WO2015146126A1

WO2015146126A1 - エンジンの点火制御装置

Info

Publication number: WO2015146126A1
Application number: PCT/JP2015/001617
Authority: WO
Inventors: 秀一藤本
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2015-10-01
Also published as: JP2015190393A

Abstract

　１次巻線（５１ａ）及び２次巻線（５１ｂ）を備え、１次巻線（５１ａ）の１次電流を遮断することにより２次巻線（５１ｂ）に点火エネルギが発生される点火コイル（５１）と、対向電極（４１，４２）間のギャップ（Ｇ）に点火エネルギにより火花放電を発生させ、エンジンの燃焼室（１１ａ）内で燃料を着火する点火プラグ（４０）と、を備える点火システムに適用される点火制御ＥＣＵは、１次電流の遮断後における火花放電の放電波形を示す放電パラメータを取得し、取得した放電パラメータに基づいて、点火コイル（５１）の１次巻線（５１ａ）の通電時間を設定するとともに、設定された通電時間で１次巻線（５１ａ）を通電して点火エネルギを制御する。

Description

エンジンの点火制御装置

関連出願の相互参照

　本開示は、２０１４年３月２８日に出願された日本出願番号２０１４－６８６７１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、エンジンの点火制御装置に関するものである。

　エンジンでは、気筒の燃焼室内に設けられた対向電極（中心電極と接地電極）のギャップに点火エネルギにより火花放電を形成させて燃料と空気の混合気を燃焼させている。ギャップに発生する火花放電により着火された混合気は、プラグ電極により冷損作用で着火エネルギが低下する。なお、電極の冷損作用で低下するエネルギ量は、燃焼室内の気流が弱い（遅い）場合に増加する傾向がある。また燃焼室内の気流が強い（速い）場合にも電極の方向により電極の冷損作用によるエネルギ量の影響は多くなり、着火性のばらつきが拡大する傾向がある。

　また近年、理論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で燃料を燃焼する希薄燃焼を実施できるエンジンが登場している。かかる希薄燃焼においては、火花放電（火炎核）の成長を促して着火性を向上させるために、燃焼室内にタンブル（縦渦）やスワール（横渦）といった気流の流れを発生させたり、エンジンの吸気管等に過給器を搭載したりすることで、燃焼室内の気流の流速を高めている。

　ところで、気流の流速を高めることによりエンジンサイクル間または気筒間の気流速のばらつきが大きくなる傾向がある。またエンジンに対する点火プラグの取り付け姿勢によっては、接地電極によって気流の流れが妨げられてしまうことがある。特にギャップ付近での気流が停滞し、火花放電の成長が阻害されてしまうと、着火性が低下してしまう。そこで、点火プラグに、燃焼室内の気流をギャップに導くための突起部を設けることで、エンジンに対する点火プラグの取り付け姿勢の違いに起因する着火性の低下を改善する（例えば特許文献１参照）。

　しかし突起部を追加した構成では、突起部による冷却損失が増加することになり、着火性を低下させてしまうおそれがある。一方、これを補うために火花エネルギを一様に増加させることは、燃費向上を図る上での制約となる。したがって、燃費向上を図りつつ着火性の低下を抑えることには改善の余地があるといえる。

特開２０１３－３８０６３号公報

　本開示は、上記実情を鑑み、気筒における着火性を改善できるエンジンの点火制御装置を提供することを主たる目的とする。

　本開示の第一の態様において、１次巻線及び２次巻線を備え、１次巻線の１次電流を遮断することにより２次巻線に点火エネルギを発生させる点火コイルと、対向電極間のギャップに前記点火エネルギにより火花放電を形成し、エンジンの燃焼室内で混合気を着火する点火プラグと、を備える点火システムに適用され、１次電流の遮断後における火花放電の放電波形を示す放電パラメータを取得する放電パラメータ取得部と、放電パラメータに基づいて、点火コイルの１次巻線の通電時間を設定する通電時間設定部と、通電時間設定部により設定された通電時間で１次巻線を通電して点火エネルギを制御する制御部と、を備える。

　上記開示において、燃焼室内の気流の流速が弱い弱気流の場合、対向電極間のギャップに発生する火花放電の成長が不十分となり着火性が低下してしまう。そこで１次電流の遮断後に発生する火花放電の放電波形を示す放電パラメータを取得し、放電パラメータに基づいて、１次巻線の通電時間を設定する。これにより気筒の火花放電の状態に応じて２次巻線に点火エネルギを発生させることができ、燃焼室内の気流が弱気流の場合における気筒の着火性を改善することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、気筒を示す概略図であり、図２は、点火プラグの構成図であり、図３は、点火プラグの回路図であり、図４は、気流が強い場合、気筒の燃焼状態の説明図であり、図５は、気流が弱い場合、気筒の燃焼状態の説明図であり、図６は、気流が強い場合、ギャップに誘導される放電電圧と放電電流の関係の説明図であり、図７は、気流が弱い場合、ギャップに誘導される放電電圧と放電電流の関係の説明図であり、図８は、点火制御のフローチャートであり、図９は、通電時間の補正処理のフローチャートである。

　以下、本開示にかかるエンジンの点火制御装置について説明する。図１はエンジンに搭載された気筒を示す概略図である。なお、エンジンは自動車などの車両の動力源に用いられる火花点火式エンジンであり、本実施形態では１サイクル４行程で駆動される複数気筒（例えば３気筒）のエンジンを想定している。

　図１に示されるように、エンジンに搭載される各気筒１１は、エンジンシステムの本体部を構成するエンジンブロックに形成される。エンジンブロック上部のシリンダヘッドには、吸気ポート１３及び排気ポート１４が、気筒１１の燃焼室１１ａと連通可能に形成されている。またシリンダヘッドには、カム軸の回転に伴い開閉駆動される吸気弁１５と排気弁１６とが装着されている。

　またエンジンブロックには、気筒１１の燃焼室１１ａに突出するように、インジェクタ１８と点火プラグ４０とが取り付けられている。インジェクタ１８から噴射された燃料は、点火プラグ４０の火花放電で燃焼される。これにより図示しないクランクシャフトが回転されて、エンジンの回転速度が上昇する。

　図２において、点火プラグ４０は、対向電極として、略円柱状の中心電極４１と略Ｌ字型の接地電極４２とを有しており、これらの電極４１，４２は燃焼室１１ａに突出させた状態でエンジンのシリンダヘッドＨに取り付けられている。中心電極４１は絶縁碍子４３によって保持されており、接地電極４２は中心電極４１と対向する位置に配置されてハウジング４４に溶接固定されている。ハウジング４４は金属体よりなり、点火プラグ４０がシリンダヘッドＨに固定された状態で、中心電極４１と接地電極４２の間にギャップＧを形成している。なおハウジング４４及び接地電極４２の電位が接地電位であり、中心電極４１と接地電極４２との間は絶縁碍子４３で絶縁されている。

　図３において、点火コイル５１は、１次巻線５１ａと、１次巻線５１ａに磁気結合された２次巻線５１ｂとを備えている。２次巻線５１ｂの両端のうち第一端は、低圧側経路Ｌ１を介してバッテリ５２の正極側、すなわち基準となる電位を有する部材に接続されている。２次巻線５１ｂの第二端は、接続経路Ｌ２を介して中心電極４１に接続されている。バッテリ５２は例えば１２Ｖの鉛電池でありその負極側は接地されている。

　１次巻線５１ａの両端のうち第一端は、バッテリ５２の正極側に接続され、第二端は電子制御式の開閉部であるスイッチング素子５３の入出力端子を介して接地されている。なお、スイッチング素子５３としては、トランジスタや、ＭＯＳＦＥＴなどが用いられる。

　以上の構成を備える点火プラグ４０の点火動作は、ＥＣＵ５０によって制御される。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ，書き換え可能なフラッシュメモリ等を備えた周知のマイクロコンピュータとして構成されている。ＥＣＵ５０は、各種センサの出力信号に加え、図示を略すエンジンの運転状態を検出する各種センサからの出力信号に基づき取得されるエンジンの運転状態を示すエンジンパラメータに応じて各種制御を行う。本実施形態では、上記各種センサは、クランク角度センサ、バッテリ電圧センサ、Ａ／Ｆセンサ、Ｏ２センサ、水温センサ、車速センサ等である。

　例えば、ＥＣＵ５０は点火制御として、エンジンパラメータに基づき点火信号ＩＧｔを生成するとともに、点火プラグ４０に火花放電を生じさせるべく、スイッチング素子５３の開閉制御端子であるゲートやベースに対して点火信号ＩＧｔを出力する。本実施形態では、ＥＣＵ５０は制御部である。

　またＥＣＵ５０は、スイッチング素子５３の開閉制御端子に入力される点火信号ＩＧｔがオン点火信号とされることでスイッチング素子５３をオン状態にする。これにより、バッテリ５２による１次巻線５１ａへの通電が開始され、点火コイル５１に磁気エネルギが蓄積される。なお１次巻線５１ａの通電時間は、エンジン回転速度と、バッテリ電圧とに基づき算出される。この場合、１次巻線５１ａの通電時間は、基本通電時間と呼ぶ。

　図３において、１次巻線５１ａへの所定の通電時間での通電が完了され、点火信号ＩＧｔがオフ点火信号とされると、スイッチング素子５３はオフ状態となり、これにより２次巻線５１ｂの両端の極性が反転して、２次巻線５１ｂに点火エネルギが発生する。この点火エネルギによって、点火プラグ４０のギャップＧに高電圧である絶縁破壊電圧が発生し、これにより絶縁破壊が引き起こされると、ギャップＧに火花放電を形成する。火花放電が発生する場合、ギャップＧに放電電流である２次電流Ｉ２が流れて火炎核が発生する。そしてこの火炎核が周囲の混合気に伝搬することで燃焼が発生する。なお、絶縁破壊が引き起こされた後、ギャップＧには誘導放電による比較的になだらかな２次電圧Ｖ２が発生し、この２次電圧Ｖ２である放電維持電圧によって火花放電が維持される。

　ところで近年、理論空燃比よりも希薄（リーン）な空燃比で混合気を燃焼する（希薄燃焼をする）エンジンが登場している。かかる希薄燃焼においては、火花放電の成長を促して着火性が向上されるように、燃焼室１１ａ内にタンブル（縦渦）やスワール（横渦）といった気流を発生させたり、エンジンの吸気管などに過給器を搭載したりにしている。

　しかし、気流速が速いエンジンでは気流速のサイクルまたは気筒間のばらつきが大きくなり、複数気筒のエンジンにおいては、気筒１１ごとの劣化や吸気特性等の違いによって、気筒１１ごとの気流に差が生じると、気流の流速が不足する気筒１１において着火性が低下してしまう。そして複数の気筒１１のうち、着火性の低い気筒１１があると、エンジン出力の変動が生じ、ドライバビリティを向上させる上で不利となってしまう。

　また、エンジンに対する点火プラグ４０の取り付け姿勢によっては、接地電極によって気流の流れが妨げられ、ギャップ付近の気流が停滞してしまうことで、火花放電の成長が阻害され、着火性が低下することがある。

　ここで、図４～図７を用いて燃焼室１１ａ内の気流の流速と着火性との関係について説明する。図４，５はギャップＧに発生する火花放電の放電波形の例であり、図６，７は、燃焼室１１ａ内の気流Ｆの流速と、ギャップＧに誘起される２次電圧Ｖ２と２次電流Ｉ２との関係の説明図である。なお、図４，６は気流Ｆが強い場合に対応しており、図５，７は気流Ｆが弱い場合に対応している。本実施形態では、気流Ｆが強い場合、気流Ｆが強気流と呼び、気流Ｆが弱い場合、気流Ｆが弱気流と呼ぶ。なお図６において、図７の２次電圧Ｖ２と２次電流Ｉ２とを比較のために点線で示している。

　気流が強気流の場合、図６に示されるように、点火信号ＩＧｔがオフ点火信号となり、時刻ｔ１で１次電流が遮断されると、ギャップＧに発生した火花放電は、気流Ｆによって燃焼室１１ａの下流側に向けてその放電距離を拡大しながら流される。そのため、図４に示されるように、ギャップＧよりも外側に略円弧状の比較的に大きな火花放電軌跡ＳＤが生成され、これに伴い対向電極から比較的に離れた位置に火炎核が生成される。この場合、火花放電に対する電極の冷損作用は働きにくく、図６に示されるように、２次電流Ｉ２が流れる放電継続期間Ｐは比較的に短いＰ１となるとともに、火花放電の維持に必要となる放電維持電圧Ｑは比較的に高いＱ１となる。

　一方、気流が弱気流の場合、図７に示されるように、時刻ｔ１で１次電流が遮断されると、ギャップＧに発生した火花放電は気流Ｆによって流され難いため、ギャップＧの付近に比較的に小さな火花放電軌跡ＳＤが生成され、ギャップＧの付近に火炎核が生成される。この場合、火花放電に対する電極の冷損作用は働きやすく、図７に示されるように、２次電流Ｉ２が流れる放電継続期間Ｐは比較的に長いＰ２となり、火花放電の維持に必要となる放電維持電圧Ｑは比較的に低いＱ２となる。すなわち、Ｐ１がＰ２より小さく，Ｑ１がＱ２より大きくなる。

　つまり、燃焼室１１ａ内の気流が弱気流の場合には、その気筒１１における着火性を維持することが困難となりやすい。そこで本実施形態では、燃焼室１１ａ内の気流が弱気流であり、着火性が比較的に低い場合に、当該気筒１１の２次巻線５１ｂに発生される点火エネルギを増大させて、当該気筒１１の着火性を改善する。

　すなわち、上述したように、燃焼室１１ａ内の気流速と火花放電の放電波形とが相関を持つことを利用して、火花放電の成長が弱く火花放電の伸びが短い場合に、つまり、放電継続期間Ｐが長く、放電維持電圧Ｑが低い場合に、１次巻線５１ａの通電時間を所定の変動幅で変更する。これにより、当該気筒１１の点火プラグ４０に投入する点火エネルギが補正され、着火性の低い気筒１１の着火性が改善される。なお、多気筒エンジンにおいては、全ての気筒１１における１次巻線５１ａの通電時間を増加させる場合と比べて、燃費の向上を図りつつ、エンジン全体としての着火性を改善できる。

　例えば、本実施形態では、火花放電の放電波形を示す放電パラメータとして放電継続期間Ｐを使用する。この場合、２次電流Ｉ２を検出するために接地電極４２に周知の電流検出回路４２ａを設ける。ＥＣＵ５０は、１次電流の遮断後であって、ギャップＧに火花放電が発生する放電時期に２次電流Ｉ２を検出（モニタ）する。そして、放電時期において２次電流Ｉ２が発生してから、２次電流Ｉ２の電流値が所定未満又はゼロとなるまでの期間を放電継続期間Ｐとして取得する。

　そしてＥＣＵ５０は、放電継続期間Ｐが所定以上の場合、すなわち気流が弱気流であり放電継続期間Ｐが長くなる場合に、１次巻線５１ａの通電時間を所定の変動幅で変動させる。これにより、２次巻線５１ｂに発生される点火エネルギが変わり、気流が弱気流の場合における気筒１１の着火性を改善できる。

　次にＥＣＵ５０による点火制御及び放電特性の取得処理を説明する。図８は点火制御のフローチャートである。図９は通電時間の補正処理のフローチャートである。なお図８，図９の処理はエンジンの運転状態において、気筒ごとに所定周期で繰り返し実施する。

　まずＳ１１で、ＥＣＵ５０が、エンジンの運転状態を取得する。すなわち、ＥＣＵ５０が、エンジン回転速度やバッテリ電圧等を取得する。Ｓ１２では、ＥＣＵ５０が、１次巻線５１ａの基本通電時間を算出する。基本通電時間は、エンジン回転速度およびバッテリ電圧に基づき算出する。本実施形態では、Ｓ１２は通電時間設定部である。

　Ｓ１３では、ＥＣＵ５０が、補正実施フラグがオンであるか否かを判定する。なお補正実施フラグは、図９のフローチャートにおいて気筒１１における通電時間の補正を実施すると判定した際にオンとされる。

　Ｓ１４では、ＥＣＵ５０が、エンジン負荷が所定以上であるか否かを判定する。エンジン負荷は図示を略すアクセルセンサによる検出結果から求める。エンジン負荷が小さい場合、燃焼室１１ａに吸入される空気量自体が少なくなるため、点火エネルギを増加させた際の着火性改善の効果は小さくなる。そこで、本実施形態では、補正実施フラグがオンでも、エンジン負荷が所定未満の場合には、通電時間の補正が行われない。

　ＥＣＵ５０が、Ｓ１４で肯定判定した場合、Ｓ１５で、基本通電時間に対して所定の変動幅で通電時間の補正量を加算することにより、補正後の通電時間を得る。これにより同一の気筒において、前回の燃焼サイクルで設定された通電時間の前回値に対して、今回の燃焼サイクルにおける通電時間が所定の変動幅で変更（増加）されることになる。本実施形態では、Ｓ１４、Ｓ１５は運転負荷検出部である。なおＳ１３，Ｓ１４で否定判定した場合には処理を終了する。

　次に図９の処理を説明する。まずＳ２１で、ＥＣＵ５０が、放電が開始したか否かを判定する。ＥＣＵ５０が、例えば１次電流の遮断された後、２次電流Ｉ２が所定以上となった際に、放電が開始したと判定する。ＥＣＵ５０が、肯定判定した場合にはＳ２２で、放電が終了したかを判定する。ＥＣＵ５０が、例えば２次電流Ｉ２が所定未満（例えばゼロ）に減少した際に、放電が終了したと判定する。

　ＥＣＵ５０が、肯定判定した場合には、Ｓ２３で火花放電の放電波形を示す放電パラメータＡを取得する。ここでは放電パラメータＡとして、ＥＣＵ５０が、放電継続期間Ｐを取得する。例えば、ＥＣＵ５０が、放電継続期間Ｐにより、２次電流Ｉ２が発生してから、２次電流Ｉ２の電流値がゼロとなるまでの期間として算出する。本実施形態では、Ｓ２３は放電パラメータ取得部である。Ｓ２４では、ＥＣＵ５０が、放電パラメータＡと第１閾値とを比較する。なお第１閾値は、通電時間の補正が必要となる放電継続期間Ｐの閾値を予め求めることにより設定されている。

　なお取得した放電パラメータＡを用いて、同一の気筒１１における過去の履歴値に基づいて、放電パラメータＡの平均値を算出し、その放電パラメータＡの平均値と第１閾値との比較により、補正の実施の有無が判定されてもよい。

　Ｓ２５では、ＥＣＵ５０が、通電時間の補正を実施するか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ５０が、放電継続期間Ｐが第１閾値以上の場合に、通電時間の補正を実施すると判定し、放電継続期間Ｐが第１閾値未満の場合に、通電時間の補正を実施しないと判定する。

　Ｓ２５で、ＥＣＵ５０が、補正を実施しないと判定した場合にはＳ２７に進み、補正実施フラグをオフとする。一方、Ｓ２５で、ＥＣＵ５０が、補正を実施すると判定した場合には、Ｓ２６に進み、補正実施フラグをオンにする。なおＳ２１で否定判定した場合には本処理を終了する。

　以上の処理が気筒１１ごとに繰り返し実施されることで、気筒１１の気流が弱気流の場合に、当該気筒１１における１次巻線５１ａの通電時間が所定の変動幅で次第に増加され、これに伴い２次巻線５１ｂに誘起される点火エネルギのエネルギ量が次第に増加するため、その気筒１１おける着火性を改善することができる。また気流の弱い気筒１１における着火性が改善されることで、複数の気筒１１における着火性のばらつきが改善され、ひいてはエンジン全体の着火性が改善される。

　上記によれば以下の優れた効果を奏する。

　（１）燃焼室１１ａ内の気流の流速が弱い弱気流の場合、中心電極４１と接地電極４２間のギャップＧに発生する火花放電の成長が不十分となり着火性が低下してしまう。そこで１次電流の遮断後に発生する火花放電の放電波形を示す放電パラメータＡを取得し、放電パラメータＡに基づいて、１次巻線５１ａの通電時間を設定する。これにより気筒１１の火花放電の状態に応じて２次巻線５１ｂに点火エネルギを発生させることができ、燃焼室１１ａ内の気流が弱気流の場合における気筒１１の着火性を改善することができる。

　（２）気流が弱気流であるためにギャップＧの火花放電の成長が不十分となり、気筒１１における着火性が低下してしまう場合には、ギャップＧに放電電流が流れる期間が短くなる。そこで１次電流の遮断後にギャップＧに放電電流が流れる放電継続期間Ｐを取得する。そして、放電継続期間Ｐが長い場合には、１次巻線５１ａの通電時間を増量し、２次巻線５１ｂに発生される点火エネルギのエネルギ量が増量される。これにより気筒１１における着火性を改善することができる。

　（３）気流が弱気流であるためにギャップＧの火花放電の成長が不十分となり、気筒１１における着火性が低下してしまう場合には、火花放電の維持に必要となる放電維持電圧Ｑは低くなる。そこで、放電維持電圧Ｑが低い場合に、１次巻線５１ａの通電時間を増量して２次巻線５１ｂに発生される点火エネルギのエネルギ量が増量されることで、気筒１１における着火性を改善できる。

　（４）気流が弱気流であり火花放電の成長が不十分となることで、放電継続期間Ｐが短くなる場合又は放電維持電圧Ｑが低くなる場合には、気筒１１における着火性が低下してしまう。一方、気筒１１におけるエネルギ量を一様に増加させれば着火性を改善できるが、燃費を向上させる際や希薄燃焼におけるリーン限界を拡大させる際の制約となる。そこで、火花放電の成長が不十分であり着火性の改善が必要となる条件下において、エンジンの運転状態に応じて決定される基本通電時間に対して、通電時間を増量させる処理を行うことにより、気筒１１の着火性を改善しつつ、燃費向上及び希薄燃焼におけるリーン限界の拡大を図ることができる。

　（５）エンジンの運転負荷が大きい場合には、燃焼室１１ａに吸入される空気量が増加するため、１次巻線５１ａの通電時間を増量することによる着火性の改善効果が大きくなることが期待される。一方、エンジンの運転負荷が小さい場合には、燃焼室１１ａに吸入される空気量自体が少なくなるため、通電時間の増量に対する着火性の改善の効果は小さくなることが予測される。そこでエンジンの運転負荷が所定以上に大きい場合に、１次巻線５１ａの通電時間を増量させ、エンジンの運転負荷が所定未満に小さい場合には、１次巻線５１ａ通電時間を増量する処理を実施しないことで、気筒１１の着火性を好適に改善できる。

　（６）多気筒エンジンの場合には、気筒１１ごとの劣化や吸気特性の違い等に起因して、気筒１１ごとの気流の流速に差が生じることで、着火性にばらつきが生じてしまう。そこで着火性が低い気筒１１における着火性を改善することで、複数の気筒１１における着火性のばらつきを改善できる。

　本開示は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。

　上記では、放電パラメータＡとして放電継続期間Ｐを用いる例を示した。これ以外にも放電パラメータＡとして放電維持電圧Ｑを使用してもよい（図６，７参照）。上述したように、燃焼室１１ａの気流が弱気流の場合、点火エネルギのうち２次電流Ｉ２しての消費量が増加し、放電維持電圧Ｑが低くなる。これを利用して、例えば、ギャップＧ間に誘導される２次電圧Ｖ２のピーク値を検出する周知のピークホールド回路を設ける。そして、ＥＣＵ５０は、例えば１次電流が遮断されてから所定時間が経過した際（誘導放電の発生時期）の２次電圧Ｖ２を放電維持電圧Ｑとして検出する。そして、放電維持電圧Ｑのピーク値が所定の第２閾値以下であるか否かを判定する。なお第２閾値は通電時間の増量補正が必要となる放電維持電圧Ｑを予め求めることで設定されている。そして、放電維持電圧Ｑが第２閾値以下であると判定された場合に、１次巻線５１ａの通電時間を所定の変動幅で変更（増加）させる処理を実施することで、気筒１１の気流が弱気流の場合における着火性を改善でき、ひいては複数の気筒１１における着火性のばらつきを改善できる。

　１次巻線５１ａの通電時間の変動幅は可変であってもよい。例えば、放電パラメータＡと第１閾値との差分に応じて、通電時間を増加する変動幅を決定してもよい。例えば、差分と通電時間の変動幅とのマップを用いて、通電時間の変動幅を決定する。この場合、気流Ｆの状態に応じて２次巻線５１ｂに発生される点火エネルギを増加させることができ、気筒１１の着火性を改善するとともに、複数の気筒１１の着火性のばらつきを改善する効果を高めることができる。

　上記において、Ｓ２５で通電時間の補正を実施すると判定した回数（判定回数）を求め、その判定回数が所定回数以上の場合に、Ｓ２６で補正実施フラグがオンにされるようにしてもよい。この場合、気筒１１における放電波形の波形パラメータのばらつきの影響を抑えることができる。

　上記では、エンジンが複数の気筒１１を備える場合において、気筒１１ごとの着火性のばらつきを改善する例を示したが、エンジンが単気筒の場合においても、当該気筒１１の気流が弱気流の場合には着火性が低下してしまう。そこでエンジンが単気筒の場合においても上記の図８，９の処理が実施されることで、当該気筒１１における着火性の水準を所定以上に維持することができる。

　エンジンが、通常燃焼（ストイキ燃焼）と希薄燃焼とを実施する場合において、希薄燃焼が実施される場合に上記処理を実施し、通常燃焼が実施される際に上記処理が実施されないようにしてもよい。

　放電パラメータとして、放電継続期間Ｐと放電維持電圧Ｑの両方が取得されてもよい。

　上記では、放電パラメータと閾値との比較により通電時間の補正を実施するか否かを判定する例を示した。これ以外にも、多気筒エンジンにおいては、気筒１１ごとの放電パラメータを相互に比較して、各気筒１１における１次巻線５１ａの通電時間を増加させるか否かを判定してもよい。例えば、気筒１１の放電継続期間Ｐが第１時間であり、他の気筒１１の放電継続期間Ｐが第１時間よりも短い第２時間である場合には、前記放電継続期間Ｐが第１時間である気筒１１における通電時間が増量される。同様に、ある気筒１１の放電維持電圧Ｑが第１電圧であり、他の気筒１１の放電維持電圧Ｑが第１電圧よりも大きい第２電圧である場合において、放電維持電圧Ｑが第１電圧の気筒１１における通電時間が増量補正されるようにしてもよい。

　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims

　１次巻線（５１ａ）及び２次巻線（５１ｂ）を備え、前記１次巻線の１次電流を遮断することにより前記２次巻線に点火エネルギを発生させる点火コイル（５１）と、
　対向電極（４１，４２）間のギャップ（Ｇ）に前記点火エネルギにより火花放電を形成し、エンジンの燃焼室（１１ａ）内で燃料と空気の混合気を着火する点火プラグ（４０）と、を備える点火システムに適用され、
　前記１次電流の遮断後における前記火花放電の放電波形を示す放電パラメータを取得する放電パラメータ取得部（５０、Ｓ２３）と、
　前記放電パラメータに基づいて、前記点火コイルの前記１次巻線に通電時間を設定する通電時間設定部（５０、Ｓ１２）と、
　前記通電時間設定部により設定された通電時間で前記１次巻線を通電して点火エネルギを制御する制御部（５０）と、
を備えるエンジンの点火制御装置。
　前記放電パラメータ取得部は、前記放電パラメータとして、前記１次電流の遮断後に前記ギャップに放電電流が流れる期間である放電継続期間を取得し、
　前記通電時間設定部は、前記放電継続期間が第１時間である場合に、それよりも短い第２時間である場合に比べて前記通電時間を増量する請求項１に記載のエンジンの点火制御装置。
　前記放電パラメータ取得部は、前記放電パラメータとして、前記１次電流の遮断後に前記火花放電を維持するための電圧である放電維持電圧を取得し、
　前記通電時間設定部は、前記放電維持電圧が第１電圧である場合に、それよりも大きい第２電圧である場合に比べて前記通電時間を増量する請求項１又は２に記載のエンジンの点火制御装置。
　前記通電時間設定部は、前記１次電流の遮断後に前記ギャップに放電電流が流れる期間である放電継続期間が所定の第１閾値以上の場合又は火花放電を維持するための電圧である放電維持電圧が所定の第２閾値以下の場合には、エンジンの運転状態に応じて決定される１次巻線の基本通電時間に対して通電時間を所定の変動幅で増量する請求項２又は３に記載のエンジンの点火制御装置。
　前記エンジンの運転負荷を検出する運転負荷検出部（５０、Ｓ１４、Ｓ１５）を備え、
　前記通電時間設定部は、前記エンジンの運転負荷が所定以上の際に、前記１次巻線の通電時間を増量する請求項４に記載のエンジンの点火制御装置。
　前記エンジンは、複数の気筒を備える多気筒エンジンであり、
　前記放電パラメータ取得部は、気筒ごとに前記放電パラメータを取得し、
　前記通電時間設定部は、気筒ごとの前記放電パラメータに基づいて、気筒ごとの前記１次巻線の通電時間を設定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジンの点火制御装置。