WO2015156341A1 - 点火装置および点火システム - Google Patents

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WO2015156341A1
WO2015156341A1 PCT/JP2015/061057 JP2015061057W WO2015156341A1 WO 2015156341 A1 WO2015156341 A1 WO 2015156341A1 JP 2015061057 W JP2015061057 W JP 2015061057W WO 2015156341 A1 WO2015156341 A1 WO 2015156341A1
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ignition
secondary current
circuit
current command
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竹田　俊一
丹羽　三信
尚治 森田
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株式会社デンソー
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Definitions

  • the present invention relates to an ignition device and an ignition system used for an internal combustion engine.
  • the energy input circuit inputs electric energy from the negative side of the primary coil before the spark discharge (hereinafter referred to as main ignition) started by a so-called full transistor type ignition circuit disappears, and 2 in the same direction as the main ignition.
  • the spark discharge generated as the main ignition is continued for an arbitrary period by continuously supplying the next current.
  • the spark discharge that is continued by the energy input circuit that is, the spark discharge following the main ignition is referred to as a continuous spark discharge. Further, a period in which the continuous spark discharge continues is called a discharge continuation period.
  • the energy input circuit controls the primary current during the discharge duration to adjust the secondary current and maintain the spark discharge.
  • the energy input circuit controls the primary current during the discharge duration to adjust the secondary current and maintain the spark discharge.
  • the ignition device 100 shown in FIG. 14 includes a main ignition circuit 102 that causes main ignition based on a full transistor to occur in the spark plug 101, and an energy input circuit 103 that causes the main ignition to continue with the same polarity to generate continuous spark discharge. .
  • the main ignition circuit 102 When the switching element 104 is turned on, the main ignition circuit 102 causes a positive primary current to flow from the in-vehicle battery 105 to the primary coil 106 to store magnetic energy, and when the switching element 104 is turned off, the magnetic energy is generated by electromagnetic induction. Is converted into electric energy to generate a high voltage in the secondary coil 107 to cause main ignition.
  • the energy input circuit 103 boosts the voltage of the in-vehicle battery 105 in the booster circuit 108 and stores the boosted voltage in the capacitor 109. At the same time, the electric energy stored in the capacitor 109 is transferred to the negative side of the primary coil 106 by turning on and off the switching element 110. throw into.
  • the 14 includes a feedback circuit 111 that detects a secondary current and feeds it back to the energy input circuit 103.
  • the feedback circuit 111 supplies the detected secondary current to the driver circuit of the energy input circuit 103. provide feedback.
  • an upper limit and a lower limit threshold for the secondary current are set, and a feedback signal corresponding to the comparison between the detected value and the upper limit and the lower limit threshold is synthesized and the energy input circuit 103 is synthesized. Is output.
  • the amount of energy input can be controlled according to the operating state of the engine.
  • the gas flow rate in the cylinder is high (when the engine is running at high speed)
  • it is necessary to input high energy in a short period of time in order to continue the discharge and the gas flow rate inside the cylinder is low (when the engine is running at low speed).
  • the amount of energy input cannot be controlled, for example, when it is necessary to input high energy in a short period of time, or when it is preferable to input low energy over a long period of time, it is unnecessary. In some cases, power consumption may increase.
  • a conventional ignition device that does not include an energy input circuit
  • multiple discharge that repeatedly generates main ignition based on a full transistor by a circuit equivalent to the main ignition circuit is known as a technique for continuing spark discharge.
  • the conventional ignition device which performs multiple discharge has a primary coil based on the command signal (ignition signal IGt and discharge continuation signal IGw) given from ECU (abbreviation of engine control unit) which is the center of engine control. Energize control.
  • the ignition signal IGt is a signal for instructing the start timing of multiple discharge
  • the discharge continuation signal IGw is a signal for instructing a period of multiple discharge (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to cause an excess or deficiency in the amount of energy input from an energy input circuit to an ignition coil in an ignition device for an internal combustion engine that performs continuous spark discharge. It is to suppress.
  • a first aspect of the ignition device is for an internal combustion engine, and includes the following main ignition circuit, energy input circuit, feedback circuit, and secondary current command circuit.
  • the main ignition circuit performs energization control of the primary coil of the ignition coil to cause spark discharge in the spark plug.
  • the energy input circuit performs energization control of the primary coil during the spark discharge started by the operation of the main ignition circuit, and continuously supplies a secondary current in the same direction to the secondary coil of the ignition coil.
  • the spark discharge started by the operation of the ignition circuit is continued.
  • the feedback circuit detects the secondary current and feeds it back to the energy input circuit.
  • the secondary current command circuit receives an input of a secondary current command signal indicating a command value of the secondary current from another control device.
  • the command value of the secondary current is obtained according to the engine parameter indicating the operating state of the internal combustion engine.
  • the feedback circuit outputs a control signal for performing energization control of the primary coil according to the result of comparing the command value of the secondary current output from the secondary current command circuit and the detected value of the secondary current. Output to the energy input circuit.
  • a discharge continuation signal for operating the energy input circuit is output from the control device to the ignition device, and the energy input circuit is connected to the primary coil while the discharge continuation signal is input.
  • Energization control is performed.
  • the secondary current command signal and the discharge continuation signal are output from the control device to the ignition device through different signal lines.
  • the secondary current command signal is output from the control device to the ignition device using a signal line.
  • the secondary current command circuit grasps the command value of the secondary current according to the potential of the signal line.
  • one numerical value can be selected from two numerical values as the command value of the secondary current by high / low of one signal line. For this reason, if two numerical values are prepared as the command value for the secondary current, if the excess and deficiency of the energy amount in the continuous spark discharge can be sufficiently suppressed, the ignition device can be secondary with only one signal line. The current command value can be grasped.
  • the secondary current command signal is designated as an analog voltage signal.
  • the ignition device is given a command value of the secondary current as a continuous numerical value. For this reason, control according to the operating state of the internal combustion engine can be further achieved.
  • the control device transmits an ignition signal for operating the main ignition circuit as a pulse signal to the ignition device, a discharge continuation signal for operating the energy input circuit, And a combined signal transmission unit that generates a combined signal including the secondary current command signal and transmits the combined signal to the ignition device.
  • the composite signal IGwa is a pulse signal that rises at the same time as the ignition signal rise timing P1 or after the timing P1.
  • the composite signal is a second order signal due to the time difference between the rise timing Pa of the composite signal and the rise timing P1 of the ignition signal.
  • the current command value is instructed, and the period from the timing P3 after a predetermined time from the ignition signal falling timing P2 to the start and the period from the combined signal falling timing P4 to the end is instructed as the period to continue the continuous spark discharge. .
  • line between a control apparatus and an ignition device can be decreased.
  • the combined signal transmission unit multiplexes at least two cylinders of the combined signal for each cylinder and transmits the multiplexed signal to the ignition device.
  • the signal line between the control device and the ignition device can be further reduced.
  • the block diagram of an ignition device is shown (Example 1).
  • A) shows the block diagram of a secondary current command circuit (Example 1).
  • B) shows the table
  • Example 1 which shows the time chart which shows operation
  • A) shows the time chart which shows transition of the secondary current when it is necessary to input high energy in a short period (Example 1)
  • the block diagram of an ignition device is shown (Example 2).
  • A) shows the block diagram of a secondary current command circuit (Example 2).
  • (b) shows the table
  • the block diagram of an ignition system is shown (Example 3).
  • Example 3) which shows the time chart which shows the ignition signal IGt, the synthetic
  • Example 3) which shows the time chart which shows the ignition signal IGt, the synthetic
  • (A) shows the block diagram of a secondary current command circuit (Example 3).
  • B) shows the table
  • Example 4 The schematic of an ignition system is shown (Example 4).
  • the block diagram of an ignition system is shown (Example 4).
  • Example 4 which shows the time chart of ignition signal IGt and synthetic
  • the block diagram of an ignition device is shown (reference example).
  • the ignition device 1 is mounted on a spark ignition engine for running a vehicle, and ignites an air-fuel mixture in a combustion chamber at a predetermined ignition timing.
  • An example of the engine is a direct injection engine capable of lean combustion using gasoline as fuel, and includes a swirl flow control means for generating a swirl flow of an air-fuel mixture such as a tumble flow or a swirl flow in a cylinder.
  • the ignition device 1 is controlled to perform continuous spark discharge following the main ignition.
  • the ignition device 1 is a DI (direct ignition) type that uses an ignition coil 3 corresponding to each ignition plug 2 of each cylinder. Further, the ignition device 1 controls the primary coil 5 of the ignition coil 3 based on signals such as an ignition signal IGt and a discharge continuation signal IGw given from an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU 4) that forms the center of engine control.
  • ECU 4 an electronic control unit
  • the energization control is performed, and the electric energy generated in the secondary coil 6 of the ignition coil 3 is controlled by energizing the primary coil 5 to control the spark discharge of the spark plug 2.
  • the ECU 4 is mounted on the vehicle from various sensors that detect the operating state and control state of the engine (warm-up state, engine rotational speed, engine load, presence / absence of lean combustion, degree of swirling flow, etc.). A signal is input.
  • the ECU 4 also includes an input circuit that processes an input signal, a CPU that performs control processing and arithmetic processing related to engine control based on the input signal, and various types of data stored and held such as data and programs necessary for engine control. And an output circuit for outputting signals necessary for engine control based on the processing results of the memory and CPU. Then, the ECU 4 generates and outputs an ignition signal IGt and a discharge continuation signal IGw corresponding to engine parameters acquired from various sensors.
  • the ignition device 1 includes a main ignition circuit 8 that generates main ignition based on a full transistor, an energy input circuit 9 that continues a spark discharge generated as main ignition as a continuous spark discharge by adding additional electric energy, And a feedback circuit 10 that detects the secondary current and feeds it back to the energy input circuit 9.
  • the main ignition circuit 8, the energy input circuit 9, and the feedback circuit 10 are accommodated in one case as an ignition circuit unit U, and the ignition plug 2, the ignition coil 3, and the ignition circuit unit U are provided in the same number as the number of cylinders. Installed for each cylinder.
  • the spark plug 2 has a well-known structure, and includes a center electrode connected to one end of the secondary coil 6 and a ground electrode grounded through an engine cylinder head or the like.
  • the generated electrical energy causes a spark discharge between the center electrode and the ground electrode.
  • the ignition coil 3 includes a primary coil 5 and a secondary coil 6, and a current (secondary current) is supplied to the secondary coil 6 by electromagnetic induction in accordance with increase / decrease of a current (primary current) flowing through the primary coil 5. It is a well-known structure that generates
  • the first end of the primary coil 5 is connected to the plus electrode of the in-vehicle battery 12 via an ignition switch or the like, and the second end of the primary coil 5 is grounded via the ignition switching unit 13 of the main ignition circuit 8.
  • an energy input circuit 9 is connected to the second end of the primary coil 5 in parallel with a line grounded via the ignition switching unit 13.
  • the first end of the secondary coil 6 is connected to the center electrode of the spark plug 2 as described above, and the second end of the secondary coil 6 is connected to the feedback circuit 10.
  • the second end of the secondary coil 6 is connected to the feedback circuit 10 through a first diode 14 that limits the direction of the secondary current to one direction.
  • the main ignition circuit 8 causes the primary coil 5 to store energy by turning on and off the ignition switching unit 13 and generates a high voltage in the secondary coil 6 using the energy stored in the primary coil 5 to ignite. Main ignition is caused to the plug 2.
  • the main ignition circuit 8 includes an ignition switching unit 13 for intermittently energizing the primary coil 5.
  • the main ignition circuit 8 applies the voltage of the vehicle-mounted battery 12 to the primary coil 5 and energizes the positive primary current by turning on the ignition switching unit 13 during a period when the ignition signal IGt is given from the ECU 4.
  • the magnetic energy is stored in the primary coil 5. Thereafter, when the ignition switching unit 13 is turned off, the main ignition circuit 8 converts magnetic energy into electric energy by electromagnetic induction and generates a high voltage in the secondary coil 6 to cause main ignition.
  • the ignition switching unit 13 is a power transistor (for example, an insulated gate bipolar transistor or a MOS transistor), a thyristor, or the like. Further, the ignition signal IGt is a signal for instructing a period during which the primary coil 5 stores magnetic energy in the main ignition circuit 8 and an ignition start timing.
  • the energy input circuit 9 includes the following booster circuit 15 and an input energy control unit 16.
  • the booster circuit 15 boosts the voltage of the in-vehicle battery 12 and stores it in the capacitor 18 during a period when the ignition signal IGt is given from the ECU 4.
  • the input energy control unit 16 inputs the electric energy stored in the capacitor 18 to the negative side (ground side) of the primary coil 5.
  • the booster circuit 15 includes a choke coil 19, a booster switching unit 20, a booster driver circuit 21, and a second diode 22.
  • the boosting switching unit 20 is, for example, a MOS transistor.
  • one end of the choke coil 19 is connected to the plus electrode of the in-vehicle battery 12, and the energization state of the choke coil 19 is interrupted by the boosting switching unit 20.
  • the boosting driver circuit 21 supplies a control signal to the boosting switching unit 20 to turn on and off the boosting switching unit 20, and the magnetic energy stored in the choke coil 19 by the on / off operation of the boosting switching unit 20. Is charged as electrical energy by the capacitor 18.
  • the boosting driver circuit 21 is provided so as to repeatedly turn on and off the boosting switching unit 20 in a predetermined cycle during a period when the ignition signal IGt is given from the ECU 4.
  • the second diode 22 prevents the electrical energy stored in the capacitor 18 from flowing back to the choke coil 19 side.
  • the input energy control unit 16 includes the following input switching unit 24, input driver circuit 25, and third diode 26.
  • the input switching unit 24 is, for example, a MOS transistor.
  • the input switching unit 24 turns on / off the electric energy stored in the capacitor 18 from the negative side to the primary coil 5, and the input driver circuit 25 gives a control signal to the input switching unit 24. To turn it on and off.
  • the making driver circuit 25 controls the electric energy to be inputted from the capacitor 18 to the primary coil 5 by turning on and off the making switching unit 24, thereby instructing the secondary current in the period in which the discharge continuation signal IGw is given.
  • the discharge continuation signal IGw is a signal for instructing a period during which the continuous spark discharge is continued. More specifically, the on / off switch 24 is repeatedly turned on and off to cause the primary coil 5 to be electrically connected to the primary coil 5. This is a signal for instructing a period during which energy is input.
  • the third diode 26 prevents the backflow of current from the primary coil 5 to the capacitor 18.
  • the feedback circuit 10 detects the secondary current and feeds it back to the input energy control unit 16 of the energy input circuit 9.
  • the feedback circuit 10 is provided with a secondary current detection resistor 28 for detecting a secondary current, and the detected value of the secondary current is converted into a voltage by the secondary current detection resistor 28 and output. .
  • the ignition device 1 includes a secondary current command circuit 30 that receives an input of a secondary current command signal IGa indicating a command value of a secondary current from the ECU 4.
  • the secondary current command circuit 30 of the first embodiment is provided for each cylinder and is included in the ignition circuit unit U. However, only one secondary current command circuit 30 may be provided separately from the ignition circuit unit U for all cylinders.
  • the secondary current command signal IGa is transmitted from the ECU 4 to the ignition device 1 by three signal lines L1 to L3 different from the signal lines for outputting the ignition signal IGt and the discharge continuation signal IGw. Is output.
  • the ECU 4 obtains engine parameters indicating the operating state of the internal combustion engine from various sensors, obtains a command value of the secondary current according to the engine parameters, and synthesizes and outputs the secondary current command signal IGa.
  • the ECU 4 selects one numerical value as a secondary current command value from a plurality of preset numerical values according to the engine parameter. Further, the ECU 4 sets the mode of the secondary current command signal IGa corresponding to each numerical value by a combination of potentials (high / low) of the signal lines L1 to L3.
  • the ECU 4 has set three numerical values of 200 mA, 150 mA, and 100 mA as secondary current command values (see FIG. 2B).
  • the mode of the secondary current command signal IGa is set to, for example, the signal line L1: low, the signal line L2: low, and the signal line L3: low.
  • the signal line L1: high, the signal line L2: low, and the signal line L3: low are set.
  • 100 mA is selected, the signal line L1: high, the signal line L2: high, and the signal line L3: low are set.
  • the secondary current command circuit 30 includes three waveform shaping units 32 that remove noise from the respective logic signals of the signal lines L1 to L3, and a command value that outputs a potential corresponding to the mode of the secondary current command signal IGa. And an output unit 33 (see FIG. 2A).
  • the command value output unit 33 one resistor R0 and a parallel unit 34 in which the four resistors R1 to R4 are parallel to each other form a series, and the potential at the connection unit 35 between the resistor R0 and the parallel unit 34 is set. Output as command value.
  • the switching elements Tr1 to Tr3 are respectively incorporated in the branches into which the resistors R1 to R3 are incorporated.
  • the switching elements Tr1 to Tr3 are incorporated in series with the resistors R1 to R3, respectively.
  • the switching elements Tr1 to Tr3 are, for example, bipolar transistors. Then, the high / low of the signal lines L1 to L3 are inputted to the respective bases of the switching elements Tr1 to Tr3 without logical conversion, and the switching elements Tr1 to Tr3 correspond to the high / low of the signal lines L1 to L3. Turn on and off.
  • the secondary current command circuit 30 can select and output the secondary current command value from 200 mA, 150 mA, and 100 mA according to the mode of the secondary current command signal IGa.
  • the feedback circuit 10 is provided with a comparator 36 (see FIG. 1).
  • the comparator 36 includes a secondary current command value indicated as a potential of the connection portion 35 and a secondary current detection resistor. The detected value of the secondary current converted into a voltage is input. Then, the comparator 36 outputs a signal corresponding to the comparison result between the command value and the detected value to the input driver circuit 25.
  • the input driver circuit 25 uses the signal output from the comparator 36 for input.
  • the switching unit 24 is turned on / off.
  • IGt represents the input state of the ignition signal IGt as high / low
  • IGw represents the input state of the discharge continuation signal IGw as high / low
  • ignition switch and “turn-on switch” represent ON / OFF of the ignition switching unit 13 and the switch-in switching unit 24, respectively
  • I1 represents a primary current (a current value flowing through the primary coil 5).
  • I2 represents a secondary current (a current value flowing through the secondary coil 6).
  • the ignition switching unit 13 When the ignition signal IGt switches from low to high (see time t01), during the period when the ignition signal IGt is high, the ignition switching unit 13 is kept on and positive primary current flows, and the primary coil 5 Magnetic energy is stored in In addition, the boosting switching unit 20 repeats on / off to perform a boosting operation, and the boosted electrical energy is stored in the capacitor 18.
  • the ignition switching unit 13 is turned off, and the energized state of the primary coil 5 is suddenly cut off. Thereby, the magnetic energy stored in the primary coil 5 is converted into electric energy, a high voltage is generated in the secondary coil 6, and main ignition is started in the spark plug 2. After the main ignition is started in the spark plug 2, the secondary current attenuates in a substantially triangular wave shape (see the dotted line I2). Then, the discharge continuation signal IGw switches from low to high before the secondary current reaches the lower limit threshold (see time t03).
  • the on / off switching unit 24 When the discharge continuation signal IGw switches from low to high, the on / off switching unit 24 is controlled to be turned on / off, and the electric energy stored in the capacitor 18 is sequentially applied to the negative side of the primary coil 5 and the primary current is It flows from the primary coil 5 toward the plus electrode of the in-vehicle battery 12. More specifically, each time the input switching unit 24 is turned on, a primary current from the primary coil 5 toward the positive electrode of the in-vehicle battery 12 is added, and the primary current increases to the negative side (time). (See t03 to t04.)
  • a secondary current in the same direction as the secondary current due to the main ignition is sequentially added to the secondary coil 6, and the secondary current changes so as to substantially match the command value.
  • the on / off control of the input switching unit 24 allows the secondary current to continuously flow to such an extent that the spark discharge can be maintained. As a result, if the ON state of the discharge continuation signal IGw continues, continuous spark discharge is maintained in the spark plug 2.
  • the energization control of the primary coil 5 by the energy input circuit 9 is performed based on the secondary current substantially indicating the amount of energy input and the energy input period.
  • the ECU 4 controls the energy input amount and the energy input period by the energy input circuit 9 by outputting the discharge continuation signal IGw and the secondary current command signal IGa to the ignition device 1.
  • the ECU 4 sets a command value for the secondary current corresponding to the amount of energy input and a command value for the energy input period according to the engine parameters (that is, according to the operating state of the engine).
  • the engine parameters that is, according to the operating state of the engine.
  • the command value of the secondary current is set to 200 mA, and the energy input period is 0.
  • the command value of the secondary current is set to 100 mA, and the energy input period is set to 0.5 to 0.8 ms.
  • the ignition device 1 includes a secondary current command circuit 30 that receives an input of the secondary current command signal IGa from the ECU 4, and the feedback circuit 10 commands the secondary current output from the secondary current command circuit 30.
  • a control signal for performing energization control of the primary coil 5 is output to the energy input circuit 9 according to the result of comparing the value and the detected value of the secondary current.
  • ECU4 calculates
  • the secondary current substantially representing the amount of energy input from the energy input circuit 9 to the ignition coil 3 can be controlled in accordance with the operating state of the engine. For this reason, in the ignition device 1 that performs the continuous spark discharge, it is possible to suppress an excess or deficiency in the amount of energy input from the energy input circuit 9 to the ignition coil 3.
  • the signal lines L1 to L3 for the secondary current command signal IGa are provided separately from the signal lines for the discharge continuation signal IGw.
  • the circuit configuration can be simplified and the secondary current command signal IGa and the discharge continuation signal IGw can be set independently.
  • the secondary current command signal IGa is output from the ECU 4 to the ignition device 1 using the three signal lines L1 to L3.
  • the secondary current command circuit 30 grasps the command value of the secondary current according to the combination of the potentials of the signal lines L1 to L3. As a result, a different numerical value can be set for each high / low combination of the signal lines L1 to L3 as the secondary current command value. For this reason, the freedom degree of selection of the command value of secondary current can be raised.
  • the secondary current command signal IGa is output from the ECU 4 to the ignition device 1 through the two signal lines L1 and L2, as shown in FIG. Further, as in the first embodiment, the ECU 4 sets the mode of the secondary current command signal IGa by a combination of potentials (high / low) of the signal lines L1 and L2.
  • the ECU 4 has set four numerical values of 200 mA, 150 mA, 100 mA, and 50 mA as secondary current command values (see FIG. 6B).
  • the mode of the secondary current command signal IGa is set to, for example, the signal line L1: high, the signal line L2: high, and 150 mA is selected.
  • the line L1: high, the signal line L2: low, and 100 mA is selected, the signal line L1: low, the signal line L2: high, and when 50 mA is selected, the signal line L1: low, the signal line L2 : Set to low.
  • the number of waveform shaping sections 32 is two because the number of signal lines is reduced from three in the first embodiment to two (see FIG. 6A). .
  • the circuit configuration of the command value output unit 33 is the same as that of the first embodiment, but the control signals inputted to the switching elements Tr1 to Tr3 are different from the first embodiment in that the high / low of the signal lines L1 and L2 are logically changed. It is converted.
  • the secondary current command circuit 30 includes a logic conversion unit 38 that logically converts the mode of the secondary current command signal IGa.
  • the logic conversion unit 38 includes three AND circuits 39A to 39C, three OR circuits 40A to 40C, and four NOT circuits 41A to 41D.
  • the AND circuit 39A outputs a logical product of the signal of the signal line L1 and the signal obtained by inverting the signal of the signal line L2 by the NOT circuit 41A.
  • the AND circuit 39B outputs a logical product of a signal obtained by inverting the signal on the signal line L1 by the NOT circuit 41B and the signal on the signal line L2.
  • the AND circuit 39C outputs a logical product of a signal obtained by inverting the signal on the signal line L1 by the NOT circuit 41C and a signal obtained by inverting the signal on the signal line L2 by the NOT circuit 41D.
  • the OR circuit 40A outputs a logical sum of the output signal of the AND circuit 39A and the output signal of the AND circuit 39B.
  • the OR circuit 40B outputs a logical sum of the output signal of the OR circuit 40A and the output signal of the AND circuit 39C.
  • the OR circuit 40C outputs a logical sum of the output signal of the AND circuit 39B and the output signal of the AND circuit 39C.
  • the output signal of the OR circuit 40B is input to the base of the switching element Tr1
  • the output signal of the OR circuit 40C is input to the base of the switching element Tr2
  • the output signal of the AND circuit 39C is input to the base of the switching element Tr3. Entered.
  • the secondary current command circuit 30 can select and output the secondary current command value from 200 mA, 150 mA, 100 mA, and 50 mA according to the mode of the secondary current command signal IGa.
  • the secondary current command circuit 30 of the above embodiment receives the input of the secondary current command signal IGa through two or three signal lines, and selects one numerical value from three or four different numerical values.
  • the secondary current command signal IGa may be received by four or more signal lines, and one numerical value out of five or more different numerical values may be received.
  • the command value of the secondary current may be grasped by selecting.
  • only one signal line may be used, and in this case, one numerical value can be selected from two numerical values as the command value of the secondary current by high / low of one signal line. For this reason, if two numerical values are prepared as secondary current command values, the excess and deficiency of the energy amount in the continuous spark discharge can be sufficiently suppressed. The command value of the next current can be grasped.
  • the secondary current command circuit 30 of the above embodiment receives the input of the secondary current command signal IGa as a combination of high / low logic signals, but the secondary current command signal IGa is an analog voltage signal.
  • the input of the secondary current command signal IGa may be received by a single signal line.
  • Example 3 With reference to FIGS. 7 to 10 (a) and 10 (b), the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functional objects.
  • the ignition device 1 and the ECU 4 control device for the ignition device 1 are collectively referred to as an ignition system.
  • the ECU 4 includes an ignition signal transmission unit 4a and a combined signal transmission unit 4b described below.
  • the ignition signal transmission unit 4a transmits the ignition signal IGt to the ignition device 1 as a pulse signal.
  • the ignition signal IGt indicates the start time t01 of the period in which the primary coil 5 stores magnetic energy in the main ignition circuit 8 at the pulse rising timing P1, and the ignition start time t02 (stores magnetic energy). This is also the end of the period to be performed) at the pulse fall timing P2. That is, the period ⁇ Q1 during which the ignition signal IGt is high is a period in which magnetic energy is stored.
  • the composite signal transmission unit 4 b generates a composite signal IGwa including the discharge continuation signal IGw and the secondary current command signal IGa and transmits the composite signal IGwa to the ignition device 1. That is, the composite signal IGwa is generated in the ECU 4 as a signal including information necessary for driving the energy input circuit 9 (information included in the discharge continuation signal IGw and the secondary current command signal IGa).
  • the composite signal IGwa is a pulse signal that rises with a delay from the rising timing P1 of the ignition signal IGt.
  • the synthesized signal IGwa indicates a command value for the secondary current by a time difference ⁇ Q3 between the rising timing Pa of the synthesized signal IGwa and the rising timing P1 of the ignition signal IGt. That is, the command value of the secondary current is instructed by the phase difference between the ignition signal IGt and the combined signal IGwa.
  • the combined signal IGwa has a period ⁇ Q2 in which the start timing P3 after a predetermined time from the falling timing P2 of the ignition signal IGt and the end of the falling timing P4 of the combined signal IGwa ends. t03 to t04).
  • the timing P3 is generated inside the ignition circuit unit U (for example, an IGw signal extraction circuit 60 described later) based on the timing P2.
  • an IGw signal extraction circuit 60 is provided in addition to the secondary current command circuit 30 as a circuit for processing a signal from the ECU 4.
  • the IGw signal extraction circuit 60 receives the composite signal IGwa, extracts the discharge continuation signal IGw (a signal that rises at timing P3 and falls at timing P4), and transmits it to the input driver circuit 25.
  • the secondary current command circuit 30 receives the composite signal IGwa, extracts the secondary current command signal IGa, and outputs the secondary current command value to the comparator 36.
  • one of the three current values (100 mA, 150 mA, 200 mA) is selected as the secondary current command value in accordance with the operating state or the like.
  • one of the three patterns (patterns 1 to 3) in which ⁇ Q3 is 0 ms, 1 ms, and 2 ms is selected as the synthesized signal IGwa.
  • the current command value differs depending on each pattern, and information indicating which pattern is selected is extracted as the secondary current command signal IGa.
  • the secondary current command value for pattern 1 is 200 mA
  • the secondary current command value for pattern 2 is 150 mA
  • the secondary current command value for pattern 3 is 100 mA. Therefore, the combined signal transmission unit 4b selects one of the patterns 1 to 3 according to a desired secondary current command value and outputs it to the secondary current command circuit 30.
  • the secondary current command circuit 30 extracts information as to which pattern is selected as the secondary current command signal IGa.
  • the secondary current command circuit 30 of this embodiment includes delay circuits 63 and 64, D-type flip-flops 65 and 66, an analog output circuit 67, and the like.
  • Delay circuits 63 and 64 are connected in parallel, and each receives an ignition signal IGt.
  • the delay circuit 63 is a circuit that obtains a signal E1 obtained by delaying the ignition signal IGt by 0.5 ms.
  • the delay circuit 64 is a circuit that obtains a signal E2 obtained by delaying the ignition signal IGt by 1.5 ms.
  • the signal E1 enters the D terminal of the D-type flip-flop 65.
  • the signal E2 enters the D terminal of the D-type flip-flop 66.
  • the composite signal IGwa is input to the CK terminals (clocks) of the D-type flip-flops 65 and 66, respectively.
  • the composite signal IGwa is pattern 1
  • the levels of the signal E1 and the signal E2 at 0 ms are output from the Q terminals of the D-type flip-flops 65 and 66, respectively. That is, the signal F1 output from the Q terminal of the D-type flip-flop 65 is low, and the signal F2 output from the Q terminal of the D-type flip-flop 66 is low.
  • the levels of the signal E1 and the signal E2 at 1 ms are output from the Q terminals of the D-type flip-flops 65 and 66, respectively. That is, the signal F1 output from the Q terminal of the D-type flip-flop 65 is high, and the signal F2 output from the Q terminal of the D-type flip-flop 66 is low.
  • the levels of the signal E1 and the signal E2 at 2 ms are output from the Q terminals of the D-type flip-flops 65 and 66, respectively. That is, the signal F1 output from the Q terminal of the D flip-flop 65 is high, and the signal F2 output from the Q terminal of the D flip-flop 66 is high.
  • the analog output circuit 67 includes resistors 70 to 72 connected in parallel and switching elements Tra and Trb connected in series to the resistors 70 and 71, respectively.
  • the switching element Tra is turned on when the signal F1 from the D-type flip-flop 65 is a high output, and turned off when the signal F1 is a low output.
  • the switching element Trb is turned on when the signal F2 from the D-type flip-flop 66 is a high output, and turned off when the signal F2 is a low output.
  • the resistors 70 to 72 have an analog output of 200 mA when both the switching element Tra and the switching element Trb are OFF, 150 mA when only the switching element Tra is ON, and 100 mA when both the switching element Tra and the switching element Trb are ON. As shown, the resistance value is set. Accordingly, the secondary current command signal IGa, which is an instruction signal for selecting one current value from the three current values and outputting it to the energy input circuit 11, is extracted as signals F1 to F2, and the actual secondary current command value is obtained. Are output from the signals F1 to F2 via the analog output circuit 67.
  • the circuit configuration using the D-type flip-flops 65 and 66 is an example of a circuit that extracts the secondary current command signal IGa from the combined signal IGwa, and is not limited to this circuit configuration.
  • the command value of the secondary current is indicated by the time difference ⁇ Q3 between the rising timing Pa of the composite signal IGwa and the rising timing P1 of the ignition signal IGt. That is, the secondary current command value is instructed in the vicinity of the start time of the period for storing magnetic energy. According to this, since the vicinity of the start timing of the period in which the magnetic energy is stored is not affected by the ignition noise due to the discharge, the secondary current command value can be easily read.
  • Example 4 The fourth embodiment will be described with a focus on differences from the third embodiment with reference to FIGS.
  • the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same functional objects.
  • the combined signal transmission unit 4b multiplexes all cylinders of the combined signal IGwa for each cylinder and transmits the multiplexed signal to the ignition device 1.
  • the engine of this embodiment is a four-cylinder engine.
  • # 1 is assigned to the signal of the first cylinder
  • # 2 is assigned to the signal of the second cylinder
  • # 3 is assigned to the signal of the third cylinder
  • # 4 is assigned to the signal of the fourth cylinder.
  • the ECU 4 transmits to the ignition device 1 a multiplexed signal IGWc in which the combined signals IGwa # 1 to IGwa # 1 to 4 for each cylinder are multiplexed.
  • the multiplexed signal IGWc multiplexes the pulses of the combined signals IGwa # 1 to IGwa # 1 to cylinder 4 for each cylinder in a time division manner, that is, the ignition signal IGt # for one cylinder.
  • This is a signal for sequentially outputting pulses P # 1 to P4 corresponding to the synthesized signals IGwa # 1 to IGwa # 1 to cylinder 4 in accordance with the output order of 1 to 4.
  • the multiplexed signal IGWc is transmitted through one signal line.
  • the ignition signal transmission unit 4a generates an ignition signal IGt for each cylinder, and transmits the ignition signals IGt # 1 to IGt # 1 to 4 to the ignition device 1 through separate signal lines (see FIG. 11).
  • the multiplexed signal IGWc is processed by a multiple signal processing unit 75 provided in the ignition device 1 and divided into cylinder-specific combined signals IGwa # 1 to IGwa # 1 to IGwa # 1-4.
  • the multiple signal processing unit 75 may be provided in the ignition circuit unit U of each cylinder, or as a common circuit for the ignition circuit unit U of each cylinder in the controller including the ignition circuit unit U of all cylinders. It may be provided on the side.
  • Multiplex signal processing unit 75 extracts combined signals IGwa # 1-4 for each cylinder from multiplexed signal IGWc, and outputs combined signals IGwa # 1-4 for each cylinder to secondary current command circuit 30 and IGw signal extraction circuit. 60.
  • An example of a method for extracting the combined signals IGwa # 1 to IGwa # 1 to IGwa # 1 from the multiplexed signal IGWc will be briefly described by taking the extraction of the combined signal IGwa # 1 as an example. For example, a timer pulse that is output high for a predetermined time from the rising of the ignition signal IGt # 1 is generated, and a pulse P # 1 corresponding to the combined signal IGwa # 1 is extracted by a logical product of the timer pulse and the multiplexed signal IGWc.
  • the signal processing in the secondary current command circuit 30 and the IGw signal extraction circuit 60 is the same as in the third embodiment.
  • signals for all cylinders are multiplexed.
  • any signal that multiplexes signals for at least two cylinders may be used.
  • the combination of signals to be multiplexed is preferably a combination at an ignition phase that can ensure a wide ignition interval (for example, the first cylinder and the fourth cylinder).
  • the ignition device 1 of the present invention is used for an engine capable of lean burn operation.
  • ignitability is caused by continuous spark discharge. Since improvement can be achieved, the present invention is not limited to application to an engine capable of lean combustion, and may be used for an engine that does not perform lean combustion.
  • the ignition device 1 of the present invention is used in a direct injection engine that directly injects fuel into the combustion chamber.
  • port injection that injects fuel to the intake upstream side (inside the intake port) of the intake valve. It may be used for a formula engine.
  • the ignition device 1 of the present invention is used for an engine that positively generates a swirl flow (such as a tumble flow or a swirl flow) of an air-fuel mixture in a cylinder.
  • a swirl flow such as a tumble flow or a swirl flow

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Abstract

　点火装置１は、２次電流指令信号ＩＧａの入力をＥＣＵ４から受ける２次電流指令回路３０を備え、フィードバック回路１０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、１次コイル５の通電制御を行うための制御信号をエネルギー投入回路９に出力する。また、ＥＣＵ４は、エンジンパラメータに応じた２次電流指令信号ＩＧａを出力する。これにより、エネルギー投入回路９から点火コイル３に投入されたエネルギー量を実質的に表す２次電流を、エンジンの運転状態に応じて制御することができる。このため、エネルギー投入回路９から点火コイル３へ投入するエネルギー量に過不足が生じるのを抑制することができる。

Description

点火装置および点火システム
　本発明は、内燃機関に用いられる点火装置および点火システムに関する。
　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、エネルギー投入回路がある。エネルギー投入回路は、いわゆるフルトランジスタ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。
　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１４を用いて説明する。
　図１４に示す点火装置１００は、フルトランジスタ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、主点火に同じ極性を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に蓄えると共に、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１４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。
　ここで、フィードバック回路１１１では、例えば、２次電流に対する上限および下限の閾値が設定されており、検出値、と上限および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エネルギー投入回路１０３に出力される。
　ところで、エネルギー投入回路により継続火花放電を継続させる場合、エンジンの運転状態に応じてエネルギーの投入量を制御可能とするのが好ましい。つまり、気筒内のガス流速が高い状態（エンジンの高回転時）では、放電継続のため、短期間で高いエネルギーを投入する必要があり、気筒内のガス流速が低い状態（エンジンの低回転時）では、着火機会増加のため、長期間にわたり低いエネルギーを投入するのが好ましい。このため、エネルギー投入量を制御することができない場合、例えば、高いエネルギーを短期間で投入する必要があるときにエネルギー量が不足したり、低いエネルギーを長期間にわたり投入するのが好ましいときに無用に消費電力が大きくなったりする可能性がある。
　なお、エネルギー投入回路を備えない従来の点火装置では、火花放電を継続させる技術として、主点火回路相当の回路によりフルトランジスタに基づく主点火を繰り返し生じさせる多重放電が公知である。そして、多重放電を行う従来の点火装置は、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）から与えられる指令信号（点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗ）に基づいて１次コイルを通電制御する。ここで、点火信号ＩＧｔは、多重放電の開始時期を指令する信号であり、放電継続信号ＩＧｗは多重放電の期間を指令する信号である（例えば、特許文献１、２参照）。
　しかし、上記のようにエネルギー投入回路によりエネルギーを投入する場合、従来と同様の点火信号ＩＧｔおよび放電継続信号ＩＧｗを用いると、放電継続信号ＩＧｗによりエネルギーの投入期間を指令することができるものの、エネルギー投入量を指令することはできない。このため、短期間で高いエネルギーを投入する必要があるときにエネルギー量が不足したり、長期間にわたり低いエネルギーを投入するときに無用に消費電力が大きくなったりする可能性がある。
特開２００８－１３８６３９号公報 特開２００９－０５２４３５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の点火装置において、エネルギー投入回路から点火コイルへ投入するエネルギー量に過不足が生じるのを抑制することにある。
　点火装置の第一の態様は、内燃機関用であり、次の主点火回路、エネルギー投入回路、フィードバック回路および２次電流指令回路を備える。
　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、フィードバック回路は、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。さらに、２次電流指令回路は、２次電流の指令値を示す２次電流指令信号の入力を別の制御装置から受ける。
　また、２次電流の指令値は、内燃機関の運転状態を示すエンジンパラメータに応じて求められる。そして、フィードバック回路は、２次電流指令回路から出力された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、１次コイルの通電制御を行うための制御信号をエネルギー投入回路に出力する。
　これにより、投入されたエネルギー量を実質的に表す２次電流を、内燃機関の運転状態に応じて制御することができる。このため、継続火花放電を行う内燃機関用の点火装置において、エネルギー投入回路から点火コイルへ投入するエネルギー量に過不足が生じるのを抑制することができる。
　点火装置の第二の態様は、制御装置から、エネルギー投入回路を動作させるための放電継続信号が点火装置に出力され、エネルギー投入回路は、放電継続信号が入力されている間、１次コイルの通電制御を行う。そして、２次電流指令信号と放電継続信号とは、互いに別の信号線により制御装置から点火装置に出力される。
　これにより、２次電流の指令値を別の制御装置から点火装置に与える場合に、回路構成を簡単にすることができる。
　点火装置の第三の態様は、２次電流指令信号は、信号線を用いて制御装置から点火装置に出力される。そして、２次電流指令回路は、信号線の電位に応じて２次電流の指令値を把握する。
　これにより、複数の信号線を用いる場合、２次電流の指令値として、信号線のハイ／ローの組合せごとに異なる数値を設定することができる。このため、２次電流の指令値の選択の自由度を高めることができる。
　また、信号線を１本のみ使用する場合、１本の信号線のハイ／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。このため、２次電流の指令値として２つの数値を準備しておけば継続火花放電におけるエネルギー量の過不足を充分に抑制することができる場合、点火装置は１本のみの信号線により２次電流の指令値を把握することができる。
　点火装置の第四の態様は、２次電流指令信号は、アナログの電圧信号として指示される。
　これにより、点火装置は、２次電流の指令値を連続的な数値として与えられる。このため、より一層、内燃機関の運転状態に応じた制御が可能になる。
　点火システムの第一の態様は、制御装置は、主点火回路を動作させるための点火信号をパルス信号として点火装置に送信する点火信号送信部と、エネルギー投入回路を動作させるための放電継続信号と２次電流指令信号とを含む合成信号を生成して点火装置に送信する合成信号送信部とを備える。
　合成信号ＩＧｗａは、点火信号の立ち上がりタイミングＰ１と同時もしくはタイミングＰ１から遅れて立ち上がるパルス信号であって、合成信号は、合成信号の立ち上がりタイミングＰａと点火信号の立ち上がりタイミングＰ１との時間差により、２次電流の指令値を指示し、点火信号の立ち下がりタイミングＰ２から所定時間後のタイミングＰ３を始期として、合成信号の立下りタイミングＰ４を終期とする期間を、継続火花放電を継続する期間として指示する。
　これにより、制御装置と点火装置との間の信号線を少なくすることができる。
　点火システムの第二の態様は、合成信号送信部は、気筒毎の合成信号の少なくとも２気筒分を多重化して点火装置に送信する。
　これにより、制御装置と点火装置との間の信号線をさらに少なくすることができる。
点火装置の構成図を示す（実施例１）。 （ａ）は、２次電流指令回路の構成図を示す（実施例１）。（ｂ）は、２次電流指令信号の態様を示す表を示す（実施例１）。 点火装置の動作を示すタイムチャートを示す（実施例１）。 （ａ）は、短期間で高いエネルギーを投入する必要があるときの２次電流の推移を示すタイムチャートを示す（実施例１）（ｂ）は、長期間にわたり低いエネルギーを投入するときの２次電流の推移を示すタイムチャートを示す（実施例１）。 点火装置の構成図を示す（実施例２）。 （ａ）は、２次電流指令回路の構成図を示す（実施例２）。(ｂ)は、２次電流指令信号の態様を示す表を示す（実施例２）。 点火システムの構成図を示す（実施例３）。 点火信号ＩＧｔ、合成信号ＩＧｗａ、放電継続信号ＩＧｗを示すタイムチャートを示す（実施例３）。 点火信号ＩＧｔ、合成信号ＩＧｗａ、信号Ｅ１、信号Ｅ２を示すタイムチャートを示す（実施例３）。 （ａ）は、２次電流指令回路の構成図を示す（実施例３）。（ｂ）は、２次電流指令回路の動作と２次電流指令値との対応を示す表を示す（実施例３）。 点火システムの概略図を示す（実施例４）。 点火システムの構成図を示す（実施例４）。 点火信号ＩＧｔおよび合成信号ＩＧｗａのタイムチャートを示す（実施例４）。 点火装置の構成図を示す（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、図２（ａ）および図２（ｂ）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、フルトランジスタ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およびフィードバック回路１０は、点火回路ユニットＵ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Ｕ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の第一端はイグニッションスイッチ等を介して車載バッテリ１２のプラス電極に接続され、１次コイル５の第二端は主点火回路８の点火用スイッチング部１３を介してアース接地される。さらに、１次コイル５の第二端には、点火用スイッチング部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の第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の第二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の第二端は、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部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部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部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部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部１３は、パワートランジスタ（例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、ＭＯＳ型トランジスタ）、サイリスタ等である。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部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部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部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部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はその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部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部２０に制御信号を与えて昇圧用スイッチング部２０をオンオフさせるものであり、昇圧用スイッチング部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部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部１６は、次の投入用スイッチング部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部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部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部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部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次電流を指令値に維持させる。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部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部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次電流検出抵抗２８が設けられており、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出力される。
　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は、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２次電流指令回路３０を備える。なお、実施例１の２次電流指令回路３０は、気筒ごとに設けられて点火回路ユニットＵに含まれているが、全気筒共通で点火回路ユニットＵとは別に１つだけ設けてもよい。
　ここで、２次電流指令信号ＩＧａは、図１に示すように、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２（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：ロー、信号線Ｌ２：ロー、信号線Ｌ３：ローに設定されるものとする。また、１５０ｍＡを選択した場合、信号線Ｌ１：ハイ、信号線Ｌ２：ロー、信号線Ｌ３：ローに設定されるものとする。そして、１００ｍＡを選択した場合、信号線Ｌ１：ハイ、信号線Ｌ２：ハイ、信号線Ｌ３：ロー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２（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。
　また、フィードバック回路１０には比較器３６が設けられており（図１参照。）、比較器３６には、接続部３５の電位として示される２次電流の指令値と、２次電流検出抵抗により電圧に変換された２次電流の検出値とが入力される。そして、比較器３６は、指令値と検出値との比較結果に応じた信号を投入用ドライバ回路２５に出力し、投入用ドライバ回路２５は、比較器３６から出力された信号に基づき、投入用スイッチング部２４をオンオフさせる。
　次に、図３を参照して点火装置１の動作を説明する。
　なお、図３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部１３、投入用スイッチング部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部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部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部１３がオフされ、１次コイル５の通電状態が突然遮断される。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部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部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。）。
　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次電流は指令値に略一致するように推移する。
　以上により、投入用スイッチング部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。
　ここで、エネルギー投入回路９による１次コイル５の通電制御は、実質的にエネルギー投入量を示す２次電流、および、エネルギー投入期間に基づき行われる。そして、ＥＣＵ４は、放電継続信号ＩＧｗおよび２次電流指令信号ＩＧａを点火装置１に出力することで、エネルギー投入回路９によるエネルギー投入量およびエネルギー投入期間を制御する。
　また、ＥＣＵ４は、エンジンパラメータに応じて（つまり、エンジンの運転状態に応じて、）、エネルギー投入量に相当する２次電流の指令値、および、エネルギー投入期間の指令値を設定する。ここで、気筒内のガス流速が高い状態（エンジンの高回転時）では、放電継続のため、短期間で高いエネルギーを投入する必要があり、気筒内のガス流速が低い状態（エンジンの低回転時）では、着火機会増加のため、長期間にわたり低いエネルギーを投入するのが好ましい。
　このため、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、高回転側では（図４（ａ）参照）、２次電流の指令値は２００ｍＡに設定され、エネルギー投入期間は０．３ｍｓに設定されると共に、低回転側では（図４（ｂ）参照）、２次電流の指令値は１００ｍＡに設定され、エネルギー投入期間は０．５～０．８ｍｓに設定される。
　〔実施例１の効果〕
　実施例１の点火装置１は、２次電流指令信号ＩＧａの入力をＥＣＵ４から受ける２次電流指令回路３０を備え、フィードバック回路１０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、１次コイル５の通電制御を行うための制御信号をエネルギー投入回路９に出力する。また、ＥＣＵ４は、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。
　これにより、エネルギー投入回路９から点火コイル３に投入されたエネルギー量を実質的に表す２次電流を、エンジンの運転状態に応じて制御することができる。このため、継続火花放電を行う点火装置１において、エネルギー投入回路９から点火コイル３へ投入するエネルギー量に過不足が生じるのを抑制することができる。
　また、２次電流指令信号ＩＧａの信号線Ｌ１～Ｌ３は、放電継続信号ＩＧｗの信号線とは別に設けられている。
　これにより、回路構成を簡単にすることができるとともに、２次電流指令信号ＩＧａと放電継続信号ＩＧｗとを独立に設定することができる。
　また、２次電流指令信号ＩＧａは、３本の信号線Ｌ１～Ｌ３を用いてＥＣＵ４から点火装置１に出力される。そして、２次電流指令回路３０は、信号線Ｌ１～Ｌ３の電位の組合せに応じて２次電流の指令値を把握する。
　これにより、２次電流の指令値として、信号線Ｌ１～Ｌ３のハイ／ローの組合せごとに異なる数値を設定することができる。このため、２次電流の指令値の選択の自由度を高めることができる。
　〔実施例２〕
　図５、図６（ａ）および図６（ｂ）を参照して実施例２を実施例１と異なる点を中心に説明する。なお、実施例２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の点火装置１によれば、２次電流指令信号ＩＧａは、図５に示すように、２本の信号線Ｌ１、Ｌ２によりＥＣＵ４から点火装置１に出力される。また、ＥＣＵ４は、実施例１と同様に、２次電流指令信号ＩＧａの態様を信号線Ｌ１、Ｌ２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、５０ｍＡの４つの数値を設定しているものとする（図６（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：ハイに設定され、１５０ｍＡを選択した場合、信号線Ｌ１：ハイ、信号線Ｌ２：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：ハイに設定され、５０ｍＡを選択した場合、信号線Ｌ１：ロー、信号線Ｌ２：ローに設定されるものとする。
　また、２次電流指令回路３０において、波形成形部３２の数は、信号線の本数が実施例１の３本から２本に減っているので２つである（図６（ａ）参照。）。
　さらに、指令値出力部３３の回路構成は実施例１と同様であるが、スイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ３に入力される制御信号は、実施例１と異なり、信号線Ｌ１、Ｌ２のハイ／ローを論理変換したものである。
　すなわち、実施例２の２次電流指令回路３０は、２次電流指令信号ＩＧａの態様を論理変換する論理変換部３８を有する。
　論理変換部３８は、例えば、図６（ａ）に示すように、３つのＡＮＤ回路３９Ａ～３９Ｃ、３つのＯＲ回路４０Ａ～４０Ｃ、４つのＮＯＴ回路４１Ａ～４１Ｄを含んで構成されている。
　まず、ＡＮＤ回路３９Ａは、信号線Ｌ１の信号と、信号線Ｌ２の信号をＮＯＴ回路４１Ａにより反転させた信号との論理積を出力する。また、ＡＮＤ回路３９Ｂは、信号線Ｌ１の信号をＮＯＴ回路４１Ｂにより反転させた信号と、信号線Ｌ２の信号との論理積を出力する。さらに、ＡＮＤ回路３９Ｃは、信号線Ｌ１の信号をＮＯＴ回路４１Ｃにより反転させた信号と、信号線Ｌ２の信号をＮＯＴ回路４１Ｄにより反転させた信号との論理積を出力する。
　次に、ＯＲ回路４０Ａは、ＡＮＤ回路３９Ａの出力信号と、ＡＮＤ回路３９Ｂの出力信号との論理和を出力する。また、ＯＲ回路４０Ｂは、ＯＲ回路４０Ａの出力信号と、ＡＮＤ回路３９Ｃの出力信号との論理和を出力する。さらに、ＯＲ回路４０Ｃは、ＡＮＤ回路３９Ｂの出力信号と、ＡＮＤ回路３９Ｃの出力信号との論理和を出力する。そして、スイッチング素子Ｔｒ１のベースにはＯＲ回路４０Ｂの出力信号が入力され、スイッチング素子Ｔｒ２のベースにはＯＲ回路４０Ｃの出力信号が入力され、スイッチング素子Ｔｒ３のベースにはＡＮＤ回路３９Ｃの出力信号が入力される。
　これにより、信号線Ｌ１、Ｌ２のハイ／ローに応じて並列部３４の合成抵抗が４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、Ｌ２のハイ／ローに応じて４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、５０ｍＡの内から選択して出力することができる。
　〔実施例１および２の変形例〕
　上記の実施例の２次電流指令回路３０は、２本または３本の信号線により２次電流指令信号ＩＧａの入力を受けて、３つまたは４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、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、５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。
　また、信号線を１本のみ使用してもよく、この場合、１本の信号線のハイ／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。このため、２次電流の指令値として２つの数値を準備しておけば継続火花放電におけるエネルギー量の過不足を充分に抑制することができる場合、点火装置１は１本のみの信号線により２次電流の指令値を把握することができる。
　また、上記の実施例の２次電流指令回路３０は、２次電流指令信号ＩＧａの入力をハイ／ローの論理信号の組合せとして受けていたが、２次電流指令信号ＩＧａをアナログの電圧信号とし、２次電流指令信号ＩＧａの入力を１本の信号線により受けてもよい。
　これにより、点火装置１は、２次電流の指令値を連続的な数値として与えられるので、より一層、エンジンの運転状態に応じた制御が可能になる。
　〔実施例３〕
　図７～１０（ａ）および１０（ｂ）を参照して実施例３を実施例１と異なる点を中心に説明する。なお、実施例３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。
　本実施例では、点火装置１とＥＣＵ４（点火装置１の制御装置）とを合わせて点火システムと呼ぶ。
　本実施例の点火システムでは、ＥＣＵ４が以下に説明する点火信号送信部４ａと合成信号送信部４ｂとを備える。
　点火信号送信部４ａは、点火信号ＩＧｔをパルス信号として点火装置１に送信する。
　図８に示すように、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の始期ｔ０１をパルスの立ち上がりタイミングＰ１で指示し、点火開始時期ｔ０２（磁気エネルギーを蓄えさせる期間の終期でもある）をパルスの立下りタイミングＰ２で指示している。つまり、点火信号ＩＧｔがハイの期間ΔＱ１が磁気エネルギーを蓄えさせる期間となっている。
　合成信号送信部４ｂは、放電継続信号ＩＧｗと２次電流指令信号ＩＧａとを含む合成信号ＩＧｗａを生成して点火装置１に送信する。
　すなわち、合成信号ＩＧｗａは、エネルギー投入回路９を駆動するのに必要な情報（放電継続信号ＩＧｗと２次電流指令信号ＩＧａとが有する情報）を含む信号としてＥＣＵ４内で生成される。
　合成信号ＩＧｗａは、点火信号ＩＧｔの立ち上がりタイミングＰ１から遅れて立ち上がるパルス信号である。
　合成信号ＩＧｗａは、合成信号ＩＧｗａの立ち上がりタイミングＰａと点火信号ＩＧｔの立ち上がりタイミングＰ１との時間差ΔＱ３により、２次電流の指令値を指示する。つまり、点火信号ＩＧｔと合成信号ＩＧｗａとの位相差により２次電流の指令値を指示する。
　また、合成信号ＩＧｗａは点火信号ＩＧｔの立ち下がりタイミングＰ２から所定時間後のタイミングＰ３を始期として、合成信号ＩＧｗａの立下りタイミングＰ４を終期とする期間ΔＱ２を、継続火花放電を継続する期間（時間ｔ０３～ｔ０４）として指示する。
　なお、タイミングＰ３はタイミングＰ２を基に点火回路ユニットＵ内部（例えば、後述するＩＧｗ信号抽出回路６０）で生成する。
　そして、点火回路ユニットＵ内部には、ＥＣＵ４からの信号を処理する回路として、２次電流指令回路３０の他に、ＩＧｗ信号抽出回路６０が設けられている。
　ＩＧｗ信号抽出回路６０は、合成信号ＩＧｗａを受信して、放電継続信号ＩＧｗ（タイミングＰ３で立ち上り、タイミングＰ４で立ち下がる信号）を抽出し、投入用ドライバ回路２５に送信する。
　２次電流指令回路３０は、合成信号ＩＧｗａを受信して、２次電流指令信号ＩＧａを抽出し、比較器３６に２次電流指令値を出力する。
　合成信号ＩＧｗａから２次電流指令信号ＩＧａを抽出し、比較器３６に２次電流指令値を出力する方法の一例を以下に説明する。
　本実施例では、例えば、３つの電流値（１００ｍＡ，１５０ｍＡ，２００ｍＡ）の内の１つの値を運転状態等に応じて２次電流指令値として選択する態様である。
　例えば、図９に示すように合成信号ＩＧｗａはΔＱ３が０ｍｓ、１ｍｓ、２ｍｓの３つのパターン（パターン１～３）のいずれかが選択される。それぞれのパターンによって電流指令値が異なっており、いずれのパターンが選択されたのかの情報を２次電流指令信号ＩＧａとして抽出する。
　本実施例では、パターン１の場合の２次電流指令値が２００ｍＡ、パターン２の場合の２次電流指令値が１５０ｍＡ、パターン３の場合の２次電流指令値が１００ｍＡである。
　そこで、合成信号送信部４ｂは所望の２次電流指令値に応じて、パターン１～３の内の１つを選択して２次電流指令回路３０に出力する。
　そして、２次電流指令回路３０はいずれのパターンが選択されたかの情報を２次電流指令信号ＩＧａとして抽出する。
　本実施例の２次電流指令回路３０は、例えば、図１０に示すように、遅延回路６３、６４、Ｄ型フリップフロップ６５、６６、アナログ出力回路６７等を含んで構成されている。
　遅延回路６３、６４は並列に接続され、それぞれが点火信号ＩＧｔの入力を受ける。
　遅延回路６３は、点火信号ＩＧｔを０．５ｍｓ遅延させた信号Ｅ１を得る回路である。
　遅延回路６４は、点火信号ＩＧｔを１．５ｍｓ遅延させた信号Ｅ２を得る回路である。
　信号Ｅ１はＤ型フリップフロップ６５のＤ端子に入る。
　信号Ｅ２はＤ型フリップフロップ６６のＤ端子に入る。
　Ｄ型フリップフロップ６５、６６のＣＫ端子（クロック）には、それぞれ、合成信号ＩＧｗａが入る。
　このため、合成信号ＩＧｗａがパターン１の場合には、０ｍｓのときの信号Ｅ１及び信号Ｅ２のレベルがＤ型フリップフロップ６５、６６のそれぞれのＱ端子から出力される。
　すなわち、Ｄ型フリップフロップ６５のＱ端子から出力される信号Ｆ１はローであり、Ｄ型フリップフロップ６６のＱ端子から出力される信号Ｆ２はローである。
　また、合成信号ＩＧｗａがパターン２の場合には、１ｍｓのときの信号Ｅ１及び信号Ｅ２のレベルがＤ型フリップフロップ６５、６６のそれぞれのＱ端子から出力される。
　すなわち、Ｄ型フリップフロップ６５のＱ端子から出力される信号Ｆ１はハイであり、Ｄ型フリップフロップ６６のＱ端子から出力される信号Ｆ２はローである。
　また、合成信号ＩＧｗａがパターン２の場合には、２ｍｓのときの信号Ｅ１及び信号Ｅ２のレベルがＤ型フリップフロップ６５、６６のそれぞれのＱ端子から出力される。
　すなわち、Ｄ型フリップフロップ６５のＱ端子から出力される信号Ｆ１はハイであり、Ｄ型フリップフロップ６６のＱ端子から出力される信号Ｆ２はハイである。
　アナログ出力回路６７は、並列に接続された抵抗７０～７２、および抵抗７０、７１にそれぞれ直列に接続されたスイッチング素子Ｔｒａ、Ｔｒｂ等により構成されている。
　スイッチング素子Ｔｒａは、Ｄ型フリップフロップ６５からの信号Ｆ１がハイ出力であるときにＯＮとなり、信号Ｆ１がロー出力である場合にはＯＦＦとなる。
　スイッチング素子Ｔｒｂは、Ｄ型フリップフロップ６６からの信号Ｆ２がハイ出力であるときにＯＮとなり、信号Ｆ２がロー出力である場合にはＯＦＦとなる。
　抵抗７０～７２は、スイッチング素子Ｔｒａ及びスイッチング素子ＴｒｂがともにＯＦＦの場合に２００ｍＡ、スイッチング素子ＴｒａのみＯＮとなる場合に１５０ｍＡ、スイッチング素子Ｔｒａ及びスイッチング素子ＴｒｂがともにＯＮとなる場合に１００ｍＡがアナログ出力されるように、抵抗値が設定されている。
　従って、３つの電流値から１つの電流値を選択しエネルギー投入回路１１に出力するための指示信号である２次電流指令信号ＩＧａは、信号Ｆ１～Ｆ２として抽出され、実際の２次電流指令値は信号Ｆ１～Ｆ２からアナログ出力回路６７を介して出力される。
　なお、上記したＤ型フリップフロップ６５、６６を用いた回路構成は、合成信号ＩＧｗａから２次電流指令信号ＩＧａを抽出する回路の一例であって、この回路構成に限られるものではない。
　〔実施例３の作用効果〕
　実施例１、２では、ＥＣＵ４と点火装置１との間の信号線として、１気筒当たり、点火信号ＩＧｔを送信するための信号線と、放電継続信号ＩＧｗを送信するための信号線と、２次電流指令信号ＩＧａを送信するための信号線とが必要であった。
　しかし、本実施例によれば、放電継続信号ＩＧｗと２次電流指令信号ＩＧａとを１つの信号線で送信できる。つまり、ＥＣＵ４と点火装置１との間の信号線を少なくすることができる。
　また、本実施例では、合成信号ＩＧｗａの立ち上がりタイミングＰａと点火信号ＩＧｔの立ち上がりタイミングＰ１との時間差ΔＱ３により、２次電流の指令値を指示する。つまり、磁気エネルギーを蓄えさせる期間の開始時期付近で２次電流指令値を指示している。これによれば、磁気エネルギーを蓄えさせる期間の開始時期付近は放電による点火ノイズの影響を受けないため、２次電流指令値を読み取りやすくなる。
　〔実施例４〕
　図１１～図１３を参照して実施例４を実施例３とは異なる点を中心に説明する。なお、実施例３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。
　本実施例では、合成信号送信部４ｂが、気筒毎の合成信号ＩＧｗａの全気筒分を多重化して点火装置１に送信する。
　本実施例のエンジンは４気筒エンジンである。ここで、第１気筒の信号については♯１、第２気筒の信号については♯２、第３気筒の信号については♯３、第４気筒の信号については♯４を付す。
　ＥＣＵ４は、気筒毎の合成信号ＩＧｗａ♯１～４を、全気筒分を多重化した多重化信号ＩＧＷｃを点火装置１に送信する。
　すなわち、図１３に示すように、多重化信号ＩＧＷｃは、気筒別の合成信号ＩＧｗａ♯１～４のパルスを時分割で多重化し、１本の信号線で全気筒分のすなわち、点火信号ＩＧｔ♯１～４の出力順に合わせて、気筒別の合成信号ＩＧｗａ♯１～４に対応するパルスＰ♯１～４を順次出力させる信号である。そして、この多重化信号ＩＧＷｃを一本の信号線によって送信する。
　なお、点火信号送信部４ａは、気筒毎に点火信号ＩＧｔを生成して、点火信号ＩＧｔ＃１～４をそれぞれ別の信号線で点火装置１に送信する（図１１参照）。
　多重化信号ＩＧＷｃは点火装置１に設けられた多重信号処理部７５によって処理され、気筒別の合成信号ＩＧｗａ♯１～４に分けられる。
　多重信号処理部７５は、各気筒の点火回路ユニットＵに設けられていてもよいし、全気筒の点火回路ユニットＵを含むコントローラ内において、各気筒の点火回路ユニットＵに対する共通回路として、その上流側に設けられているのでもよい。
　多重信号処理部７５は、多重化信号ＩＧＷｃからの気筒別の合成信号ＩＧｗａ♯１～４を抽出して、気筒別の合成信号ＩＧｗａ♯１～４を２次電流指令回路３０およびＩＧｗ信号抽出回路６０に送信する。
　多重化信号ＩＧＷｃからの気筒別の合成信号ＩＧｗａ♯１～４の抽出方法の一例を合成信号ＩＧｗａ♯１の抽出を例に簡単に説明する。
　例えば、点火信号ＩＧｔ＃１の立ち上がりから所定時間ハイ出力するタイマパルスを生成し、このタイマパルスと多重化信号ＩＧＷｃとの論理積で合成信号ＩＧｗａ♯１に対応するパルスＰ♯１を抽出する。
　なお、２次電流指令回路３０およびＩＧｗ信号抽出回路６０での信号処理については、実施例３と同様である。
　〔実施例４の作用効果〕
　実施例３では、合成信号ＩＧｗａを気筒毎にＥＣＵ４内で生成して点火装置１に送信していたため、合成信号ＩＧｗａを送信するために気筒数と同じ数の信号線が必要であった。しかし、本実施例では、全気筒分を１つの信号線で送信できるため、ＥＣＵ４と点火装置１との間の信号線を実施例３の場合よりもさらに少なくすることができる。
　なお、本実施例では、全気筒分の信号を多重化したが、少なくとも２気筒分以上の信号を多重化するものであればよい。なお、多重化する信号の組み合わせは、点火間隔が広く確保できる点火位相での組み合わせがよい（例えば第１気筒と第４気筒等）。
　〔変形例〕
　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
４　ＥＣＵ（制御装置）
５、１０６　１次コイル
６、１０７　２次コイル
８、１０２　主点火回路
９、１０３　エネルギー投入回路
１０、１１１　フィードバック回路
３０　２次電流指令回路
ＩＧａ　２次電流指令信号

Claims (6)

  1. 　内燃機関用の点火装置（１）であって、
    　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次電流を検出して前記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、
    　２次電流の指令値を示す２次電流指令信号（ＩＧａ）の入力を別の制御装置（４）から受ける２次電流指令回路（３０）とを備え、
    　２次電流の指令値は、前記内燃機関の運転状態を示すエンジンパラメータに応じて求められ、
    　前記フィードバック回路（１０）は、前記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、前記１次コイル（５）の通電制御を行うための制御信号を前記エネルギー投入回路（９）に出力することを特徴とする点火装置（１）。
  2. 　請求項１に記載の点火装置（１）において、
    　前記制御装置（４）から、前記エネルギー投入回路（９）を動作させるための放電継続信号（ＩＧｗ）が前記点火装置（１）に出力され、
    　前記エネルギー投入回路（９）は、前記放電継続信号（ＩＧｗ）が入力されている間、前記１次コイル（５）の通電制御を行い、
    　前記２次電流指令信号（ＩＧａ）と前記放電継続信号（ＩＧｗ）とは、互いに別の信号線により前記制御装置（４）から前記点火装置（１）に出力されることを特徴とする点火装置（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２次電流指令信号（ＩＧａ）は、信号線を用いて前記制御装置（４）から前記点火装置（１）に出力され、
    　前記２次電流指令回路（３０）は、信号線の電位に応じて前記２次電流の指令値を把握することを特徴とする点火装置（１）。
  4. 　請求項１に記載の点火装置（１）において、
    　前記２次電流指令信号（ＩＧａ）は、アナログの電圧信号として指示されることを特徴とする点火装置（１）。
  5. 　請求項１に記載の点火装置（１）と、
    　前記点火装置を制御する前記制御装置（４）とを備える点火システムであって、
    　前記制御装置（４）は、
    　前記主点火回路（８）を動作させるための点火信号（ＩＧｔ）をパルス信号として前記点火装置（１）に送信する点火信号送信部（４ａ）と、
    　前記エネルギー投入回路（９）を動作させるための放電継続信号（ＩＧｗ）と前記２次電流指令信号（ＩＧａ）とを含む合成信号（ＩＧｗａ）を生成して前記点火装置（１）に送信する合成信号送信部（４ｂ）とを備え、
    　前記合成信号（ＩＧｗａ）は、前記点火信号（ＩＧｔ）の立ち上がりタイミングＰ１と同時もしくは前記タイミングＰ１から遅れて立ち上がるパルス信号であって、
    　前記合成信号（ＩＧｗａ）は、前記合成信号（ＩＧｗａ）の立ち上がりタイミングＰａと前記点火信号（ＩＧｔ）の立ち上がりタイミングＰ１との時間差により、前記２次電流の指令値を指示し、
    　前記点火信号（ＩＧｔ）の立ち下がりタイミングＰ２から所定時間後のタイミングＰ３を始期として、前記合成信号（ＩＧｗａ）の立下りタイミングＰ４を終期とする期間を、継続火花放電を継続する期間として指示することを特徴とする点火システム。
  6. 　請求項５に記載の点火システムであって、
    　前記合成信号送信部（４ｂ）は、
    　気筒毎の前記合成信号（ＩＧｗａ）の少なくとも２気筒分を多重化して前記点火装置（１）に送信することを特徴とする点火システム。
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