巻線Ｌ１への通電を、図６に示すように、点火プ
ラグ１３の中心電極１３ａの電位Ｖｐが充分低いため
に、電極１３ａ−１３ｂ間で火花放電が生じている場合
に行うようにすれば、点火プラグ１３の中心電極１３ａ
の電位Ｖｐを上昇させて、火花放電を強制的に遮断させ
ることが出来る。

【０１１０】したがって、本第２実施例では、ＥＣＵ１
９が、第１指令信号Ｓａの切換タイミングを制御するこ
とにより、点火プラグ１３の火花放電タイミング（換言
すれば点火時期）を制御するだけでなく、第１指令信号
Ｓａ及び第２指令信号Ｓｂの切換タイミングを制御する
ことにより、点火プラグ１３による火花放電の終了時期
を制御することで、第１実施例と同様に、混合気を燃焼
させるために点火プラグ１３に供給する火花エネルギを
必要最小限に抑えることが可能となる。

【０１１１】以下、このようにＥＣＵ１９において実行
される点火のための制御処理、及び火花放電を遮断する
ための火花放電遮断処理を説明する。なお、ＥＣＵ１９
は、第１実施例と同様に、内燃機関を総合的に制御する
ためのものであり、別途、内燃機関の吸入空気量（吸気
管圧力），回転速度（エンジン回転数）、スロットル開
度、冷却水温、吸気温等、機関各部の運転状態を検出す
る運転状態検出処理を行っている。

【０１１２】また、図７に示す点火制御のための制御処
理（点火制御処理）は、例えば、内燃機関の回転角度
（クランク角）を検出するクランク角センサからの信号
に基づき、内燃機関が、吸気、圧縮、燃焼、排気を行う
１サイクルに１回の割合で実行される。

【０１１３】そして、この処理が開始されると、まず、
Ｓ３１０（Ｓはステップを表す）にて、別途実行される
運転状態検出処理にて検出された機関の運転状態を読込
み、Ｓ３２０にて、その読み込んだ運転状態に基づき、
火花放電発生時期（いわゆる点火時期）ｔｓおよび火花
放電継続時間Ｔｔを算出する。なお、火花放電発生時期
ｔｓおよび火花放電継続時間Ｔｔは、第１実施例と同様
に、内燃機関の状態を表す数値をパラメータとして、マ
ップ若しくは計算式を用いて算出される（火花放電継続
時間Ｔｔの算出にあたって用いられるマップの一例とし
ては、図１８参照）。

【０１１４】次に、Ｓ３３０では、Ｓ３２０にて算出し
た火花放電発生時期ｔｓに基づき、火花放電発生時期ｔ
ｓに対して、予め設定された一次巻線Ｌ１の通電時間だ
け早い一次巻線Ｌ１の通電開始時期を求め、通電開始時
期に達した時点（図６に示す時刻ｔ１１）で、第１指令
信号Ｓａをローからハイレベルに変化させる。

【０１１５】Ｓ３３０の処理により、第１指令信号Ｓａ
をローからハイレベルに切り換えると、トランジスタ１
７をオン状態にするため、点火コイル１５の一次巻線Ｌ
１に一次電流ｉ１が流れる。また、火花放電発生時期ｔ
ｓまでの一次巻線Ｌ１の通電時間は、一次巻線Ｌ１への
通電によって、内燃機関のあらゆる運転条件下で混合気
を燃焼させるのに要する最大の火花エネルギを点火コイ
ル１５に蓄積させるのに要する時間であり、予め設定さ
れている。

【０１１６】そして、Ｓ３４０では、クランク角センサ
からの検出信号に基づき、Ｓ３２０で算出した火花放電
発生時期ｔｓに達したか否かを判断し、否定判定された
場合には、同ステップを繰り返し実行することで、火花
放電発生時期ｔｓになるまで待機する。Ｓ３４０にて、
火花放電発生時期ｔｓに達したと判断されると（図６に
示す時刻ｔ１２）、Ｓ３５０に移行する。

【０１１７】Ｓ３５０では、図６に示したように、第１
指令信号Ｓａをハイからローレベルに反転させる。この
結果、トランジスタ１７がターンオフして、一次電流ｉ
１が遮断され、点火コイル１５の二次巻線Ｌ２に点火用
高電圧が誘導され、点火プラグ１３に火花放電が発生す
る。

【０１１８】続いて、Ｓ３６０では、Ｓ３４０にて火花
放電発生時期ｔｓに達したと判断された後、Ｓ３２０で
求めた火花放電継続時間Ｔｔが経過したか否かを判断
し、否定判定された場合には、同ステップを繰り返し実
行することで火花放電継続時間Ｔｔが経過するまで待機
する。そして、Ｓ３６０にて、火花放電継続時間Ｔｔが
経過したと判断されると（図６に示した時刻ｔ１３）、
Ｓ３７０に移行し、第１指令信号Ｓａおよび第２指令信
号Ｓｂをそれぞれローからハイレベルに切り換える。

【０１１９】この結果、第１指令信号Ｓａがハイレベル
になると、トランジスタ１７がオン状態となり、一次巻
線Ｌ１は再び通電されるので、二次巻線Ｌ２の誘導電圧
の発生を抑え、点火プラグ１３での火花放電が強制的に
遮断されることになる。また、第２指令信号Ｓｂがハイ
レベルになると、トランジスタ８５がオン状態となる。

【０１２０】続いて、Ｓ３８０では、Ｓ３６０にて火花
放電継続時間Ｔｔが経過したと判断された後、予めＥＣ
Ｕ１９に設定してある第１指令信号Ｓａのハイレベル継
続時間を経過したか否かを判断し、否定判定された場合
には、同ステップを繰り返し実行することで待機する。
そして、Ｓ３８０にて、第１指令信号Ｓａのハイレベル
継続時間が経過したと判断されると（図６に示した時刻
ｔ１４）、Ｓ３９０に移行する。本第２実施例では、第
１指令信号Ｓａのハイレベル継続時間は、機関の運転状
態に関わらず、予め設定された固定値としているが、運
転状態に合わせて適切な値に設定するようにしてもよ
い。

【０１２１】そして、Ｓ３９０の処理により、第１指令
信号Ｓａをハイからローレベルに切り換えると、トラン
ジスタ１７がオフ状態となり、一次巻線Ｌ１からトラン
ジスタ１７のコレクタに流れ込んでいた電流が遮断され
る。しかし、トランジスタ８５がオン状態であるため、
一次巻線Ｌ１から、コンデンサ８７を介し、トランジス
タ８５に電流が流れるため、一次電流ｉ１は継続して流
れる。このあと、時間経過と共に、コンデンサ８７に電
荷が蓄積されるに従い、一次電流ｉ１は緩やかに減少し
ていき、コンデンサ８７に所定量の電荷が充電される
と、一次電流ｉ１は遮断される。

【０１２２】ただし、コンデンサ８７が、一次巻線Ｌ１
側に接続された電極を正極性として完全に充電されてい
る場合、トランジスタ８５がオン状態にあっても（第２
指令信号Ｓｂがハイレベルであっても）、一次電流ｉ１
は流れないため、予めコンデンサ８７に蓄積された電荷
を放電させておく必要がある。そこで、本第２実施例で
は、点火用高電圧を発生させるための第１指令信号Ｓａ
をハイレベルにする、すなわち、トランジスタ１７をオ
ン状態とすることで（Ｓ３３０の処理時に）、コンデン
サ８７に電荷が充電されている場合のその電荷を放電さ
せることができる。

【０１２３】そして、Ｓ４００では、Ｓ３６０にて火花
放電継続時間Ｔｔが経過したと判断された後、予めＥＣ
Ｕ１９に設定してある第２指令信号Ｓｂのハイレベル継
続時間を経過したか否かを判断し、否定判定された場合
には、同ステップを繰り返し実行することで待機する。
そして、Ｓ４００にて、第２指令信号Ｓｂのハイレベル
継続時間が経過したと判断されると（図６に示した時刻
ｔ１５）、Ｓ４１０に移行する。本第２実施例では、第
２指令信号Ｓｂのハイレベル継続時間は、内燃機関の運
転状態に関わらず、予め設定された固定値としている
が、運転状態に合わせて適切な値に設定するようにして
もよい。

【０１２４】そして、Ｓ４１０の処理により、第２指令
信号Ｓｂをハイからローレベルに切り換えると、トラン
ジスタ８５がオフ状態となり、本処理が終了する。ここ
で、第２指令信号Ｓｂのハイレベル継続時間は、コンデ
ンサ８７が充電されるまでの時間と同程度に設定されて
おり、一次電流ｉ１は十分小さくなっているか、あるい
は遮断されており、Ｓ４１０の処理によって、一次電流
ｉ１が変化して、火花放電を発生させることはない。

【０１２５】尚、本実施例においては、内燃機関の運転
状態に基づき火花放電継続時間Ｔｔを算出するＳ３２０
の処理が、特許請求の範囲に記載の火花放電継続時間算
出手段に相当し、トランジスタ１７が第１スイッチング
手段に相当する。また、トランジスタ８５が第２スイッ
チング手段に相当し、そしてこの第２スイッチング手段
に直列に接続されるコンデンサ８７と当該第２スイッチ
ング手段とを少なくとも含む火花放電遮断回路５１が再
通電用回路に相当する。

【０１２６】以上説明したように、第２実施例の内燃機
関用点火装置１においては、ＥＣＵ１９の指令によって
トランジスタ１７をオン・オフさせることにより、点火
コイル１５の二次巻線Ｌ２から点火プラグ１３に点火用
高電圧を印加させて、点火プラグ１３の電極１３ａ−１
３ｂ間に火花放電を発生させた後、内燃機関の運転状態
に基づき求めた火花放電継続時間Ｔｔとなるように、ト
ランジスタ１７および火花放電遮断回路５１（加えてト
ランジスタ８５）によって、点火コイル１５の一次巻線
Ｌ１に再度一次電流ｉ１を流すことにより、火花放電を
強制的に遮断している。

【０１２７】したがって、第２実施例の内燃機関用点火
装置によれば、火花放電継続時間を制御することが可能
となり、第１実施例の内燃機関用点火装置と同様の効果
を発揮することが出来る。また、第２実施例は、第１実
施例に比べ、回路構成要素が少なく単純であるため、用
途に合わせて回路の特性を変更する際に、各回路構成要
素の値の決定が容易になるという利点がある。

【０１２８】さらに、第２実施例では、一次巻線Ｌ１に
流れる一次電流ｉ１を、２つのトランジスタに分けて流
す構成であるため、１つのトランジスタに流す構成であ
る第１実施例に比べ、トランジスタ１個当りの通電時間
が短くなり、トランジスタへの負担をさらに軽減するこ
とが可能となる。

【０１２９】さらに、本発明の第３実施例の内燃機関用
点火装置について説明する。図８は、第３実施例の内燃
機関用点火装置の構成を表す電気回路図である。なお、
以下の説明において、第２実施例と同じ構成要素につい
ては、同一番号（符号）を付与して説明する。

【０１３０】図８に示すように、第３実施例の内燃機関
用点火装置１は、放電用の電気エネルギ（例えば電圧１
２Ｖ）を供給する電源装置（バッテリ）１１と、内燃機
関の気筒に設けられた点火プラグ１３と、一次巻線Ｌ１
と二次巻線Ｌ２とからなる点火コイル１５と、一次巻線
Ｌ１と直列接続されたｎｐｎ型のトランジスタ１７と、
火花放電を強制的に遮断する火花放電遮断回路５１と、
トランジスタ１７及び火花放電遮断回路５１に対して、
第１指令信号Ｓａ及び第２指令信号Ｓｂを各々出力する
電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）１９と、を備えて
いる。

【０１３１】ここで、第３実施例の内燃機関用点火装置
１は、火花放電遮断回路５１以外の構成要素が第２実施
例と同様であることから、同様の構成要素についての説
明は省略し、第２実施例と異なる構成要素である火花放
電遮断回路５１について説明する。

【０１３２】図８に示すように、第３実施例の火花放電
遮断回路５１は、エミッタが接地され、ベースがＥＣＵ
１９の第２指令信号Ｓｂを出力する端子と接続され、コ
レクタがコンデンサ８７の一端（電極）に接続されると
ともに、ダイオード８３を介して接地されたｎｐｎ型の
トランジスタ８５を備えている。そして、ダイオード８
３は、アノードが接地され、カソードがトランジスタ８
５のコレクタに接続されている。また、コンデンサ８７
は、トランジスタ８５との接続端（電極）とは反対側の
接続端（電極）が、抵抗９１を介して一次巻線Ｌ１に接
続されている。さらに、ダイオード８９が抵抗９１に並
列接続されており、ダイオード８９は、アノードが抵抗
９１と一次巻線Ｌ１との接続端に接続され、カソードが
抵抗９１とコンデンサ８７との接続端に接続されてい
る。

【０１３３】そして、ＥＣＵ１９から出力される第２指
令信号Ｓｂがローレベルである場合には、火花放電遮断
回路５１内のトランジスタ８５がオフ状態となり、火花
放電遮断回路５１が、電源装置１１の正極から一次巻線
Ｌ１に向かう方向に一次電流ｉ１を流すことはない。

【０１３４】また、第２指令信号Ｓｂがハイレベルであ
る場合、第２実施例と同様に、火花放電遮断回路５１内
のトランジスタ８５がオン状態となり、火花放電遮断回
路５１が、電源装置１１の正極側から点火コイル１５の
一次巻線Ｌ１を通って電源装置１１の負極側に至る、一
次巻線Ｌ１の通電経路を形成し、一次巻線Ｌ１に一次電
流ｉ１を流す。このとき、一次巻線Ｌ１からコンデンサ
８７に流れ込む電流は、ダイオード８９を通じて流れ
る。

【０１３５】そして、通電経路に流れる電流によってコ
ンデンサ８７に電荷が蓄積されるに従い、一次電流ｉ１
は緩やかに減少し、コンデンサ８７に、一次巻線Ｌ１の
インダクタンスとコンデンサ８７の容量とで決まる一定
の時定数にて、所定量の電荷が蓄積されると、コンデン
サ８７に電流が流れなくなり、一次電流ｉ１を遮断す
る。

【０１３６】ただし、コンデンサ８７が、一次巻線Ｌ１
側に接続された電極を正極性として完全に充電されてい
る場合、第２指令信号Ｓｂがハイレベルであっても、一
次電流ｉ１は流れないため、予めコンデンサ８７に蓄積
された電荷を放電させておく必要がある。そこで、第３
実施例では、第２実施例と同様に、点火用高電圧を発生
させるための第１指令信号Ｓａをハイレベルにする、す
なわち、トランジスタ１７をオン状態とすることで（Ｓ
５３０の処理時に）、コンデンサ８７が充電されている
場合のその電荷を放電させることができる。

【０１３７】つまり、トランジスタ１７をオン状態とす
ると、トランジスタ１７、抵抗９１、コンデンサ８７、
ダイオード８３による閉ループが形成され、コンデンサ
８７に蓄積された電荷によって、この閉ループに電流が
流れることにより、コンデンサ８７は放電される。この
とき、コンデンサ８７から放電される電流は、ダイオー
ド８９ではなく抵抗９１を通じて流れるため、通電経路
の抵抗値が大きくなる。このため、通電経路に流れる電
流値が小さくなり、トランジスタ１７に流れる電流量が
抑制されることになる。これにより、コンデンサ８７に
蓄積された電荷を放電させた時に伴うトランジスタ１７
の発熱を小さく抑えることが可能となる。

【０１３８】したがって、火花放電遮断回路５１は、コ
ンデンサ８７が放電された状態で、第２指令信号Ｓｂが
ローレベルからハイレベルに変化されると、一次巻線Ｌ
１に一次電流ｉ１の通電を開始し、時間経過に従い一次
電流ｉ１を緩やかに減少させていき、最終的に一次電流
ｉ１を遮断する。そして、次の点火用高電圧を発生させ
るべく再度第１指令信号Ｓａがハイレベルになること
で、コンデンサ８７に蓄積された電荷が放電される。

【０１３９】なお、本第３実施例では、コンデンサ８７
が特許請求の範囲に記載の電流調整手段（容量素子）と
して、ダイオード８９が第１整流素子として、抵抗９１
が抵抗素子として、ダイオード８３が第２整流素子とし
て、それぞれ備えられている。

【０１４０】次に、図８に示す回路図における、第１指
令信号Ｓａ、第２指令信号Ｓｂ、点火プラグ１３の中心
電極１３ａの電位Ｖｐ、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１
に流れる一次電流ｉ１、トランジスタ１７に流れる電流
ｉ４、コンデンサ８７に流れる電流ｉ３、の各状態を表
すタイムチャートを図９に示す。

【０１４１】図９によれば、時刻ｔ２１にて、第１指令
信号Ｓａをローからハイレベルに切り換え、点火コイル
１５の一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１を流し、その後、予
め設定された通電時間が経過した時刻ｔ２２にて、第１
指令信号Ｓａをハイからローレベルに切り換え、点火コ
イル１５の一次巻線Ｌ１への一次電流ｉ１の通電を遮断
すると、点火プラグ１３の中心電極１３ａに負の点火用
高電圧が印加されて、その電位Ｖｐが急峻に低下し、点
火プラグ１３の電極１３ａ−１３ｂ間に火花放電が発生
していることが判る。

【０１４２】また、時刻ｔ２１では、前の燃焼サイクル
での火花放電の強制遮断によってコンデンサ８７に蓄積
された電荷が放電されるため、コンデンサ８７から抵抗
９１に向かう方向に電流が流れる。図９では、コンデン
サ８７に流れる電流ｉ３を、抵抗９１からコンデンサ８
７に向かう方向を正方向としており、この時流れる電流
ｉ３は負の電流として表される。

【０１４３】そして、電流ｉ３の大きさは、抵抗９１の
抵抗値によって変化し、例えば、抵抗値１［Ω］の抵抗
９１を用いた場合には、実線で示す電流波形（ｉ３ａ）
のように変化し、抵抗値１００［Ω］の抵抗９１を用い
た場合には、点線で示す電流波形（ｉ３ｂ）のように変
化する。つまり、抵抗９１の抵抗値が大きくなるほど、
トランジスタ１７がオン状態となる時（時刻ｔ２１）に
おける電流ｉ３の大きさを抑制することが出来る。しか
し、抵抗９１の抵抗値が大きくなるほど、電流ｉ３が流
れなくなるまでの時間、すなわち、コンデンサ８７に蓄
積された電荷が完全に放電するまでの時間が長くなる。
このため、抵抗９１の抵抗値は、コンデンサ８７を完全
に放電できるように設定するとよい。

【０１４４】また、このとき、トランジスタ１７のコレ
クタには、電流ｉ３と一次巻線Ｌ１に流れる一次電流ｉ
１とが流れ込むため、トランジスタ１７に流れる電流ｉ
４は、一次電流ｉ１と電流ｉ３とを重ね合わせた電流波
形となる。そして、電流ｉ４は、抵抗値１［Ω］の抵抗
９１を用いた場合には、実線で示す電流波形（ｉ４ａ）
のように変化し、抵抗値１００［Ω］の抵抗９１を用い
た場合には、点線で示す電流波形（ｉ４ｂ）のように変
化する。なお、電流ｉ３において負の値となる方向の電
流がトランジスタ１７に流れ込むときには、電流ｉ４と
しては正の値となる方向の電流が流れることになる。

【０１４５】ここで、トランジスタ１７の発熱を抑える
ためには、電流ｉ４の大きさを小さく抑えることが望ま
しく、電流ｉ３の大きさを抑えるとよい。よって、電流
ｉ３が小さくなるように、抵抗９１の抵抗値を決定する
とよい。ただし、第１指令信号Ｓａがハイレベルである
時間（時刻ｔ２１からｔ２２までの時間）内に、コンデ
ンサ８７が完全に放電できる抵抗値に設定することが望
ましい。

【０１４６】そして、図９における時刻ｔ２３にて、第
２指令信号Ｓｂをローからハイレベルに切り換えると、
トランジスタ８５がターンオンして、電源装置１１の正
極側から点火コイル１５の一次巻線Ｌ１、火花放電遮断
回路５１を通って電源装置１１の負極側に至る通電経路
を形成し、一次巻線Ｌ１に一次電流ｉ１が通電される。
このとき、火花放電遮断回路５１の内部での通電経路
は、ダイオード８９、コンデンサ８７、トランジスタ８
５によって形成され、コンデンサ８７に電荷が蓄積され
るに従い、一次電流ｉ１が緩やかに減少し、コンデンサ
８７に所定量の電荷が蓄積されて完全に充電されると、
一次電流ｉ１を遮断する。

【０１４７】なお、時刻ｔ２２までに、コンデンサ８７
に蓄積された電荷は放電されているため、時刻ｔ２３で
のコンデンサ８７は、火花放電を遮断するのに必要な大
きさの一次電流ｉ１を流すことが出来る。これらのこと
から、図９に示すように、点火プラグ１３の中心電極１
３ａの電位Ｖｐが充分低いために、電極１３ａ−１３ｂ
間で火花放電が生じている場合に、ＥＣＵ１９及び火花
放電遮断回路５１を用いて一次巻線Ｌ１への通電を行う
ようにすれば、点火プラグ１３の中心電極１３ａの電位
Ｖｐを上昇させて、火花放電を強制的に遮断させること
が出来る。

【０１４８】したがって、本第３実施例では、ＥＣＵ１
９が、第１指令信号Ｓａの切換タイミングを制御するこ
とにより、点火プラグ１３の火花放電タイミング（換言
すれば点火時期）を制御するだけでなく、第２指令信号
Ｓｂの切換タイミングを制御することにより、点火プラ
グ１３による火花放電の終了時期を制御することができ
る。つまり、第１実施例および第２実施例と同様に、混
合気を燃焼させるために点火プラグ１３に供給する火花
エネルギを必要最小限に抑えることが可能となる。

【０１４９】次に、このようにＥＣＵ１９において実行
される点火のための制御処理を、図１０に示すフローチ
ャートに沿って説明する。なお、ＥＣＵ１９は、第１実
施例および第２実施例と同様に、内燃機関を総合的に制
御するためのものであり、以下に説明する点火制御のた
めに、別途、機関各部の運転状態を検出する運転状態検
出処理を行っている。

【０１５０】図１０に示す点火制御のための制御処理
（点火制御処理）は、例えば、内燃機関の回転角度（ク
ランク角）を検出するクランク角センサからの信号に基
づき、内燃機関が、吸気、圧縮、燃焼、排気を行う１サ
イクルに１回の割合で実行される。

【０１５１】そして、この処理が開始されると、まず、
Ｓ５１０（Ｓはステップを表す）にて、別途実行される
運転状態検出処理にて検出された機関の運転状態を読込
み、Ｓ５２０にて、その読み込んだ運転状態に基づき、
火花放電発生時期（いわゆる点火時期）ｔｓおよび火花
放電継続時間Ｔｔを算出する。なお、火花放電発生時期
ｔｓおよび火花放電継続時間Ｔｔは、第１実施例と同様
に、内燃機関の運転状態を表す数値をパラメータとし
て、マップ若しくは計算式を用いて算出される（火花放
電継続時間Ｔｔの算出にあたって用いられるマップの一
例としては、図１８参照）。

【０１５２】次に、Ｓ５３０では、Ｓ５２０にて算出し
た火花放電発生時期ｔｓに基づき、火花放電発生時期ｔ
ｓに対して、予め設定された一次巻線Ｌ１の通電時間だ
け早い一次巻線Ｌ１の通電開始時期を求め、通電開始時
期に達した時点（図９に示す時刻ｔ２１）で、第１指令
信号Ｓａをローからハイレベルに変化させる。

【０１５３】Ｓ５３０の処理により、第１指令信号Ｓａ
をローからハイレベルに切り換えると、トランジスタ１
７をオン状態にするため、点火コイル１５の一次巻線Ｌ
１に一次電流ｉ１が流れる。また、火花放電発生時期ｔ
ｓまでの一次巻線Ｌ１の通電時間は、一次巻線Ｌ１への
通電によって、内燃機関のあらゆる運転条件下で混合気
を燃焼させるのに要する最大の火花エネルギを点火コイ
ル１５に蓄積させるのに要する時間であり、予め設定さ
れている。このとき、コンデンサ８７が一次巻線Ｌ１側
に接続された電極を正極性として充電されていると、ト
ランジスタ１７を通じて、コンデンサ８７に蓄積された
電荷が放電されることになる。

【０１５４】そして、Ｓ５４０では、クランク角センサ
からの検出信号に基づき、Ｓ５２０で算出した火花放電
発生時期ｔｓに達したか否かを判断し、否定判定された
場合には、同ステップを繰り返し実行することで、火花
放電発生時期ｔｓになるまで待機する。Ｓ５４０にて、
火花放電発生時期ｔｓに達したと判断されると（図９に
示す時刻ｔ２２）、Ｓ５５０に移行する。

【０１５５】Ｓ５５０では、図９に示したように、第１
指令信号Ｓａをハイからローレベルに反転させる。この
結果、トランジスタ１７がターンオフして、一次電流ｉ
１が遮断され、点火コイル１５の二次巻線Ｌ２に点火用
高電圧が誘導され、点火プラグ１３に火花放電が発生す
る。

【０１５６】続いて、Ｓ５６０では、Ｓ５４０にて火花
放電発生時期ｔｓに達したと判断された後、Ｓ５２０で
求めた火花放電継続時間Ｔｔが経過したか否かを判断
し、否定判定された場合には、同ステップを繰り返し実
行することで火花放電継続時間Ｔｔが経過するまで待機
する。そして、Ｓ５６０にて、火花放電継続時間Ｔｔが
経過したと判断されると（図９に示した時刻ｔ２３）、
Ｓ５７０に移行し、第２指令信号Ｓｂをローからハイレ
ベルに切り換える。

【０１５７】この結果、第２指令信号Ｓｂがハイレベル
になると、トランジスタ８５がオン状態となり、一次巻
線Ｌ１に一次電流ｉ１が再び通電されることで、二次巻
線Ｌ２の誘導電圧の発生を抑え、点火プラグ１３での火
花放電を強制的に遮断する。このあと、時間経過と共
に、コンデンサ８７に電荷が蓄積されるに従い、一次電
流ｉ１は緩やかに減少していき、コンデンサ８７に所定
量の電荷が充電されると、一次電流ｉ１は遮断される。

【０１５８】そして、Ｓ５８０では、Ｓ５６０にて火花
放電継続時間Ｔｔが経過したと判断された後、予めＥＣ
Ｕ１９に設定してある第２指令信号Ｓｂのハイレベル継
続時間を経過したか否かを判断し、否定判定された場合
には、同ステップを繰り返し実行することで待機する。
そして、Ｓ５８０にて、第２指令信号Ｓｂのハイレベル
継続時間が経過したと判断されると（図９に示した時刻
ｔ２４）、Ｓ５９０に移行する。本第３実施例では、第
２指令信号Ｓｂのハイレベル継続時間は、内燃機関の運
転状態に関わらず、予め設定された固定値としている
が、運転状態に合わせて適切な値に設定するようにして
もよい。

【０１５９】そして、Ｓ５９０の処理により、第２指令
信号Ｓｂをハイからローレベルに切り換えると、トラン
ジスタ８５がオフ状態となり、本処理が終了する。ここ
で、第２指令信号Ｓｂのハイレベル継続時間は、コンデ
ンサ８７が充電されるまでの時間と同程度に設定されて
おり、一次電流ｉ１は十分小さくなっているか、あるい
は遮断されており、Ｓ５９０の処理によって、一次電流
ｉ１が変化して、火花放電を発生させることはない。

【０１６０】尚、本実施例においては、内燃機関の運転
状態に基づき火花放電継続時間Ｔｔを算出するＳ５２０
の処理が、特許請求の範囲に記載の火花放電継続時間算
出手段に相当し、トランジスタ１７が第１スイッチング
手段に相当する。また、トランジスタ８５が第２スイッ
チング手段に相当し、そしてこの第２スイッチング手段
に直列に接続されるコンデンサ８７と当該第２スイッチ
ング手段とを少なくとも含む火花放電遮断回路５１が再
通電用回路に相当する。

【０１６１】以上説明したように、第３実施例の内燃機
関用点火装置１は、ＥＣＵ１９の指令によってトランジ
スタ１７をオン・オフさせることにより、点火コイル１
５の二次巻線Ｌ２から点火プラグ１３に点火用高電圧を
印加させて、点火プラグ１３の電極１３ａ−１３ｂ間に
火花放電を発生させた後、内燃機関の運転状態に基づき
求めた火花放電継続時間Ｔｔとなるように、火花放電遮
断回路５１によって、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１に
再度一次電流ｉ１を流すことにより、火花放電を強制的
に遮断している。

【０１６２】したがって、第３実施例は、第２実施例と
同様に、一次巻線Ｌ１に流れる一次電流ｉ１を、２つの
トランジスタに分けて流す構成であるため、１つのトラ
ンジスタに流す構成である第１実施例に比べ、トランジ
スタ１個当りの通電時間が短くなり、通電される電流量
が少なくなる。これにより、トランジスタの発熱量を抑
制することができ、トランジスタへの負担をさらに軽減
することが可能となる。

【０１６３】また、第３実施例では、コンデンサ８７に
蓄積された電荷を放電する際に流れる電流の大きさを、
抵抗９１によって制限しているため、トランジスタ１７
に流れる電流の大きさを制限することができ、トランジ
スタ１７の発熱を抑えることができる。よって、トラン
ジスタへの負担をさらに軽減することが可能になる。な
お、抵抗９１としては、トランジスタに流れる電流の抑
制、および、コンデンサ８７の放電時間を考慮すると、
抵抗値が１〜１００［Ω］の抵抗を用いることが望まし
い。

【０１６４】さらに、火花放電の遮断時には、ダイオー
ド８９によって一次巻線Ｌ１に流れる一次電流ｉ１を大
きく確保することができ、火花放電の遮断を確実に実行
することが可能になる。また、第３実施例では、火花放
電の遮断の際に、第２指令信号Ｓｂのみを制御してお
り、第１指令信号Ｓａの制御を行っておらず、第２実施
例に比べて、点火制御のための制御処理（点火制御処
理）にて実行されるステップ数が少ない。このため、第
２実施例に比べて制御処理が実行されるＥＣＵ１９にお
ける処理負荷を低減することができ、また、ＥＣＵ１９
への負担を軽減することが出来る。

【０１６５】なお、第２実施例に示す回路構成の内燃機
関用点火装置においても、第３実施例における点火制御
処理と同様に、火花放電遮断時には第２指令信号Ｓｂの
みを制御し、第１指令信号Ｓａの制御を行わないような
制御処理を実行することで、火花放電継続時間を制御す
ることも可能である。

【０１６６】次に、本第３実施例の内燃機関用点火装置
の効果を確認するため、実際に内燃機関を用いて、火花
放電継続時間Ｔｔを変化させたときの、点火コイル１５
の二次巻線Ｌ２に流れる二次電流ｉ２の変化を測定した
測定結果を図１１に示す。そして、測定は、燃料として
メタンガスを主成分とする都市ガス１３Ａを用いるガス
エンジンを使用し、回転数を２０００ｒｐｍとして運転
した場合の、二次電流ｉ２の変化を、（ａ）火花放電を
強制遮断しない場合、（ｂ）火花放電継続時間Ｔｔが
１．０［ｍＳ］の場合，（ｃ）火花放電継続時間Ｔｔが
０．５［ｍＳ］の場合，の３条件下で、測定を行った。
また、本第３実施例において、電流調整手段として機能
するコンデンサ８７の容量は１００［μＦ］とし、抵抗
９１の抵抗値は５［Ω］とした。そして、図１１に、縦
軸を二次電流、横軸を時間として測定結果を示す。

【０１６７】まず、図１１（ａ）は、火花放電を強制的
に遮断しない場合の測定結果であり、点火時期（図にお
ける縦軸が記載されている時刻）で火花放電が発生して
二次電流が流れ始めた後、緩やかに電流値が減少してい
き、点火時期から約０．７［ｍＳ］経過したあたりから
電流値が大きく乱れて変動しており、多重放電が発生し
ていることがわかる。その後、多重放電が継続して発生
し、点火時期から約１．３［ｍＳ］経過した時点で電流
値が０［ｍＡ］となり火花放電が自然に終了している。

【０１６８】次に、図１１（ｂ）は、火花放電継続時間
Ｔｔが１．０［ｍＳ］の場合の測定結果であり、図１１
（ａ）と同様に、点火時期（図における縦軸が記載され
ている時刻）で火花放電が発生して二次電流が流れ始め
た後、緩やかに電流値が減少していき、点火時期から約
０．７［ｍＳ］経過したあたりから電流値が大きく乱れ
て変動しており、多重放電が発生していることがわか
る。その後、多重放電が継続して発生しているものの、
点火時期から１．０［ｍＳ］経過した時点で火花放電が
強制的に遮断されて、電流値が０［ｍＡ］となってい
る。これにより、点火時期から１．０［ｍＳ］経過した
後の多重放電の発生を防ぐことができ、点火プラグの電
極消耗を抑えることができる。

【０１６９】さらに、図１１（ｃ）は、火花放電継続時
間Ｔｔが０．５［ｍＳ］の場合の測定結果であり、図１
１（ａ）および（ｂ）と同様に、点火時期（図における
縦軸が記載されている時刻）で火花放電が発生して二次
電流が流れ始めた後、緩やかに電流値が減少していき、
点火時期から約０．５［ｍＳ］経過した時点で火花放電
が強制的に遮断されて、電流値が０［ｍＡ］となってい
る。これにより、多重放電の発生を防ぐことができ、さ
らに点火プラグの電極消耗を抑えることができる。

【０１７０】さらに、本発明の第４実施例の内燃機関用
点火装置について説明する。図１３は、第３実施例の内
燃機関用点火装置の構成を表す電気回路図である。な
お、以下の説明において、第１実施例と同じ構成要素に
ついては、同一番号（符号）を付与して説明する。

【０１７１】図１３に示すように、第４実施例の内燃機
関用点火装置１は、放電用の電気エネルギ（例えば電圧
１２Ｖ）を供給する電源装置（バッテリ）１１と、内燃
機関の気筒に設けられた点火プラグ１３と、一次巻線Ｌ
１と二次巻線Ｌ２とからなる点火コイル１５と、一次巻
線Ｌ１と直列接続されたｎｐｎ型のトランジスタ１７
と、電源装置１１と一次巻線Ｌ１との接続経路をオン・
オフする電源遮断用スイッチ９３と、コンデンサ８７
と、トランジスタ１７及び電源遮断用スイッチ９３に対
して、第１指令信号Ｓａ及び第２指令信号Ｓｂを各々出
力する電子制御装置（以下、ＥＣＵと呼ぶ）１９と、を
備えている。

【０１７２】ここで、一次巻線Ｌ１の一端は電源遮断用
スイッチ９３を介して電源装置１１の正極に接続され、
他端はトランジスタ１７のコレクタに接続されている。
また、電源遮断用スイッチ９３は、ＥＣＵ１９からの第
２指令信号Ｓｂを受信するための入力端子が、ＥＣＵ１
９の出力端子と接続されている。これにより、電源遮断
用スイッチ９３は、第２指令信号Ｓｂがローレベルの場
合にはオフ状態となり、第２指令信号Ｓｂがハイレベル
の場合にはオン状態となる。

【０１７３】さらに、コンデンサ８７は、一端が一次巻
線Ｌ１と電源遮断用スイッチ９３との接続点に接続され
ており、他端が電源装置１１の負極と同電位のグランド
に接地されている。また、ＥＣＵ１９からの第１指令信
号Ｓａに基づき、一次巻線Ｌ１への通電・非通電を行う
トランジスタ１７が、一次巻線Ｌ１のうちで電源遮断用
スイッチ９３と接続されている一端と反対側の他端に接
続されている。

【０１７４】なお、本第４実施例では、コンデンサ８７
が特許請求の範囲に記載の電流調整手段（容量素子）と
して、電源遮断用スイッチ９３が電源遮断用手段とし
て、トランジスタ１７が第１スイッチング手段として、
それぞれ備えられているものである。

【０１７５】次に、図１３に示す回路図における、第１
指令信号Ｓａ、第２指令信号Ｓｂ、点火プラグ１３の中
心電極１３ａの電位Ｖｐ、点火コイル１５の一次巻線Ｌ
１に流れる一次電流ｉ１、の各状態を表すタイムチャー
トを図１４に示す。図１４によれば、時刻ｔ３１にて、
第１指令信号Ｓａをローからハイレベルに切り換えると
共に、第２指令信号Ｓｂをローからハイレベルに切り換
えることにより、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１に一次
電流ｉ１が流れる。このとき、コンデンサ８７が充電さ
れることになる。その後、予め設定された通電時間が経
過した時刻ｔ３２にて、第１指令信号Ｓａをハイからロ
ーレベルに切り換え、点火コイル１５の一次巻線Ｌ１へ
の一次電流ｉ１の通電を遮断すると、点火プラグ１３の
中心電極１３ａに負の点火用高電圧が印加されて、その
電位Ｖｐが急峻に低下し、点火プラグ１３の電極１３ａ
−１３ｂ間に火花放電が発生していることが判る。

【０１７６】そして、点火プラグ１３の電極間に火花放
電が発生している際に、第１指令信号Ｓａが再びハイレ
ベルとなりトランジスタ１７がオン状態となると、一次
巻線Ｌ１に再び一次電流ｉ１が流れることになり、二次
巻線Ｌ２において発生する点火用高電圧が逆極性となっ
て火花放電が強制的に遮断される。なお、このとき第２
指令信号Ｓｂはハイレベルの状態であり、電源遮断用ス
イッチ９３はオン状態にある。

【０１７７】この後、所定時間が経過した時刻ｔ３４に
て、第２指令信号Ｓｂがローレベルになると、電源遮断
用スイッチ９３はオフ状態となり、電源装置１１から一
次巻線Ｌ１への電流供給が停止される。しかし、これと
同時にコンデンサ８７が電荷の放電を開始するのであ
る。このため、コンデンサ８７から一次巻線Ｌ１へ電流
供給が行われることになり、一次電流ｉ１は継続して流
れることになる。コンデンサ８７が供給する電流は、コ
ンデンサ８７の放電に伴い緩やかに減少していくため、
一次電流ｉ１は緩やかに減少されることになり、コンデ
ンサ８７が完全に放電されると一次巻線Ｌ１への電流供
給が停止して、最終的に一次電流ｉ１は流れなくなる
（時刻ｔ３５）。なお、コンデンサ８７については、電
源遮断用スイッチ９３がオン状態となり、電源装置１１
から電流が供給されることで充電されており、具体的に
は時刻ｔ３１から時刻ｔ３４の間に充電されることにな
る。

【０１７８】以上説明したように、第４実施例の内燃機
関用点火装置１においては、ＥＣＵ１９の指令（具体的
には第１指令信号Ｓａ）によってトランジスタ１７をオ
ン・オフさせることにより、点火コイル１５の二次巻線
Ｌ２から点火プラグ１３に点火用高電圧を印加させて、
点火プラグ１３の電極間に火花放電を発生させた後、内
燃機関の運転状態に基づき求めた火花放電継続時間に応
じて、火花放電を強制的に遮断するのである。さらに、
ＥＣＵ１９の指令（具体的には第２指令信号Ｓｂ）によ
って電源遮断用スイッチ９３をオン・オフさせることに
より、一次巻線Ｌ１への電流供給、および火花放電遮断
するための再通電時に一次巻線Ｌ１に流れる電流を、コ
ンデンサ８７を用いて緩やかに減少させることが可能と
なる。それより、上述の各実施例と同様に、点火プラグ
１３の電極消耗を抑えることができる。

【０１７９】次に、第４実施例の内燃機関用点火装置に
おける電源遮断用スイッチの代わりに、ｐｎｐ型トラン
ジスタを用いた内燃機関用点火装置を、第５実施例とし
て以下に説明する。そして、第５実施例の内燃機関用点
火装置の構成を表す電気回路図を図１５に示す。なお、
第５実施例の内燃機関用点火装置は、第４実施例と比べ
て電源遮断用スイッチ９３に対応する部分が異なってい
ることから、異なっている箇所について説明する。

【０１８０】図１５に示すように、トランジスタ９５
は、ベースがＥＣＵ１９の第２指令信号Ｓｂを出力する
端子と接続され、エミッタが電源装置１１の正極に接続
され、コレクタが一次巻線Ｌ１の一端に接続されてい
る。また、トランジスタ９５は、エミッタとコレクタが
ダイオード９７を介して接続されており、ダイオード９
７は、アノードがトランジスタ９５のコレクタに接続さ
れ、カソードがトランジスタ９５のエミッタに接続され
ている。つまり、一次巻線Ｌ１から電源装置１１に向か
う方向の電流がダイオード９７を介して流れるように構
成されている。

【０１８１】ここで、トランジスタ９５は、第２指令信
号Ｓｂがローレベルの場合にはオン状態となり電源装置
１１と一次巻線Ｌ１との通電経路を形成し、第２指令信
号Ｓｂがハイレベルの場合にはオフ状態となり電源装置
１１と一次巻線Ｌ１との通電経路を開放する。つまり、
第５実施例の内燃機関用点火装置では、電源装置１１か
ら一次巻線Ｌ１への通電を行うためには、第２指令信号
Ｓｂをローレベルに設定することになる。

【０１８２】このように第２指令信号Ｓｂの設定は、第
４実施例の内燃機関用点火装置とは反対であり、第５実
施例のＥＣＵ１９では、点火のための制御処理を実施す
るにあたり、電源装置１１から一次巻線Ｌ１への電流供
給を行う際には第２指令信号Ｓｂをローレベルに設定
し、電源装置１１から一次巻線Ｌ１への電流経路を開放
する際には第２指令信号Ｓｂをハイレベルに設定する。

【０１８３】そして、第５実施例のＥＣＵ１９は、第２
指令信号Ｓｂの設定以外の処理内容については、第４実
施例のＥＣＵ１９と同様の処理を行う。よって、第５実
施例の内燃機関用点火装置においても、第４実施例と同
様に、火花放電継続時間を制御することが可能となり、
火花放電継続時間を最適に制御することにより、多重放
電の発生も抑制できることから、点火プラグ１３の電極
消耗を抑え、点火プラグ１３の寿命を延ばすことができ
る。また、火花放電を強制遮断した後コンデンサ８７に
より一次巻線Ｌ１への電流供給を行い、しかもその後、
一次電流ｉ１を緩やかに減少させることで、火花放電強
制遮断後に点火コイル１５の二次巻線Ｌ２に点火用高電
圧が発生するのも防止できる。

【０１８４】したがって、第５実施例の内燃機関用点火
装置は、第４実施例の内燃機関用点火装置と同様の効果
を発揮することができる。次に、本発明による効果を確
認すべく、火花放電の強制遮断の有無による、点火プラ
グの電極の状態について測定した耐久試験の結果を図１
２に示す。なお、内燃機関用点火装置としては、実施例
３のものを使用した。

【０１８５】測定は、０．８ＭＰａの圧力が印加された
条件下で、点火プラグの電極間に対して一定方向に風を
送り、４．７１億回の火花放電を発生させて行った。こ
れは、内燃機関を２０００ｒｐｍで約８０００時間運転
したときの、点火プラグの電極消耗に相当する。そし
て、火花放電の遮断を行わない場合（図１２（ａ））
と、火花放電継続時間が０．２［ｍＳ］となるよう火花
放電遮断した場合（図１２（ｂ））の２パターンについ
て測定を行った。

【０１８６】図１２は、奥側に接地電極が、手前側に中
心電極が位置するように点火プラグの電極部分を側方か
ら見た図であり、上方に接地電極の端部が、下方に中心
電極が位置するように電極を示している。また、測定時
には、図１２の右から左に向かう方向に風（流速）を発
生させて、混合気の乱流が発生しているのと同様の環境
としている。

【０１８７】そして、図１２（ａ）は、火花放電遮断を
行わない場合の点火プラグの電極を示しており、図１２
（ａ）に示す点火プラグでは、接地電極および中心電極
ともに図の左側部分が大きく消耗していることが分か
る。これは、火花放電が風（流速）によって流されて風
下（下流）となる電極の左側部分で多重放電による火花
放電が発生し、電極の偏消耗が進んだためと考えられ
る。

【０１８８】一方、図１２（ｂ）は、火花放電遮断を行
った点火プラグの電極を示しており、図１２（ｂ）に示
す点火プラグでは、中心電極に対向する接地電極の中央
部分が消耗しているものの、図１２（ａ）に示す点火プ
ラグの電極に比べて消耗部分が少ないことが分かる。こ
のように、電極の消耗が少ないのは、火花放電を強制的
に遮断したことにより、多重放電の発生を抑えたことの
効果である。

【０１８９】したがって、この測定結果から、本発明を
適用した実施例の内燃機関用点火装置を用いることによ
り、設定された火花放電継続時間にて火花放電を遮断す
ることで、火花放電の過剰供給を抑えて点火プラグの寿
命を延ばすことができると分かる。

【０１９０】また、本発明の内燃機関用点火装置におけ
る着火性に関する信頼性を確認するため、実際に内燃機
関を用いて、火花放電継続時間Ｔｔを変化させたときの
失火率を測定した測定結果を図１９に示す。なお、内燃
機関用点火装置としては、実施例３のものを使用した。

【０１９１】この測定は、メタンガスを主成分とする都
市ガス１３Ａを燃料とするガスエンジンを使用し、エン
ジン負荷を２５％とした時の４段階（８００，１００
０，１５００，２０００［ｒｐｍ］）のエンジン回転数
それぞれにおける失火の発生割合（失火率）を、火花放
電の強制遮断無しの場合、火花放電継続時間Ｔｔが１．
０［ｍＳ］、０．５［ｍＳ］、０．２［ｍＳ］の場合の
４条件下にてそれぞれ行った。なお、図１９では、縦軸
を失火率、横軸を火花放電継続時間、奥行き方向の軸を
エンジン回転数として測定結果を示す。

【０１９２】図１９に示す測定結果より、エンジン回転
数が高回転となるほど、火花放電継続時間Ｔｔを短く設
定しても、失火が発生せずに内燃機関の運転が良好にな
されていることが判る。逆に、エンジン回転数が低回転
になるほど火花放電を強制遮断しない、あるいは、火花
放電継続時間Ｔｔを比較的長く設定することで、失火が
発生することなく内燃機関の運転が良好になされている
ことが判る。これにより、本発明の内燃機関用点火装置
においては、内燃機関にてエンジン回転数が上昇するほ
ど、火花放電継続時間Ｔｔを短くなるよう算出した場合
にも、着火性が悪化することなく、内燃機関の運転状態
を良好に維持されることが理解できる。

【０１９３】次に、エンジン負荷を１００％とし、エン
ジン負荷以外の条件については図１９に示した測定と同
様の条件下にて、火花放電継続時間Ｔｔを変化させたと
きの失火率の測定結果を２０に示す。なお、図２０にお
いても、図１９と同様に、縦軸を失火率、横軸を火花放
電継続時間、奥行き方向の軸をエンジン回転数として測
定結果を示す。

【０１９４】図２０に示す測定結果を、図１９に示す測
定結果と比較すると明らかなように、本発明の内燃機関
用点火装置においては、エンジン負荷が高負荷となるほ
ど、火花放電継続時間Ｔｔを短くするよう算出した場合
にも、着火性が悪化することなく、内燃機関の運転状態
を良好に維持されることが理解できる。つまり、内燃機
関にて少なくともエンジン回転数およびエンジン負荷に
応じて、最適な火花放電継続時間Ｔｔを算出することに
よって、混合気を確実に燃焼させることができ、失火の
発生を抑制することができるのである。

【０１９５】さらに、火花放電継続時間に対する内燃機
関の失火率を測定した測定結果を図１６に示す。測定
は、燃料としてガソリンを用いるガソリンエンジンを使
用し、エンジン回転数を６０００〔ｒｐｍ〕、スロット
ル開度を１００％（全開）、二次電流最大値を７０〔ｍ
Ａ〕として、各火花放電継続時間において、１０００回
の燃焼サイクル中における失火の発生率を測定すること
で行った。なお、二次電流最大値とは、火花放電が発生
した後に、二次巻線に流れる最大電流値である。

【０１９６】図１６に示すように、本測定結果によれ
ば、火花放電継続時間が０．１〔ｍＳｅｃ〕以上となる
範囲であれば失火は発生しておらず、また、火花放電継
続時間が０．０５〔ｍＳｅｃ〕以上となる範囲であって
も失火率は１％以下となることが判る。また、火花放電
継続時間が０．０４〔ｍＳｅｃ〕の場合は失火率が１２
％であり、火花放電継続時間が０．０３〔ｍＳｅｃ〕の
場合が失火率２０％となる。

【０１９７】ここで、内燃機関の運転を良好に行うため
には、例えば、カルフォルニア州大気資源局（ＣＡＲ
Ｂ：California Air Resources Board）によるＯＢＤ２
規制を考慮して、その規制値の１．５倍を超える排ガス
が出る失火率は２％前後と言われている。それを考慮す
ると、火花放電継続時間を０．０５〔ｍＳｅｃ〕以上に
設定することで、内燃機関の高回転高負荷時の運転を良
好に行えることが判る。

【０１９８】また、火花放電遮断後に一次巻線に流れる
再通電による電流を減少させる際に発生する最大二次電
圧に対し、火花放電の再発生率について測定した測定結
果を図１７に示す。測定は、燃料としてメタンガスを主
成分とする都市ガス１３Ａを用いるガスエンジンを使用
し、エンジン回転数を１０００〔ｒｐｍ〕、エンジン負
荷を無負荷状態として運転した場合において、火花放電
を遮断するために一次電流を再通電した後、二次巻線に
発生する最大二次電圧〔ｋＶ〕の各値毎に、火花放電の
再発生率を測定することで行った。当試験条件は、点火
プラグでの火花放電に必要な電圧が最も低い部類の条件
であることから選定した。

【０１９９】図１７に示すように、本測定結果によれ
ば、一次巻線への再通電後の最大二次電圧が５〔ｋＶ〕
以下の場合には火花放電の再発生率は０％であり、最大
二次電圧５．５〔ｋＶ〕となると火花放電の再発生率は
１％となり、これより先最大二次電圧が大きくなると火
花放電の再発生率は高くなる。これより、一次巻線への
再通電時に火花放電の再発生を防ぐためには、再通電時
に二次巻線に生じる二次電圧を５〔ｋＶ〕以下とするこ
とが良いことが判る。

【０２００】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の内燃機関用点火装置は、希薄空燃比で燃焼
する内燃機関に、さらには定置型ガスエンジンに適用す
ることでより効果を発揮する。また、各実施例において
は、二次巻線Ｌ２と一次巻線Ｌ１との接続部分に、二次
巻線Ｌ２から一次巻線Ｌ１側に電流が流れるのを許容
し、逆方向への電流の流れを阻止するために、ダイオー
ド等からなる整流素子Ｄが設けられているが、この整流
素子Ｄの設置位置を二次巻線Ｌ２と点火プラグ１３との
接続部分にしてもよい。さらに、各実施例においては、
火花放電継続時間Ｔｔの算出をマップを用いて行ってい
るが、マップに限定することはなく、計算式によって算
出してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の内燃機関用点火装置の構成を表
す電気回路図である。

【図２】 第１実施例の内燃機関用点火装置の各部の状
態を表すタイムチャートである。

【図３】 第１実施例の電子制御装置（ＥＣＵ）が実行
する処理を表すフローチャートである。

【図４】 点火コイルの二次電流を測定した結果を表す
グラフである。

【図５】 第２実施例の内燃機関用点火装置の構成を表
す電気回路図である。

【図６】 第２実施例の内燃機関用点火装置の各部の状
態を表すタイムチャートである。

【図７】 第２実施例の電子制御装置（ＥＣＵ）が実行
する処理を表すフローチャートである。

【図８】 第３実施例の内燃機関用点火装置の構成を表
す電気回路図である。

【図９】 第３実施例の内燃機関用点火装置の各部の状
態を表すタイムチャートである。

【図１０】 第３実施例の電子制御装置（ＥＣＵ）が実
行する処理を表すフローチャートである。

【図１１】 点火コイルの二次電流を測定した結果を表
すグラフである。

【図１２】 耐久試験を行った点火プラグの電極を表す
説明図である。

【図１３】 第４実施例の内燃機関用点火装置の構成を
表す電気回路図である。

【図１４】 第４実施例の内燃機関用点火装置の各部の
状態を表すタイムチャートである。

【図１５】 第５実施例の内燃機関用点火装置の構成を
表す電気回路図である。

【図１６】 火花放電継続時間に対する内燃機関の失火
率を測定した測定結果である。

【図１７】 火花放電遮断後に発生する最大二次電圧に
対する火花放電の再発生率について測定した測定結果で
ある。

【図１８】 火花放電遮断処理における火花放電継続時
間の算出に用いる第１マップである。

【図１９】 エンジン負荷を２５％として火花放電継続
時間を変化させたときの失火率を測定した測定結果を示
すグラフである。

【図２０】 エンジン負荷を１００％として火花放電継
続時間を変化させたときの失火率を測定した測定結果を
示すグラフである。

【図２１】 点火プラグの電極間に発生する火花放電の
状態を表す説明図と、火花放電時の二次電流の波形を示
すグラフである。

【符号の説明】

１…内燃機関用点火装置、１１…電源装置、１３…点火
プラグ、１３ａ…中心電極、１３ｂ…外側電極（接地電
極）、１５…点火コイル、１７…トランジスタ、１９…
電子制御装置（ＥＣＵ）、３１…火花放電発生回路、３
９…抵抗、５１…火花放電遮断回路、７７…コンデン
サ、８３…ダイオード、８５…トランジスタ、８７…コ
ンデンサ、８９…ダイオード、９１…抵抗、９３…電源
遮断用スイッチ、９５…トランジスタ、Ｌ１…一次巻
線、Ｌ２…二次巻線。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次巻線が、内燃機関に装着された点火
   プラグと共に閉ループを形成する点火コイルと、 電源装置から前記点火コイルの一次巻線に流れる一次電
   流を通電・遮断することにより、前記二次巻線に点火用
   高電圧を発生させ前記点火プラグを火花放電させるため
   の火花放電発生手段と、 内燃機関の運転状態に基づき、前記点火プラグの火花放
   電によって混合気を燃焼させるのに要する火花放電継続
   時間を算出するにあたり、少なくとも同機関の高回転高
   負荷時に該火花放電継続時間が短くなるよう算出する火
   花放電継続時間算出手段と、を備え、 前記火花放電継続時間算出手段にて算出された火花放電
   継続時間に応じて、前記点火プラグの火花放電を強制的
   に遮断することを特徴とする内燃機関用点火装置。
2. 【請求項２】 前記火花放電継続時間が経過したタイミ
   ングに応じて、該一次巻線への通電を再開することによ
   り、前記点火プラグの火花放電を強制的に遮断すること
   を特徴とする請求項１記載の内燃機関用点火装置。
3. 【請求項３】 前記点火コイルの一次巻線への通電を再
   開した後、前記点火プラグにて火花放電が発生しないよ
   うに該一次巻線に流れる一次電流を減少させる電流調整
   手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機
   関用点火装置。
4. 【請求項４】 前記火花放電発生手段は、前記点火コイ
   ルの一次巻線に接続され、該一次巻線に流れる一次電流
   を通電・遮断する第１スイッチング手段を備えており、 前記点火コイルの一次巻線への通電を再開するための第
   ２スイッチング手段と、該第２スイッチング手段に直列
   接続される前記電流調整手段とを少なくとも含む再通電
   用回路が、前記第１スイッチング手段に並列接続されて
   いること、を特徴とする請求項３に記載の内燃機関用点
   火装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の内燃機関用点火装置で
   あって、 前記再通電用回路は、前記電流調整手段に直列接続され
   た抵抗素子と、 該抵抗素子と並列接続され、前記一次電流を流すことを
   許容する第１整流素子と、 前記第２スイッチング手段に並列接続され、前記一次電
   流を流すことを許容しない第２整流素子と、 を備えたことを特徴とする内燃機関用点火装置。
6. 【請求項６】 前記電流調整手段が容量素子で構成さ
   れ、前記抵抗素子の抵抗値が、１［Ω］〜１００［Ω］
   の範囲内にあること、を特徴とする請求項５に記載の内
   燃機関用点火装置。
7. 【請求項７】 前記電源装置と前記一次巻線との間に挿
   入される電源遮断用手段と、該電源遮断用手段と該一次
   コイルとの間に接続点を有する前記電流調整手段と、を
   備え、 前記火花放電発生手段は、前記点火コイルの一次巻線に
   接続され、該一次巻線に流れる一次電流を通電・遮断す
   る第１スイッチング手段を備えたこと、 を特徴とする請求項３に記載の内燃機関用点火装置。
8. 【請求項８】 前記電流調整手段が容量素子で構成さ
   れ、該容量素子の容量が、１［μＦ］〜１０００［μ
   Ｆ］の範囲内にあること、を特徴とする請求項３から請
   求項７のいずれかに記載の内燃機関用点火装置。
9. 【請求項９】 内燃機関始動直後であって内燃機関が十
   分に暖気されるまでの運転状態の間は、前記火花放電継
   続時間算出手段は前記火花放電継続時間を最も長くなる
   よう算出する、あるいは前記火花放電の強制的な遮断を
   行わないことを特徴とする請求項１から請求項８のいず
   れかに記載の内燃機関用点火装置。
10. 【請求項１０】 前記内燃機関は、燃料として気体燃料
    を用いるガスエンジンであることを特徴とする請求項１
    から請求項９のいずれかに記載の内燃機関用点火装置。