JP6375673B2 - 点火装置 - Google Patents

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、次のエネルギー投入回路を考案した（詳細は特願２０１３−０８２９５８参照。この技術は非公知である。）。エネルギー投入回路は、いわゆるフルトラ型の点火回路によって開始した火花放電（以下、主点火と呼ぶ。）が消える前に１次コイルのマイナス側から電気エネルギーを投入し、主点火と同一方向の２次電流を継続して流すことで、主点火として生じた火花放電を任意の期間に亘って継続させるものである。
なお、以下では、エネルギー投入回路により継続させる火花放電、つまり、主点火に続く火花放電を継続火花放電と呼ぶ。また、継続火花放電が続く期間を放電継続期間と呼ぶ。

エネルギー投入回路は、放電継続期間中の１次電流を制御することで、２次電流を調節して火花放電の維持を行う。また、継続火花放電中の２次電流を調節することで、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、火花放電を継続することができる。
さらに、装置個体差、経年劣化および放電環境の多様性等に影響されず火花放電を安定して継続させるため、２次電流を検出してエネルギー投入回路にフィードバックするフィードバック回路を追加した構成を考案した（特願２０１３−２４６０９１参照。この技術は非公知である。）。

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ー投入回路の代表例を図６に基づき説明する。
図６に示す点火装置１００は、フルトラに基づく主点火を点火プラグ１０１に生じさせる主点火回路１０２と、主点火に継続させて継続火花放電を生じさせるエネルギー投入回路１０３とを備える。

主点火回路１０２は、スイッチング素子１０４のオンによって車載バッテリ１０５から１次コイル１０６にプラスの１次電流を通電させて磁気エネルギーを蓄えさせ、その後、スイッチング素子１０４のオフにより、電磁誘導によって磁気エネルギーを電気エネルギーに変換して２次コイル１０７に高電圧を発生させ、主点火を生じさせる。また、エネルギー投入回路１０３は、昇圧回路１０８において車載バッテリ１０５の電圧を昇圧してコンデンサ１０９に蓄えるとともに、スイッチング素子１１０のオンオフにより、コンデンサ１０９に蓄えた電気エネルギーを１次コイル１０６のマイナス側に投入する。

また、図６に示す点火装置１００は、２次電流を検出してエネルギー投入回路１０３にフィードバックするフィードバック回路１１１を備え、フィードバック回路１１１は、検出した２次電流をエネルギー投入回路１０３のドライバ回路にフィードバックする。

（問題点）
点火装置の故障等により、継続火花放電中の２次電流が異常な数値になった場合、以下のような事態になる虞がある。すなわち、継続火花放電中の２次電流が過小である場合、エネルギー投入回路によるエネルギー投入量が過小になってエンジン失火に至る可能性がある。逆に、継続火花放電中の２次電流が過大である場合、継続して使用するとエネルギー投入量が過大になって更なる故障に至る可能性がある。そこで、エネルギー投入回路の動作時に２次電流の異常を判定する手段が必要となっている。

（参考技術）
一方、本発明に関連する技術として、点火プラグの放電時間に基づき燃焼室内の「乱れ強度」を推定するとともに、推定結果に応じてエンジンの燃焼状態が安定領域にあるか否かを判定して「乱れ強度」を低下させる技術が公知である（特許文献１参照）。
しかし、特許文献１の技術は、点火プラグの放電時間を利用して燃焼室内の乱れを修正する技術に関わるものであり、２次電流の異常に関わるものではない。

特開２０１２−２１９６２７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、エネルギー投入回路を備える内燃機関用の点火装置において、エネルギー投入回路の動作時に２次電流の異常を判定する手段を提供することにある。

本願の第１発明の内燃機関用の点火装置は、次の主点火回路、エネルギー投入回路、２次電流検出手段、電流検出回路および異常判定部を備える。
主点火回路は、点火コイルの１次コイルの通電制御を行って点火プラグに火花放電を生じさせる。また、エネルギー投入回路は、主点火回路の動作によって開始した火花放電中に、１次コイルの通電制御を行って、点火コイルの２次コイルに同一方向の２次電流を継続して流し、主点火回路の動作によって開始した火花放電を継続させる。また、２次電流検出手段は２次電流を検出する。また、電流検出回路は、エネルギー投入回路の動作時の２次電流の検出値に対し、絶対値としての上限、下限それぞれの閾値である制御上限（Ｈ）、制御下限（Ｌ）を設定するとともに、これら制御上限（Ｈ）、制御下限（Ｌ）と検出値との比較に基づき、エネルギー投入回路による通電制御を行うためのフィードバック信号を出力する。

そして、異常判定部は、エネルギー投入回路の動作時の２次電流の検出値に対し、制御上限（Ｈ）よりも絶対値として大きい許容上限（ＨＨ）、および、制御下限（Ｌ）よりも絶対値として小さい許容下限（ＬＬ）により画される許容範囲を設定するとともに、２次電流の検出値が許容範囲を外れたか否かを判定する。
これにより、２次電流の検出値が許容範囲を外れたことを検知することができる。このため、エネルギー投入回路の動作時に２次電流の異常を判定することができる。さらに、異常と判定した場合には、異常信号を出力してユーザに報知することで、更なる故障を防止することができる。

本願の第１発明に従属する第２発明によれば、異常判定部は、許容範囲を２次電流の指令値に応じて変更する。
これにより、指令値の変更に伴う誤判定を防止することができる。

点火装置の構成図である（実施例１）。 点火装置の動作を示すタイムチャートである（実施例１）。 （ａ）は２次電流の検出値が許容範囲を外れるパターンの１つとしての第１の態様を示すタイムチャートであり、（ｂ）は第２の態様を示すタイムチャートであり、（ｃ）は第３の態様を示すタイムチャートである（実施例１）。 点火装置の構成図である（実施例２）。 （ａ）は２次電流指令回路の構成図であり、（ｂ）は２次電流指令信号の態様を示す表である（実施例２）。 点火装置の構成図である（参考例）。

以下において、発明を実施するための形態を、実施例を用いて説明する。なお、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の構成〕
図１を参照して実施例１の点火装置１を説明する。
点火装置１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、所定の点火時期に燃焼室内の混合気に点火するものである。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）が可能な直噴式エンジンであり、気筒内にタンブル流やスワール流等の混合気の旋回流を生じさせる旋回流コントロール手段を備える。そして、リーンバーンのように気筒内のガス流速が高く火花放電の吹き消え発生の可能性がある運転状態において、点火装置１は、主点火に続けて継続火花放電を行うように制御される。

また、点火装置１は、各気筒の点火プラグ２ごとに対応した点火コイル３を用いるＤＩ（ダイレクト・イグニッション）タイプである。
さらに、点火装置１は、エンジン制御の中枢を成す電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ４と呼ぶ。）から与えられる点火信号ＩＧｔや放電継続信号ＩＧｗ等の信号に基づいて点火コイル３の１次コイル５を通電制御するものであり、１次コイル５を通電制御することで点火コイル３の２次コイル６に生じる電気エネルギーを操作して、点火プラグ２の火花放電を制御する。

ここで、ＥＣＵ４は、車両に搭載されてエンジンの運転状態や制御状態を示すパラメータ（暖機状態、エンジン回転速度、エンジン負荷、希薄燃焼の有無、旋回流の程度等）を検出する各種センサから信号が入力される。また、ＥＣＵ４は、入力された信号を処理する入力回路、入力された信号に基づき、エンジン制御に関する制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、エンジン制御に必要なデータやプログラム等を記憶して保持する各種のメモリ、ＣＰＵの処理結果に基づき、エンジン制御に必要な信号を出力する出力回路等を備えて構成される。そして、ＥＣＵ４は、各種センサから取得したエンジンパラメータに応じた点火信号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１は、フルトラに基づき主点火を発生させる主点火回路８と、主点火として生じた火花放電を電気エネルギーの追加投入により継続火花放電として継続させるエネルギー投入回路９と、２次電流を検出してエネルギー投入回路９にフィードバックするフィードバック回路１０と、点火装置１の異常判定を行う異常判定部１１とを備えて構成される。

なお、主点火回路８、エネルギー投入回路９、フィードバック回路１０および異常判定部１１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、点火プラグ２、点火コイル３および点火回路ユニットは、気筒数と同数設けられて気筒毎に設置される。

点火プラグ２は、周知構造を有するものであり、２次コイル６の一端に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接地電極とを備え、２次コイル６に生じる電気エネルギーにより中心電極と接地電極との間で火花放電を生じさせる。
点火コイル３は、１次コイル５と２次コイル６とを有し、１次コイル５を流れる電流（１次電流）の増減に応じて電磁誘導により２次コイル６に高電圧を発生させて点火プラグ２で放電を開始させ、放電電流（２次電流）を発生させる周知構造である。

１次コイル５の一端は車載バッテリ１２のプラス電極に接続され、１次コイル５の他端は主点火回路８の点火用スイッチング手段１３を介してアース接地される。さらに、１次コイル５の他端には、点火用スイッチング手段１３を介してアース接地されるラインと並列に、エネルギー投入回路９が接続されている。

２次コイル６の一端は上述したように点火プラグ２の中心電極に接続され、２次コイル６の他端はフィードバック回路１０に接続されている。なお、２次コイル６の他端は、２次電流の方向を一方向に限定する第１ダイオード１４を介してフィードバック回路１０に接続されている。

主点火回路８は、点火用スイッチング手段１３のオンオフにより、１次コイル５にエネルギーを蓄えさせるとともに、１次コイル５に蓄えたエネルギーを利用して２次コイル６に高電圧を発生させ、点火プラグ２に主点火を生じさせる。

より具体的に、主点火回路８は、１次コイル５の通電状態を断続する点火用スイッチング手段１３を備える。そして、主点火回路８は、ＥＣＵ４から点火信号ＩＧｔが与えられる期間に点火用スイッチング手段１３をオンすることで、１次コイル５に車載バッテリ１２の電圧を印加してプラスの１次電流を通電し、１次コイル５に磁気エネルギーを蓄えさせる。その後、主点火回路８は、点火用スイッチング手段１３のオフにより、電磁誘導によって磁気エネルギーを電気エネルギーに変換して２次コイル６に高電圧を発生させ、主点火を生じさせる。

なお、点火用スイッチング手段１３は、パワートランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ等である。また、点火信号ＩＧｔは、主点火回路８において１次コイル５に磁気エネルギーを蓄えさせる期間および点火開始時期を指令する信号である。

エネルギー投入回路９は、以下の昇圧回路１５と、投入エネルギー制御手段１６とを備えて構成される。
まず、昇圧回路１５は、ＥＣＵ４から点火信号ＩＧｔが与えられる期間において車載バッテリ１２の電圧を昇圧してコンデンサ１８に蓄えさせる。
次に、投入エネルギー制御手段１６は、コンデンサ１８に蓄えた電気エネルギーを１次コイル５のマイナス側（接地側）に投入する。

昇圧回路１５は、コンデンサ１８以外に、チョークコイル１９、昇圧用スイッチング手段２０、昇圧用ドライバ回路２１および第２ダイオード２２を備えて構成される。なお、昇圧用スイッチング手段２０は、例えば、ＭＯＳ型トランジスタである。
ここで、チョークコイル１９は一端が車載バッテリ１２のプラス電極に接続され、昇圧用スイッチング手段２０によりチョークコイル１９の通電状態が断続される。また、昇圧用ドライバ回路２１は、昇圧用スイッチング手段２０に制御信号を与えて昇圧用スイッチング手段２０をオンオフさせるものであり、昇圧用スイッチング手段２０のオンオフ動作により、チョークコイル１９で蓄えた磁気エネルギーはコンデンサ１８で電気エネルギーとして充電される。

なお、昇圧用ドライバ回路２１は、ＥＣＵ４から点火信号ＩＧｔが与えられる期間において昇圧用スイッチング手段２０を所定周期で繰り返してオンオフするように設けられている。
また、第２ダイオード２２は、コンデンサ１８に蓄えた電気エネルギーがチョークコイル１９側へ逆流するのを防ぐものである。

投入エネルギー制御手段１６は、次の投入用スイッチング手段２４、投入用ドライバ回路２５および第３ダイオード２６を備えて構成される。なお、投入用スイッチング手段２４は、例えば、ＭＯＳ型トランジスタである。
ここで、投入用スイッチング手段２４は、コンデンサ１８に蓄えた電気エネルギーを１次コイル５にマイナス側から投入するのをオンオフし、投入用ドライバ回路２５は、投入用スイッチング手段２４に制御信号を与えてオンオフさせる。

そして、投入用ドライバ回路２５は、投入用スイッチング手段２４をオンオフさせてコンデンサ１８から１次コイル５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おいて２次電流を所定値に維持させる。ここで、放電継続信号ＩＧｗは、継続火花放電を継続する期間を指令する信号であり、より具体的には、投入用スイッチング手段２４にオンオフを繰り返させて昇圧回路１５から１次コイル５に電気エネルギーを投入する期間を指令する信号である。
なお、第３ダイオード２６は、１次コイル５からコンデンサ１８への電流の逆流を阻止するものである。

フィードバック回路１０は、２次電流を検出してエネルギー投入回路９の投入エネルギー制御手段１６にフィードバックする。
ここで、フィードバック回路１０には、２次電流を検出する２次電流検出手段としての２次電流検出抵抗２８、および、フィードバック信号を合成して出力する電流検出回路２９が設けられている。そして、２次電流の検出値は、２次電流検出抵抗２８により電圧に変換されて電流検出回路２９に出力される。また、電流検出回路２９では、例えば、２次電流に対する上限下限の閾値が設定されており、検出値と上限、下限の閾値との比較に応じたフィードバック信号が合成されて投入用ドライバ回路２５に出力される。

次に、図２を参照して点火装置１の正常時の動作を説明する。
なお、図２において、「ＩＧｔ」は点火信号ＩＧｔの入力状態をハイ／ローで表すものであり、「ＩＧｗ」は放電継続信号ＩＧｗの入力状態をハイ／ローで表すものである。また、「点火用スイッチ」、「投入用スイッチ」は、それぞれ、点火用スイッチング手段１３、投入用スイッチング手段２４のオンオフを表し、「Ｉ１」は１次電流（１次コイル５に流れる電流値）、「Ｉ２」は２次電流（２次コイル６に流れる電流値）を表す。

点火信号ＩＧｔがローからハイへ切り替わると（時間ｔ０１参照。）、点火信号ＩＧｔがハイの期間において、点火用スイッチング手段１３がオン状態を維持してプラスの１次電流が流れ、１次コイル５に磁気エネルギーが蓄えられる。また、昇圧用スイッチング手段２０がオンオフを繰り返して昇圧動作を行い、昇圧された電気エネルギーがコンデンサ１８に蓄えられる。

やがて、点火信号ＩＧｔがハイからローへ切り替わると（時間ｔ０２参照。）、点火用スイッチング手段１３がオフされ、１次コイル５の通電状態が遮断される。これにより、１次コイル５に蓄えられた磁気エネルギーが電気エネルギーに変換されて２次コイル６に高電圧が発生し、点火プラグ２において主点火が開始される。
点火プラグ２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（Ｉ２の点線を参照。）。そして、２次電流が下限の閾値に到達する前に、放電継続信号ＩＧｗがローからハイへ切り替わる（時間ｔ０３参照。）。

放電継続信号ＩＧｗがローからハイへ切り替わると、投入用スイッチング手段２４がオンオフ制御されて、コンデンサ１８に蓄えられていた電気エネルギーが、１次コイル５のマイナス側に順次投入され、１次電流は、１次コイル５から車載バッテリ１２のプラス電極に向かって流れる。より具体的には、投入用スイッチング手段２４がオンされる毎に１次コイル５から車載バッテリ１２のプラス電極に向かう１次電流が追加され、１次電流がマイナス側に増加していく（時間ｔ０３〜ｔ０４参照。）。

すなわち、１次電流の追加により２次電流が上限（後記する制御上限Ｈ）に達すると、投入用スイッチング手段２４がオフしてエネルギー投入が停止し、２次電流が徐々に低下していく。また、２次電流が下限（後記する制御下限Ｌ）に達すると、投入用スイッチング手段２４がオンしてエネルギー投入が再開する。そして、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６に順次追加され、２次電流は上限下限の間に維持される。
以上により、投入用スイッチング手段２４をオンオフ制御することで、２次電流が火花放電を維持可能な程度に継続して流れる。その結果、放電継続信号ＩＧｗのオン状態が続くと、継続火花放電が点火プラグ２において維持される。

次に、実施例１の特徴的な構成について説明する。
点火装置１の異常判定部１１は、主に、継続火花放電中の２次電流が異常な数値を示すことにより、エンジン失火に至ったり、更なる故障に至ったりすることを防止するため、次のように２次電流に対する許容範囲を設定する。

すなわち、許容範囲とは、エネルギー投入回路９の動作時の２次電流の検出値に対して設定されるものであり、許容範囲の上限の閾値は、電流検出回路２９が設定する上限の閾値よりも絶対値として大きく、許容範囲の下限の閾値は、電流検出回路２９が設定する下限の閾値よりも絶対値として小さい。
以下の説明では、電流検出回路２９が設定する上限、下限の閾値をそれぞれ制御上限Ｈ、制御下限Ｌと呼び、異常判定部１１が設定する上限、下限の閾値をそれぞれ許容上限ＨＨ、許容下限ＬＬと呼ぶ（図３参照。）。

そして、異常判定部１１は、エネルギー投入回路９の動作時に、２次電流の検出値が許容範囲を外れたか否かを判定し、２次電流の検出値が許容範囲を外れたと判定した場合に、２次電流の検出値が許容範囲を外れたことを示すダイアグ信号ＩＧｆをＥＣＵ４に出力する。
なお、以下の説明では、２次電流の検出値が許容範囲を外れたか否かを判定する機能を、単に判定手段と呼ぶことがある。

ここで、異常判定部１１は、放電継続信号ＩＧｗが入力されている間、２次電流の検出値の絶対値が許容上限ＨＨよりも大きくならないか、または、２次電流の検出値の絶対値が許容下限ＬＬよりも小さくならないかを監視する（つまり、図２および図３の時間ｔ０３が、異常判定部１１による２次電流の検出値に対する監視を開始する時期に相当する。）。

そして、異常判定部１１は、例えば、２次電流の検出値が許容範囲を外れる単位時間当たりの回数（つまり、頻度）や、２次電流の検出値が許容範囲を外れる時間の長さに基づき、判定手段としての機能を果たす。
例えば、異常判定部１１は、２次電流の検出値が所定の時間内に２回以上許容範囲を外れたときに、２次電流の検出値が許容範囲を外れたものと判定する。また、異常判定部１１は、２次電流の検出値が所定の時間連続して許容範囲を外れたときに、２次電流の検出値が許容範囲を外れたものと判定する。

そして、ＥＣＵ４は、例えば、２次電流の検出値が許容範囲を外れた気筒に対し、次のような処置をとることができる。すなわち、ＥＣＵ４は、当該気筒に対して放電継続信号ＩＧｗの出力を停止し、当該気筒における火花放電を主点火のみに基づくものとする処置をとることができる。

また、ＥＣＵ４は、ダイアグ信号ＩＧｆの入力を受けた場合、各種公知の処理を実施して警告表示装置Ａに所定の動作を行わせ、ユーザに異常を報知する。すなわち、警告表示装置Ａは、異常判定部１１により、２次電流の検出値が許容範囲を外れたものと判定されたときに、異常としてユーザに報知する報知手段として機能する。

なお、継続火花放電は、制御上、リーンバーンのように気筒内のガス流速が高く、吹き消え発生の可能性がある運転状態において行われる。このため、吹き消え発生の可能性があるときに、判定手段を実行すると、故障が発生していないにも関わらず２次電流の検出値が許容下限ＬＬよりも小さくなり、許容範囲を外れたものと判定してしまう虞がある。

そこで、吹き消え発生の可能性が低いエンジン暖機後のアイドル運転時に、あえてエネルギー投入回路９を動作させて継続火花放電を発生させるようにした上で、判定手段を実行する。または、ガス流速が高いものの吹き消え発生の可能性がさほど高くない運転状態のときに、判定手段を実行する。これにより、吹き消えに伴う２次電流の検出値異常と、故障発生に伴う２次電流の検出値異常とを区別し、故障発生に伴う２次電流の検出値異常を確実に検知することができる。

また、２次電流の検出値が許容範囲を外れるパターンとして、以下のような第１〜第３の態様が考えられる。
まず、図３（ａ）に示すように、２次電流の経時変化を示す波形に関し、異常時の振幅が正常時の振幅に比べて大きくなり、波形の頂点近傍で２次電流の検出値が許容範囲を外れてしまう第１の態様が考えられる。この場合、異常判定部１１は、２次電流の検出値が許容範囲を外れる頻度に基づき、２次電流の検出値が許容範囲を外れたものと判定する。なお、第１の態様は、投入用ドライバ回路２５から投入用スイッチング手段２４に与えられる制御信号が遅れている場合に発生するものと考えられる。

次に、図３（ｂ）に示すように、主点火に伴う三角波が発生した後、ゼロのまま推移する第２の態様が考えられる。この場合、異常判定部１１は、２次電流の検出値が許容範囲を外れる時間の長さに基づき、２次電流の検出値が許容範囲を外れたものと判定する。なお、第２の態様は、投入用ドライバ回路２５から投入用スイッチング手段２４に与えられる制御信号がオフ側に固定した場合に発生するものと考えられる。

さらに、図３（ｃ）に示すように、主点火発生後に２次電流の検出値が絶対値を増やしながら制御上限Ｈを超え、さらに許容上限ＨＨを超えた後、減少に転じ、絶対値を減らしながら許容上限ＨＨを超え、さらに制御上限Ｈを超えてゼロに戻る第３の態様が考えられる。この場合、異常判定部１１は、２次電流の検出値が許容範囲を外れる時間の長さに基づき、２次電流の検出値が許容範囲を外れたものと判定する。なお、第３の態様は、投入用ドライバ回路２５から投入用スイッチング手段２４に与えられる制御信号がオン側に固定した場合に発生するものと考えられる。

〔実施例１の効果〕
実施例１の点火装置１によれば、異常判定部１１は、エネルギー投入回路９の動作時の２次電流の検出値に対する許容範囲を設定するとともに、２次電流の検出値が許容範囲を外れたか否かを判定する。
これにより、２次電流の検出値が許容範囲を外れたことを検知することができる。このため、エネルギー投入回路９の動作時に２次電流の異常を判定して、ＥＣＵ４に知らせることができる。

さらに、ＥＣＵ４で各種公知の処理を実施することで、警告表示装置Ａによりユーザに異常を報知することができる。この結果、例えば、ディーラー等への修理持ち込みを促して更なる故障を防止することができる。

〔実施例２〕
実施例２の点火装置１は、図４に示すように、２次電流の指令値を示す２次電流指令信号ＩＧａの入力をＥＣＵ４から受ける。そして、点火装置１は、電流検出回路２９に２次電流指令回路３０を設け、２次電流指令回路３０により、２次電流指令信号ＩＧａの入力を受ける。また、電流検出回路２９は、２次電流指令回路３０から出力された２次電流の指令値と２次電流の検出値とを比較した結果に応じてフィードバック信号を合成する。

ここで、２次電流指令信号ＩＧａは、点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗを出力する信号線とは別の３本の信号線Ｌ１〜Ｌ３によりＥＣＵ４から点火装置１に出力される。また、ＥＣＵ４は、内燃機関の運転状態を示すエンジンパラメータを各種センサから取得するとともにエンジンパラメータに応じて２次電流の指令値を求め、２次電流指令信号ＩＧａを合成して出力する。

このとき、ＥＣＵ４は、エンジンパラメータに応じて、予め設定された複数の数値から１つの数値を２次電流の指令値として選択する。また、ＥＣＵ４は、それぞれの数値に対応した２次電流指令信号ＩＧａの態様を信号線Ｌ１〜Ｌ３の電位（ハイ／ロー）の組合せにより設定している。

例えば、ＥＣＵ４が２次電流の指令値として２００ｍＡ、１５０ｍＡ、１００ｍＡの３つの数値を設定しているものとする（図５（ｂ）参照。）。この場合、２次電流の指令値として２００ｍＡを選択した場合、２次電流指令信号ＩＧａの態様は、例えば、信号線Ｌ１：ハイ、信号線Ｌ２：ロー、信号線Ｌ３：ローに設定され、１５０ｍＡを選択した場合、信号線Ｌ１：ロー、信号線Ｌ２：ハイ、信号線Ｌ３：ローに設定され、１００ｍＡを選択した場合、信号線Ｌ１：ロー、信号線Ｌ２：ロー、信号線Ｌ３：ハイに設定されるものとする。

また、２次電流指令回路３０は、信号線Ｌ１〜Ｌ３のそれぞれの論理信号からノイズを除去する３つの波形成形部３２と、２次電流指令信号ＩＧａの態様に応じた電位を出力する指令値出力部３３とを有する（図５（ａ）参照。）。ここで、指令値出力部３３は、１つの抵抗Ｒ０と、４つの抵抗Ｒ１〜Ｒ４が互いに並列をなす並列部３４とが直列をなし、抵抗Ｒ０と並列部３４との接続部３５における電位を指令値として出力する。

すなわち、並列部３４において並列に設けられた４つの枝路の内、抵抗Ｒ１〜Ｒ３が組み入れられた枝路には、それぞれスイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３が組み入れられている。また、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３は、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ３と直列に組み入れられている。また、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３は、例えば、バイポーラランジスタである。そして、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３のそれぞれのベースには信号線Ｌ１〜Ｌ３のハイ／ローが論理変換されずに入力され、スイッチング素子Ｔｒ１〜Ｔｒ３は、信号線Ｌ１〜Ｌ３のハイ／ローに応じてオンオフする。

これにより、信号線Ｌ１〜Ｌ３のハイ／ローに応じて並列部３４の合成抵抗が３つの数値の間で変わるので、接続部３５における電位も、信号線Ｌ１〜Ｌ３のハイ／ローに応じて３つの数値の間で変化する。このため、２次電流指令回路３０は、２次電流指令信号ＩＧａの態様に応じて、２次電流の指令値を２００ｍＡ、１５０ｍＡ、１００ｍＡの内から選択して出力することができる。

そして、実施例２の点火装置１によれば、異常判定部１１は、２次電流の指令値に応じて許容範囲を変更する。
すなわち、異常判定部１１には、許容上限ＨＨ、許容下限ＬＬをそれぞれ出力する許容上限指令回路３８、許容下限指令回路３９を有する（図４参照。）。また、許容上限指令回路３８、許容下限指令回路３９は、両方とも、２次電流指令回路３０と同様の回路構成であり、信号線Ｌ１〜Ｌ３を通じて２次電流指令信号ＩＧａの入力を受ける。

そして、許容上限指令回路３８は、信号線Ｌ１〜Ｌ３のハイ／ローに応じて、許容上限ＨＨを指令値２００ｍＡ、１５０ｍＡ、１００ｍＡのそれぞれに対応する３つの数値の中から選択して出力する。同様に、許容下限指令回路３９は、信号線Ｌ１〜Ｌ３のハイ／ローに応じて、許容下限ＬＬを指令値２００ｍＡ、１５０ｍＡ、１００ｍＡのそれぞれに対応する３つの数値の中から選択して出力する。

以上により、実施例２の点火装置１によれば、異常判定部１１は、許容範囲を２次電流の指令値に応じて変更することができるので、指令値の変更に伴う誤判定を防止することができる。

〔変形例〕
上記の実施例では、２次電流の検出値が許容範囲を外れるパターンとして、上述の第１〜第３の態様を例示したが、２次電流の検出値が許容範囲を外れるパターンは、第１〜第３の態様に限定されず、他にも様々な態様が考えられるので、第１〜第３の態様以外の態様でも、点火装置１は、２次電流の検出値異常を検知することができる。

上記の実施例２の２次電流指令回路は、３本の信号線Ｌ１〜Ｌ３により２次電流指令信号ＩＧａの入力を受けて、３つの異なる数値の中から１つの数値を選択することで２次電流の指令値を把握するものであったが、２本または４本以上の信号線により２次電流指令信号ＩＧａの入力を受けてもよく、４つ以上の異なる数値の中から１つの数値を選択することで２次電流の指令値を把握してもよい。さらに、１本の信号線により２次電流指令信号ＩＧａの入力を受けてもよく、この場合、１本の信号線におけるハイ／ローにより、２次電流の指令値として２つの数値から一方の数値を選択することができる。

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１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よい。また、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）運転が可能なエンジンに本発明の点火装置１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、希薄燃焼可能な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よい。

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１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よい。

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１を用いる例を開示したが、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よい。

１ 点火装置 ２ 点火プラグ ３ 点火コイル ５ １次コイル ６ ２次コイル ８ 主点火回路 ９ エネルギー投入回路 ２８ ２次電流検出抵抗（２次電流検出手段） ２９ 電流検出回路 Ｈ 制御上限 Ｌ 制御下限 ＨＨ 許容上限 ＬＬ 許容下限

Claims (3)

1. 点火コイル（３）の１次コイル（５）の通電制御を行って点火プラグ（２）に火花放電を生じさせる主点火回路（８）と、
   この主点火回路（８）の動作によって開始した火花放電中に、前記１次コイル（５）の通電制御を行って、前記点火コイル（３）の２次コイル（６）に同一方向の２次電流を継続して流し、前記主点火回路（８）の動作によって開始した火花放電を継続させるエネルギー投入回路（９）と、
   ２次電流を検出する２次電流検出手段（２８）と、
   前記エネルギー投入回路（９）の動作時の２次電流の検出値に対し、絶対値としての上限、下限それぞれの閾値である制御上限（Ｈ）、制御下限（Ｌ）を設定するとともに、これら制御上限（Ｈ）、制御下限（Ｌ）と前記検出値との比較に基づき、前記エネルギー投入回路（９）による通電制御を行うためのフィードバック信号を出力する電流検出回路（２９）と、
   前記エネルギー投入回路（９）の動作時の２次電流の検出値に対し、前記制御上限（Ｈ）よりも絶対値として大きい許容上限（ＨＨ）、および、前記制御下限（Ｌ）よりも絶対値として小さい許容下限（ＬＬ）により画される許容範囲を設定するとともに、２次電流の検出値が前記許容範囲を外れたか否かを判定する異常判定部（１１）とを備える内燃機関用の点火装置（１）。
2. 請求項１の点火装置（１）において、
   前記異常判定部（１１）は、前記許容範囲を２次電流の指令値に応じて変更することを特徴とする内燃機関用の点火装置（１）。
3. 請求項１または請求項２に記載の点火装置（１）において、
   前記異常判定部（１１）により、２次電流の検出値が前記許容範囲を外れたものと判定されたときに、異常としてユーザに報知する報知手段を備える点火装置（１）。

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