JP2016217350A - 内燃機関用点火装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の運転状況に応じて通常点火制御と多重点火制御とを自動で切り替えできると共に、多重点火制御においては運転状況に応じた適切な回数の多重点火を行える内燃機関用点火装置を提供する。
【解決手段】点火コイル３１の一次側電流をスイッチング素子３２によりオン・オフさせることで二次側に高電圧を発生させて点火プラグ２に放電を生じさせる内燃機関用点火装置１に設けた多重点火制御装置５は、ＥＣＵ６からスイッチング素子３２に入力される点火信号Ｓ１の通電時間が副点火実行基準時間より短ければ、副点火信号の生成・出力を行わない（通常点火制御となる）が、点火信号Ｓ１の通電時間が副点火実行基準時間以上ならば、その通電時間の長さと相関のある時間幅の副点火実行期間が経過するまで副点火信号Ｓ２となるパルス信号を生成・出力して多重点火制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子と、を含み、内燃機関の燃焼サイクルにおける点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火信号に基づいて前記スイッチング素子をオン・オフさせて点火コイルの二次側に高電圧を発生させ、点火プラグに放電を生じさせる内燃機関用点火装置に関するものである。

車両搭載の内燃機関として、空燃比を理論空燃比より薄くした希薄燃焼エンジンや排気ガスを高濃度に再投入させる高ＥＧＲエンジンが採用されているが、これらのエンジンは着火性が余り良くないため、点火装置には高エネルギー型のものが必要になる。このような希薄燃焼エンジンや高ＥＧＲエンジンのための点火装置として、所定の点火期間に少なくとも２回以上の高電圧放電を点火プラグに発生させる、いわゆる多重点火式の点火装置が知られている。

上述した多重点火式の点火装置では、点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するために、複雑な点火信号パルスの生成が必要である。このため、内燃機関制御装置（ＥＣＵ）内部に設けられたマイコンで多重点火のための点火信号を生成する手法が知られているが、重ね放電式やマルチスパーク式といった多重点火方式に応じて、対応する点火信号を生成できるようにＥＣＵの個別設計が必要となり、既存のＥＣＵとの互換性がない。

そこで、ＥＣＵからの点火信号を使って２回の点火繰返し信号を生成し、機関回転速度が所定速度以下のときには、その２回の点火繰り返し信号とＥＣＵからの点火信号とを合成して３回点火用の多重点火信号を出力する一方、機関回転速度が所定速度より高いときには、ＥＣＵからの点火信号をそのまま出力するようにした点火制御装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１に記載された点火制御装置によれば、ＥＣＵからの点火信号から２回の繰返し信号を生成して多重点火を実現すると共に、エンジンの回転速度に応じて多重点火と通常点火とを自動で切り替えるので、既存のＥＣＵとの互換性を保ちつつ、多重点火が可能となる。

特開２０００−３４５９５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような点火制御装置においては、その構成上、１回の点火信号に基づいて生成される点火繰返し信号が２回と決まっており、運転状況に応じて多重点火の回数を細かく制御できるものではない。

そこで、本発明は、内燃機関の運転状況に応じて通常点火制御と多重点火制御とを自動で切り替えできると共に、多重点火制御においては運転状況に応じた適切な回数の多重点火を行える内燃機関用点火装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子と、を含み、内燃機関の燃焼サイクルにおける点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火信号に基づいて前記スイッチング素子をオン・オフさせて点火コイルの二次側に高電圧を発生させ、点火プラグに放電を生じさせる内燃機関用点火装置であって、前記内燃機関制御装置からの点火信号における一次コイルへの通電時間に基づいて、点火信号のみでスイッチング素子をオン・オフさせる通常点火制御を行うか、点火信号を主点火信号としてスイッチング素子をオン・オフさせた後に副点火信号を出力して更にスイッチング素子をオン・オフさせる多重点火制御を行うかを判定し、多重点火制御を行うと判定した場合には、前記点火プラグに主放電を生じさせる主点火信号がスイッチング素子へ供給された後に、スイッチング素子をオン・オフさせる副点火信号を生成してスイッチング素子へ供給することで、主放電に続けて副放電を点火プラグに生じさせる多重点火制御を行い、通常点火制御を行うと判定した場合には、副点火信号を生成しないことで通常点火制御が行われるようにする多重点火制御装置を設け、前記多重点火制御装置は、前記主点火信号により指示される一次コイルへの通電時間が、予め定めた副点火実行基準時間に達しているか否かに基づいて多重点火制御のための副点火を実行するか否かを判定し、通電時間が副点火実行基準時間に達していることで副点火を実行すると判定した場合には、通電時間の長さに応じて期間長が変化する副点火実行指標期間を決定する副点火実行条件判定手段と、前記主放電に続けて副放電を実行できる副点火実行許容期間を、主放電の発生後であって気筒内の燃焼行程を妨げない範囲に制限した期間として決定する副点火実行期間制限手段と、前記副点火実行条件判定手段により決定された副点火実行指標期間と、前記副点火実行期間制限手段によって決定された副点火実行許容期間とが供給され、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間のみを副点火実行期間とする副点火実行期間指示手段と、前記副点火実行期間指示手段により指示された副点火実行期間に限り、前記スイッチング素子への通電信号を所定の周期で出力し続けることで副点火信号を生成する副点火信号生成手段と、を備えることを特徴とする。

上記課題を解決するために、請求項２に係る発明は、気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子と、を含み、内燃機関の燃焼サイクルにおける点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火信号に基づいて前記スイッチング素子をオン・オフさせて点火コイルの二次側に高電圧を発生させ、点火プラグに放電を生じさせる内燃機関用点火装置であって、前記内燃機関制御装置からの点火信号のオン・オフタイミングに同期させた主点火信号を生成し、該主点火信号における一次コイルへの通電時間に基づいて、主点火信号のみでスイッチング素子をオン・オフさせる通常点火制御を行うか、主点火信号にてスイッチング素子をオン・オフさせた後に副点火信号を出力して更にスイッチング素子をオン・オフさせる多重点火制御を行うかを判定し、多重点火制御を行うと判定した場合には、前記点火プラグに主放電を生じさせる主点火信号がスイッチング素子へ供給された後に、スイッチング素子をオン・オフさせる副点火信号を生成してスイッチング素子へ供給することで、主放電に続けて副放電を点火プラグに生じさせる多重点火制御を行い、通常点火制御を行うと判定した場合には、副点火信号を生成しないことで通常点火制御が行われるようにする多重点火制御装置を設け、前記多重点火制御装置は、前記主点火信号により指示される一次コイルへの通電時間が、予め定めた副点火実行基準時間に達しているか否かに基づいて多重点火制御のための副点火を実行するか否かを判定し、通電時間が副点火実行基準時間に達していることで副点火を実行すると判定した場合には、通電時間の長さに応じて期間長が変化する副点火実行指標期間を決定する副点火実行条件判定手段と、前記主放電に続けて副放電を実行できる副点火実行許容期間を、主放電の発生後であって気筒内の燃焼行程を妨げない範囲に制限した期間として決定する副点火実行期間制限手段と、前記副点火実行条件判定手段により決定された副点火実行指標期間と、前記副点火実行期間制限手段によって決定された副点火実行許容期間とが供給され、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間のみを副点火実行期間とする副点火実行期間指示手段と、前記副点火実行期間指示手段により指示された副点火実行期間に限り、前記スイッチング素子への通電信号を所定の周期で出力し続けることで副点火信号を生成する副点火信号生成手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、上記請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火装置において、前記多重点火制御装置の副点火実行条件判定手段は、コンデンサと抵抗により適宜な時定数を設定し、前記主点火信号の通電時間の経過に伴って初期電位から充電されると共に、通電時間が経過することで放電が開始されて初期電位に戻るＣＲタイマ回路と、前記ＣＲタイマ回路のコンデンサに副点火実行基準時間の経過で溜まる電荷の指標となる判定用電位を判定用閾値として出力する判定用閾値出力回路と、前記ＣＲタイマ回路の出力電位と前記判定用閾値出力回路の判定用閾値とを比較し、ＣＲタイマ回路の出力電位が判定用閾値以上であるときに比較条件達成信号を出力する比較回路と、を備え、前記比較回路から比較条件達成信号が出力されなければ副点火を実行しないものと判定し、比較条件達成信号が出力されれば副点火実行と判定するようにしたことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の内燃機関用点火装置において、前記副点火実行条件判定手段の比較回路から比較条件達成信号が出力されている期間を副点火実行指標期間とすることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、上記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火装置において、前記多重点火制御装置の副点火実行期間制限手段は、コンデンサと抵抗により適宜な時定数を設定した微分回路で構成し、前記主点火信号における通電時間の終期を示す立ち下がりエッジを検出して初期電位から低電位に下がり、時定数に応じた変化率で初期電位に戻るエッジ検出回路と、前記エッジ検出回路の出力電位が低電位に下がってから副点火実行許容期間の経過で溜まる電荷の指標となる判定用電位を判定用閾値として出力する判定用閾値出力回路と、前記エッジ検出回路の出力電位と前記判定用閾値出力回路の判定用閾値とを比較し、エッジ検出回路の出力電位が判定用閾値以下であるときに比較条件達成信号を出力する比較回路と、を備え、前記副点火実行期間制限手段の比較回路から比較条件達成信号が出力されている期間を副点火実行許容期間とすることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、上記請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火装置において、前記多重点火制御装置の副点火実行期間制限手段は、前記主点火信号線と動作基準線との間に接続されたキャパシタを備え、主点火信号がオンになることで主点火信号線側が所定の動作基準電位より高電位となって充電され、主点火信号がオフになることで低電位へ下がった後に所定の時間幅である副点火実行許容期間が経過すると、動作基準線側が動作基準電位まで充電される副点火実行許容期間計時回路と、前記動作基準線の電位が動作基準電位未満となってから再び動作基準電位に戻るまで、動作許容信号を出力する動作許容信号出力回路と、を備え、前記副点火実行期間制限手段の動作許容信号出力回路から動作許容信号が出力されている期間を副点火実行許容期間とすることを特徴とする。

本発明に係る内燃機関用点火装置によれば、内燃機関制御装置からの主点火信号に基づく内燃機関の運転状況から、通常点火制御を行うか多重点火制御を行うかを判定して、自動で通常点火制御と多重点火制御を切り替えることができる。しかも、運転状況に応じた数の副点火信号を生成して、主放電に続けて行う副放電の数を適切に調整できるので、過剰な副放電を行って点火プラグの損耗を早めてしまうような事態、逆に必要十分な数の副放電を実現できずに燃焼効率向上に寄与できないといった事態を効果的に回避できる。

本発明に係る内燃機関用点火装置の第１実施形態を示す概略構成図である。 内燃機関用点火装置が行う点火動作における各部の信号波形と点火コイルの出力波形を示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係る内燃機関用点火装置における多重点火制御装置の概略回路図である。

次に、本発明に係る内燃機関用点火装置の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すのは、本発明の第１実施形態に係る内燃機関用点火装置１であり、気筒毎に設けられる１つの点火プラグ２と、この点火プラグ２に高電圧を印加する点火コイルユニット３と、該点火コイルユニット３に直流を供給する車両バッテリー４と、多重点火動作を実現するための制御を行う多重点火制御装置５を含む。そして、内燃機関用点火装置１は、エンジンの燃焼制御を統括的に行う内燃機関制御装置であるＥＣＵ６からの点火信号に基づいて動作する。なお、多重点火制御装置５の動作に必要な電源は、電源回路７より供給される。

上記点火コイルユニット３は、例えば、一次コイル３１ａと二次コイル３１ｂとを、鉄心３１ｃを介して磁気結合させた点火コイル３１、およびスイッチング素子３２を、一体にパッケージングしたものである。点火コイル３１の一次コイル３１ａには車両バッテリー４が接続され、点火コイル３１の二次コイル３１ｂには点火プラグ２が接続され、一次電流の通電・遮断をスイッチング素子３２によって制御することにより、二次コイル３１ｂに高電圧を発生させ、点火プラグ２に放電を生じさせることができる。なお、スイッチング素子３２としては、耐電圧特性および高速スイッチング特性に優れたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）を用いることができる。

上記多重点火制御装置５は、ＥＣＵ６からの点火信号Ｓ１における一次コイル３１ａへの通電時間Ｔに基づいて、点火信号Ｓ１のみでスイッチング素子３２をオン・オフさせる通常点火制御を行うか、点火信号Ｓ１を主点火信号としてスイッチング素子３２をオン・オフさせた後に副点火信号Ｓ２を出力して更にスイッチング素子３２をオン・オフさせる多重点火制御を行うかを判定する機能を備える。

そして、多重点火制御装置５は、多重点火制御を行うと判定した場合、点火プラグ２に主放電を生じさせる主点火信号としての点火信号Ｓ１がスイッチング素子３２へ供給された後に、スイッチング素子３２をオン・オフさせる副点火信号を生成してスイッチング素子３２へ供給することで、主放電に続けて副放電を点火プラグに生じさせる多重点火制御を行う。一方、多重点火制御装置５が通常点火制御を行うと判定した場合には、副点火信号Ｓ２を生成・出力しないことで、点火信号Ｓ１のみでスイッチング素子３２をオン・オフさせる通常点火制御が行われるようにする。

上述したような諸機能を多重点火制御装置５に具備させるため、本実施形態における多重点火制御装置５は、副点火実行条件判定手段５１と、副点火実行期間制限手段５２と、副点火実行期間指示手段５３と、副点火信号生成手段５４を備える。なお、ＥＣＵ６からの点火信号に基づいてスイッチング素子３２へ供給する主点火信号を生成する主点火信号生成手段を、多重点火制御装置５に設けるようにしても良い。

まず、副点火実行条件判定手段５１は、点火信号Ｓ１により指示される一次コイル３１ａへの通電時間Ｔが、予め定めた副点火実行基準時間ｔｓに達しているか否かに基づいて多重点火制御のための副点火を実行するか否かを判定し、通電時間Ｔが副点火実行基準時間ｔｓに達していることで副点火を実行すると判定した場合には、通電時間Ｔの長さに応じて期間長が変化する副点火実行指標期間を決定するものである。なお、通電時間Ｔが長くなれば副点火実行指標期間の期間長も長くなり、期間長Ｔが短くなれば副点火実行指標期間の期間長も短くなるので、点火信号Ｓ１における通電時間Ｔの長さ変化と副点火実行指標期間の長さ変化には、相関関係が成立する。

副点火実行期間制限手段５２は、主放電に続けて副放電を実行できる副点火実行許容期間を、主放電の発生後であって気筒内の燃焼行程を妨げない範囲に制限した期間として決定するものである。

副点火実行期間指示手段５３は、副点火実行条件判定手段５１により決定された副点火実行指標期間と、副点火実行期間制限手段５２によって決定された副点火実行許容期間とが供給され、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間のみを副点火実行期間とするものである。この副点火実行期間が副点火を実行する期間となり、副点火信号生成手段５４に指示する。

副点火信号生成手段５４は、副点火実行期間指示手段５３により指示された副点火実行期間に限り、スイッチング素子３２への通電信号を所定の周期で出力し続けることで副点火信号Ｓ２を生成するものである。

本実施形態の内燃機関用点火装置１における多重点火制御装置５は、ＥＣＵ６からの点火信号Ｓ１に基づいて動作態様（通常点火動作か多重点火動作か）を決めるものであり、多重点火制御のための特別な指示をＥＣＵ６から受ける必要が無く、既存の車両に搭載されているＥＣＵ６との互換性を保持できる。したがって、１燃焼サイクルで１回の放電を生じさせる制御しか行えない既存の内燃機関用点火装置に対して、この多重点火制御装置５を付加すれば、適切なタイミングで通常点火制御と多重点火制御の切り替えを行える内燃機関用点火装置１として使うことが可能である。

また、多重点火制御装置５の諸機能として必要な判断制御や条件分岐等は、適宜にプログラムしたワンチップマイコン等にて実現することも可能である。しかしながら、耐ノイズ性・耐熱性の高いディスクリート部品によって多重点火制御装置５を構成すれば、点火プラグ２や点火コイルユニット３の近傍に多重点火制御装置５を配置することもできるし、点火コイルユニット３内へ一体に設けることも可能になる。そこで、以下に、ディスクリート部品を主として多重点火制御装置５を構成する場合の一例を説明する。

副点火実行条件判定手段５１は、ＣＲタイマ回路５１ａと、判定用閾値出力回路５１ｂと、比較回路５１ｃとで構成できる。

タイマ回路５１ｂは、例えば、コンデンサと抵抗により適宜な時定数を設定した回路で、点火信号Ｓ１の通電時間Ｔの経過に伴って初期電位から充電されると共に、通電時間Ｔが経過することで放電が開始されて初期電位に戻る。すなわち、ＣＲタイマ回路５１ａに入力される点火信号Ｓ１の通電タイミングに応じて、コンデンサと抵抗の時定数の割合でコンデンサに電荷が溜まってゆき、通電時間Ｔの終了に伴って溜まった電荷が放電されることから、点火信号Ｓ１の通電時間が短ければ、ＣＲタイマ回路５１ａの充電電位が低く充放電時間は短くなり、点火信号Ｓ１の通電時間が長ければ、ＣＲタイマ回路５１ａの充電電位が高く充放電時間は長くなる。

判定用閾値出力回路５１ｂは、判定用閾値となる電位レベルの信号を生成して出力する回路である。この判定用閾値は、ＣＲタイマ回路５１ａのコンデンサに副点火実行基準時間の経過で溜まる電荷の指標となる判定用電位で、例えば、点火信号Ｓ１の通電時間Ｔの長さが、多重点火制御が必要と判断される長さ（副点火実行基準時間ｔｓ）のときにＣＲタイマ回路５１ａのコンデンサが充電される電位と等しくする。かくすれば、ＣＲタイマ回路５１ａの出力電位と判定用閾値出力回路５１ｂの出力電位とを比較することで、点火信号Ｓ１の通電時間Ｔが副点火実行基準時間ｔｓに達したか否かを判定できる。

比較回路５１ｃは、ＣＲタイマ回路５１ａの出力電位と判定用閾値出力回路５１ｂの出力電位とを比較し、ＣＲタイマ回路５１ａの出力電位が判定用閾値以上であるときに比較条件達成信号を出力する。すなわち、比較回路５１ｃから出力される比較条件達成信号の有無によって、多重点火の実行可否を判定することができる。加えて、点火信号Ｓ１の通電時間Ｔが長いほど、比較条件達成信号の出力期間も長くなるような相関関係が成立しているので、比較回路５１ｃから比較条件達成信号が出力されている期間を副点火実行指標期間とすることができる。

ここで、図２に示すような点火信号Ｓ１（通電時間Ｔａ＜副点火実行基準時間ｔｓ＜通電時間Ｔｂ＜通電時間Ｔｃ）がＥＣＵ６から送出された場合における副点火実行条件判定手段５１の動作を具体的に説明する。

副点火実行基準時間ｔｓよりも短い通電時間Ｔａのとき、ＣＲタイマ回路５１ａの出力電位は判定用閾値電圧に達していないので、比較回路５１ｃから比較条件達成信号が出力されることはなく、副点火実行条件判定手段５１としての出力電位はＬレベルのままである。そのため、副点火実行指標期間が決定されておらず、副点火実行期間指示手段５３が副点火信号生成手段５４に副点火実行期間を指示することは無いので、多重点火動作は実行されず、結果的に通常放電制御となる。

副点火実行基準時間ｔｓよりも長い通電時間Ｔｂのとき、ＣＲタイマ回路５１ａの出力電位は判定用閾値電圧を超え、比較回路５１ｃから比較条件達成信号が出力される。そして、通電時間Ｔｂが経過した後も、ＣＲタイマ回路５１ａのコンデンサの電位が判定用閾値電圧を下回るまで比較回路５１ｃから比較条件達成信号が出力されるので、副点火実行条件判定手段５１としての出力電位がＨレベルの間を、副点火実行指標期間に決定したこととなる。

通電時間Ｔｂよりも更に長い通電時間Ｔｃのとき、同様に、ＣＲタイマ回路５１ａのコンデンサの電位が判定用閾値電圧を超えてから再び判定用閾値電圧を下回るまで比較回路５１ｃから比較条件達成信号が出力されるので、副点火実行条件判定手段５１としての出力電位がＨレベルの間を、副点火実行指標期間に決定したこととなる。しかも、通電時間Ｔｃのときの副点火実行指標期間は、通電時間Ｔｂのときの副点火実行指標期間よりも長くなり、通電時間の長さと副点火実行指標期間との相関が成立している。

なお、副点火実行条件判定手段５１により決定される副点火実行指標期間は、点火信号Ｓ１の通電時間Ｔが経過する前から始まっており、点火信号Ｓ１による主点火が生じる前の期間を含んでいるから、主点火の前に副点火が実行されることの無いように制限することが必要である。このための期間制限を担うのが副点火実行期間制限手段５２である。あくまでも、副点火実行指標期間は副点火を実行する期間（特に、副点火を開始してから終了させるまでの長さ）の指標となるものである。

次に、副点火実行期間制限手段５２の回路構成例について説明する。副点火実行期間制限手段５２は、エッジ検出回路５２ａと、判定用閾値出力回路５２ｂと、比較回路５２ｃとで構成できる。

エッジ検出回路５２ａは、コンデンサと抵抗とダイオードによる微分回路で構成することができ、点火信号Ｓ１における通電時間Ｔの終期を示す立ち下がりエッジを検出して初期電位から低電位に下がり、コンデンサと抵抗により設定した時定数に応じた変化率で初期電位に戻る。すなわち、エッジ検出回路５２ａの出力は、点火信号Ｓ１における通電時間Ｔの長短に影響を受けること無く、常に一定の電位変化を示すこととなる。

判定用閾値出力回路５２ｂは、判定用閾値となる電位レベルの信号を生成して出力する。この判定用閾値は、エッジ検出回路５２ａの出力電位が低電位に下がってから副点火実行許容期間（一次電流の遮断後から副放電を行っても差し支えない妥当な期間）の経過時にエッジ検出回路５２ａのコンデンサに溜まっている電荷の指標となる判定用電位である。かくすれば、エッジ検出回路５２ａの出力電位と判定用閾値出力回路５２ｂの出力電位とを比較することで、点火信号Ｓ１の通電終了から副点火実行許容期間が経過したタイミングを判定できる。

比較回路５２ｃは、エッジ検出回路５２ａの出力電位と、判定用閾値出力回路５２ｂの判定用閾値とを比較し、エッジ検出回路５２ａの出力電位が判定用閾値以下であるときに比較条件達成信号が出力されるので、副点火実行期間制限手段５２としての出力電位がＨレベルの間を、副点火実行許容期間に決定したこととなる。

上述したように、エッジ検出回路５２ｂの出力電位と判定用閾値出力回路５２ｂの判定用閾値によって定まる副点火実行許容期間は、点火信号Ｓ１の点火時間Ｔに左右されず、ほぼ一定である。図２においても、副点火実行基準時間ｔｓよりも短い通電時間Ｔａのとき、副点火実行基準時間ｔｓよりも長い通電時間Ｔｂのとき、通電時間Ｔｂよりも更に長い通電時間Ｔｃのとき、何れも、副点火実行期間制限手段５２からの出力電位がＨレベルとなっている期間は一定である。

副点火実行条件判定手段５１からの比較条件達成信号および副点火実行期間制限手段５２からの比較条件達成信号が入力される副点火実行期間指示手段５３は、例えば、ダイオードからなるＡＮＤ回路で構成できる。すなわち、副点火実行条件判定手段５１から入力される比較条件達成信号の信号電位と、副点火実行期間制限手段５２から入力される比較条件達成信号の信号電位が共にＨレベルの時にのみ、副点火実行期間指示手段５３から副点火信号生成手段５４へ供給される出力信号の信号電位がＨレベルとなり、副点火信号Ｓ２の出力期間を指示するものとなる。

図２において、副点火実行基準時間ｔｓよりも短い通電時間Ｔａのときには、副点火実行条件判定手段５１からの比較条件達成信号が出力されていないため、副点火実行期間指示手段５３からの信号電位はＬレベルのままで、副点火実行期間は指示されない。一方、副点火実行基準時間ｔｓよりも長い通電時間Ｔｂのとき、および通電時間Ｔｂよりも更に長い通電時間Ｔｃのときには、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間において副点火実行期間指示手段５３からの信号電位がＨレベルとなり、副点火実行期間を副点火信号生成手段５４に指示することとなる。また、通電時間Ｔｂのときの副点火実行指標期間よりも、通電時間Ｔｃのときの副点火実行指標期間の方が長いことから、通電時間Ｔｂのときの副点火実行期間よりも、通電時間Ｔｃのときの副点火実行期間の方が長くなる。

副点火実行期間指示手段５３から副点火実行期間の指示を受ける副点火信号生成手段５４は、抵抗、コンデンサ、コンパレータ等を用いた非安定マルチバイブレータ回路構成の発振回路で実現でき、その発振パルスが副点火信号Ｓ２としてスイッチング素子３２のベースに供給される。副点火信号生成手段５４を構成する発振回路の出力時間と出力周期は、非安定マルチバイブレータ回路内の時定数により決定されるため、発振の周期と時間は点火信号Ｓ１の点火周期や通電時間Ｔに依存せず、常に一定の周期で副点火信号がスイッチング素子３２への信号ラインに出力される。また、副点火信号生成手段５４を構成する発振回路の回路電源は、副点火実行期間指示手段５３からの信号電位がＨレベルのときだけ供給されるものとすることで、副点火信号生成手段５４によって副点火信号が生成・出力される期間を、副点火実行期間指示手段５３によって副点火実行が指示された期間に制限することができる。

図２において、副点火実行基準時間ｔｓよりも短い通電時間Ｔａのときには、副点火実行期間指示手段５３から副点火実行期間が指示されないため、副点火信号Ｓ２が出力されることは無い。したがって、スイッチング素子３２のゲート入力は、点火信号Ｓ１のみとなり、通電時間Ｔａが経過するまで一次電流Ｉ１が流れ、一次電流Ｉ１の遮断により瞬時的に大きな二次電流Ｉ２が流れ、点火プラグ２に主放電が生じる。

一方、図２において、副点火実行基準時間ｔｓよりも長い通電時間Ｔｂのとき、および通電時間Ｔｂよりも更に長い通電時間Ｔｃのときには、副点火実行期間指示手段５３から指示された副点火実行期間に限って、副点火信号生成手段５４に指示することとなる。したがって、スイッチング素子３２のゲートには、点火信号Ｓ１に続けて副点火信号Ｓ２が入力され、一次電流Ｉ１の遮断による主放電が生じた後、間欠的にスイッチング素子３２のオン・オフが行われ、複数回の副放電が生じる。また、通電時間Ｔｂのときの副点火実行期間よりも、通電時間Ｔｃのときの副点火実行期間の方が長いことから、通電時間Ｔｂのときに送出されるパルス数よりも、通電時間Ｔｃのときに送出されるパルス数の方が多くなり、通電時間Ｔｂのときよりも通電時間Ｔｃのときの方が副放電を生ずる回数が多くなる。

なお、本実施形態の内燃機関用点火装置１における多重点火制御装置５では、副点火実行期間指示手段５３によって指示される副点火実行期間は、点火信号Ｓ１の通電時間Ｔの経過直後から始まるため、例えば、副点火信号生成手段５４を構成する発振回路から安定したパルス発信が生ずるまでの遅延時間によって、点火信号Ｓ１に基づく主放電に必要十分な時間が経過した後に最初の副放電が生ずるようにしたが、このような回路構成に限定されるものでは無い。例えば、副点火実行期間制限手段５２に比較回路５２ｃの出力電位の立ち上がりタイミングを遅延させることで、点火信号Ｓ１に基づく主放電に必要十分な時間が確保されたタイミングで副点火実行許容期間が始まるようにしておき、副点火信号生成手段５４は副点火実行期間の開始直後からパルス発振を行うようにしても構わない。

また、上述した内燃機関用点火装置１における多重点火制御装置５では、ＥＣＵ６からの点火信号をそのまま主点火信号として用い、副点火実行条件判定手段５１や副点火実行期間制限手段５２が、比較対象値と判定用閾値とを比較して副点火実行指標期間や副点火実行許容期間を決定するものであったが、ＥＣＵ６からの点火信号とは別に主点火信号を生成する機能を設けても良いし、副点火実行指標期間や副点火実行許容期間を異なる手法で決定するようにしても良い。図３に示す多重点火制御装置８は、第２実施形態に係る内燃機関用点火装置に設けるもので、主点火信号の生成機能を備えると共に、計時機能によって副点火実行許容期間の経過を計る副点火実行期間制限手段を備えるものである。

多重点火制御装置８は、第１実施形態における副点火実行条件判定手段５１に相当する副点火実行条件判定手段８１と、第１実施形態における副点火実行期間制限手段５２に相当する副点火実行期間制限手段８２と、第１実施形態における副点火実行期間指示手段５３に相当する副点火実行期間指示手段８３と、第１実施形態における副点火信号生成手段５４に相当する副点火信号生成手段８４を備える。また、多重点火制御装置８は、これらに加えて、電源回路７に相当する電源回路８５、ＥＣＵ６からの点火信号に基づいて主点火信号を生成する主点火信号生成手段８６を備える。

先ず、主点火信号生成手段８６は、点火信号が＋入力端子に入力される第１コンパレータ８６ａを備え、電源回路８５からの給電線と接地線との間に設けた第１抵抗８６ｂと第２抵抗８６ｃとの分圧比に基づく判定用電位が第１コンパレータ８６ａの−入力端子に入力され、−入力端子よりも＋入力端子の電位が高ければ第１コンパレータ８６ａの出力は正側電源端子電圧（電源回路８５からの給電電位）となり、＋入力端子の電位が−入力端子の電位以下になれば第１コンパレータ８６ａの出力は負側電源端子電圧（接地電位）となる。すなわち、主点火信号生成手段８６は、点火信号のオン・オフに同期したパルス信号を主点火信号として出力できるのである。

また、主点火信号生成手段８６には、点火信号のオン時間が長すぎる異常時に、強制的に点火信号の入力を遮断する保護機能を設けてある。そのために、主点火信号生成手段８６は、第１抵抗８６ｂと第２抵抗８６ｃとの分圧比に基づく判定用電位が−入力端子に入力される第２コンパレータ８６ｄを備え、キャパシタ８６ｅと第３抵抗８６ｆのＣＲ直列回路におけるキャパシタ８６ｅへの印加電圧が第２コンパレータ８６ｄの＋入力端子に入力され、＋入力端子の電位が−入力端子の電位以下であれば第２コンパレータ８６ｄの出力は負側電源端子電圧（接地電位）であるが、ＣＲ回路の時定数に応じた異常判定時間が経過して−入力端子よりも＋入力端子の電位が高くなれば第２コンパレータ８６ｄの出力は正側電源端子電圧（電源回路８５からの給電電位）となる。そして、第２コンパレータ８６ｄの出力信号をベース入力とするｎｐｎ型トランジスタ等で構成するスイッチング素子８６ｇがオンになると、点火信号線と接地線が導通し、第１コンパレータ８６ａの＋入力端子の電位が−入力端子よりも下がって、第１コンパレータ８６ａの出力は接地電位となる。すなわち、主点火信号生成手段８６は、ＥＣＵ６から入力される点火信号のオン時間が異常判定時間に達すると、主点火信号の出力を強制停止できるのである。

上記のようにして主点火信号生成手段８６により生成された主点火信号のオン・オフに基づいて、副点火実行条件判定手段８１および副点火実行期間制限手段８２の動作態様が決まる。

副点火実行条件判定手段８１は、「主点火信号により指示される一次コイルへの通電時間が、予め定めた副点火実行基準時間に達しているか否かに基づいて多重点火制御のための副点火を実行するか否かを判定し、通電時間が副点火実行基準時間に達していることで副点火を実行すると判定した場合には、通電時間の長さに応じて期間長が変化する副点火実行指標期間を決定する」機能を備える。以下、具体的な回路構成を説明する。

コンパレータ８１ａの＋入力端子には、キャパシタ８１ｂと第１抵抗８１ｃからなるＣＲタイマ回路におけるキャパシタ８１ｂへの印加電圧が入力され、コンパレータ８１ａの−入力端子には、給電線と接地線との間に設けた第２抵抗８１ｄと第３抵抗８１ｅとの分圧比に基づく判定用電位が入力される。そして、ＣＲタイマ回路の時定数を適宜に設定することで、所定時間幅の副点火実行基準時間が経過するまで、コンパレータ８１ａの＋入力端子の電位（ＣＲタイマ回路の出力電位）は−入力端子の電位（判定用閾値）を超えることはなく、コンパレータ８１ａの出力は負側電源端子電圧（接地電位）である。しかしながら、副点火実行基準時間が経過すると、コンパレータ８１ａの＋入力端子の電位は−入力端子の電位に達し、コンパレータ８１ａの出力は正側電源端子電圧（電源回路８５からの給電電位）となる。

すなわち、副点火実行条件判定手段８１は、ＣＲタイマ回路の出力電位が判定用閾値以上であるときに、比較回路としてのコンパレータ８１ａの出力が接地電位から給電電位となるので、これを比較条件達成信号として用いるのである。

なお、主点火信号の出力時間が短い場合、すなわち副点火実行基準時間が経過する前に主点火信号がオフとなった場合には、コンパレータ８１ａの＋入力端子の電位が−入力端子の電位（判定用閾値）を超えることはないので、副点火実行条件判定手段８１から比較条件達成信号が出力されず、通常点火制御が実行されることとなる。また、主点火信号の出力時間が副点火実行基準時間よりも長かった場合には、主点火信号の出力時間の長さに応じてキャパシタ８１ｂの蓄電量が変わるので、主点火信号の出力時間の長短に応じて副点火実行基準時間も変化する。

一方、副点火実行期間制限手段８２は、「主放電に続けて副放電を実行できる副点火実行許容期間を、主放電の発生後であって気筒内の燃焼行程を妨げない範囲に制限した期間として決定する」機能を備える。以下、具体的な回路構成を説明する。

ｎｐｎ型トランジスタ等で構成するスイッチング素子８２ａのベースには、動作基準線８２Ｌの電位が入力され、この動作基準線８２Ｌは、給電線と接地線との間に設けた第１抵抗８２ｂと第２抵抗８２ｃとの分圧比に基づく動作基準電位となる。そして、スイッチング素子８２ａのベース入力が動作基準電位であれば、スイッチング素子８２ａはオンとなってコレクタ−エミッタ間が導通するため、コレクタ側は接地電位に近い低電位となる。なお、動作基準電位は、主点火信号のオン電位（給電電位）よりも十分に低い値である。

また、主点火信号線と動作基準線８２Ｌとの間には、適宜な容量で無極性のキャパシタ８２ｄを接続してあり、主点火信号がオフ（主点火信号線が接地電位）で動作基準線８２Ｌが動作基準電位であれば、動作基準線側が＋となるようにキャパシタ８２ｄは充電される。その後、主点火信号がオン（主点火信号線が給電電位）になると、主点火信号線側が＋となるようにキャパシタ８２ｄは充電される。その後、主点火信号がオフになると、主点火信号線は接地電位に近い低電位に落ち、キャパシタ８２ｄは主点火信号線側へ一気に放電するため、動作基準線８２Ｌの電位が下がり、スイッチング素子８２ａはオフとなり、スイッチング素子８２ａのコレクタ側は給電電位となる。しかしながら、動作基準線８２Ｌには動作基準電位が印加されているので、所定の時間幅である副点火実行許容期間が経過すると、キャパシタ８２ｃの動作基準線側が動作基準電位まで充電され、再びスイッチング素子８２ａがオンとなる。このように、キャパシタ８２ｃの充放電特性を利用した副点火実行許容期間計時回路を用いれば、主点火信号のオフタイミングから副点火実行許容期間の経過を計時することができる。

すなわち、副点火実行期間制限手段８２は、主点火信号がオフとなってから副点火実行許容期間が経過するまで、動作許容信号出力回路としてのスイッチング素子８２ａがオフとなり、コレクタ側を給電電位に保持させるので、スイッチング素子８２ａのコレクタ側電位変化を動作許容信号として用いることができる。

上述した副点火実行条件判定手段８１および副点火実行期間制限手段８２の出力状態によって動作する副点火実行期間指示手段８３は、「副点火実行条件判定手段により決定された副点火実行指標期間と、前記副点火実行期間制限手段によって決定された副点火実行許容期間とが供給され、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間のみを副点火実行期間とする」機能を備える。以下、具体的な回路構成を説明する。

ｎｐｎ型トランジスタ等で構成する第１スイッチング素子８３ａのベースには、第１ダイオード８３ｂを介して副点火実行判定基準線８３Ｌの電位が入力される。この副点火実行判定基準線８３Ｌは、給電線と接地線との間に設けた第１抵抗８３ｃと第２抵抗８２ｄとの分圧比（ただし、第１ダイオード８３ｂの内部抵抗は無視できる程度に小さいものとする）に基づく副点火実行判定基準電位となるので、第１スイッチング素子８３ａのベース入力が副点火実行判定基準電位であれば、第１スイッチング素子８２ａはオンとなってコレクタ−エミッタ間が導通する。

また、ｐｎｐ型トランジスタ等で構成する第２スイッチング素子８３ｅは、ベースが第１スイッチング素子８３ａのコレクタ側と接続されており、第１スイッチング素子８３ａがオフであれば、第２スイッチング素子８３ｅもオフとなる。しかし、第１スイッチング素子８３ａがオンになると、第２スイッチング素子８３ｅのベース−エミッタ間に電流が流れるようになり、第２スイッチング素子８３ｅもオンとなって、コレクタ−エミッタ間が導通し、後述する副点火信号生成手段８４へ動作用電源が供給されることとなる。

すなわち、第１スイッチング素子８３ａのベース入力が副点火実行判定基準電位に満たなければ、第１スイッチング素子８２ａおよび第２スイッチング素子８３ｅはオフであるため、副点火信号生成手段８４への電源供給は行われないが、第１スイッチング素子８３ａのベース入力が副点火実行判定基準電位であれば、第１スイッチング素子８２ａおよび第２スイッチング素子８３ｅが同時にオンとなるため、副点火信号生成手段８４への電源供給が行われることとなる。よって、副点火信号生成手段８４による副点火信号の生成を行われる副点火実行期間に限って、副点火実行判定基準線８３Ｌの電位が副点火実行判定基準電位に保持されるようにすれば良いのである。

そこで、副点火実行判定基準線８３Ｌは、副点火実行条件判定手段８１のコンパレータ８１ａの出力端子と第２ダイオード８３ｆを介して接続し、また、副点火実行期間制限手段８２のスイッチング素子８２ａのコレクタ側と第３ダイオード８３ｇを介して接続する。第２ダイオード８３ｆは、副点火実行判定基準線８３Ｌから副点火実行条件判定手段８１のコンパレータ８１ａに向かって順方向であり、副点火実行判定基準線８３Ｌの電位よりも副点火実行条件判定手段８１側の電位が低い場合に通電する。第３ダイオード８３ｇは、副点火実行判定基準線８３Ｌから副点火実行期間制限手段８２に向かって順方向であり、副点火実行判定基準線８３Ｌの電位よりも副点火実行期間制限手段８２側の電位が低い場合に通電する。

まず、副点火実行条件判定手段８１が出力する比較条件達成信号は、コンパレータ８１ａの出力が給電電位となることであるから、比較条件達成信号が出力されていないとき、コンパレータ８１ａの出力は接地電位であるから、副点火実行判定基準線８３Ｌは接地電位に近い低電位となるため、副点火実行期間指示手段８３の第１スイッチング素子８３ａおよび第２スイッチング素子８３ｅはオフであり、副点火信号生成手段８４へ動作用電源が供給されることはない。しかしながら、比較条件達成信号が出力されると、コンパレータ８１ａの出力は高電位となるから、副点火実行判定基準線８３Ｌは副点火実行判定基準電位が保持され、副点火実行期間指示手段８３の第１スイッチング素子８３ａおよび第２スイッチング素子８３ｅがオンとなって、副点火信号生成手段８４へ動作用電源が供給される。

一方、副点火実行期間制限手段８２が出力する動作許容信号は、スイッチング素子８２ａのコレクタ側が給電電位となることであるから、動作許容信号が出力されていないとき、スイッチング素子８２ａはオンとなってアースに接続するから、副点火実行判定基準線８３Ｌは接地電位に近い低電位となるため、副点火実行期間指示手段８３の第１スイッチング素子８３ａおよび第２スイッチング素子８３ｅはオフであり、副点火信号生成手段８４へ動作用電源が供給されることはない。しかしながら、動作許容信号が出力されると、スイッチング素子８２ａのコレクタ側は高電位となるから、副点火実行判定基準線８３Ｌは副点火実行判定基準電位が保持され、副点火実行期間指示手段８３の第１スイッチング素子８３ａおよび第２スイッチング素子８３ｅがオンとなって、副点火信号生成手段８４へ動作用電源が供給される。

すなわち、副点火実行条件判定手段８１が比較条件達成信号を出力している副点火実行指標期間と、副点火実行期間制限手段８２が動作許容信号を出力している副点火実行許容期間との重複期間（副点火実行期間）においては、第２ダイオード８３ｆあるいは第３ダイオード８３ｇを介して副点火実行判定基準線８３Ｌが接地されることがないので、第１スイッチング素子８３ａおよび第２スイッチング素子８３ｅがオンとなって、副点火実行期間指示手段８３より副点火信号生成手段８４へ動作用電源を供給し、副点火信号生成手段８４による副点火信号の生成を可能にできる。

なお、本実施形態の副点火実行期間指示手段８３においては、第４ダイオード８３ｈを介して、副点火実行判定基準線８３Ｌを、主点火信号生成手段８６のスイッチング素子８６ｇのコレクタ側と接続し、主点火信号生成手段８６が点火信号の異常を判定した場合にも、副点火実行期間指示手段８３から副点火信号生成手段８４への電源供給を遮断するようにした。

上記第４ダイオード８３ｈは、副点火実行期間指示手段８３から主点火信号生成手段８６に向かって順方向であるから、主点火信号生成手段８６において点火信号の異常が判定されていないときはスイッチング素子８６ｇがオフで、スイッチング素子８６ｇのコレクタ側が高電位となるため、第３ダイオード８３ｇを介して副点火実行判定基準線８３Ｌが接地されることはない。しかしながら、点火信号の異常が判定されると、スイッチング素子８６ｇがオンとなってアースに接続するため、副点火実行判定基準線８３Ｌは接地電位に近い低電位となるため、たとえ比較条件達成信号と動作許容信号が共に出力されている副点火実行期間中であっても、副点火実行期間指示手段８３の第１スイッチング素子８３ａおよび第２スイッチング素子８３ｅはオフとなり、副点火信号生成手段８４への電源供給は遮断され、副点火信号の生成を強制停止できる。

上述した副点火実行期間指示手段８３から、副点火実行期間中に限って電源供給を受けて動作する副点火信号生成手段８４は、「副点火実行期間指示手段により指示された副点火実行期間に限り、前記スイッチング素子への通電信号を所定の周期で出力し続けることで副点火信号を生成する」機能を備える。以下、具体的な回路構成を説明する。

副点火信号生成手段８４は、副点火実行期間指示手段８３を介して電源供給を受けると、主点火信号線に向かって順方向となるダイオード８４ａを介して副点火信号を出力可能となるが、ｎｐｎ型トランジスタ等で構成するスイッチング素子８４ｂのベースに給電され、スイッチング素子８４ｂがオンになれば、スイッチング素子８４ｂのコレクタ−エミッタ間が導通してアースに接続するため、スイッチング素子８４ｂのコレクタ側にアノードが接続されているダイオード８４ａから主点火信号線へ向けて副点火信号が出力されることはない。

上記スイッチング素子８４ｂのオン・オフを制御するコンパレータ８４ｃの＋入力端子には、給電電圧を第１抵抗８４ｄおよび第２抵抗８４ｅの分圧比に等しい判定用電圧が入力され、コンパレータ８４ｃの−入力端子には、コンパレータ８４ｃの出力端子と接地線との間に接続したキャパシタ８４ｆと第３抵抗８４ｇよりなるＣＲ回路のキャパシタ印加電圧が入力される。

給電開始直後、キャパシタ８４ｆは充電されていないので、コンパレータ８４ｃの−入力端子の入力電圧は判定用電圧よりも低く、コンパレータ８４ｃの出力は正側電源端子電圧（電源回路８５からの給電電位）となり、スイッチング素子８４ｂがオンになるので、副点火信号の出力は制限される。その後、ＣＲ回路の時定数に応じた副点火信号制限時間が経過して、＋入力端子よりも−入力端子の電位が高くなればコンパレータ８４ｃの出力は負側電源端子電圧（接地電位）となり、スイッチング素子８４ｂがオフになるので、ダイオード８４ａを介して主点火信号線へ副点火信号の出力が始まる。その後、ＣＲ回路の時定数に応じた副点火信号出力時間が経過して、−入力端子よりも＋入力端子の電位が高くなればコンパレータ８４ｃの出力は正側電源端子電圧となり、スイッチング素子８４ｂがオンになるので、副点火信号の出力が停止する。以後、同様に、副点火信号制限時間と副点火信号出力時間の経過毎にスイッチング素子８４ｂのオン・オフが制御され、複数の副点火信号が規則的に出力されるのである。

なお、副点火実行期間（副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間）の終了あるいは主点火信号生成手段８６による点火信号の異常判定に基づいて、副点火実行期間指示手段８３から副点火信号生成手段８４への電源供給が遮断されると、その時点で副点火信号生成手段８４の動作が止まり、副点火信号の出力も停止される。

このように、多重点火制御装置８を用いた第２実施形態の内燃機関用点火装置の如く、ＥＣＵ６から供給された点火信号に基づいて主点火信号生成手段８６が主点火信号を生成し、点火コイルユニット３のスイッチング素子３２へ供給する構成としても、主点火信号のオン・オフタイミングに基づいて適宜な副点火信号を生成し、スイッチング素子３２へ供給することができる。また、副点火実行許容期間は主放電の発生タイミングとなる一次コイル３１ａへの通電遮断時から必要十分な時間幅に設定すれば良いので、コンパレータ等の比較機能を用いないで、副点火実行期間制限手段８２のように、副点火実行許容期間計時回路によって動作許容信号出力回路から動作許容信号を出力する期間を制御するようにしても、副点火信号の生成条件を適切に判定することができる。

以上、本発明に係る内燃機関用点火装置の実施形態を添付図面に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない範囲で、公知既存の等価な技術手段を転用することにより実施しても構わない。

１ 内燃機関用点火装置
２ 点火プラグ
３ 点火コイルユニット
３１ 点火コイル
３１ａ 一次コイル
３１ｂ 二次コイル
３２ スイッチング素子
４ 車両バッテリー
５ 多重点火制御装置
５１ 副点火実行条件判定手段
５２ 副点火実行期間制限手段
５３ 副点火実行期間指示手段
５４ 副点火信号生成手段
６ ＥＣＵ

Claims (6)

1. 気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子と、を含み、内燃機関の燃焼サイクルにおける点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火信号に基づいて前記スイッチング素子をオン・オフさせて点火コイルの二次側に高電圧を発生させ、点火プラグに放電を生じさせる内燃機関用点火装置であって、
   前記内燃機関制御装置からの点火信号における一次コイルへの通電時間に基づいて、点火信号のみでスイッチング素子をオン・オフさせる通常点火制御を行うか、点火信号を主点火信号としてスイッチング素子をオン・オフさせた後に副点火信号を出力して更にスイッチング素子をオン・オフさせる多重点火制御を行うかを判定し、多重点火制御を行うと判定した場合には、前記点火プラグに主放電を生じさせる主点火信号がスイッチング素子へ供給された後に、スイッチング素子をオン・オフさせる副点火信号を生成してスイッチング素子へ供給することで、主放電に続けて副放電を点火プラグに生じさせる多重点火制御を行い、通常点火制御を行うと判定した場合には、副点火信号を生成しないことで通常点火制御が行われるようにする多重点火制御装置を設け、
   前記多重点火制御装置は、
   前記主点火信号により指示される一次コイルへの通電時間が、予め定めた副点火実行基準時間に達しているか否かに基づいて多重点火制御のための副点火を実行するか否かを判定し、通電時間が副点火実行基準時間に達していることで副点火を実行すると判定した場合には、通電時間の長さに応じて期間長が変化する副点火実行指標期間を決定する副点火実行条件判定手段と、
   前記主放電に続けて副放電を実行できる副点火実行許容期間を、主放電の発生後であって気筒内の燃焼行程を妨げない範囲に制限した期間として決定する副点火実行期間制限手段と、
   前記副点火実行条件判定手段により決定された副点火実行指標期間と、前記副点火実行期間制限手段によって決定された副点火実行許容期間とが供給され、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間のみを副点火実行期間とする副点火実行期間指示手段と、
   前記副点火実行期間指示手段により指示された副点火実行期間に限り、前記スイッチング素子への通電信号を所定の周期で出力し続けることで副点火信号を生成する副点火信号生成手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関用点火装置。
2. 気筒毎に設けられる１つの点火プラグと、該点火プラグに二次コイルが接続される少なくとも１つの点火コイルと、該点火コイルの一次コイルに流れる一次電流の通電・遮断を制御するスイッチング素子と、を含み、内燃機関の燃焼サイクルにおける点火タイミングに合わせて内燃機関制御装置より供給される点火信号に基づいて前記スイッチング素子をオン・オフさせて点火コイルの二次側に高電圧を発生させ、点火プラグに放電を生じさせる内燃機関用点火装置であって、
   前記内燃機関制御装置からの点火信号のオン・オフタイミングに同期させた主点火信号を生成し、該主点火信号における一次コイルへの通電時間に基づいて、主点火信号のみでスイッチング素子をオン・オフさせる通常点火制御を行うか、主点火信号にてスイッチング素子をオン・オフさせた後に副点火信号を出力して更にスイッチング素子をオン・オフさせる多重点火制御を行うかを判定し、多重点火制御を行うと判定した場合には、前記点火プラグに主放電を生じさせる主点火信号がスイッチング素子へ供給された後に、スイッチング素子をオン・オフさせる副点火信号を生成してスイッチング素子へ供給することで、主放電に続けて副放電を点火プラグに生じさせる多重点火制御を行い、通常点火制御を行うと判定した場合には、副点火信号を生成しないことで通常点火制御が行われるようにする多重点火制御装置を設け、
   前記多重点火制御装置は、
   前記主点火信号により指示される一次コイルへの通電時間が、予め定めた副点火実行基準時間に達しているか否かに基づいて多重点火制御のための副点火を実行するか否かを判定し、通電時間が副点火実行基準時間に達していることで副点火を実行すると判定した場合には、通電時間の長さに応じて期間長が変化する副点火実行指標期間を決定する副点火実行条件判定手段と、
   前記主放電に続けて副放電を実行できる副点火実行許容期間を、主放電の発生後であって気筒内の燃焼行程を妨げない範囲に制限した期間として決定する副点火実行期間制限手段と、
   前記副点火実行条件判定手段により決定された副点火実行指標期間と、前記副点火実行期間制限手段によって決定された副点火実行許容期間とが供給され、副点火実行指標期間と副点火実行許容期間との重複期間のみを副点火実行期間とする副点火実行期間指示手段と、
   前記副点火実行期間指示手段により指示された副点火実行期間に限り、前記スイッチング素子への通電信号を所定の周期で出力し続けることで副点火信号を生成する副点火信号生成手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関用点火装置。
3. 前記多重点火制御装置の副点火実行条件判定手段は、
   コンデンサと抵抗により適宜な時定数を設定し、前記主点火信号の通電時間の経過に伴って初期電位から充電されると共に、通電時間が経過することで放電が開始されて初期電位に戻るＣＲタイマ回路と、
   前記ＣＲタイマ回路のコンデンサに副点火実行基準時間の経過で溜まる電荷の指標となる判定用電位を判定用閾値として出力する判定用閾値出力回路と、
   前記ＣＲタイマ回路の出力電位と前記判定用閾値出力回路の判定用閾値とを比較し、ＣＲタイマ回路の出力電位が判定用閾値以上であるときに比較条件達成信号を出力する比較回路と、
   を備え、
   前記比較回路から比較条件達成信号が出力されなければ副点火を実行しないものと判定し、比較条件達成信号が出力されれば副点火実行と判定するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関用点火装置。
4. 前記副点火実行条件判定手段の比較回路から比較条件達成信号が出力されている期間を副点火実行指標期間とす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. 前記多重点火制御装置の副点火実行期間制限手段は、
   コンデンサと抵抗により適宜な時定数を設定した微分回路で構成し、前記主点火信号における通電時間の終期を示す立ち下がりエッジを検出して初期電位から低電位に下がり、時定数に応じた変化率で初期電位に戻るエッジ検出回路と、
   前記エッジ検出回路の出力電位が低電位に下がってから副点火実行許容期間の経過で溜まる電荷の指標となる判定用電位を判定用閾値として出力する判定用閾値出力回路と、
   前記エッジ検出回路の出力電位と前記判定用閾値出力回路の判定用閾値とを比較し、エッジ検出回路の出力電位が判定用閾値以下であるときに比較条件達成信号を出力する比較回路と、
   を備え、
   前記副点火実行期間制限手段の比較回路から比較条件達成信号が出力されている期間を副点火実行許容期間とすることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火装置。
6. 前記多重点火制御装置の副点火実行期間制限手段は、
   前記主点火信号線と動作基準線との間に接続されたキャパシタを備え、主点火信号がオンになることで主点火信号線側が所定の動作基準電位より高電位となって充電され、主点火信号がオフになることで低電位へ下がった後に所定の時間幅である副点火実行許容期間が経過すると、動作基準線側が動作基準電位まで充電される副点火実行許容期間計時回路と、
   前記動作基準線の電位が動作基準電位未満となってから再び動作基準電位に戻るまで、動作許容信号を出力する動作許容信号出力回路と、
   を備え、
   前記副点火実行期間制限手段の動作許容信号出力回路から動作許容信号が出力されている期間を副点火実行許容期間とすることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の内燃機関用点火装置。

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