KR102436205B1 - 내연 기관의 점화 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

IGT생성부(101) 및 IGW생성부(102)를 가지는 제어 장치(100)가, IGT신호선(L1) 및 IGW신호선(L2)을 통하여 복수의 점화 장치(10)와 접속되는 내연 기관의 점화 제어 시스템(1)으로서, IGW신호선(L2)은, 공통의 주신호선(L21)으로부터 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)를 가지고 있고, 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)는, 각각 복수의 점화 장치(10) 중의 하나에 대응하고, 또한 대응하는 점화 장치(10)의 내부에서 에너지 투입 회로부(4)와 접속되는 분기 선로(L22)를 가진다.

Description

내연 기관의 점화 제어 시스템

본 출원은, 2018년 6월 19일에 출원된 특허 출원 번호2018―116070호에 기초하는 것으로, 여기에 그 기재 내용을 원용한다.

본 개시는, 내연 기관의 점화를 제어하는 점화 제어 시스템에 관한 것이다.

불꽃 점화식의 차량 엔진에서의 점화 제어 시스템은, 기통마다 설치되는 점화 플러그에 1차 코일과 2차 코일을 가지는 점화 코일을 접속하고, 1차 코일로의 통전 차단 시에 2차 코일에 발생하는 고전압을 인가하여 불꽃 방전을 발생시키는 점화 장치를 구비하고 있다. 또한, 불꽃 방전에 의한 혼합기로의 착화성을 높이기 위해, 불꽃 방전의 개시 후에, 방전 에너지를 투입하는 수단을 설치하여 불꽃 방전을 계속 가능하게 한 점화 장치가 있다.

그 때에, 1개의 점화 코일에 의한 점화 동작을 반복하는 복수회 점화를 실시하는 것도 가능하지만, 보다 안정된 점화 제어를 실시하기 위해, 주점화 동작에 의하여 발생한 불꽃 방전 중에 방전 에너지를 추가하여 2차 전류를 중첩적으로 증가시키도록 한 것이 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 1기통마다 2계통의 점화 에너지 공급 수단이 설치되어 있고, 한쪽의 계통의 점화 에너지 공급 수단에 의한 방전과 다른쪽의 계통의 점화 에너지 공급 수단에 의한 방전이 중첩하여 출력되도록 구성된 점화 장치가 제안되어 있다.

특허 문헌 1에 개시되는 점화 장치는, 예를 들면, 2계통의 점화 에너지 공급 수단으로서 2세트의 점화 코일을 구비하고 있고, 한쪽의 점화 코일에 의한 주점화 후에, 다른쪽의 점화 코일을 이용하여 계속해서 동일 방향의 2차 전류를 흘리고, 불꽃 방전을 동일 방향인 상태로 계속시킴으로써 착화성을 개선하고 있다. 이때, 주점화 후의 에너지 투입의 타이밍을 지시하는 신호를 각 기통에 공통의 신호선을 통하여 송신함으로써 엔진의 기통수에 의하지 않고, 에너지 투입이 실시 가능하게 된다. 또한, 공통의 신호선의 신호 레벨을 모니터함으로써 다른쪽의 점화 코일의 이상을 검지할 수 있게 되어 있다.

특허 문헌 1: 국제 공개 제 2017／010310호

특허 문헌 1에 있어서, 점화 장치에 에너지 투입하기 위한 공통의 신호선은, 한쪽이 엔진 제어 장치에 접속되어 있고, 다른쪽이 도중에 기통수에 따른 수로 분기하여, 분기한 각 신호선이 각각 대응하는 기통의 점화 장치에 접속되어 있다. 이와 같이 하면, 엔진 제어 장치로의 1개의 신호선의 추가로, 복수의 점화 장치로 에너지 투입을 위한 제어 신호를 출력할 수 있게 된다. 그런데 실제로, 1개의 신호선을 다분기시킨 와이어 하니스를 설치하고자 하면, 이하와 같은 과제가 있는 것이 판명되었다.

공통의 신호선을 도중에 분기시키는 경우, 구체적으로는, 납땜이나 공(共) 코킹 단자 등을 이용하여, 1개의 신호선의 단부에 별도의 신호선을 접속할 필요가 있다. 그때, 일반적으로는, 분기 부분을 1군데로 하여 다분기화하는 것이 작업 공정수를 간략하게 하는 데 바람직하지만, 한편으로, 기통수가 많아지면, 신호선의 분기 부분에서의 접속 갯수가 늘어나는 것 등에 의해, 접속 신뢰성이 저하하기 쉽다. 또한, 복수의 신호선을 일체화함으로써 분기 부분이 대형화할 뿐만 아니라, 강성(剛性)이 높아지기 때문에 차량 내에서의 와이어 하니스 설치의 자유도가 저하한다.

본 개시의 목적은, 점화 장치에 공통의 신호선을 이용하여 에너지 투입하는 구성에 있어서, 신호선의 분기 부분의 접속 신뢰성을 향상시키고, 분기 부분의 대형화나 유연성의 저하를 억제하여, 신호선 설치의 자유도를 향상시키는 것이 가능하고, 소형이고 신뢰성이 높은 내연 기관의 점화 제어 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 개시의 일 양태는,

내연 기관의 복수의 기통에 대응하는 복수의 점화 장치와, 복수의 상기 점화 장치를 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어 장치를 구비하는 내연 기관의 점화 제어 시스템으로서,

상기 점화 장치는,

1차 코일을 흐르는 1차 전류의 증감에 따라, 점화 플러그에 접속되는 2차 코일에 방전 에너지를 발생시키는 점화 코일과, 상기 1차 코일로의 통전을 제어하여, 상기 점화 플러그에 불꽃 방전을 야기하는 주점화 동작을 실시하는 주점화 회로부와, 상기 주점화 동작에 의해 상기 2차 코일을 흐르는 2차 전류에 대하여 전류를 중첩시키는 에너지 투입 동작을 실시하는 에너지 투입 회로부를 가지고,

상기 제어 장치는,

상기 주점화 동작을 제어하는 주점화 신호를 생성하는 IGT생성부와, 상기 에너지 투입 동작을 제어하는 에너지 투입 신호를 생성하는 IGW생성부를 가지고, 또한 상기 주점화 신호를 송신하기 위한 IGT신호선 및 상기 에너지 투입 신호를 송신하기 위한 IGW신호선을 통하여 복수의 상기 점화 장치와 접속되어 있고,

상기 IGW신호선은, 일단이 상기 제어 장치에 접속되는 공통의 주신호선과, 상기 주신호선으로부터 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 복수의 두갈래 분기부를 가지고 있고, 복수의 상기 두갈래 분기부는, 각각 복수의 상기 점화 장치 중의 하나에 대응하고, 또한 대응하는 상기 점화 장치의 내부에서 상기 에너지 투입 회로부와 접속되는 분기 선로를 가지고,
복수의 상기 두갈래 분기부는, 각각 상기 분기 선로와 한쌍을 이루는 주선로를 가지고, 상기 주선로는, 서로 직렬로 접속되어, 상기 주신호선의 일부를 형성하고 있고,
상기 제어 장치는, 상기 IGW신호선의 신호 경로에 접속되어, 상기 에너지 투입 신호를 모니터하는 IGW모니터부를 구비하고 있고,
상기 IGW모니터부에는 상기 IGW신호선의 신호 경로의 말단측으로 되고, 상기 주신호선에서 마지막으로 분기하는 상기 두갈래 분기부의 상기 주선로로부터의 신호가 입력되어 있고, 상기 IGW모니터부는, 상기 말단측으로부터 입력되는 신호를, 상기 IGW생성부로부터 상기 주신호선의 일단측으로 출력되는 상기 에너지 투입 신호와 비교하여 이상의 유무를 판정하는 내연 기관의 점화 제어 시스템이다.

상기 점화 제어 시스템에 있어서, 복수의 점화 장치는, 제어 장치로부터 송신되는 주점화 신호에 기초하여 주점화 동작을 실시하고, 또한, 에너지 투입 신호에 기초하여 에너지 투입 동작을 실시한다. 이때, 에너지 투입 신호를 송신하기 위한 IGW신호선은, 공통의 주신호선으로부터 두갈래 분기부를 차례 차례 분기시킨 콤팩트한 구성이고, 주신호선으로부터 분기하는 두갈래 분기부의 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 공통의 주신호선의 1군데에 분기가 집중되지 않기 때문에 분기부의 대형화나 유연성의 저하가 억제되어, 와이어 하니스의 배치의 자유도가 향상된다. 따라서, 차량 탑재 스페이스의 증대를 억제하여, 한정된 차량 내 스페이스를 유효 이용할 수 있다. 또한, 예를 들면, 공통의 주신호선의 복수 부분에서의 신호를 모니터함으로써 단선 등의 이상을 검출할 수 있어서, 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.

이상과 같이, 상기 양태에 따르면, 점화 장치에 공통의 신호선을 이용하여 에너지 투입하는 구성에 있어서, 신호선의 분기 부분의 접속 신뢰성을 향상시키고, 분기 부분의 대형화나 유연성의 저하를 억제하여, 신호선 설치의 자유도를 향상시키는 것이 가능하고, 소형이고 신뢰성이 높은 내연 기관의 점화 제어 시스템을 제공할 수 있다.

본 개시에 대해서의 상기 목적 및 그 밖의 목적, 특징이나 잇점은, 첨부의 도면을 참조하면서 하기의 상세한 기술에 의해 보다 명확해진다. 그 도면은,
도 1은 실시 형태 1에서의 내연 기관의 점화 제어 시스템의 전체 개략 구성도이고,
도 2는 실시 형태 1에서의 내연 기관의 점화 제어 시스템에 이용되는 점화 장치의 일례를 도시한 회로 구성도이고,
도 3은 실시 형태 1에서의 점화 제어 시스템을 구성하는 점화 장치의 종단면도이고,
도 4는 실시 형태 1에서의 점화 제어 시스템을 구성하는 점화 장치의 횡단면에서의 신호선의 접속 구조를 도시한 도면이고,
도 5는 실시 형태 1에서의 점화 제어 시스템의 제어 장치에서 생성되는 각종 신호와, 점화 장치에서의 점화 동작 및 제어 장치의 IGW모니터부에 입력되는 신호의 관계를 도시한 타임 차트도이고,
도 6은 실시 형태 1에서의 점화 제어 시스템을 구성하는 제어 장치에서 실행되는 이상 판정 처리의 흐름도이고,
도 7은 실시 형태 1에서의 점화 제어 시스템의 제어 장치에서 실행되는 에너지 투입 동작의 제어 흐름도이고,
도 8은 실시 형태 2에서의 내연 기관의 점화 제어 시스템의 전체 개략 구성도이고,
도 9는 실시 형태 2에서의 IGW신호선과 점화 장치의 접속 단부의 구성예를 도시한 IGW신호선의 접속 단자의 개략 구성도이고,
도 10은 실시 형태 3에서의 점화 제어 시스템의 제어 장치와 점화 장치의 사이의 신호선의 접속 구조예를 도시한 개략 구성도이다.

(실시 형태 1)

내연 기관의 점화 제어 시스템에 관련되는 실시 형태 1에 대하여, 도 1 내지 도 7을 참조해서 설명한다.

도 1에 있어서, 점화 제어 시스템(1)은, 예를 들면, 차량 탑재용의 불꽃 점화식 엔진에 적용되어, 기통마다 설치되는 점화 플러그(P)의 점화를 제어한다. 점화 제어 시스템(1)은, 도시하지 않는 엔진의 복수의 기통에 대응하는 복수의 점화 장치(10)와, 복수의 점화 장치(10)를 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어 장치로서의 엔진용 전자 제어 장치(이하, 엔진 ECU; Electronic Control Unit이라 약칭한다)(100)를 구비하고 있다.

복수의 점화장치(10)는, 각각 점화 코일(2)과, 주점화 회로부(3)와, 에너지 투입 회로부(4)를 가지고 있다. 도 2에 구성예를 도시한 바와 같이, 점화 코일(2)은, 1차 코일(21)을 흐르는 1차 전류(I1)의 증감에 따라, 점화 플러그(P)에 접속되는 2차 코일(22)에 방전 에너지를 발생시키는 것이고, 주점화 회로부(3)는, 1차 코일(21)로의 통전을 제어하여, 점화 플러그(P)에 불꽃 방전을 야기하는 주점화 동작을 실시한다. 에너지 투입 회로부(4)는, 주점화 동작에 의해 2차 코일(22)을 흐르는 2차 전류(I2)에 대하여 전류를 중첩시키는 에너지 투입 동작을 실시한다.

엔진 ECU(100)는, 점화 동작을 제어하는 주점화 신호(IGT)를 생성하는 IGT생성부(101)와, 에너지 투입 동작을 제어하는 에너지 투입 신호(IGW)를 생성하는 IGW생성부(102)를 가진다. 또한, 엔진 ECU(100)는, 주점화 신호(IGT)를 송신하기 위한 IGT신호선(L1) 및 에너지 투입 신호(IGW)를 송신하기 위한 IGW신호선(2)을 통하여 복수의 점화 장치(10)와 접속되어 있다. 이에 따라, IGT생성부(101)에서 생성된 주점화 신호(IGT)와, IGW생성부(102)에서 생성된 에너지 투입 신호(IGW)가 각각 사전에 결정된 타이밍으로 복수의 점화 장치(10)로 송신 가능하게 되어 있다.

여기에서, IGW신호선(L2)은, 일단이 엔진 ECU(100)에 접속되는 공통의 주신호선(L21)과, 주신호선(L21)으로부터 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)를 가진다. 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)는, 각각 복수의 점화 장치(10) 중의 하나에 대응하고, 또한 대응하는 점화 장치(10)의 내부에서 에너지 투입 회로부(4)와 접속되는 분기 선로(L22)를 가지고 있다.

구체적으로는, 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)는, 각각 분기 선로(L22)와 한쌍을 이루는 주선로(L211)를 가지고, 각 주선로(L211)는, 서로 직렬로 접속되어, 주신호선(L21)의 일부를 구성하고 있다. 이때, 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)의 분기 위치는, 각각 대응하는 점화 장치(10)의 내부 또는 대응하는 점화 장치(10)와의 접속 단부에 설치되는 것이 바람직하다.

적합하게는 각 점화 장치(10)는, IGT신호선(L1)이 접속되는 IGT입력 단자(T1)와, 주신호선(L21)이 접속되는 IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)를 가지는 커넥터부(C)를 구비한다. 이때, 두갈래 분기부(5a∼5d)는, 각 점화 장치(10)의 내부에서, IGW입력 단자(T1)와 에너지 투입 회로부(4)의 사이에 설치되고, 그 주선로(L211)는, IGW출력 단자(T2)에 접속됨으로써 점화 장치(10)의 외부로 꺼내어진다.

또한, 각 점화 장치(10)에는 에너지 투입 회로부(4)의 이상을 검출했을 때에, 주신호선(L21)의 신호를 오프(off) 상태로 되는 레벨로 고정시키는 신호 레벨 고정부(55)를 설치할 수 있다.

또한, 엔진 ECU(100)는, IGW신호선(L2)의 신호 경로에 접속되어, 에너지 투입 신호(IGW)를 모니터하는 IGW모니터부(103)를 구비하는 구성으로 할 수 있다.

IGW모니터부(103)에는 예를 들면, IGW신호선(L2)의 신호 경로의 말단측으로 되고, 주신호선(L21)에서 마지막으로 분기하는 두갈래 분기부(5d)의 주선로(L211)로부터의 신호가 입력된다. IGW모니터부(103)는, 이 말단측으로부터 입력되는 신호를, IGW생성부(102)로부터 주신호선(L21)의 일단측으로 출력되는 에너지 투입 신호(IGW)와 비교하여 이상의 유무를 판정할 수 있다.

이하, 점화 제어 시스템(1)을 구성하는 점화 장치(10) 및 엔진 ECU(100)에 대하여 상세히 설명한다.

본 형태의 점화 제어 시스템(1)이 적용되는 엔진은, 예를 들면, 4기통 엔진이고(이하, 기통 번호를 ＃1∼＃4로서 나타낸다), 각 기통에 대응하여 점화 플러그(P)가 설치되고(예를 들면, 도 1 중에 P＃1∼P＃4로서 도시한다), 또한 점화 플러그(P)의 각각에 대응하여 점화 장치(10)(예를 들면, 도 1 중에 10＃1∼10＃4로서 도시한다)가 설치된다. 여기에서는, 기통수에 따라서 4개의 점화 장치(10)가 설치되고, 각 점화 장치(10)에는 엔진 ECU(100)로부터 주점화 신호(IGT) 및 에너지 투입 신호(IGW)가 각각 송신되어, 점화 코일(2)로의 통전이 제어된다.

점화 플러그(P)는, 대향하는 중심 전극(P1)과 접지 전극(P2)을 구비하는 공지의 구성이고, 양 전극의 선단 사이에 형성되는 공간을 불꽃 갭(G)으로 하고 있다. 점화 장치(10)는, 주점화 신호(IGT)에 의하여 주점화 회로부(3)를 작동시키고, 점화 플러그(P)에 대한 주점화 동작을 실시한다. 구체적으로는, 주점화 신호(IGT)에 기초하여 점화 코일(2)에 발생하는 방전 에너지가 공급됨으로써 불꽃 갭(G)에 불꽃 방전이 야기되고, 도시하지 않는 엔진 연소실 내의 혼합기로의 착화가 가능하게 된다. 또한, 주점화 후에, 에너지 투입 신호(IGW)에 기초하여 점화 장치(10)의 에너지 투입 회로부(4)가 작동하고, 점화 코일(2)로의 에너지 투입 동작이 실시되어, 불꽃 방전이 계속된다.

엔진 ECU(100)는, IGT생성부(101)에 있어서, 기통마다 주점화 신호(IGT)를 생성하고(예를 들면, 도 1 중에 IGT＃1∼IGT＃4로서 도시한다), 기통별의 IGT신호선(L1)을 통하여(예를 들면, 도 1 중에 L1＃1∼L1＃4로서 도시한다) 대응하는 기통의 점화 장치(10)로 송신한다. 또한, IGW생성부(102)에 있어서, 각 기통에 대응하는 에너지 투입 신호(IGW)(예를 들면, 도 5 중에 IGW＃1∼IGW＃4로서 도시한다)를 생성하고, 각 기통에 공통의 주신호선(L21)을 가지는 IGW신호선(L2)을 통하여 송신한다.

또한, 엔진 ECU(100)에는 IGW모니터부(103)가 설치되고, 송신된 에너지 투입 신호(IGW)를 예를 들면, 복수 부분에서 모니터하여 에너지 투입 신호(IGW)의 출력 이상이나 IGW신호선(L2)의 단선, 또는 점화 장치(10)의 에너지 투입 회로부(4)에서의 동작이나 회로의 이상 등을 검출할 수 있게 된다. 본 형태에 있어서, IGW모니터부(103)는, 제 1 모니터 단자(M1)와 제 2 모니터 단자(M2)를 가진다.

각 점화 장치(10)의 커넥터부(C)에는 각각 IGT신호선(L1)이 접속되는 IGT입력 단자(T1)와, IGW신호선(L2)이 접속되는 IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)가 설치된다. 기통마다 설치되는 4개의 IGT신호선(L1)(L1＃1∼L1＃4)은, 각각 일단이 IGT생성부(101)에 접속되고, 타단이 각 기통의 점화 장치(10)의 내부에서 주점화 회로부(3) 및 에너지 투입 회로부(4)에 접속된다.

또한, 도시하지 않는 전원에 접속하는 전원 단자(T4)가 설치되고, 전원선(L3)을 통하여 점화 코일(2)에 통전 가능하게 되어 있다. 커넥터부(C)에는 이들 단자 외에, 도시하지 않는 그라운드 단자(T5)가 설치된다.

IGW신호선(L2)의 주신호선(L21)은, 일단이 IGW생성부(102)에 접속되고, 타단이 4개의 점화 장치(10)의 IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)를 경유하여, 각 점화 장치(10)의 내부를 차례로 통과한다. 그 때에, 각 점화 장치(10)의 내부에 있어서, 주신호선(L21)으로부터 두갈래 형상으로 분기 선로(L22)가 차례 차례로 분기하여 두갈래 분기부(5a∼5d)가 형성된다.

이때, IGW생성부(102)와 4개의 점화 장치(10)의 사이에 설치되는 공통의 주신호선(L21)은, 우선, 4개의 점화 장치(10) 중의 1개(예를 들면, ＃1기통에 대응하는 점화 장치(＃1))의 IGW입력 단자(T2)에 접속되고, 점화 장치(10)(＃1기통)의 내부에서 두갈래 형상으로 분기한다. 두갈래 분기부(5a)에 있어서, 분기점(51)에 이어지는 한쪽은, 분기 선로(L22)로 되어, 에너지 투입 회로부(4)에 접속된다. 분기점(51)에 이어지는 다른쪽은, 분기 선로(L22)와 쌍을 이루는 주선로(L211)이고, 주신호선(L21)의 일부를 형성한다. 주선로(L211)는, IGW출력 단자(T3)에 접속되어, 외부로 꺼내어진다.

점화 장치(10)(＃1)의 외부에 있어서, IGW출력 단자(T3)로부터 꺼내어지는 주신호선(L21)은, 다른 점화 장치(10)(예를 들면, ＃2기통에 대응하는 점화 장치(10＃2))의 IGW입력 단자(T2)에 접속된다. 점화 장치(10)(＃2)의 내부에서도 마찬가지로, 두갈래 형상으로 분기하는 두갈래 분기부(5b)가 형성되고, 한쪽이 분기 선로(L22)로서 에너지 투입 회로부(4)에 접속되고, 다른쪽이 주선로(L211)로서 IGW출력 단자(T3)에 접속되어, 외부로 꺼내어진다. 또한, 점화 장치(10)(＃3, ＃4)에 대해서도, 동일한 구성의 두갈래 분기부(5c, 5d)가 설치된다.

이와 같이 하여, IGW신호선(L2)은, 4개의 점화 장치(10)의 내부를 ＃1기통∼＃4기통의 차례로 통과하면서, 그 도중의 각 점화 장치(10)의 내부에서 두갈래 분기부(5a∼5d)를 차례 차례 분기시킨다. 이때, 두갈래 분기부(5a∼5d)의 각 주선로(L211)는, 각 점화 장치(10)의 외부에 배치되는 주신호선(L21)과, IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)를 통하여 서로 직렬로 접속되어, 일련의 주신호선(L21)으로 되는 신호 선로가 형성된다.

두갈래 분기부(5a∼5d)에 있어서, 주신호선(L21)으로부터 분기하는 분기 선로(L22)는, 각각 에너지 투입 회로부(4)에 접속된다. 이에 따라, 주신호선(L21)으로 송신되는 것과 같은 에너지 투입 신호(IGW)가 각 점화 장치(10)의 에너지 투입 회로부(4)에 각각 입력된다. 에너지 투입 회로부(4)는, 예를 들면, IGT신호선(L1)을 통하여 입력되는 주점화 신호(IGT)와의 논리곱 등에 의해, 기통별의 에너지 투입 신호(IGW)를 판별할 수 있어서, 에너지 투입 신호(IGW)에 기초하는 에너지 투입 동작이 실시 가능하게 된다.

＃4기통의 점화 장치(10)의 내부에는 IGW신호선(L2)의 주신호선(L21)으로부터 마지막으로 분기하는 두갈래 분기부(5d)가 형성된다. 두갈래 분기부(5d)의 주선로(L211)는, IGW출력 단자(T3)에 접속되어 외부로 꺼내어지고, IGW신호선(L2)의 말단으로 되는 주신호선(L21)을 통하여 IGW모니터부(103)의 제 2 모니터 단자(M2)에 접속된다. 또한, 엔진 ECU(100)의 내부에서 IGW신호선(L2)의 일단측으로부터 분기하는 신호선(L20)이 IGW모니터부(103)의 제 1 모니터 단자(M1)에 접속된다. 이에 따라, IGW모니터부(103)에 있어서, IGW생성부(102)로부터 출력된 직후의 에너지 투입 신호(IGW)와, 4개의 점화 장치(10)를 통과한 주신호선(L21)의 말단에서의 신호를 비교 가능하게 된다.

이때, 엔진 ECU(100)와 ＃4기통의 점화 장치(10)의 사이 또는 ＃1∼＃4기통의 점화 장치(10)의 사이를 접속하는 배선이나, 각 점화 장치(10)의 내부 회로에 단선 등의 이상이 있으면, 제 2 모니터 단자(M2)에 입력되는 신호가, 출력한 에너지 투입 신호(IGW)와 일치하지 않게 된다(예를 들면, 도 5의 IGW단선 시 참조). 그래서 IGW모니터부(103)에서는 제 1 모니터 단자(M1)에 의하여 주신호선(L21)의 일단측의 에너지 투입 신호(IGW)를 모니터하는 한편, 제 2 모니터 단자(M2)에 의하여 IGW신호선(L2)의 신호 경로의 말단측으로 되는, 두갈래 분기부(5d)에 이어지는 주신호선(L21)으로부터의 신호를 모니터하고, 엔진 ECU(100)로부터의 지시와, 이들 신호를 비교함으로써 단선 등의 이상의 검출을 가능하게 하고 있다.

또한, 각 점화 장치(10) 내에는 신호 레벨 고정부(55)를 구성하는 회로 이상 판정부(53)와 스위칭 소자(54)가 설치된다. 신호 레벨 고정부(55)는, 예를 들면, 회로 이상 판정부(53)에 의하여 에너지 투입 회로부(4)의 동작에 어떠한 이상을 검출했을 때에 스위칭 소자(54)를 구동하여 주신호선(L21)의 신호를 오프 상태로 되는 레벨(예를 들면, L레벨)로 고정시킨다.

스위칭 소자(54)는, 바이폴라 트랜지스터, 예를 들면, NPN트랜지스터이고, 베이스 단자에 입력하는 구동 전압에 따라서 베이스 전류가 제어됨으로써 콜렉터 단자와 에미터 단자의 사이가 도통 또는 차단된다.

구체적으로는, 두갈래 분기부(5a∼5d)의 분기점(51)과 IGW출력 단자(3)의 사이에 있어서, 주선로(L211)와 그라운드 단자의 사이에 스위칭 소자(54)가 접속되고, 회로 이상 판정부(53)에 의하여 온 오프 구동되게 되어 있다. 통상 상태에서 스위칭 소자(54)는 오프되고, 주선로(L211)와 그라운드 단자의 사이는 차단되어 있다. 회로 이상 판정부(53)는, 예를 들면, 에너지 투입 신호(IGW)의 입력 시에 에너지 투입 회로부(4)에 의한 에너지 투입 동작의 2차 전류(I2)나 점화 코일(2)의 1차 전류(I1) 등을 모니터하여, 그 이상의 유무를 판정하고, 또한 이상이 검출되었을 때에 스위치 소자(54)를 온 구동하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 신호 레벨 고정부(55)가 작동하면, 주선로(L2111)가 그라운드 전위에 접속되고, 엔진 ECU(100)로부터의 지시와는 관계 없이 신호가 L레벨로 고정된다(예를 들면, 도 5의 IGW＃3 참조). 또한, L레벨의 고정은, 다음의 기통의 에너지 투입 신호(IGW)가 출력될 때까지의 사이에 복귀하도록 에너지 투입 신호(IGW)나 주점화 신호(IGT)의 논리 회로와 타이머 회로를 조합하여 실현하고 있다.

이 경우에도, IGW모니터부(103)에 있어서, 제 2 모니터 단자(M2)에 입력되는 신호를 모니터하고, 엔진 ECU(100)로부터의 지시와 제 2 모니터 단자(M2)에 입력되는 신호를 비교함으로써 에너지 투입 회로부(4)의 이상 검출 결과의 판정이 가능해진다.

IGW모니터부(103)의 작동에 대해서는, 상세를 후술한다.

도 2에 점화 장치(10)의 구체적 구성의 일례를 도시한 바와 같이, 점화 코일(2)은, 예를 들면, 1차 코일(21)을 주 1차 코일(21a) 및 부 1차 코일(21b)을 가지는 구성으로 할 수 있다. 그 경우에는, 주점화 회로부(3)는, 주 1차 코일(21a)로의 통전을 제어함으로써 주점화 동작을 제어하고, 에너지 투입 회로부(4)는, 부 1차 코일(21b)로의 통전을 제어함으로써 에너지 투입 동작을 제어한다.

이때, 점화 코일(2)은, 1차 코일(21)로 되는 주 1차 코일(21a) 또는 부 1차 코일(21b)과 2차 코일(22)이 서로 자기 결합되어 공지의 승압 트랜스를 구성하고 있다. 2차 코일(22)의 일단은, 점화 플러그(P)의 중심 전극(P1)에 접속되어 있고, 타단은, 제 1 다이오드(221) 및 2차 전류 검출 저항(R1)을 통하여 접지되어 있다. 제 1 다이오드(221)는, 애노드 단자가 2차 코일(22)에 접속하고, 캐소드 단자가 2차 전류 검출 저항(R1)에 접속하도록 배치되어, 2차 코일(22)을 흐르는 2차 전류(I2)의 방향을 규제하고 있다.

주 1차 코일(21a)과 부 1차 코일(21b)은 직렬로 접속되고, 또한 차량 배터리 등의 직류 전원(B)에 대하여 병렬로 접속된다. 구체적으로는, 주 1차 코일(21a)의 일단과 부 1차 코일(21b)의 일단의 사이에 중간 탭(23)이 설치되어 있고, 중간 탭(23)에는 직류 전원(B)에 이르는 전원선(L3)이 접속되어 있다. 주 1차 코일(21a)의 타단은, 주점화용의 스위칭 소자(이하, 주점화 스위치라 약칭한다)(SW1)를 통하여 접지되고, 부 1차 코일(21b)의 타단은, 방전 계속용의 스위칭 소자(이하, 방전 계속 스위치라 약칭한다)(SW2)를 통하여 접지되어 있다.

이에 따라, 주점화 스위치(SW1) 또는 방전 계속 스위치(SW2)의 온 구동 시에, 주 1차 코일(21a) 또는 부 1차 코일(21b)로 직류 전원(B)으로의 통전이 가능하게 되어 있다.

이때, 1차 코일(21)인 주 1차 코일(21a) 또는 부 1차 코일(21b)의 감기수와 2차 코일(22)의 감기수의 비인 감기수비를 충분히 크게 함으로써 감기수비에 따른 사전에 결정된 고전압을 2차 코일(22)에 발생시킬 수 있다. 주 1차 코일(21a)과 부 1차 코일(21b)은, 직류 전원(B)으로부터의 통전 시에 발생하는 자속의 방향이 역방향으로 되도록 감기고, 부 1차 코일(21b)의 감기수는 주 1차 코일(21a)의 감기수보다도 적게 설정된다. 이에 따라, 주 1차 코일(21a)로의 통전의 차단에서 발생한 전압에 의하여 점화 플러그(P)의 불꽃 갭(G)에 방전이 발생한 후에, 부 1차 코일(21b)로의 통전에 의해 같은 방향의 중첩 자속을 발생시켜서, 중첩적으로 방전 에너지를 증가시킬 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 점화 코일(2)은, 1차 코일(21) 및 2차 코일(22)을 예를 들면, 축형상의 코어(24)의 주위에 배치되는 통형상의 1차 코일용 보빈(25) 및 2차 코일용 보빈(26)에 감음으로써 일체적으로 구성된다. 점화 코일(2)은, 점화 장치(10)의 회로부를 구성하는 회로 모듈(M)과 함께 하우징(20) 내에 수용되어 있고, 하우징(20) 내에 충전되는 절연성 수지(202)에 의하여 수지 밀봉되어 있다. 하우징(20) 내에 있어서, 점화 코일(2)과 회로 모듈(M)의 사이는 구획벽(201)으로 구획되어 있고, 회로 모듈(M)에 인접하는 하우징(20)의 외벽에는 커넥터부(C)가 일체적으로 설치된다. 커넥터부(C)는, 통형상의 하우징(H)과, 그 내측에 수용되는 커넥터 단자(T)로 이루어진다.

도 4에 도시한 바와 같이, 커넥터부(C)의 하우징(H) 내에는 커넥터 단자(T)로서 5개의 단자가 설치되고, 양단에 배치되는 전원 단자(T4)와 그라운드 단자(T5)의 사이에 IGT입력 단자(T1)와 IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)가 그 차례로 설치되어 있다. 엔진 ECU(100)측으로부터 연장되는 접속 단자부(C1)는, 커넥터부(C)의 하우징(H) 내에 삽입 통과하여 끼워 맞추어져서, 커넥터 단자(T)의 각 단자와 접속된다. 접속 단자부(C1)는, 엔진 ECU(100)측의 IGT신호선(L1), IGW신호선(L2)이 커넥터부(C)의 IGT입력 단자(T1), IGW입력 단자(T2)에 접속되고, IGW출력 단자(T3)에 일단이 접속되는 IGW신호선(L2)은, 타단이 다른 점화 장치(10)에 대응하는 접속 단자부(C1)를 구성하고 있다. 커넥터부(C)의 전원 단자(T4)와 그라운드 단자(T5)에는 전원선(L3), 그라운드선(L4)이 접속된다.

도 2에 있어서, 주점화 회로부(3)는, 주점화 스위치(SW1)와, 주점화 스위치(SW1)를 온 오프 구동하는 주점화 동작용의 스위치 구동 회로(이하, 주점화용 구동 회로라 부른다)(31)를 구비하여 구성된다. 주점화 스위치(SW1)는, 전압 구동형의 스위칭 소자, 예를 들면, IGBT(즉, 절연 게이트형 바이폴라 트랜지스터)이고, 게이트 단자에 입력하는 구동 신호에 따라서 게이트 전위가 제어됨으로써 콜렉터 단자와 에미터 단자의 사이가 도통 또는 차단된다. 주점화 스위치(SW1)의 콜렉터 단자는, 주 1차 코일(21a)의 타단에 접속되고, 에미터 단자는, 접지되어 있다.

주점화용 구동 회로(31)는, 주점화 신호(IGT)에 대응시켜서 구동 신호를 생성하고, 주점화 스위치(SW1)를 온 구동 또는 오프 구동한다. 구체적으로는(예를 들면, 도 5에 도시한 IGT＃1 참조), 주점화 신호(IGT)의 상승으로 주점화 스위치(SW1)를 온하면, 주 1차 코일(21a)로의 통전이 개시되고, 1차 전류(I1)가 흐른다. 이어서, 주점화 신호(IGT)의 하강으로 주점화 스위치(SW1)를 오프하면, 주 1차 코일(21a)로의 통전이 차단되고, 상호 유도 작용에 의해 2차 코일(22)에 높은 2차 전압(V2)이 발생한다. 이 2차 전압(V2)이 점화 플러그(P)의 불꽃 갭(G)에 인가되어, 불꽃 방전이 발생하고, 2차 전류(I2)가 흐른다.

에너지 투입 회로부(4)는, 방전 계속 스위치(SW2)와, 방전 계속 스위치(SW2)를 온 오프 구동하기 위한 구동 신호를 출력하여 부 1차 코일(21b)의 통전을 제어하는 부 1차 코일 제어 회로(41)와, 에너지 투입 동작 시의 목표 2차 전류값(I2tgt)의 설정값을 검출하는 목표 2차 전류값 검출 회로(42)와, 2차 전류(I2)를 피드백 제어하기 위한 신호를 생성하는 2차 전류 피드백 회로(예를 들면, 도 2 중에 I2F／B로서 도시한다)(43)를 구비하여 구성된다.

또한, 부 1차 코일(21b)에 접속되는 환류 경로(L31)를 개폐하는 스위칭 소자(이하, 환류 스위치라 약칭한다)(SW3)가 설치되고, 부 1차 코일 제어 회로(41)로부터의 구동 신호에 의해 스위칭 동작하게 되어 있다.

방전 계속 스위치(SW2) 및 환류 스위치(SW3)는, 예를 들면, MOSFET(즉, 전계 효과형 트랜지스터)이고, 방전 계속 스위치(SW2)의 드레인 단자는, 부 1차 코일(21b)의 타단에 접속되고, 소스 단자는, 접지되어 있다.

목표 2차 전류값 검출 회로(42)는, 엔진 ECU(100)로부터 지시되는 목표 2차 전류값(I2tgt)의 설정값을 검출하여, 2차 전류 피드백 회로(43)로 송신한다. 목표 2차 전류값(I2tgt)은, 엔진 ECU(100)에 있어서, 엔진 운전 상태 등에 따라서 미리 설정되고, 예를 들면, 주점화 신호(IGT) 및 에너지 투입 신호(IGW)의 펄스 파형 정보(예를 들면, 상승의 위상차)로서 지시된다.

2차 전류 피드백 회로(43)는, 목표 2차 전류값(I2tgt)의 설정값과, 2차 전류 검출 저항(R1)에 기초하는 2차 전류(I2)의 검출값을 비교하고, 비교 결과에 기초하는 피드백 신호를 부 1차 코일 제어 회로(41)로 출력한다.

환류 경로(L31)는, 부 1차 코일(21b)의 타단(즉, 주 1차 코일(21a)과 반대측)과 전원선(L3)의 사이에 설치된다. 환류 스위치(SW3)의 드레인 단자는, 부 1차 코일(21b)의 타단과 방전 계속 스위치(SW2)의 접속점에 접속하고, 소스 단자는, 제 2 다이오드(11)를 통하여 전원선(L3)에 접속된다. 또한, 전원선(L3)에는 환류 경로(L31)와의 접속점과 직류 전원(B)의 사이에 제 3 다이오드(12)가 설치된다. 제 2 다이오드(11)는, 전원선(L3)을 향하는 방향을 순방향으로 하고, 제 3 다이오드(12)는, 1차 코일(21)을 향하는 방향을 순방향으로 하고 있다. 이에 따라, 방전 계속 스위치(SW2)의 오프 시에 환류 스위치(SW3)를 온으로 함으로써 환류 경로(L31)를 통하여 부 1차 코일(21b)의 타단과 전원선(L3)이 접속된다. 따라서, 부 1차 코일(21b)로의 통전 차단 시에 환류 전류가 흐르고, 부 1차 코일(21b)의 전류가 완만하게 변화하기 때문에 2차 전류(I2)의 급격한 저하를 억제할 수 있게 된다.

다음으로, 도 5를 참조하면서 엔진 ECU(100)에 의한 점화 제어와 IGW모니터부(103)의 작동에 대하여 설명한다. 상기한 바와 같이, 엔진 ECU(100)의 IGT생성부(101)로부터는, 각 기통에 대응하는 주점화 신호(IGT)가 예를 들면, IGT＃1∼IGT＃3∼IGT＃4∼IGT＃2의 차례로 대응하는 IGT신호선(L1)으로 출력된다. 이에 동반하여, 각 기통의 점호 장치(10)에 있어서, 주점화 회로부(3)가 작동하여, 점화 코일(2)의 주점화 동작을 개시시킨다. 즉, 도 5 중의 ＃1기통으로서 도시한 바와 같이, 주점화 신호(IGT)의 상승으로 주 1차 코일(21a)로의 통전을 개시하고, 하강으로 차단하여, 2차 코일(22)에 높은 2차 전압(V2)을 발생시켜서 주점화 동작을 개시한다.

한편, 엔진의 운전 영역이 에너지 투입 영역에 있는 경우에는, 주점화 동작을 개시한 후에, IGW생성부(102)에 있어서, 방전 전류를 중첩시키기 위한 에너지 투입 신호(IGW)가 생성되고, IGW신호선(L2)으로 출력된다. 에너지 투입 신호(IGW)도 주점화 신호(IGT)와 마찬가지로, 예를 들면, IGW＃1∼IGW＃3∼IGW＃4∼IGW＃2의 차례로 생성되고, 공통의 주신호선(L21)을 통하여 각 기통의 점화 장치(10)에 같은 에너지 투입 신호(IGW)가 입력된다.

에너지 투입 회로부(4)는, 부 1차 코일 제어 회로(41)에 있어서, 예를 들면, 대응하는 기통의 주점화 신호(IGT)가 입력되어 있을 때(즉, H레벨로 되어 있는 사이)에, 주신호선(L21)에서 입력되는 신호를, 그 기통의 에너지 투입 신호(IGW)로서 추출하고, 사전에 결정된 타이밍으로 에너지 투입 동작을 실시한다. 그 때에, 예를 들면, 주점화 신호(IGT)와 에너지 투입 신호(IGW)의 상승 시간차(Ta)에 의하여 지시되는 목표 2차 전류값(I2tgt)이 목표 2차 전류값 검출 회로(5)에서 검출되고, 2차 전류 피드백 회로(43)로 출력된다. 2차 전류 피드백 회로(43)는, 2차 전류 검출 저항(R1)에 기초하는 2차 전류(I2)의 검출값을, 목표 2차 전류값(I2tgt)의 설정값에 기초하는 한계값과 비교한 결과를 부 1차 코일 제어 회로(41)로 출력한다.

이에 따라, 부 1차 코일 제어 회로(41)에 있어서, 목표 2차 전류값(I2tgt)의 설정값이 유지되도록 부 1차 코일(21b)에 통전되어, 에너지 투입 동작이 실시된다. 에너지 투입 동작이 실시되는 에너지 투입 기간에 있어서, 2차 코일(22)의 2차 전압(V2)은, 주점화 동작 시보다 낮은 방전 유지 전압으로 유지된다. 에너지 투입 기간은, 예를 들면, 주점화 신호(IGT) 및 에너지 투입 신호(IGW)의 하강 신호에 의하여 지지되고, 에너지 투입 신호(IGW)의 하강에 의하여 에너지 투입 기간이 종료되면, 부 1차 코일(21b)로의 통전이 정지되어, 2차 코일(22)의 2차 전압(V2)이 저하한다.

이때, IGW모니터부(103)는, IGW생성부(102)로부터 출력한 에너지 투입 신호(IGW)를 그대로 모니터하는 제 1 모니터 단자(M1)와, 각 점화 장치(10)를 경유한 신호를 모니터하는 제 2 모니터 단자(M2)를 구비하고, 이들 모니터값을 비교하여 이상의 유무를 판정한다. 구체적으로는, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 엔진 ECU(100)로부터의 지시와, 제 1 모니터 단자(M1)의 입력값(제 1 모니터값)을 비교하고, 또한, 제 1 모니터값과 제 2 모니터 단자(M2)의 입력값(제 2 모니터값)을 비교함으로써 에너지 투입 신호(IGW)의 신호 경로에서의 이상 판정이 가능하게 된다.

(표1)

신호 출력 지시	제 1 모니터값	제 2 모니터값	판정 결과	IGW회로 이상	IGW신호 단선
있음	지시 신호와 같은	지시 신호와 같음	＃N기통 정상 단선 없음	없음	없음
있음	지시 신호와 같음	OFF(L) 고정	＃N기통 정상 ＃N기통 후에 단선 있음	없음	있음 (타 기통)
있음	지시 신호와 다름	제 1 모니터값과 같음	＃N기통 이상 단선 없음	있음	없음
있음	지시 신호와 다름	OFF(L) 고정	＃N기통 이상 ＃N기통 후에 단선 있음	있음	있음 (타 기통)

IGW모니터부(103)에서 실시되는 각 기통의 점화 장치(10)에서의 IGW경로 이상 판정 처리를, 표 1을 참조하면서 도 6에 도시한 흐름도에 의해 설명한다.

본 처리에서는, 기통 번호를 ＃N(＃1∼＃4)으로 하여, 전체 기통에 대해서 차례로 IGW경로 이상 판정 처리를 실시하는 것으로 한다. 그 경우에는, 각 기통에 대하여 표 1에 나타낸 바와 같이, 에너지 투입 신호(IGW)의 주신호선(L21)에서의 단선(IGW신호 단선)이나 회로 이상 판정부(53)에 모니터되는 에너지 투입 회로부(4)의 이상(IGW회로 이상)을 구별하여 검출하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 처리는, 에너지 투입 동작을 동반하는 운전 시 외에, 예를 들면, 엔진 시동 전후나 엔진 정지 시에 체크용의 신호를 송신하여 실시할 수도 있다. 그 경우에는, 반드시 전체 기통에 대하여 IGW경로 이상 판정 처리를 실시하지 않아도 좋다.

도 6에서 IGW경로 이상 판정 처리를 개시하면, 우선, 단계 S1에 있어서, 엔진 ECU(100)의 에너지 투입 지시가 있고, IGW생성부(102)로부터 ＃N기통에 대하여 에너지 투입 신호(IGW)가 출력되었는지의 여부를 판정한다(즉, IGW신호 출력?). 엔진의 운전 상태가 미리 설정된 에너지 투입 동작 영역인 경우에는, 엔진 ECU(100)로부터 주점화 신호(IGT)에 계속하여 사전에 결정된 타이밍으로 에너지 투입 신호(IGW)가 출력되어, 신호 전압 레벨이 L레벨에서 H레벨(예를 들면, 0V에서 12V)로 전환된다.

단계 S1이 부정 판정된 경우에는, 본 처리를 일단 종료한다.

단계 S1이 긍정 판정된 경우에는(즉, 표 1에서의 신호 출력 지시가 “있음”의 상태), 단계 S2로 진행하여, 제 1 모니터 단자(M1)로부터 제 1 모니터값을, 제 2 모니터 단자(M2)로부터 제 2 모니터값을 각각 취득한다. 이어서, 단계 S3으로 진행하여, 제 1 모니터값이 에너지 투입 신호(IGW)의 출력값과 같은지의 여부(즉, 제 1 모니터값＝IGW출력값?)를 판정한다. 단계 S3이 긍정 판정된 경우에는, 단계 S4로 진행하고, 부정 판정된 경우에는, 단계 S5로 진행한다.

단계 S4에서는, 제 1 모니터값이 에너지 투입 신호(IGW)의 출력값과 같고(즉, 표 1에서의 제 1 모니터값이 “지시 신호와 같은” 상태), ＃N기통의 에너지 투입 회로부(4)는 정상이라고 판정된다(즉, 표 1에서의 회로 이상이 “없음”의 상태). 이 경우에는, 이상 횟수의 카운트를 클리어하고(즉, 이상 횟수＝0), 그 후, 단계 S6으로 진행한다.

단계 S5에서는, 제 1 모니터값이 에너지 투입 신호(IGW)의 출력값과 달라 있고(즉, 표 1에서의 제 1 모니터값이 “지시 신호와 다른” 상태), ＃N기통의 에너지 투입 회로부(4)에 이상이 있다고 판정된다(즉, 표 1에서의 회로 이상이 “있음”의 상태). 이 경우에는, 이상 횟수의 카운트를 증가시켜서(즉, 이상 횟수＝이상 횟수＋1), 단계 S6으로 진행한다.

상기 도 1에 있어서, 예를 들면, ＃N기통의 체크 시에, 대응하는 점화 장치(10)의 신호 레벨 고정부(55)가 작동하고 있는 경우, 주선로(L211)가 L레벨로 고정됨으로써, 이것과 접속되는 주신호선(L21)도 동일 전위로 된다. 그 때문에, 주신호선(L21)의 일단측에서 검출되는 제 1 모니터값이 엔진 ECU(100)로부터의 지시와 다르게 되어, 이것을 모니터함으로써 이상 판정이 가능해진다.

단계 S6에서는, 제 2 모니터값이 오프 상태의 신호 레벨인지의 여부(즉, 제 2 모니터값 OFF?)를 판정한다. 단계 S6이 부정 판정된 경우에는, 단계 S7로 진행하여, 또한, 제 2 모니터값이 제 1 모니터값과 같은지의 여부(즉, 제 1 모니터값＝제 2 모니터값?)를 판정한다.

단계 S7이 긍정 판정된 경우에는, 단계 S8에 있어서, 에너지 투입 신호(IGW)의 신호 경로에서의 단선 없음으로 판정된다(즉, 표 1에서의 단선이 “없음”의 상태). 이 경우에는, 단선 횟수의 카운트를 클리어하고(즉, 단선 횟수＝0), 그 후, 본 처리를 일단 종료한다.

단계 S7이 부정 판정된 경우에는, 그대로 본 처리를 일단 종료한다.

상기 도 1에 있어서, 주신호선(L21)의 어딘가에서 단선이 발생하고 있는 경우에는, 단선 부분보다 뒤의 기통에는 에너지 투입 신호(IGW)가 송신되지 않는다. 바꾸어 말하면, 주신호선(L21)의 말단으로 되는 제 2 모니터값이 L레벨로 고정되어 있으면, 단선이 발생하고 있게 되어, 이것을 모니터함으로써 단선 판정이 가능해진다.

또한, 상기 도 1에 있어서, 주신호선(L21)의 어디에도 단선이 발생하고 있지 않은 경우에는, 점화 장치(10)의 에너지 투입 회로부(4)에서의 회로 이상의 유무에 따르지 않고, 주신호선(L21)의 양단에서의 신호 레벨이 동일 전위로 된다(즉, 표 1에서의 제 2 모니터값이 “지시 신호와 같은” 또는 “제 1 모니터값과 같은” 상태).

단계 S6이 긍정 판정된 경우에는(즉, 표 1에서의 제 2 모니터값이 “OFF(L) 고정”의 상태), 단계 S9에 있어서, 에너지 투입 신호(IGW)의 신호 경로에서의 단선 있음으로 판정된다(즉, 표 1에서의 단선이 “있음”의 상태). 이 경우에는, 단선 횟수의 카운트를 증가시킨다(즉, 단선 횟수＝단선 횟수＋1). 그 후, 본 처리를 일단 종료한다.

이와 같이 하여, 제 1 모니터값 및 제 2 모니터값으로부터 에너지 투입 신호(IGW)의 신호 경로에서의 회로 이상이나 단선 등을 검출할 수 있다.

여기에서, 표 1에 나타낸 바와 같이, 단계 S5에서 회로 이상 있음으로 판정되는 상태는 단선 없음 또는 단선 있음의 경우를 더 포함하지만, 제 1 모니터값과 제 2 모니터값이 같으면, ＃N기통에 회로 이상 있음으로 하고, 제 1 모니터값과 제 2 모니터값이 달라서, OFF고정으로 되어 있는 경우에는, 단선 있음으로 판단한다.

또한, 제 1 모니터값과 제 2 모니터값의 취득은, 에너지 투입 신호(IGW)를 출력하고 있는 사이에 일정 간격으로 신호 레벨을 센싱하여 취득하고, IGW출력 지시값과 비교해도 좋고, IGW출력 신호와의 배타적 논리합 회로 등에서의 비교 회로에서 실시해도 좋다. 또한, 비교하는 기간은, 에너지 투입 신호(IGW)의 출력 기간 전역에서 실시해도 좋고, 주점화 신호(IGT)의 하강으로부터 에너지 투입 신호(IGW)의 하강까지의 기간뿐이나, IGW출력 기간 중의 회로 이상 출력 타이밍을 포함하는 사전에 결정된 타이밍만으로 실시해도 좋다.

또한, 이상 횟수 카운터와 단선 횟수 카운터의 조작은, 본 실시 형태의 상기 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 방법에서의 이상 또는 단선 카운터의 클리어(즉, 이상 또는 단선 횟수＝0)를 감소(즉, 이상 또는 단선 횟수＝이상 또는 단선 횟수－1)로 변경하여, 이상 판정과 정상 판정의 가중치를 변경해도 좋고, 나아가서는, 카운터를 사용하지 않고 판정을 실시해도 좋다.

이때, 본 처리를 전체 기통에 대하여 실시함으로써 표 1에 나타내는 관계를 이용하여 단선 부분을 임시로 판정할 수 있다. 예를 들면, 4개의 기통의 점화 순서가 ＃1⇒＃3⇒＃4⇒＃2이고, 에너지 투입 신호(IGW)의 배선 순서가 ＃1⇒＃2⇒＃3⇒＃4⇒ECU인 경우에는, 단선 부분은 이하와 같이 판정된다. 즉,

ㆍ＃1기통에서 회로 정상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃1∼＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

ㆍ＃3기통에서 회로 정상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃3∼＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

ㆍ＃4기통에서 회로 정상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

ㆍ＃2기통에서 회로 정상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃2∼＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

으로 각각 판정된다.

동일하게 하여, 각 기통에 회로 이상이 있는 경우에도, 표 1에 나타내는 관계를 이용하여 단선 부분을 보다 정확히 특정할 수 있다.

이 경우에는, 상기 도 1에 있어서, 주신호선(L21)에 단선이 없으면, 주신호선(L21)의 일단측에서의 신호와 타단측에서의 신호가 항상 같아지기 때문에(즉, 표 1에서의 제 2 모니터값이 “제 1 모니터값과 같은” 상태), 이상 시의 신호 레벨을 IGW신호의 전체 기간을 L레벨로 하지 않음으로써 단선 시와 구별 가능하게 하여, 신호 경로에서의 보다 상세한 이상 판정이 실시 가능하게 된다.

예를 들면, 4개의 기통의 점화 순서가 ＃1⇒＃3⇒＃4⇒＃2이고, 에너지 투입 신호(IGW)의 배선 순서가 ＃1⇒＃2⇒＃3⇒＃4⇒ECU인 경우에는, 단선 부분은 이하와 같이 판정된다. 즉,

ㆍ＃1기통에서 회로 이상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃1∼＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

ㆍ＃3기통에서 회로 이상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃3∼＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

ㆍ＃4기통에서 회로 이상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

ㆍ＃2기통에서 회로 이상 또한 단선 판정의 경우에는, ＃2∼＃4∼ECU의 어딘가에서 단선 있음

으로 각각 판정된다.

IGW모니터부(103)에서 실시되는 각 기통의 점화 장치(10)에서의 IGW경로 이상 판정 처리를, 표 1을 참조하면서 도 6의 흐름도에 의해 설명한다.

본 처리에서는, 기통 번호를 ＃N(＃1∼＃4)으로 하고, 전체 기통에 대하여 차례로 IGW경로 이상 판정 처리를 실시하는 것으로 한다. 그 경우에는, 각 기통에 대하여 표 1에 나타낸 바와 같이, 에너지 투입 신호(IGW)의 주신호선(L21)에서의 단선(IGW신호 단선)이나 회로 이상 판정부(53)에 모니터되는 에너지 투입 회로부(4)의 이상(IGW회로 이상)을 구별하여 검출하는 것이 가능하게 된다.

엔진 ECU(100)에서는, 예를 들면, IGW생성부(102)에서의 에너지 투입 신호(IGW)의 생성에 앞서서, 상기 도 6의 IGW경로 이상 판정 처리에 의하여 카운트되는 이상 횟수 및 단선 횟수에 기초해서 외부의 통지 시스템 등의 작동의 필요성을 판단할 수 있다. 그 경우에, 각 기통에서 실시되는 에너지 투입 신호(IGW)의 생성 처리(이하, IGW신호 생성 처리라 약칭한다)의 일례를 도 7에 도시한 흐름도를 이용하여 설명한다.

도 7에 있어서, ＃N기통에 대하여 IGW신호 생성 처리를 개시하면, 우선, 단계 S11에 있어서, IGW모니터부(103)에서 검출된 ＃N기통에서의 이상 횟수가 사전 결정 횟수(N1) 이상인지의 여부를 판정한다(즉, ＃NIGW회로 이상 횟수≥N1?). 단계 S11이 부정 판정된 경우에는, 단계 S12로 진행하여, IGW모니터부(103)에서 검출된 단선 횟수가 사전 결정 횟수(N2) 이상인지의 여부를 판정한다(즉, ＃NIGW신호 단선 횟수≥N2?).

이 단계 S11, S12는, 회로 이상 또는 단선의 오검출을 회피하기 위한 것이고, 사전 결정 횟수(N1, N2)는, 임의의 횟수로 설정할 수 있다(예를 들면, 사전 결정 횟수(N1＝10), 사전 결정 횟수(N2＝10)).

단계 S11이 긍정 판정된 경우에는, 단계 S13으로 진행한다. 단계 S13에서는, 점화 장치(10)의 에너지 투입 회로부(4)에 이상이 발생한 경우의 처치로서, 예를 들면, 차량의 통지 시스템을 이용하여, 경고용 램프의 점등 등에 의해 이상의 발생을 탑승자에게 통지할 수 있다. 또는, 엔진의 연료 분사 시스템에서 설정되는 공연비(A／F)를 보다 리치(rich)측으로 되도록 변경하여, 에너지 투입 동작이 이루어지지 않는 경우의 착화성의 악화를 회피하도록 해도 좋다. 그 후, 본 처리를 일단 종료한다.

또한, 단계 S12가 긍정 판정된 경우에는, 단계 S14로 진행한다. 단계 S14에서는, 단선이 발생한 경우의 처치로서, 단계 S13과 마찬가지로, 예를 들면, 차량의 통지 시스템을 이용한 탑승자로의 통지나, 공연비의 변경에 의한 착화성의 확보 등을 실시할 수 있다. 그 후, 본 처리를 일단 종료한다.

단계 S12가 부정 판정된 경우에는, 단계 S15로 진행하여, 현재의 엔진 운전 조건의 읽어들임을 실시한다. 계속해서, 단계 S16에 있어서, 엔진 운전 조건, 예를 들면, 엔진 회전수나 부하 등에 기초하여, 미리 설정된 에너지 투입 동작 영역에 있는지의 여부를 판정한다. 단계 S16이 부정 판정된 경우에는, 본 처리를 일단 종료한다.

단계 S16이 긍정 판정된 경우에는, 단계 S17로 진행하여, ＃N기통의 점화 장치(10)에 대하여 에너지 투입 동작 시의 에너지 투입 기간 및 목표 2차 전류값(I2tgt)을 설정한다. 이때, 엔진 ECU(100)에는, 미리 엔진 운전 영역에 대응하는 에너지 투입 기간 및 목표 2차 전류값(I2tgt)의 맵 등을 기억해 둘 수 있다.

이어서, 단계 S17로 진행하여, 단계 S16에서 설정된 에너지 투입 기간 및 목표 2차 전류값(I2tgt)에 기초하여 에너지 투입 신호(IGW)를 출력한다. 상기한 바와 같이, 목표 2차 전류값(I2tgt)은, 주점화 신호(IGT)와 에너지 투입 신호(IGW)의 상승의 위상차(예를 들면, 상승 시간차(Ta))로 지시할 수 있고, 에너지 투입 신호(IGW)의 하강으로 에너지 투입 기간의 종료를 지시할 수 있다. 따라서, 에너지 투입 기간 및 목표 2차 전류값(I2tgt)의 설정값에 따라서 적절한 타이밍으로 펄스 형상의 에너지 투입 신호(IGW)가 생성되어, 주신호선(L21)으로 송신된다.

그 후, 본 처리를 일단 종료한다.

본 형태의 구성에 따르면, 엔진 ECU(100)와 복수의 점화 장치(10)의 사이에 설치되는 IGW신호선(L2)을, 공통의 주신호선(L21)과, 복수의 점화 장치(10)의 내부에서 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 두갈래 분기부(5a∼5d)로 구성했기 때문에 장치 사이를 접속하는 배선 도중에 분기 부분이 형성되지 않아서, 배선의 신뢰성이 향상된다. 또한, 분기 부분이 집중하는 일이 없기 때문에 분기 부분의 대형화나 강성의 증대도 발생하지 않아서, 배선 설치의 자유도가 향상된다.

또한, 주신호선(L21)이 점화 장치(10)의 내부를 차례 차례 통과하여, 마지막의 두갈래 분기부(5d)의 주선로(L211)로부터 엔진 ECU(100)로 되돌아가도록 구성했기 때문에 IGW모니터부(103)에서 신호 경로의 신호를 모니터함으로써 주신호선(L21)의 단선을 검출할 수 있다. 또한, 각 점화 장치(10)의 내부에서 두갈래 분기부(5a∼5d)의 분기 선로(L22)를 에너지 투입 회로부(4)에 접속하고, 또한 주선로(L211)에 에너지 투입 회로부(4)의 이상 시에 작동하는 신호 레벨 고정부(55)를 접속했기 때문에 IGW모니터부(103)에서 에너지 투입 회로부(4)의 이상을 검출할 수 있다.

IGW모니터부(103)는, 에너지 투입 동작 시에 한정되지 않고, 에너지 투입 영역 이외에서도 작동시킬 수 있다. 예를 들면, 전원 온 후의 엔진 시동 전이나 엔진 정지 후에, 각 기통의 점화 장치(10)에 대하여 주점화 신호(IGT) 및 에너지 투입 신호(IGW)를 차례 차례 출력하여, 에너지 투입 회로부(4)의 이상 검출이나 단선 검출을 실시해도 좋다.

이에 따라, IGW모니터부(103)에 의한 검출 빈도를 높여서, 회로 이상이나 단선을 에너지 투입 동작 전에 검출 가능하게 하여, 점화 제어 시스템(1)의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 이 경우의 주점화 신호(IGT) 및 에너지 투입 신호(IGW)의 출력은, 체크에 필요한 최소 시간으로서, 엔진의 연소에 영향을 주지 않는 에너지로 실시하는 것이 좋다.

(실시 형태 2)

내연 기관의 점화 제어 시스템에 관련되는 실시 형태 2에 대하여, 도 8 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

상기 실시 형태 1에서는, IGW신호선(L2)의 두갈래 분기부(5a∼5d)가 각 점화 장치(10)의 내부에 설치되는 구성으로 했지만, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 형태에서는, 각 점화 장치(10)에 대응하는 두갈래 분기부(5a∼5d)를 점화 장치(10)의 커넥터부(C)의 외측에 설치하고 있고, IGW출력 단자(T3)는 생략되어 있다. 그 이외의 점화 장치(10) 및 엔진 ECU(100)의 기본 구성은 상기 실시 형태 1과 동일하고, 이하, 상이점을 중심으로 설명한다.

또한, 실시 형태 2 이후에서 이용한 부호 중, 기출(旣出)의 실시 형태에서 이용한 부호와 동일한 것은 특별히 나타내지 않는 한, 기출의 실시 형태에서의 것과 동일한 구성 요소들을 나타낸다.

본 형태에 있어서, 각 점화 장치(10)의 커넥터부(C)의 구성은 상기 실시 형태 1과 동일하고, 기통마다 설치되는 4개의 IGT신호선(L1)(L1＃1∼L1＃4)이 각각 각 커넥터부(C)의 IGT입력 단자(T1)에 접속된다. IGW신호선(L2)은, 4개의 점화 장치(10)에 공통의 주신호선(L21)과, 4개의 점화 장치(10)에 대응하여 설치되는 4개의 두갈래 분기부(5a∼5d)를 가진다. 공통의 주신호선(L21)은, 일단이 IGW생성부(102)에 접속되고, 타단이 주신호선(L21)으로부터 두갈래 형상으로 차례 차례 분기하여 두갈래 분기부(5a∼5d)가 형성된다.

이때, 주신호선(L21)은, 우선, 4개의 점화 장치(10) 중의 1개(예를 들면, ＃1기통에 대응하는 점화 장치(＃1))에 대응하는 두갈래 분기부(5a)가 분기한다. 두갈래 분기부(5a)는, 분기점(51)이 커넥터부(C)의 외측에 근접하여 위치하고, 분기점(51)으로부터 분기하는 분기 선로(L22)는 IGW입력 단자(T2)에 접속되고, 점화 장치(10)의 내부에서 에너지 투입 회로부(4)에 접속된다. 두갈래 분기부(5a)의 분기점(51)에 이어지는 다른쪽은, 주신호선(L21)의 일부를 형성하여 분기 선로(L22)와 쌍을 이루는 주선로(L211)이고, 다른 점화 장치(10)(예를 들면, ＃2기통에 대응하는 점화 장치(＃2))에 그대로 접속된다. ＃1기통의 점화 장치(10)의 내부에서 신호 레벨 고정부(55)의 기본 구성은 상기 실시 형태 1과 동일하고, 스위칭 소자(54)는, IGW입력 단자(T2)에 접속되는 분기 선로(L22)에 설치한 접속점(52)에 접속된다.

두갈래 분기부(5a)의 주선로(L211)로 되는 주신호선(L21)으로부터는, 다음으로 두갈래 분기부(5b)가 분기하여, 그 분기 선로(L22)가 ＃2기통의 점화 장치(10)의 내부에서 에너지 투입 회로부(4)에 접속된다. 두갈래 분기부(5b)의 주선로(L211)로부터는, 또한 두갈래 분기부(5c), 두갈래 분기부(5d)가 차례 차례 분기하여, 각각의 분기 선로(L22)가 ＃3, ＃4기통의 점화 장치(10)의 내부에서 에너지 투입 회로부(4)에 접속된다. 마지막으로 분기하는 두갈래 분기부(5d)는, 분기점(51)에 이어지는 주선로(L211)가 그대로 주신호선(L21)의 말단으로 되어, 엔진 ECU(100)의 IGW모니터부(103)에 접속되어 있다.

이와 같은 두갈래 분기부(5a∼5d)의 구성에 있어서도, 일련의 주신호선(L21)에 의하여 엔진 ECU(100)와 4개의 점화 장치(10)의 사이가 접속되고, 주신호선(L21)의 일단측을 신호선(L20)에 의하여 IGW모니터부(103)의 제 1 모니터 단자(M1)에, 말단측을 제 2 모니터 단자(M2)에 접속함으로써 동일하게 하여 회로 이상이나 단선이 검출 가능하게 된다.

이때, 두갈래 분기부(5a)의 분기 위치는, 예를 들면, 엔진 ECU(100)와 ＃1의 점화 장치(10)의 커넥터부(C)의 사이의 주신호선(L21)에 대하여, 선길이의 1／2위치보다도 점화 장치(10)측에 있는 것이 바람직하다. 또한, 점화 장치(10)의 사이에 설치되는 두갈래 분기부(5b∼5d)에 대해서도 마찬가지로, 분기원으로 되는 주신호선(L21)의 선길이의 1／2위치보다도 분기 위기가 출력단측에 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 분기점(51)으로부터 다음의 점화 장치(10)로 연장되는 주선로(L211)의 길이가 보다 짧아지고, 두갈래 분기부(5a∼5d)를 콤팩트하게 형성하여, 신호선 배치의 자유도를 향상시키는 것이 가능하게 되고, 또한 선로 길이를 짧게 함으로써 점화 장치(10) 내로부터의 전기 노이즈의 방사나 외부 노이즈로부터의 영향을 억제할 수 있다. 적합하게는, 두갈래 분기부(5a∼5d)를 각 점화 장치(10)의 커넥터부(C)와 접속되는 접속 단자부(C1)(예를 들면, 도 4 참조), 또는 접속 단자부(C1)에 가까운 주신호선(L21)의 접속 단부에 설치하는 것이 바람직하다.

도 9는 두갈래 분기부(5a∼5d)를 접속 단자부(C1)에 설치한 경우의 구성예이고, 접속 단자부(C1) 중, IGW신호선(L2)의 접속 단자(C2)의 주요부를 도시하고 있다. 예를 들면, 도 9의 왼쪽 도면에 있어서, IGW신호선(L2)의 접속 단자(C2)는, 엔진 ECU(100)로부터 연장되는 주신호선(L21)이 두갈래 분기부(5a)의 주선로(L211)로 되는 신호선과 함께 지지되는 지지부(C21)와, 커넥터부(C)의 IGW입력 단자(T2)와 접속되는 단자부(C22)를 가지고 있다. 지지부(C21)와 단자부(C22)는 일체적으로 설치되고, 주신호선(L21)과 두갈래 분기부(5a)의 주선로(L211)로 되는 2개의 신호선은, 통형상의 지지부(C21) 내에서 절연 피복이 박리된 상태로 병렬 배치되어, 코킹부(C23)의 내측에 각각 코킹 고정된다.

두갈래 분기부(5a)의 주선로(L211)로부터 분기하는 두갈래 분기부(5b)도 동일한 구성으로 할 수 있고, 지지부(C21)의 후단측(즉, 단자부(C22)와 반대측의)으로부터 연장되는 주선로(L211)가, 두갈래 분기부(5b)가 형성되는 접속 단자(C2)의 후단측에 접속되어 있다.

도 9의 오른쪽 도면에 도시한 바와 같이, 접속 단자(C2)에 지지부(C21)를 설치하지 않고, 주신호선(L21)과 두갈래 분기부(5a)의 주선로(L211)로 되는 2개의 신호선이, 절연 피복이 박리된 상태에서 그 주위를 공 코킹부(C24)로 일체적으로 코킹 고정되도록 해도 좋다.

본 형태의 구성에 의해서도, 엔진 ECU(100)와 복수의 점화 장치(10)의 사이에 설치되는 IGW신호선(L2)을 공통의 주신호선(L21)과, 복수의 점화 장치(10)의 내부에서 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 두갈래 분기부(5a∼5d)로 구성함으로써 상기 실시 형태 1과 동일한 효과가 얻어지고, 콤팩트한 구성이고 신뢰성이 높은 점화 제어 시스템을 실현할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는, IGW신호선(L2)의 두갈래 분기부(5a∼5d)에 있어서, 마지막의 두갈래 분기부(5d)로부터 꺼내어지는 주신호선(L21)을 엔진 ECU(100)의 IGW모니터부(103)로 되돌리는 구성으로 했지만, 다른 구성으로 할 수도 있다. 예를 들면, IGW모니터부(103)에 대신하는 차량 검사용의 이상 진단 장치 등을 외부에 설치하여, 마지막의 두갈래 분기부(5d)로부터 꺼내어지는 주신호선(L21)을 접속하고, 이상 진단을 실시하도록 해도 좋다.

또한, IGW모니터부(103)에 제 1 모니터 단자(M1)와 제 2 모니터 단자(M2)를 설치하여, 주신호선(L21)의 양단으로부터의 신호를 입력시켜서 양 신호를 비교하도록 했지만, 각각의 신호를 따로 따로 모니터해도 좋고, 그 한쪽만, 적합하게는, 제 2 모니터 단자(M2)의 모니터만을 실시하도록 해도 좋다.

(실시 형태 3)

내연 기관의 점화 제어 시스템에 관련되는 실시 형태 3에 대하여, 도 10을 참조해서 설명한다.

상기 각 실시 형태에서는, IGW신호선(L2)의 두갈래 분기부(5a∼5d)에 있어서, 마지막의 두갈래 분기부(5d)를 IGW모니터부(103)로 되돌리는 구성으로 했지만, 점화 제어 시스템(1)이 IGW모니터부(103)의 제 2 모니터 단자(M2)를 구비하지 않는 구성으로 할 수도 있다.

그 경우에는, 마지막의 두갈래 분기부(5d)의 IGW출력 단자(T3)로의 배선을 생략하는 구성으로서, 예를 들면, IGW출력 단자(T3)는 더미 플러그 등으로 덮어 두도록 해도 좋아서, 회로가 간소화되어 저비용으로 구성할 수 있다.

또는, 마지막의 두갈래 분기부(5d)가 접속되는 커넥터부(C)의 IGW출력 단자(T3)를 2개째의 IGW입력 단자(T2)로 하여, 부신호선(L23)을 통하여 IGW생성부(102)에 접속해도 좋다. 그 경우에는, 예를 들면, 도 10의 위 도면에 도시한 바와 같이, IGW생성부(102)의 출력 단자(102a)에 있어서, 주신호선(L21)으로부터 부신호선(L23)을 분기시켜서 각각이 ＃1기통 또는 ＃4기통의 점화 장치(10)에 접속되도록 해도 좋고, 도 10의 아래 도면에 도시한 바와 같이, IGW생성부(102)의 2개의 출력 단자(102a, 102b)에 주신호선(L21) 및 부신호선(L23)의 일단을 접속하고, 각각의 타단이 ＃1기통 또는 ＃4기통의 점화 장치(10)에 접속되도록 해도 좋다. 각 점화 장치(10)에 대응시켜서 IGW신호선(L2)의 두갈래 분기부(5a∼5d)가 설치되는 구성은, 상기 각 실시 형태와 동일하다.

이와 같이, IGW신호선(L2)의 양단측으로부터 에너지 투입 신호(IGW)가 입력되는 구성으로 함으로써 예를 들면, 두갈래 분기부(5a∼5d)를 포함하는 주신호선(L21)의 어딘가에서 단선이 발생했다고 해도, 두갈래 분기부(5a)측의 주신호선(L21) 또는 두갈래 분기부(5d)측의 부신호선(L23)의 어느 쪽인가로부터 입력되는 에너지 투입 신호(IGW)를 사용하여 에너지 투입 동작시키는 것이 가능해진다.

본 형태의 구성에 의해서도, 엔진 ECU(100)와 복수의 점화 장치(10)의 사이에 설치되는 IGW신호선(L2)을, 공통의 주신호선(L21)과, 복수의 점화 장치(10)의 내부에서 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 두갈래 분기부(5a∼5d)로 구성함으로써 상기 실시 형태 1과 동일한 효과가 얻어지고, 콤팩트한 구성이고 신뢰성이 높은 점화 제어 시스템을 실현할 수 있다.

본 개시는, 상기 각 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 실시 형태에 적용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 주점화 신호(IGT) 및 에너지 투입 신호(IGW)는, 신호 전압이 H레벨일 때에 논리 “1”로 하는 정(正)논리 신호의 경우로 설명했지만, 전위가 반대로 되는 부(負)논리 신호이어도 좋다.

또한, 점화 코일(2)이나 에너지 투입 회로부(4)의 구성은 임의로 변경할 수 있다. 예를 들면, 상기 실시 형태 1의 구성에 있어서, 특허 문헌 1에 기재되는 바와 같이, 각각 1차 코일(21)과 2차 코일(22)을 구비하는 2세트의 점화 코일(2)을 설치할 수도 있다. 이 경우에는, 2세트의 점화 코일(2)을 메인 점화 코일과 서브 점화 코일로서 직렬로 접속하고, 메인 점화 코일을 주점화 회로부(3)에서 주점화 동작시키고, 또한 서브 점화 코일을 에너지 투입 회로부(4)에 의하여 에너지 투입 동작시켜서, 발생하는 에너지를 메인 점화 코일에 같은 극성으로 중첩시킬 수 있다.

또는, 1차 코일과 2차 코일을 구비하는 1세트의 점화 코일(2)을 설치하여, 주점화 회로부(3)에서 주점화 동작시키고, 또한 승압 회로와 콘덴서를 구비하는 에너지 투입 회로부(4)를 이용하여 에너지 투입 동작시키고, 승압 회로에 의하여 콘덴서에 축적된 에너지를 1차 코일(21)의 저전위측으로부터 투입하여 동일 극성의 전류가 중첩되도록 해도 좋다.

이와 같이, 점화 코일(2)로의 에너지 투입 동작을 실시하기 위한 에너지 투입 회로부(4)는, 상기 실시 형태 1에 나타낸 구성에 한정되지 않고, 주점화 동작 후에 에너지 투입 동작을 실시하여, 동일 극성의 2차 전류(I2)를 중첩 가능한 구성이면 좋다.

또한, 내연 기관은, 자동차용의 가솔린 엔진에 한정되지 않고, 불꽃 점화식의 각종 내연 기관에 적용할 수 있다. 또한, 점화 코일(2)이나 점화 장치(10)의 구성은, 부착되는 내연 기관에 따라서 적절히 변경할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 모든 기통의 점화 장치(10)에 대하여 두갈래 분기부를 설치하고, IGW신호선을 분기시키면서 접속한 예로 설명했지만, 둘 이상의 점화 장치(10)를 IGW신호선으로부터 두갈래 분기시키면서 접속하면 좋고, 전체 기통 접속에 한정되지 않는다.

Claims (10)

1. 내연 기관의 복수의 기통에 대응하는 복수의 점화 장치(10)와, 복수의 상기 점화 장치를 제어하기 위한 신호를 출력하는 제어 장치(100)를 구비하는 내연 기관의 점화 제어 시스템(1)으로서,
   상기 점화 장치는,
   1차 코일(21)을 흐르는 1차 전류(I1)의 증감에 따라, 점화 플러그(P)에 접속되는 2차 코일(22)에 방전 에너지를 발생시키는 점화 코일(2)과, 상기 1차 코일로의 통전을 제어하여, 상기 점화 플러그에 불꽃 방전을 야기하는 주점화 동작을 실시하는 주점화 회로부(3)와, 상기 주점화 동작에 의해 상기 2차 코일을 흐르는 2차 전류(I2)에 대하여 전류를 중첩시키는 에너지 투입 동작을 실시하는 에너지 투입 회로부(4)를 가지고,
   상기 제어 장치는,
   상기 주점화 동작을 제어하는 주점화 신호(IGT)를 생성하는 IGT생성부(101)와, 상기 에너지 투입 동작을 제어하는 에너지 투입 신호(IGW)를 생성하는 IGW생성부(102)를 가지고, 또한 상기 주점화 신호를 송신하기 위한 IGT신호선(L1) 및 상기 에너지 투입 신호를 송신하기 위한 IGW신호선(L2)을 통하여 복수의 상기 점화 장치와 접속되어 있고,
   상기 IGW신호선은, 일단이 상기 제어 장치에 접속되는 공통의 주신호선(L21)과, 상기 주신호선으로부터 차례 차례 두갈래 형상으로 분기하는 복수의 두갈래 분기부(5a∼5d)를 가지고 있고, 복수의 상기 두갈래 분기부는, 각각 복수의 상기 점화 장치 중의 하나에 대응하고, 또한 대응하는 상기 점화 장치의 내부에서 상기 에너지 투입 회로부와 접속되는 분기 선로(L22)를 가지고,
   복수의 상기 두갈래 분기부는, 각각 상기 분기 선로와 한쌍을 이루는 주선로(L211)를 가지고, 상기 주선로는, 서로 직렬로 접속되어, 상기 주신호선의 일부를 형성하고 있고,
   상기 제어 장치는, 상기 IGW신호선의 신호 경로에 접속되어, 상기 에너지 투입 신호를 모니터하는 IGW모니터부(103)를 구비하고 있고,
   상기 IGW모니터부에는 상기 IGW신호선의 신호 경로의 말단측으로 되고, 상기 주신호선에서 마지막으로 분기하는 상기 두갈래 분기부의 상기 주선로로부터의 신호가 입력되어 있고, 상기 IGW모니터부는, 상기 말단측으로부터 입력되는 신호를, 상기 IGW생성부로부터 상기 주신호선의 일단측으로 출력되는 상기 에너지 투입 신호와 비교하여 이상의 유무를 판정하는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 두갈래 분기부는, 각각 대응하는 상기 점화 장치의 내부 또는 대응하는 상기 점화 장치와의 접속 단부에 설치되는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 점화 장치는, 상기 IGT신호선이 접속되는 IGT입력 단자(T1)와, 상기 주신호선이 접속되는 IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)를 가지는 커넥터부(C)를 구비하고 있고,
   상기 두갈래 분기부는, 상기 점화 장치의 내부에서 상기 IGW입력 단자와 상기 에너지 투입 회로부의 사이에 설치되고, 상기 주선로는, 상기 IGW출력 단자에 접속되는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 점화 장치는, 상기 IGT신호선이 접속되는 IGT입력 단자(T1)와, 상기 주신호선이 접속되는 IGW입력 단자(T2) 및 IGW출력 단자(T3)를 가지는 커넥터부를 구비하고 있고,
   상기 두갈래 분기부는, 상기 커넥터부와 접속되는 상기 주신호선의 접속 단자부(C1)에 설치되는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 점화 장치는, 상기 에너지 투입 회로부의 이상을 검출했을 때에, 상기 주신호선의 신호를 오프 상태로 되는 레벨로 고정시키는 신호 레벨 고정부(55)를 구비하는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 IGW신호선은, 상기 주신호선으로부터 마지막으로 분기하는 상기 두갈래 분기부의 상기 주선로를, 상기 IGW생성부에 접속하여, 상기 IGW생성부로부터 상기 에너지 투입 신호를 송신하기 위한 부신호선(L23)을 가지는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
   
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 점화 코일은, 상기 1차 코일이 주 1차 코일(21a) 및 부 1차 코일(21b)을 가지는 구성이고, 상기 에너지 투입 회로부는, 상기 부 1차 코일로의 통전을 제어함으로써 상기 에너지 투입 동작을 제어하는
   내연 기관의 점화 제어 시스템.
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