JP2015200284A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１次コイル３のマイナス側からバッテリ電圧供給ラインαに向けて電気エネルギーを投入して同一方向の２次電流を継続させる点火装置では、点火コイル２が発熱し易く、発熱限界によって投入できる電気エネルギー量が制限される。また、１次コイル３にマイナス側から電気エネルギーの投入を行って２次コイル４に火花放電維持に必要な２次電圧を発生させるため、昇圧回路１５の負担が大きい。
【解決手段】点火コイル２の１次コイル３を、第１巻線３ａと第２巻線３ｂに分け、第１巻線３ａのみに電気エネルギーの投入を行う。これにより、負荷抵抗が少なくなって点火コイルの発熱が抑えられるため、発熱限界に達するまでの余裕が大きくなり、１次コイルに投入できる電気エネルギー量を増加できる。また、点火コイル２の巻線比を大きくすることができ、昇圧回路１５の負担を軽減できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関（エンジン）に用いられる点火装置に関し、特に火花放電の継続技術に関する。

点火プラグの負担を軽減し、無駄な電力消費を抑えて、火花放電を継続させる技術として、周知の点火回路によって最初の火花放電（主点火と称す）を開始させた後、主点火が消える前に１次コイルのマイナス側からバッテリ電圧供給ラインに向けて電気エネルギーを投入して２次コイルに同一方向の電流（直流の２次電流）を継続して流し、主点火で生じた火花放電を任意の期間（以下、放電継続期間）を亘って継続させるエネルギ投入回路を考案した（公知技術でない）。
なお、以下では、エネルギ投入回路により継続させる火花放電（主点火に続く火花放電）を継続火花放電と称する。

エネルギ投入回路は、放電継続期間中の１次電流（投入エネルギー）を制御することで、２次電流をコントロールして火花放電の維持を行う。継続火花放電中の２次電流をコントロールすることで、点火プラグの負担を軽減し、且つ無駄な電力消費を抑えて、火花放電の継続を行うことができる。
次に、本発明の理解補助の目的で、本発明を適用していないエネルギ投入回路の代表例を図７に基づき説明する（上述したように、周知技術ではない）。なお、図７に用いる符合は、後述する「実施例」と同一機能物に同一符合を付したものである。

図７に示す点火装置は、フルトラ作動（点火用スイッチング手段１１のＯＮ−ＯＦＦ作動）によって点火プラグ１に主点火を生じさせる主点火回路５と、主点火に継続する継続火花放電を行うエネルギ投入回路６とを備える。
エネルギ投入回路６は、
・車載バッテリ９の電圧を昇圧してエネルギ投入用コンデンサ１４に蓄える昇圧回路１５と、
・１次コイル３のマイナス側に投入する電気エネルギーをコントロールする投入エネルギー制御手段１６と、
を備えて構成される。

（問題点）
エネルギ投入回路６は、火花放電の継続中に２次電流を同一方向に流すために、エネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えた電気エネルギーを１次コイル３のマイナス側からバッテリ電圧供給ラインαに向けて流す必要がある。即ち、１次コイル３の全ターンを介して電気エネルギーの投入を行う必要がある。１次コイル３の全ターンに電気エネルギーを投入すると、１次コイル３の負荷抵抗により点火コイル２が大きく発熱する。その結果、発熱限界Ｌ（符号、図２参照）によって１次コイル３に投入できる電気エネルギー量（電圧×電流×時間）が制限されてしまう。
具体的には、図２の実線Ａ’に示すように、放電継続期間中に１次コイル３へ投入できる電気エネルギーが制限されてしまい、図２の実線Ｂ’に示すように、１次電流が制限される不具合がある。

また、継続火花放電を行うには、誘導放電中の１次コイル３のマイナス側からバッテリ電圧供給ラインαに向けて１次電流を流して、２次コイル４に火花放電維持に必要な電気エネルギーを生じさせる必要がある。このため、投入エネルギーの電圧を高める必要があり、昇圧回路１５の大型化やコストアップの要因になる。

（参考技術）
一方、本発明に関連する技術として、「１次コイルと２次コイルの巻線比」を切り替える技術が知られている（特許文献１参照）。
特許文献１に開示される技術は、１次コイルの途中に中間タップを設け、
・「１次コイルの一端から他端まで（即ち、１次コイルの全ターン）」の通電を行う状態（巻線比の小さい状態）と、
・「中間タップから１次コイルの他端まで」の通電を行う状態（巻線比の大きい状態）と、
を切り替えるものである。

この特許文献１の技術は、主点火を開始させる際は点火コイルの巻線比を大きくし、その後の放電継続期間中は巻線比を小さくすることを特徴とする「多重点火技術」である。この技術により、主点火において２次コイルに高電圧（２次電圧）を発生させることができるとともに、続く放電継続期間の多重点火では２次コイルの発生電圧を抑えることができる。

しかし、特許文献１の技術は、２次電流が交番する技術であり、火花放電の継続を行う際、２次電流の流れ方向が交互に切り替わる。
その結果、特許文献１の技術は、主点火に続く放電継続期間中に、火花放電が２次電流の交番によって途切れ易くなり、気筒内に生じる旋回流等によって火花放電の吹き消えが発生し易くなる。

特許第４６００３１１号公報

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、継続火花放電を行う内燃機関用点火装置において、１次コイルに投入する電気エネルギーの増加を可能にするとともに、１次コイルに投入する電気エネルギーの電圧の低減を可能にする。

本発明の内燃機関用点火装置のエネルギ投入回路は、「特許請求の範囲の請求項１」に記載したように、１次コイルを成す巻線の一部のみに電気エネルギーの投入を行うことを特徴とする。
継続火花放電時に１次コイルの巻線の一部のみに電気エネルギーの投入を行うことで、エネルギー投入時の負荷抵抗が小さくなる。このため、エネルギー投入に伴う点火コイルの発熱が減り、１次コイルに投入できる電気エネルギー量（電圧×電流×時間）を増加させることができる。これによって、継続火花放電における２次電流の増加（火花放電の強化）が可能になる。

また、エネルギー投入時に１次コイルの巻線の一部のみに電気エネルギーの投入を行うことで、点火コイルの巻線比を大きくすることができ、投入エネルギーの電圧を低減できる。これにより、昇圧回路の負担を軽減できる。あるいは、昇圧回路を廃止することが可能になる。
具体的な一例として、昇圧回路の負担を軽減する場合は、昇圧に伴う発熱量を少なくできるとともに、昇圧回路の小型化やコストダウンが可能になる。

さらに、本発明は、主点火に続く継続火花放電において２次電流を同一方向に流すため、主点火に続く継続火花放電において火花放電が途切れ難い。このため、上述した特許文献１の技術とは異なり、気筒内に生じる旋回流等によって火花放電の吹き消えが発生する不具合を回避できる。

内燃機関用点火装置の概略構成図である（実施例１）。 内燃機関用点火装置の作動を説明するためのタイムチャートである（実施例１）。 （ａ）点火コイルの概略図、（ｂ）点火コイルのコネクタの概略図である（実施例１）。 内燃機関用点火装置の概略構成図である（実施例２）。 内燃機関用点火装置の概略構成図である（実施例３）。 内燃機関用点火装置の概略構成図である（実施例４）。 内燃機関用点火装置の概略構成図である（参考例：公知技術でない）。

以下において「発明を実施するための形態」を詳細に説明する。

本発明の具体的な一例（実施例）を図面に基づき説明する。なお、以下の「実施例」は具体的な一例を開示するものであり、本発明が「実施例」に限定されないことは言うまでもない。

［実施例１］
図１〜図３を参照して実施例１を説明する。
この実施例１における点火装置は、車両走行用の火花点火エンジンに搭載されるものであり、所定の点火タイミング（点火時期）で燃焼室内の混合気に着火（点火）を行うものである。なお、エンジンの一例は、ガソリンを燃料とする希薄燃焼（リーンバーン燃焼）が可能な直噴式エンジンであり、気筒内に混合気の旋回流（タンブル流やスワール流等）を生じさせる旋回流コントロール手段を備える。

この実施例１における点火装置は、各気筒の点火プラグ１ごとに対応した点火コイル２を用いるＤＩ（ダイレクト・イグニッション）タイプである。
この点火装置は、エンジン制御の中枢を成すＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）から与えられる指示信号（点火信号ＩＧｔ及び放電継続信号ＩＧｗ）に基づいて点火コイル２の１次コイル３を通電制御するものであり、１次コイル３を通電制御することで点火コイル２の２次コイル４に生じる電気エネルギーをコントロールして、点火プラグ１の火花放電をコントロールする。

なお、ＥＣＵは、各種センサから取得したエンジンパラメータ（暖機状態、エンジン回転速度、エンジン負荷等）やエンジンの制御状態（希薄燃焼の有無、旋回流の程度等）に応じた点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗを生成して出力する。

実施例１の点火装置は、
・各気筒毎に搭載される点火プラグ１と、
・各点火プラグ１毎に搭載される点火コイル２と、
・フルトラ作動を行う主点火回路５と、
・継続火花放電を行うエネルギ投入回路６と、
を備えて構成される。

なお、主点火回路５とエネルギ投入回路６の主要部は、「点火回路ユニット」として１つのケース内に収容配置されて、点火プラグ１や点火コイル２とは異なる場所に設置される。

点火プラグ１は、周知なものであり、２次コイル４の一端と出力端子７を介して接続される中心電極と、エンジンのシリンダヘッド等を介してアース接地される外側電極とを備え、２次コイル４に生じる電気エネルギーにより中心電極と外側電極との間で火花放電を生じさせる。

点火コイル２は、１次コイル３と、この１次コイル３の巻数より多くの巻数を有する２次コイル４とを備える。理解補助の目的で数値の具体例を示すと、１次コイル３の巻数１００に対して２次コイル４が巻数７３００に設けられる（１次コイル３：２次コイル４＝１：７３）。

１次コイル３の一端は、点火コイル２のプラス端子８に接続されるものであり、このプラス端子８はバッテリ電圧供給ラインα（車載バッテリ９のプラス電極から電力の供給を受けるライン）に接続される。
１次コイル３の他端は、点火コイル２の接地側端子１０に接続されるものであり、この接地側端子１０は、主点火回路５の点火用スイッチング手段１１（パワートランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ等）を介してアース接地される。

また、１次コイル３は、巻線の途中にエネルギー投入用の中間タップＴを備えるものであり、この中間タップＴは点火コイル２のエネルギー投入端子１２に接続される。以下では、説明の便宜上、１次コイル３の一端側（プラス端子８側）から中間タップＴまでの巻数を第１巻線３ａと称し、中間タップＴから１次コイル３の他端側（接地側端子１０）までの巻数を第２巻線３ｂと称する。

２次コイル４の一端は、上述したように出力端子７に接続されるものであり、この出力端子７が点火プラグ１の中心電極に接続される。
２次コイル４の他端は、バッテリ電圧供給ラインαまたはアース接地される。具体的な一例として、この実施例１の２次コイル４の他端は、１次コイル３の通電時に発生する不要な電圧を抑制するための第１ダイオード１３を介してプラス端子８に接続される。

主点火回路５は、１次コイル３の通電制御を行って点火プラグ１に主点火を生じさせる。具体的に、主点火回路５は、ＥＣＵから点火信号ＩＧｔが与えられる期間に亘って点火コイル２の１次コイル３の全ターン（第１巻線３ａ＋第２巻線３ｂ）に車載バッテリ９の電圧（バッテリ電圧）を印加するものである。具体的に、主点火回路５は、１次コイル３の通電状態を断続する点火用スイッチング手段１１（パワートランジスタ、サイリスタ等）を備えるものであり、点火信号ＩＧｔが与えられると、点火用スイッチング手段１１をＯＮして１次コイル３の全ターン（第１巻線３ａ＋第２巻線３ｂ）にバッテリ電圧を印加する。

エネルギ投入回路６は、主点火回路５の作動によって開始した主点火に、１次コイル３に電気エネルギーを投入して２次コイル４に同一方向の２次電流を流し、主点火回路５の作動によって開始した火花放電を継続させるものであり、
・ＥＣＵから点火信号ＩＧｔが与えられる期間に亘って車載バッテリ９の電圧を昇圧してエネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えさせる昇圧回路１５と、
・エネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えた電気エネルギーを１次コイル３のマイナス側に投入する投入エネルギー制御手段１６と、
を備えて構成される。

昇圧回路１５は、
・一端がバッテリ電圧供給ラインαに接続されたチョークコイル１７と、
・このチョークコイル１７の通電状態を断続する昇圧用スイッチング手段１８（ＭＯＳ型トランジスタ等）と、
・この昇圧用スイッチング手段１８を繰り返しＯＮ−ＯＦＦさせる昇圧用ドライバ回路１９と、
・昇圧用スイッチング手段１８のＯＮ−ＯＦＦ作動によりチョークコイル１７で蓄えた電気エネルギーを充電するエネルギ投入用コンデンサ１４と、
・エネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えた電気エネルギーがチョークコイル１７側へ逆流するのを防ぐ第２ダイオード２０と、
を備えて構成される。

昇圧用ドライバ回路１９は、ＥＣＵから点火信号ＩＧｔが与えられる期間に亘って昇圧用スイッチング手段１８を所定周期で繰り返してＯＮ−ＯＦＦするように設けられている。

投入エネルギー制御手段１６は、
・エネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えた電気エネルギーを１次コイル３の中間タップＴに投入するエネルギー投入ラインβをＯＮ−ＯＦＦするエネルギ投入用スイッチング手段２１（ＭＯＳ型トランジスタ等）と、
・このエネルギ投入用スイッチング手段２１のＯＮ−ＯＦＦ作動を制御するエネルギ投入用ドライバ回路２２と、
・１次コイル３からエネルギ投入用コンデンサ１４への電流の逆流を阻止する第３ダイオード２３と、
を備えて構成される。

エネルギ投入用ドライバ回路２２は、エネルギ投入用スイッチング手段２１のＯＮ−ＯＦＦ状態をコントロールし、第１巻線３ａに投入する電気エネルギーを制御することで、放電継続信号ＩＧｗが与えられる期間に亘って２次電流を所定の目標範囲に維持させるものである。

エネルギ投入用ドライバ回路２２の具体的な一例は、２次電流が所定の目標範囲を維持するようにオープン制御（フィードフォワード制御）によってエネルギ投入用スイッチング手段２１をＯＮ−ＯＦＦ制御するものである（図１参照）。あるいは、２次電流を電流検出抵抗２４（符合、図４参照）を用いてモニターし、モニターした２次電流が所定の目標範囲を維持するようにエネルギ投入用スイッチング手段２１のＯＮ−ＯＦＦ状態をフィードバック制御するものである。なお、継続火花放電中における２次電流の目標値は、一定であっても良いし、エンジンの運転状態（ＥＣＵから付与される図示しない指示信号）に応じて変更するものであっても良い。

（実施例１の作動説明）
次に、図２を参照して実施例の作動を説明する。
なお、図２中において、「ＩＧｔ」は点火信号ＩＧｔのハイ／ロー信号、「ＩＧｗ」は放電継続信号ＩＧｗのハイ／ロー信号、「Ｉ１」は１次電流（１次コイル３に流れる電流値）、「Ｐ」はエネルギ投入用コンデンサ１４から１次コイル３に投入される電気エネルギー（投入エネルギー）である。
また、図２中の実線Ａは「第１巻線３ａのみ」にエネルギー投入した際の電気エネルギー（巻線比が大きい時の電気エネルギー）の変化を示し、実線Ａ’は「１次コイル３の全ターン（第１巻線３ａ＋第２巻線３ｂ）」にエネルギー投入した際の電気エネルギー（巻線比が小さい時の電気エネルギー）の変化を示す。
さらに、図２中の実線Ｂは「第１巻線３ａのみ」にエネルギー投入した際の１次電流（巻線比が大きい時の１次電流）の変化を示し、実線Ｂ’は「１次コイル３の全ターン（第１巻線３ａ＋第２巻線３ｂ）」にエネルギー投入した際の１次電流（巻線比が小さい時の１次電流）の変化を示す。

ＥＣＵが点火信号ＩＧｔを出力すると、
（ａ）点火信号ＩＧｔが出力される期間に亘って点火用スイッチング手段１１がＯＮされるとともに、
（ｂ）点火信号ＩＧｔが出力される期間に亘って昇圧用スイッチング手段１８が繰り返してＯＮ−ＯＦＦして昇圧作動を行い、昇圧された電気エネルギーがエネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えられる。

（ｃ）点火信号ＩＧｔがハイからローへ切り替わると、点火用スイッチング手段１１がＯＦＦされ、１次コイル３（第１巻線３ａ＋第２巻線３ｂ）の通電状態が突然遮断される。すると、２次コイル４に高電圧が発生し、点火プラグ１において主点火が開始される。

点火プラグ１において主点火が開始された後、２次電流は略三角波形状で減衰する。そして、２次電流が「所定の下限電流値（火花放電を維持するための電流値）」に低下する前に、ＥＣＵが放電継続信号ＩＧｗを出力する。

ＥＣＵが放電継続信号ＩＧｗを出力すると、エネルギ投入用スイッチング手段２１がＯＮ−ＯＦＦ制御されて、エネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えられていた電気エネルギーの一部が、第１巻線３ａの中間タップＴ（第１巻線３ａにおける低電圧側）に順次投入され、第１巻線３ａの中間タップＴからプラス端子８側（バッテリ電圧供給ラインα）に向かって電流が流れる。即ち、１次コイル３の巻線の一部（第１巻線３ａ）のみに電気エネルギーの投入が行われる。具体的には、エネルギ投入用スイッチング手段２１がＯＮされる毎に第１巻線３ａの中間タップＴからバッテリ電圧供給ラインαに向かう１次電流が追加して流れる。すると、１次電流が追加される毎に、主点火による２次電流と同方向の２次電流が２次コイル４に順次追加して流れる。
このように、エネルギ投入用スイッチング手段２１をＯＮ−ＯＦＦ制御することで、２次電流が火花放電を維持可能な程度（目標２次電流の範囲内）に継続して流れる。その結果、放電継続信号ＩＧｗの継続中は、継続火花放電が点火プラグ１に維持される。

（実施例１の効果１）
実施例１の点火装置は、上述したように、１次コイル３を成す巻線の一部のみ（第１巻線３ａのみ）に電気エネルギーの投入を行って火花放電の継続を行う。
このように、１次コイル３の巻線の一部のみ（第１巻線３ａのみ）に電気エネルギーの投入を行うことで、エネルギー投入の負荷抵抗が小さくなる。このため、継続火花放電時における点火コイル２の発熱が減リ、 ることで、発熱限界Ｌに達するまでの余裕が大きくなり、１次コイル３に投入できる電気エネルギー量（電圧×電流×時間）を増加させることができる。

具体的には、エネルギー投入時における１次コイル３への負荷抵抗が小さくなることで、図２の実線Ａに示すように、継続火花放電時に１次コイル３へ投入できる電気エネルギー量（電圧×電流×時間）を増加させることができ、図２の実線Ｂに示すように、継続火花放電時における１次コイル３の電流を多くできる。これにより、吹き消えし易いエンジンの運転状態であったとしても、吹き消えし難い火花放電を途切れることなく点火プラグ１において継続して形成することができる。

また、１次コイル３の巻線の一部のみ（第１巻線３ａのみ）に電気エネルギーの投入を行うことで、点火コイル２の巻線比（第１巻線３ａと２次コイル４の巻線比）を大きくすることができ、１次コイル３に投入する電気エネルギーの電圧を低減できる。これにより、昇圧回路１５の昇圧比を小さくすることが可能になり、昇圧に伴う発熱量を少なくできるとともに、昇圧回路１５の小型化やコストダウンが可能になる。

（実施例１の効果２）
点火装置は、点火コイル２の外部接続コネクタ２５に設けられる１次コイル３の各接続端子を、電圧順に並べて配置する構成を採用する。
点火コイル２の外部接続コネクタ２５には、上述したプラス端子８、接地側端子１０、エネルギー投入端子１２が設けられる。なお、出力端子７は、外部接続コネクタ２５とは別の部位に設けられる。
ここで、プラス端子８は、バッテリ電圧供給ラインαに接続されるものであり、１２Ｖ程度（バッテリ電圧）が印加される。
また、接地側端子１０は、コイル端子であり、点火コイル２の誘導放電により５００Ｖ程度が印加される。
一方、エネルギー投入端子１２は、エネルギ投入用コンデンサ１４から５０Ｖ〜２００Ｖ程度が印加される。
そこで、この実施例１では、図３（ｂ）に示すように、プラス端子８と接地側端子１０の間にエネルギー投入端子１２を配置している。

このように、プラス端子８と接地側端子１０の間にエネルギー投入端子１２を配置することで、隣接する端子同士の電圧差を低くすることができ、端子間ピッチを小さく設けることが可能になる。これにより、外部接続コネクタ２５を小型化することができ、点火コイル２の小型化が可能になる。

（実施例１の効果３）
この実施例１では、図３（ａ）に示すように、エネルギ投入回路６から１次コイル３のみに電流を流す第３ダイオード２３を点火コイル２に内蔵させている。
このように、第３ダイオード２３を点火コイル２に内蔵させることで、点火回路ユニットの内部の回路構成を簡素化することができ、結果的に点火回路ユニットの小型化が可能になる。

［実施例２］
図４を参照して実施例２を説明する。なお、以下の各実施例において上記実施例１と同一符号は、同一機能物を示すものである。
実施例２の１次コイル３は、上述した実施例１と同様、巻線の途中にエネルギー投入用の中間タップＴを備えるものであり、第１巻線３ａに対する第２巻線３ｂの巻線比が大きく設けられる。理解補助の目的で数値の具体例を示すと、第１巻線３ａの巻数１に対して第２巻線３ｂの巻数９に設けられる（第１巻線３ａ：第２巻線３ｂ＝１：９）。
その結果、第１巻線３ａと２次コイル４の巻線比が極めて大きくなる（第１巻線３ａ：２次コイル４＝１：７３０）。

実施例２の昇圧回路１５は、実施例１の昇圧回路１５に比較して簡素化が図られている。具体的に、この実施例２の昇圧回路１５は、チャージポンプを採用する。
この実施例２のチャージポンプは、２つのスイッチ手段３１、３２（ＭＯＳ型トランジスタ等）のＯＮ−ＯＦＦ状態を切り替えて、バッテリ電圧を約２倍に昇圧するものであり、昇圧した電気エネルギー（２４Ｖ〜２８Ｖ）はエネルギ投入用コンデンサ１４に蓄えられる。

実施例２の点火装置は、上記実施例１で説明したように、１次コイル３を成す巻線の一部のみ（即ち、第１巻線３ａのみ）に電気エネルギーの投入を行う。第１巻線３ａと２次コイル４の巻線比は極めて大きいため（第１巻線３ａ：２次コイル４＝１：７３０）、第１巻線３ａに低い電圧（例えば、２４Ｖ〜２８Ｖ）の電気エネルギーを投入しても、２次コイル４に継続火花放電の維持に必要な２次電圧（例えば、１７〜２０ｋＶほど）を発生させることができる。

（実施例２の効果）
この実施例２の点火装置は、上述したように、第１巻線３ａと第２巻線３ｂの巻線比を大きくして（第１巻線３ａの巻数＜第２巻線３ｂの巻数）、第１巻線３ａと２次コイル４の巻線比を極めて大きくすることで、昇圧回路１５に簡素なチャージポンプを用いることができる。
これにより、昇圧に伴う発熱量を少なくできるとともに、昇圧回路１５の小型化やコストダウンを図ることができる。また、点火回路ユニットの内部の回路構成を簡素化することができ、点火回路ユニットの小型化が可能になる。

［実施例３］
図５を参照して実施例３を説明する。
実施例３の１次コイル３は、上記実施例２と同様、第１巻線３ａに対する第２巻線３ｂの巻線比が大きく設けられるものであり、理解補助の目的で数値の具体例を示すと、第１巻線３ａの巻数１に対して第２巻線３ｂの巻数１０に設けられる（第１巻線３ａ：第２巻線３ｂ＝１：１０）。

実施例３は、実施例１、２で開示した昇圧回路１５を廃止したものであり、継続火花放電におけるエネルギー投入時は、バッテリ電圧（例えば、１２Ｖ）を１次コイル３の巻線の一部のみ（第１巻線３ａのみ）に供給し、第１巻線３ａと２次コイル４の巻線比により２次コイル４に継続火花放電の維持に必要な２次電圧を発生させるものである。

（実施例３の効果）
この実施例３は、上述したように、第１巻線３ａと２次コイル４の巻線比を大きく設けたことで昇圧回路１５を廃止することができるため、エネルギ投入回路６を用いた点火装置のコストを抑えることができる。
また、昇圧回路１５を廃止したことで点火回路ユニットの内部の回路構成を簡素化することができるため、点火回路ユニットの小型化を達成できる。

［実施例４］
図６を参照して実施例４を説明する。
この実施例４は、１次コイル３の一部を昇圧回路１５のチョークコイル１７（実施例１参照）として利用し、昇圧回路１５を簡素化する技術である。

具体的に、この実施例４の１次コイル３は、２つの中間タップ（第１中間タップＴ１と第２中間タップＴ２）を備えるものであり、「第１中間タップＴ１」が「上記実施例１〜３の中間タップＴ」に相当する。
また、実施例４にて新設した第２中間タップＴ２は、「上記実施例１〜３の第１コイル３の一端」に相当し、第２中間タップＴ２がバッテリ電圧供給ラインαに接続される。

以下では、この実施例４における「１次コイル３の一端（昇圧用スイッチング手段１８に接続される側の端）」と「第２中間タップＴ２」の間の巻線（１次コイル３の一部の巻線）を第３巻線３ｃと称する。そして、この実施例４では、第３巻線３ｃが実施例１で開示した昇圧回路１５のチョークコイル１７として用いられるものであり、第３巻線３ｃ（チョークコイル１７）は昇圧回路１５の作動時に昇圧用スイッチング手段１８によって繰り返し断続される。

（実施例４の効果）
この実施例４は、上述したように、１次コイル３の一部（第３巻線３ｃ）を昇圧回路１５のチョークコイル１７として用いるため、昇圧回路１５を簡素化することができ、エネルギ投入回路６を搭載する点火装置のコストを抑えることができる。
また、点火回路ユニットの内部の回路構成を簡素化することができるため、点火回路ユニットの小型化を達成できる。

上記の実施例では、ガソリンエンジンに本発明の点火装置を用いる例を示したが、継続火花放電によって燃料（具体的には混合気）の着火性の向上を図ることができるため、エタノール燃料や混合燃料を用いるエンジンに適用しても良い。もちろん、粗悪燃料が用いられる可能性のあるエンジンに用いても継続火花放電により着火性の向上を図ることができる。

上記の実施例では、希薄燃焼（リーンバーン燃焼）運転が可能なエンジンに本発明の点火装置を用いる例を示したが、希薄燃焼とは異なる燃焼状態であっても継続火花放電によって着火性の向上を図ることができるため、リーンバーンエンジンへの適用に限定するものではなく、希薄燃焼を行わないエンジンに用いても良い。

上記の実施例では、燃焼室に直接燃料を噴射する直噴式エンジンに本発明の点火装置を用いる例を示したが、吸気バルブの吸気上流側（吸気ポート内）に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンに用いても良い。

上記の実施例では、混合気の旋回流（タンブル流やスワール流等）を気筒内にて積極的に生じさせるエンジンに本発明の点火装置を用い、「旋回流による火花放電の吹き消し」を回避する例を開示したが、旋回流コントロール手段（タンブル流コントロールバルブやスワール流コントロールバルブ等）を有しないエンジンに用いても良い。

上記の実施例では、ＤＩタイプの点火装置に本発明を適用したが、ＤＩタイプに限定するものではなく、例えば単気筒エンジン（例えば、自動二輪車等）の点火装置に本発明を適用しても良い。

上記の実施例では、主点火回路５の一例としてフルトラを用いる例を示したが、主点火回路５の形式は限定しない。即ち、主点火回路５は、１次コイル３を制御することで主点火を実施可能な回路であれば良く、ＣＤＩ点火回路などフルトラ以外の点火回路を用いても良い。

１ 点火プラグ
２ 点火コイル
３ １次コイル
３ａ 第１巻線（請求項１における１次コイルを成す巻線の一部）
４ ２次コイル
５ 主点火回路
６ エネルギ投入回路

Claims (7)

1. 点火コイル（２）の１次コイル（３）の通電制御を行って点火プラグ（１）に火花放電を生じさせる主点火回路（５）と、
   この主点火回路（５）の作動によって開始した火花放電中に、前記１次コイル（３）に電気エネルギーを投入して前記点火コイル（２）の２次コイル（４）に同一方向の２次電流を流し、前記主点火回路（５）の作動によって開始した火花放電を継続させるエネルギ投入回路（６）とを備え、
   前記エネルギ投入回路（６）は、前記１次コイル（３）を成す巻線の一部（３ａ）のみに電気エネルギーの投入を行うことを特徴とする内燃機関用点火装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関用点火装置において、
   前記点火コイル（２）の外部接続コネクタ（２５）に設けられる複数の接続端子（８、１０、１２）は、電圧順に並んで配置されることを特徴とする内燃機関用点火装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関用点火装置において、
   前記点火コイル（２）には、前記エネルギ投入回路（６）から前記１次コイル（３）のみに電流を流すダイオード（２３）が内蔵されることを特徴とする内燃機関用点火装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関用点火装置において、
   前記エネルギ投入回路（６）は、チョークコイル（１７）の通電の断続によって高電圧を発生させる昇圧回路（１５）を備え、この昇圧回路（１５）で昇圧した電気エネルギーを前記１次コイル（３）の巻線の一部（３ａ）のみに投入することを特徴とする内燃機関用点火装置。
5. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関用点火装置において、
   前記エネルギ投入回路（６）は、車載バッテリ（９）のバッテリ電圧を約２倍に昇圧するチャージポンプを備え、このチャージポンプで昇圧した電気エネルギーを前記１次コイル（３）の巻線の一部（３ａ）のみに投入することを特徴とする内燃機関用点火装置。
6. 請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関用点火装置において、
   前記エネルギ投入回路（６）は、車載バッテリ（９）のバッテリ電圧を前記１次コイル（３）の巻線の一部（３ａ）のみに投入することを特徴とする内燃機関用点火装置。
7. 請求項４に記載の内燃機関用点火装置において、
   前記エネルギ投入回路（６）は、前記１次コイル（３）を成す巻線の一部（３ｃ）を、前記昇圧回路（１５）のチョークコイル（１７）として利用することを特徴とする内燃機関用点火装置。

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