WO2017150164A1 - 点火回路の故障診断装置 - Google Patents

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WO2017150164A1
WO2017150164A1 PCT/JP2017/005188 JP2017005188W WO2017150164A1 WO 2017150164 A1 WO2017150164 A1 WO 2017150164A1 JP 2017005188 W JP2017005188 W JP 2017005188W WO 2017150164 A1 WO2017150164 A1 WO 2017150164A1
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voltage
switching element
failure
capacitor
ignition circuit
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通泰 森次
竹田　俊一
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株式会社デンソー
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    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/01—Electric spark ignition installations without subsequent energy storage, i.e. energy supplied by an electrical oscillator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
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    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/06—Indicating unsafe conditions

Definitions

  • the present disclosure relates to a failure diagnosis apparatus in an engine ignition circuit.
  • a capacitor is provided, and electrical energy stored in the capacitor is supplied to the ignition coil by turning on a switch unit called a second switch unit. Is done. Due to the inrush current at this time, a large secondary current flows through the secondary coil, and spark discharge is performed by the spark plug. Subsequently, the switch means is turned off, and a large secondary current flows through the secondary coil, whereby spark discharge is performed by the spark plug. In such an ignition device, all faults in the ignition device can be monitored by reading the current flowing through the switch means.
  • Patent Document 1 The technique described in Patent Document 1 is intended for an ignition device including one capacitor as described above. However, it refers to the case of diagnosing a failure in an ignition device in which two capacitors are connected in series and two switch means are provided in order to individually control the discharge timing of electric energy stored in each capacitor. Not done.
  • the current value for monitoring the current flowing through the switch means It is necessary to provide two monitoring means. At this time, the current value monitoring means of the switch means provided on the high side requires a more complicated configuration than the conventional current value monitoring means.
  • the present disclosure has been made in order to solve the above-described problems.
  • the main purpose of the present disclosure is to make it possible to determine the failure location of the ignition circuit and simplify the ignition circuit in an ignition circuit in which two capacitors are connected in series.
  • a failure diagnosis device for an ignition circuit that can achieve the above is provided.
  • the present disclosure is a failure diagnosis device for an ignition circuit, and includes an ignition plug that performs discharge for igniting a combustible mixture, a primary coil, and a secondary coil, and the secondary coil is induced by voltage induction of the primary coil.
  • a series of capacitors composed of an ignition coil that causes the spark plug connected to the coil to perform the discharge, a high-side capacitor connected to a charge supply unit, and a low-side capacitor connected in series to the high-side capacitor.
  • a connection body and a series connection body of a switching element configured by a high-side switching element and a low-side switching element that are connected in parallel with the series connection body of the capacitors, and the connection between the high-side switching element and the low-side switching element The point is between the high side capacitor and the low side capacitor. Detects the voltage across the series connection body of the switching element connected to the connection point via the primary coil, and the high side switching element and the low side switching element are complementarily opened and closed, and the series connection body of the capacitor.
  • a both-end voltage detection unit a mid-point voltage detection unit that detects a mid-point voltage that is a voltage at the connection point between the high-side capacitor and the low-side capacitor; the both-end voltage detected by the both-end voltage detection unit; A determination unit that determines a failure location of the ignition circuit based on at least one of the intermediate point voltages detected by the intermediate point voltage detection unit.
  • the high-side switching element and the low-side switching element perform complementary opening / closing operations, so that the primary current flows complementarily from the high-side capacitor and the low-side capacitor to the primary coil. Then, when the primary current from each capacitor to the primary coil is energized and cut off, an induced voltage is generated in the secondary coil, and the spark plug is discharged a plurality of times. At this time, if any of the components necessary for causing the spark plug to perform discharge fails, it becomes difficult to cause the spark plug to perform discharge, and therefore the failure portion of the ignition circuit is determined by the determination unit.
  • the primary current that flows through the primary coil when the spark plug is discharged is derived from a high-side capacitor or a low-side capacitor. Therefore, if any of the components necessary for causing the spark plug to perform discharge fails, the voltage across the series connection of the capacitor composed of the high-side capacitor and the low-side capacitor, or the high-side capacitor and the low-side capacitor It is assumed that the midpoint voltage, which is the voltage at the connection point between and, causes a different variation compared to the case where the ignition circuit is normal. At this time, it can be preliminarily estimated what kind of fluctuation occurs in the both-end voltage or the midpoint voltage depending on the failure location.
  • this determination unit can determine the failure location of the ignition circuit based on at least one of the both-end voltage and the midpoint voltage.
  • the ignition circuit can be simplified as compared with a device that determines failure of the ignition circuit based on the currents flowing through the high-side switching element and the low-side switching element.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ignition circuit according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart of failure determination and response processing performed by the ECU according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing how the voltage at both ends assumed when the MOSFET 13A fails.
  • FIG. 4 is a graph showing the state of fluctuation of the voltage across the terminals assumed when an open fault occurs in the MOSFET 13B or a short fault occurs in the primary coil.
  • FIG. 5 is a graph showing how each voltage fluctuates when an open failure occurs in one of the capacitors 14A and 14B.
  • FIG. 6 is a graph showing how each voltage fluctuates when a short circuit failure occurs in one of the MOSFETs 13A and 13B.
  • FIG. 7 is a graph showing how each voltage fluctuates when a short circuit failure occurs in one of the capacitors 14A and 14B.
  • the ignition circuit 10 for an internal combustion engine shown in FIG. 1 includes one ignition coil 19, a MOSFET series connection 13 in which two MOSFETs 13A and 13B are connected in series, and two capacitors 14A and 14B connected in series.
  • a series connection body 14 of capacitors, a spark plug 30, a DC-DC converter 12 (corresponding to a charge supply unit), a voltage detection circuit 22, two relays 15A and 15B, and a MOSFET 18 (corresponding to a third switching element). ) Is provided.
  • the battery 11 and the DC-DC converter 12 are connected in series.
  • the battery 11 is configured by connecting a plurality of secondary batteries in series.
  • a predetermined voltage is applied from the battery 11 to the DC-DC converter 12, and the DC-DC converter 12 boosts the voltage based on the applied voltage.
  • the output side of the DC-DC converter 12 is branched and connected to a MOSFET series connection 13, a capacitor series connection 14, a voltage detection circuit 22, and a relay 15A (corresponding to the first path switching unit). Connected to the current path 16A.
  • the first end of the capacitor 14A (corresponding to the high side capacitor) on the high side of the series connected capacitor 14 is connected to the output side of the DC-DC converter 12, and the second end of the capacitor 14A is the capacitor.
  • 14B (corresponding to a low-side capacitor) is connected to the first end.
  • the second end of the capacitor 14B is connected to the ground.
  • a current path 16C connected to the relay 15B (corresponding to the second path switching unit) branches from a connection point 17B between the capacitor 14A and the capacitor 14B.
  • a current path connected to the voltage detection circuit 22 branches from a connection point 17B between the capacitor 14A and the capacitor 14B.
  • the capacity of the capacitor 14A and the capacity of the capacitor 14B are designed to be equal.
  • the MOSFET serial connection 13 is connected in parallel with the capacitor serial connection 14.
  • the drain terminal of the MOSFET 13A (corresponding to the high-side switching element) existing on the high side of the series connection body 13 of MOSFETs is connected to the output side of the DC-DC converter 12, and the source terminal of the MOSFET 13A is the MOSFET 13B (low side). This corresponds to the drain terminal of the switching element.
  • the source terminal of the MOSFET 13B is connected to the ground.
  • a current path 16B connected to the relay 15A branches from a connection point 17A between the MOSFET 13A and the MOSFET 13B.
  • the relay 15A is always connected to the first end of the primary coil 19A, and is provided so that the connection with the current path 16A and the connection with the current path 16B can be switched.
  • the relay 15B is always connected to the second end of the primary coil 19A, and is provided so as to be able to switch between connection with a current path 16C and connection with a current path 16D described later.
  • the current path 16 ⁇ / b> D is a current path having the MOSFET 18.
  • the drain terminal of the MOSFET 18 is connected to the relay 15B, and the source terminal of the MOSFET 18 is connected to the ground.
  • the ignition coil 19 includes a secondary coil 19C and an iron core 19B in addition to the primary coil 19A.
  • the first end of the primary coil 19A is connected to the relay 15A, and the second end of the primary coil 19A is connected to the relay 15B.
  • the first end of the secondary coil 19C is connected to the ground via the spark plug 30, and the second end of the secondary coil 19C is connected to the ground.
  • the spark plug 30 includes a counter electrode 30A, and illustrates the stray capacitance 30B.
  • the stray capacitance 30B is a capacitance component formed by the counter electrode 30A, an insulator surrounding the counter electrode 30A, and ground.
  • the counter electrode 30A and the stray capacitance 30B are in a parallel connection relationship.
  • the voltage detection circuit 22 includes a current path having a resistance series connection body 20 in which two resistors are connected in series, and a current path having a resistance series connection body 21 in which two resistors are connected in series. It consists of a circuit.
  • the first end of the resistor 20A existing on the high side is connected to the output side of the DC-DC converter 12, and the second end of the resistor 20A is connected to the first end of the resistor 20B. ing.
  • the second end of the resistor 20B is connected to the ground.
  • the first end of the resistor 21A existing on the high side is connected to the connection point 17B, and the second end of the resistor 21A is connected to the first end of the resistor 21B.
  • the second end of the resistor 21B is connected to the ground.
  • a connection point 17D between the resistor 20A and the resistor 20B and a connection point 17E between the resistor 21A and the resistor 21B are connected to an electronic control unit (ECU) 40, respectively.
  • ECU electronice control unit
  • the voltage detection circuit 22 having such a configuration uses the voltage (divided voltage) at the connection point 17D of the resistor series connection body 20 as the voltage Vin at both ends of the capacitor series connection body 14, and outputs a voltage detection signal to the ECU 40 (corresponding to the determination unit). ). In addition, a voltage detection signal is transmitted to the ECU 40 with the divided voltage at the connection point 17E of the resistor series connection body 21 as an intermediate point voltage V1 / 2 that is a voltage at the connection point 17B between the capacitor 14A and the capacitor 14B. Therefore, the voltage detection circuit 22 corresponds to a both-end voltage detection unit and an intermediate point voltage detection unit.
  • the ECU 40 sends a control signal to the relays 15A and 15B when the ignition circuit 10 is normal (when it is determined that a failure has not occurred in a configuration necessary for causing a spark plug 30 described later to discharge).
  • relay 15A connects current path 16B and the first end of primary coil 19A, and disconnects the connection between current path 16A and the first end of primary coil 19A.
  • the relay 15B connects the second end of the primary coil 19A and the current path 16C, and interrupts the connection between the second end of the primary coil 19A and the current path 16D. That is, the connection point 17A between the MOSFET 13A and the MOSFET 13B is connected to the connection point 17B between the capacitor 14A and the capacitor 14B via the relay 15A, the primary coil 19A, and the relay 15B.
  • the ECU 40 transmits an open / close signal to the MOSFETs 13A and 13B so that the MOSFETs 13A and 13B are complementarily opened and closed.
  • the frequency of the open / close signal transmitted to the MOSFETs 13A and 13B is adjusted to a frequency (resonance frequency) that causes voltage resonance between the stray capacitance 30B of the spark plug 30 and the secondary coil 19C.
  • the MOSFETs 13A and 13B that have received the open / close signal perform the open / close operation in a complementary manner, whereby the primary current from the capacitors 14A and 14B to the primary coil 19A is turned on and off, and an induced voltage is generated in the secondary coil 19C. Then, the spark plug 30 is discharged a plurality of times.
  • failure diagnosis has been performed based on the magnitude of the current flowing through the switching element that controls conduction and interruption of the primary current flowing through the primary coil 19A.
  • the ignition circuit it is assumed that a failure in the ignition circuit 10 is diagnosed by detecting the current flowing through the MOSFETs 13A and 13B corresponding to the switching elements, as in the prior art. In this case, it is necessary to detect each of the currents flowing through the MOSFET 13A and the MOSFET 13B.
  • the current value measuring unit of the MOSFET 13A provided on the high side requires a complicated configuration as compared with the conventional current value measuring unit.
  • the primary current that flows through the primary coil 19A when the spark plug 30 is discharged is derived from the capacitor 14A or the capacitor 14B. Therefore, when any of the above-described configurations necessary for causing the spark plug 30 to perform discharge fails, the voltage Vin or the midpoint voltage V1 / 2 detected by the voltage detection circuit 22 is normal for the ignition circuit 10. It is envisaged that different variations will occur compared to some cases. At this time, it can be preliminarily estimated what kind of fluctuation occurs in the both-end voltage Vin or the midpoint voltage V1 / 2 depending on the failure location. Therefore, the ECU 40 according to the present embodiment determines a failure location of the ignition circuit 10 based on at least one of the both-end voltage Vin and the midpoint voltage V1 / 2. With such a configuration, the ignition circuit 10 can be simplified as compared with a device that determines a failure of the ignition circuit 10 based on the currents flowing through the MOSFETs 13A and 13B.
  • the ignition control is appropriately changed according to the failure location.
  • the normal MOSFET is used for ignition.
  • the plug 30 is discharged.
  • an open failure has occurred in the MOSFET 13B
  • only the normal MOSFET 13A is driven to open and close to control conduction and interruption of the primary current from the capacitor 14A to the primary coil 19A.
  • an induced voltage is generated in the secondary coil 19 ⁇ / b> C, and the spark plug 30 is discharged.
  • This control is referred to as a full transistor ignition operation (full tiger operation).
  • the spark plug 30 is caused to discharge by a full-torque operation using the MOSFET 18.
  • the relay 15A connects the current path 16A and the first end of the primary coil 19A, and connects the current path 16B and the first end of the primary coil 19A. Disconnect the connection.
  • the relay 15B connects the second end of the primary coil 19A and the current path 16D, and interrupts the connection between the second end of the primary coil 19A and the current path 16C. (Emergency circuit formation).
  • a current path that directly flows from the DC-DC converter 12 to the primary coil 19A via the relay 15A is constructed without using the current path including the failure location, and the MOSFET 18 included in the current path 16D is primary to the primary coil 19A. Controls energization and interruption of current.
  • the MOSFET 18 is driven to open and close, and the spark plug 30 is discharged by performing a full-tra to control the conduction and interruption of the primary current to the primary coil 19A.
  • the ECU 40 executes failure determination and response processing of the ignition circuit 10 in FIG.
  • the failure determination and response processing of the ignition circuit 10 shown in FIG. 2 is repeatedly executed at a predetermined cycle by the ECU 40 during the period when the ECU 40 is powered on.
  • step S100 the voltage detection circuit 22 measures the voltage Vin at both ends and stores the value as the voltage Vb. Then, in step S110, it is determined whether or not it is currently within a period (discharge period) for causing the spark plug 30 to perform discharge in the combustion cycle. If it is determined that the current time is within the discharge period (S110: YES), the process proceeds to step S120.
  • discharge period a period for causing the spark plug 30 to perform discharge in the combustion cycle. If it is determined that the current time is within the discharge period (S110: YES), the process proceeds to step S120.
  • step S120 it is determined whether or not a signal for shifting the MOSFET 13A from the open state (OFF state) to the closed state (ON state) is transmitted to the MOSFET 13A. If it is determined that the signal for shifting the MOSFET 13A from the open state to the closed state is transmitted to the MOSFET 13A (S120: YES), the process proceeds to step S130.
  • step S130 the voltage detection circuit 22 is made to measure the both-ends voltage Vin after a predetermined time has elapsed since the signal for shifting the MOSFET 13A from the open state to the closed state is transmitted to the MOSFET 13A, and the value is stored as the voltage Va.
  • the predetermined time is set shorter than the time until the next signal for causing the MOSFET 13A to shift from the closed state to the open state is transmitted to the MOSFET 13A.
  • step S140 the voltage detection circuit 22 is caused to measure the midpoint voltage V1 / 2, and the value is stored as the voltage Vc.
  • step S150 it is determined whether or not a difference obtained by subtracting the voltage Vb from the voltage Va is smaller than a first predetermined value.
  • the first predetermined value is a value provided to determine that no change has occurred in the voltage Vin at both ends. More specifically, the first predetermined value is assumed to be generated by shifting the MOSFET 13A from the open state to the closed state. It is set to be smaller than the amount of change in the both-end voltage Vin.
  • S150: YES the process proceeds to step S180.
  • step S180 it is determined that an open failure has occurred in MOSFET 13A, flag 1 is set to ON, and the flow proceeds to step S350.
  • step S160 it is determined whether or not the difference obtained by subtracting the voltage Vc by a half value of the voltage Va is greater than a second predetermined value.
  • the second predetermined value is larger than the change amount of the both-end voltage Vin assumed to be generated by shifting the MOSFET 13A from the open state to the closed state, and the midpoint voltage V1 / 2 increases to the both-end voltage Vin. Is set to be smaller than the amount of change assumed to occur.
  • step S190 it is determined that an open failure has occurred in capacitor 14A, flag 3 is set to ON, and the flow proceeds to step S350.
  • step S170 it is determined whether or not the difference obtained by subtracting the voltage Vb by the voltage Va is greater than a third predetermined value.
  • the third predetermined value is set as a value for determining that the both-end voltage Vin has decreased to the ground voltage.
  • step S200 it is determined that a short circuit failure has occurred in primary coil 19A, flag 4 is set to ON, and the flow proceeds to step S350.
  • step S210 it is determined whether or not a signal for shifting the MOSFET 13B from the open state to the closed state is transmitted to the MOSFET 13B.
  • Step S220 is processing according to step S130. Specifically, the voltage detection circuit 22 is made to measure the both-end voltage Vin, and the value is stored as the voltage Vd.
  • Step S230 is a process according to step S140. Specifically, the voltage detection circuit 22 is caused to measure the midpoint voltage V1 / 2, and the value is stored as the voltage Ve.
  • step S240 it is determined whether or not the difference obtained by subtracting the voltage Vb by the voltage Vd is smaller than the first predetermined value.
  • step S270 it is determined that an open failure has occurred in MOSFET 13B, flag 2 is set to ON, and the flow proceeds to step S350.
  • step S250 it is determined whether or not a difference obtained by subtracting half of the voltage Vd by the voltage Ve is greater than a second predetermined value.
  • the second predetermined value at this time is larger than the amount of change of the both-end voltage Vin assumed to be caused by shifting the MOSFET 13B from the open state to the closed state, and the midpoint voltage V1 / 2 is reduced to the ground voltage. Is set to be smaller than the amount of change assumed to occur.
  • step S280 it is determined that an open failure has occurred in capacitor 14B, flag 3 is set to ON, and the flow proceeds to step S350.
  • step S260 it is determined whether or not the difference obtained by subtracting the voltage Vb by the voltage Vd is greater than a third predetermined value.
  • step S290 it is determined that a short circuit failure has occurred in the primary coil 19A, the flag 4 is set to ON, and the process proceeds to step S350.
  • step S300 the voltage detection circuit 22 is caused to measure the midpoint voltage V1 / 2, and the value is stored as the voltage Vf.
  • step S310 it is determined whether or not a difference obtained by subtracting the voltage Vf by a half value of the voltage Vb is larger than a fourth predetermined value.
  • the fourth predetermined value is set to be larger than the first predetermined value and smaller than the second predetermined value.
  • the process proceeds to step S320.
  • step S320 it is determined that a short circuit failure has occurred in either MOSFET 13A or capacitor 14A, and flag 3 is set to ON.
  • the DC-DC converter 12 When a short circuit failure occurs in the MOSFET 13A, the DC-DC converter 12 is connected to the capacitor 14B via the MOSFET 13A, the relay 15A, and the primary coil 19A. Therefore, the charge supplied from the DC-DC converter 12 flows to the capacitor 14B as well as to the capacitor 14A. In this case, during the period in which the spark plug 30 does not perform the discharge, as shown in FIG. 6, the midpoint voltage V1 / 2 is higher than the voltage value that is half the both-ends voltage Vin. However, it does not become so high as to match the voltage Vin at both ends.
  • the midpoint voltage V1 / 2 is substantially the same as the total voltage applied to the capacitors 14A and 14B.
  • step S310 the determination is made without distinguishing the short-circuit failure of the MOSFET 13A and the short-circuit failure of the capacitor 14A.
  • the fourth predetermined value is set on the basis of the short circuit failure of the MOSFET 13A in which the amount of change in the midpoint voltage V1 / 2 is expected to be small compared to the short circuit failure of the capacitor 14A.
  • the spark plug 30 when it is determined that the difference obtained by subtracting the voltage Vf by half of the voltage Vb is larger than the fourth predetermined value during the period when the spark plug 30 does not perform the discharge, the spark plug 30 is short-circuited to either the MOSFET 13A or the capacitor 14A. It can be determined that a failure has occurred.
  • step S320 it is determined whether or not a difference obtained by subtracting half of the voltage Vb by the voltage Vf is greater than a fourth predetermined value. If it is determined that the difference obtained by subtracting half of the voltage Vb by the voltage Vf is greater than the fourth predetermined value (S320: YES), the process proceeds to step S340. In step S340, it is determined that a short circuit failure has occurred in either MOSFET 13B or capacitor 14B, flag 3 is set to ON, and the flow proceeds to step S350.
  • the capacitor 14B When a short circuit failure occurs in the MOSFET 13B, the capacitor 14B is connected to the ground via the primary coil 19A and the MOSFET 13B, so that the midpoint voltage V1 / 2 is half of the voltage Vin at both ends as shown in FIG. It becomes lower than the voltage value.
  • the connection point 17B between the capacitor 14A and the capacitor 14A is connected to the ground. Therefore, as shown in FIG. 7, the midpoint voltage V1 / 2 is substantially the same as the ground voltage.
  • Step S320 is a determination without distinguishing between a short-circuit failure in the MOSFET 13B and a short-circuit failure in the capacitor 14B. Therefore, according to step S310, the fourth predetermined value is set on the basis of the short-circuit failure of MOSFET 13B in which the change amount of the midpoint voltage V1 / 2 is expected to be small compared to the short-circuit failure of capacitor 14B. .
  • step S350 If it is determined that the difference obtained by subtracting the voltage Vb from the voltage Va is smaller than the first predetermined value (S170: NO), or if a signal for shifting the MOSFET 13B from the open state to the closed state is not transmitted to the MOSFET 13B. If it is determined (S210: NO), or if it is determined that the difference obtained by subtracting the voltage Vb by the voltage Vd is smaller than the third predetermined value (S260: NO), or half the voltage Vb is the voltage Vf. When it is determined that the subtracted difference is smaller than the fourth predetermined value (S320: NO), the process proceeds to step S350.
  • step S350 it is determined whether or not the flag 4 is set to ON. If it is determined that the flag 4 is not set to ON (S350: NO), the process proceeds to step S360. In step S360, it is determined whether or not flag 1 is set to ON. When it is determined that the flag 1 is not set to ON (S360: NO), the process proceeds to step S370. In step S370, it is determined whether or not flag 2 is set to ON. If the flag 2 is not set to ON (S370: NO), the process proceeds to step S380. In step S380, it is determined whether or not flag 3 is set to ON. When it is determined that the flag 3 is not set to ON (S380: NO), this control is terminated.
  • step S390 the full circuit operation is performed by switching to the emergency circuit, and this control is terminated.
  • Step S400 is processing according to step S370. Specifically, it is determined whether or not the flag 2 is set to ON. When it is determined that the flag 2 is set to ON (S400: YES), or when it is determined that the flag 4 is set to ON (S350: YES), the process proceeds to step S420 and the reduced cylinder operation is performed. To finish this control.
  • step S410 a full-tra operation is performed using a normal MOSFET, and this control is terminated.
  • this embodiment has the following effects.
  • the ignition circuit 10 can be simplified as compared with a device that determines a failure of the ignition circuit 10 based on the currents flowing through the MOSFET 13A and the MOSFET 13B.
  • the MOSFET 13A and the MOSFET 13B are complementarily opened and closed.
  • the primary current flows complementarily from the MOSFET 13A and the MOSFET 13B, so that the both-end voltage Vin and the midpoint voltage V1 / 2 change.
  • the failure location of the ignition circuit 10 can be determined based on at least one of the both-end voltage Vin and the midpoint voltage 1/2.
  • the midpoint voltage V1 / 2 is constant as a voltage value that is half of the both-end voltage Vin during the non-discharge period of the spark plug 30 in which the MOSFET 13A and the MOSFET 13B are not complementarily opened and closed. .
  • the midpoint voltage V1 / 2 is not constant as a voltage value that is half of the both-ends voltage Vin, it can be determined that a failure has occurred in any of the components of the ignition circuit 10. Become. In this failure determination, it is possible to determine a failure that is difficult to determine during the discharge period of the spark plug 30.
  • the full circuit operation is performed by switching to the emergency circuit.
  • the primary current can be allowed to flow through the primary coil 19 ⁇ / b> A using a different path without including the MOSFET series connection body 13 and the capacitor series connection body 14 including the location where the failure is determined. That is, by supplying and closing the MOSFET 18, it is possible to directly control the supply and interruption of the electric charge from the DC-DC converter 12 to the primary coil 19 ⁇ / b> A, and thus the spark plug 30 can be discharged.
  • the frequency of the open / close signal transmitted to the MOSFETs 13A and 13B is adjusted to the resonance frequency. In this regard, it is not always necessary to adjust the resonance frequency.
  • the voltage supplied to the primary coil 19A is the voltage of the battery 11 boosted by the DC-DC converter 12.
  • the high voltage battery corresponds to the charge supply unit. By doing so, boosting in the DC-DC converter 12 is not necessary, and the configuration can be further simplified.
  • the MOSFETs 13A and 13B are used as switching elements for controlling conduction and interruption of the primary current flowing through the primary coil 19A. This may be changed to a power transistor, a thyristor, a triac, or the like.
  • the both-end voltage Vin (corresponding to the voltage Vb) before switching the MOSFET 13A from the open state to the closed state and the subsequent both-end voltage Vin (corresponding to the voltage Va) are measured. It was used for failure determination.
  • the measurement of the voltage Vb and the voltage Va is not limited to the above method.
  • FIG. 3 when the MOSFET 13A and the MOSFET 13B are complementarily opened and closed, there is a period in which both MOSFETs are both open (hereinafter referred to as OFF dead time).
  • the both-end voltage Vin measured during the OFF dead time which is a period from when the MOSFET 13B is switched from the closed state to the open state and when the MOSFET 13A is switched from the open state to the closed state, is stored as the voltage Vb. Further, after storing the voltage Vb, the MOSFET 13A is switched from the closed state to the open state, and the both-end voltage Vin measured during the OFF dead time, which is a period from when the MOSFET 13B is switched from the open state to the closed state, is stored as the voltage Va. .
  • the stored voltage Vb and voltage Va it is possible to accurately calculate how much the voltage Vin has changed during the period in which the MOSFET 13A is in the closed state, and therefore, more accurate failure determination is performed. It becomes possible.
  • the measurement of the midpoint voltage V1 / 2 (corresponding to the voltage Vc) is the intermediate measured during the OFF dead time, which is the period from switching the MOSFET 13A from the open state to the closed state and switching the MOSFET 13B from the open state to the closed state.
  • the point voltage V1 / 2 is stored as the voltage Vc.
  • the measurement methods described below can also be applied to the measurement of the voltage Vb and the voltage Vd when the MOSFET 13B is switched from the open state to the closed state in accordance with the above-described another example.
  • the both-ends voltage Vin measured during the OFF dead time which is a period until the MOSFET 13A is switched from the closed state to the open state and the MOSFET 13B is switched from the open state to the closed state, is stored as the voltage Vb.
  • the MOSFET 13B is switched from the closed state to the open state, and the both-ends voltage Vin measured during the OFF dead time, which is a period until the MOSFET 13A is switched from the open state to the closed state, is stored as the voltage Vd. .
  • the measurement of the midpoint voltage V1 / 2 (corresponding to the voltage Ve) is similarly measured at the OFF dead time, which is the period from when the MOSFET 13B is switched from the open state to the closed state and from when the MOSFET 13A is switched from the open state to the closed state
  • the point voltage V1 / 2 is stored as the voltage Ve.
  • the full circuit operation is performed by switching to the emergency circuit.
  • a full-tra operation may be performed using a normal MOSFET.
  • a full-tora operation is performed using a normal MOSFET.
  • the full-tra operation may be performed by switching to the emergency circuit.
  • the reduced-cylinder operation is performed when there is a failure related to the primary coil 19A.
  • the reduced-cylinder operation may be performed when a failure occurs in any of the configurations necessary for causing the spark plug 30 to perform discharge, including a failure related to the primary coil 19A. Therefore, the relay 15A, the relay 15B, the current path 16A, and the current path 16D having the MOSFET 18 necessary for forming the emergency circuit are not necessarily required for configuring the ignition circuit 10.
  • the open failure determination of the capacitor 14A is performed using the second predetermined value, or the short failure determination of the capacitor 14A is performed using the fourth predetermined value.
  • a comparison determination is performed between the first threshold value provided to determine that the voltage value is substantially equal to the both-end voltage Vin described below and the midpoint voltage V1 / 2. May be.
  • the MOSFET 13A When the MOSFET 13A is switched from the open state to the closed state while the capacitor 14A has an open failure, a voltage that should originally be applied to the capacitor 14A is applied to the capacitor 14B via the primary coil 19A. become. Accordingly, as shown in FIG. 5, the midpoint voltage V1 / 2 is substantially equal to the both-end voltage Vin. Therefore, by switching the MOSFET 13A from the open state to the closed state, it is possible to determine that an open failure has occurred in the capacitor 14A when the midpoint voltage V1 / 2 is higher than the first threshold value. .
  • the midpoint voltage V1 / 2 is substantially the same as the total voltage applied to the capacitors 14A and 14B. Therefore, it is possible to determine that a short circuit fault has occurred in the capacitor 14A when the midpoint voltage V1 / 2 is higher than the first threshold value during a period in which the spark plug 30 does not discharge.
  • the failure determination is performed without distinguishing between the short failure of the MOSFET 13A and the short failure of the capacitor 14A (step S310 in FIG. 2).
  • the determination method described in [Another Example 1] it is possible to distinguish between the short-circuit failure of the MOSFET 13A and the short-circuit failure of the capacitor 14A and determine the failure.
  • the open failure determination of the capacitor 14B is performed using the second predetermined value, or the short failure determination of the capacitor 14B is performed using the fourth predetermined value.
  • a comparison determination between the second threshold value provided to determine that the voltage value is substantially equal to the ground voltage described below and the midpoint voltage V1 / 2 is performed. May be.
  • the connection point 17B between the capacitor 14A and the capacitor 14B is connected to the ground. Therefore, the midpoint voltage V1 / 2 is substantially the same as the ground voltage. For this reason, it is possible to determine that a short circuit fault has occurred in the capacitor 14B when the midpoint voltage V1 / 2 is lower than the second threshold value during a period in which the spark plug 30 does not perform discharge.
  • the failure determination is performed without distinguishing between the short failure of the MOSFET 13B and the short failure of the capacitor 14B (step S320 in FIG. 2).
  • the determination method described in [Another Example 2] it is possible to distinguish the short-circuit failure of the MOSFET 13B from the short-circuit failure of the capacitor 14B and determine the failure.
  • the intermediate point voltage V1 / 2 is higher than the second threshold value, and the difference obtained by subtracting half of the both-ends voltage Vin by the intermediate point voltage V1 / 2 is the first difference. If it is greater than the predetermined value, it is determined that a short circuit failure has occurred in the MOSFET 13B.

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Abstract

点火プラグ（３０）と、点火コイル（１９）と、ハイサイドコンデンサ（１４Ａ）及びローサイドコンデンサ（１４Ｂ）で構成されたコンデンサの直列接続体（１４）と、ハイサイドスイッチング（１３Ａ）素子及びローサイドスイッチング素子（１３Ｂ）で構成されたスイッチング素子の直列接続体（１３）と、コンデンサの直列接続体の両端電圧を検出する両端電圧検出部（２２）と、ハイサイドコンデンサとローサイドコンデンサとの接続点の中間点電圧を検出する中間点電圧検出部（２２）と、両端電圧及び中間点電圧のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、点火回路の故障箇所を判定する判定部（４０）と、を備える点火回路の故障診断装置。

Description

点火回路の故障診断装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年２月２９日に出願された日本出願番号２０１６－０３７５４６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、エンジンの点火回路における故障の診断装置に関する。
　近年、自動車用内燃機関での燃費を向上させるため、希薄燃料の燃焼制御（リーンバーンエンジン）、又は、内燃機関のシリンダへ燃焼ガスを還流させるＥＧＲに関する技術の検討が進められている。これらの技術にあっては、内燃機関の点火タイミングで点火プラグが複数回連続的に放電を行なう多重点火方式、又は、点火タイミング近傍の一定時間について点火プラグを持続的に放電させるＤＣＯ方式等、混合気に含まれる燃料を効果的に燃焼させる為の点火システムが種々検討されている。これらの点火装置において、例えば、点火コイルがショート故障又はオープン故障を生じると、点火プラグは火花放電を生じさせることが困難となる。
　特許文献１に記載の多重点火を行う点火装置では、コンデンサが備わっており、第二スイッチ手段と呼称されるスイッチ手段がオンされることで、コンデンサに貯蓄された電気エネルギが点火コイルに供給される。この時の突入電流により、二次コイルに大きな二次電流が流れ、点火プラグで火花放電が行われる。続いて、スイッチ手段がオフされ、二次コイルに大きな二次電流が流れることで、点火プラグで火花放電が行われる。このような点火装置では、スイッチ手段を流れる電流を読み取ることで、点火装置における全ての故障をモニターすることができるとしている。
特開２００３－２８０３７号公報
　特許文献１に記載の技術は、上述のコンデンサを一つ備えた点火装置を対象としている。しかし、コンデンサを二個直列に接続し、且つ、各々のコンデンサに蓄積された電気エネルギの放出タイミングを個別に制御するためにスイッチ手段を二つ設けた点火装置における故障を診断する場合については言及していない。この点火装置について、仮にスイッチ手段に流れる電流を検出することで点火装置における故障を診断する場合、点火装置にはスイッチ手段が二つ設けられているため、スイッチ手段に流れる電流をモニターする電流値モニター手段を二つ備える必要がある。このとき、ハイサイドに設けられたスイッチ手段の電流値モニター手段は、従来の電流値モニター手段と比較して複雑な構成を要する。
　本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、コンデンサを二個直列に接続した点火回路において、点火回路の故障箇所を判定可能とし、且つ点火回路の簡素化を可能とした点火回路の故障診断装置を提供することになる。
　本開示は、点火回路の故障診断装置であって、可燃混合気に点火するための放電を実行する点火プラグと、一次コイル及び二次コイルを具備し、前記一次コイルの電圧誘起により前記二次コイルに接続される前記点火プラグに前記放電を実行させる点火コイルと、電荷供給部に接続されたハイサイドコンデンサ、及び前記ハイサイドコンデンサに直列に接続されたローサイドコンデンサ、で構成されたコンデンサの直列接続体と、前記コンデンサの直列接続体と並列接続され、ハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子で構成されたスイッチング素子の直列接続体であって、前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子との接続点が、前記ハイサイドコンデンサと前記ローサイドコンデンサとの接続点に前記一次コイルを介して接続され、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子が相補的に開閉される前記スイッチング素子の直列接続体と、前記コンデンサの直列接続体の両端電圧を検出する両端電圧検出部と、前記ハイサイドコンデンサと前記ローサイドコンデンサとの前記接続点の電圧である中間点電圧を検出する中間点電圧検出部と、前記両端電圧検出部により検出される前記両端電圧及び前記中間点電圧検出部により検出される前記中間点電圧のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、点火回路の故障箇所を判定する判定部と、を備える。
　本点火回路では、ハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子が相補的に開閉動作を実施することで、ハイサイドコンデンサとローサイドコンデンサとから一次コイルへ一次電流が相補的に流れる。そして、それぞれのコンデンサから一次コイルへの一次電流が通電及び遮断されることで、二次コイルに誘起電圧が生じ、点火プラグに放電が複数回実行される。このとき、点火プラグに放電を実行させるために必要な構成のうちいずれかが故障すると、点火プラグに放電を実行させることが困難となるため、判定部により点火回路の故障箇所が判定される。
　本点火回路において、点火プラグに放電を生じさせる際に一次コイルに流される一次電流はハイサイドコンデンサ又はローサイドコンデンサ由来である。したがって、点火プラグに放電を実行させるために必要な構成のうちいずれかが故障した場合、ハイサイドコンデンサ及びローサイドコンデンサで構成されたコンデンサの直列接続体の両端電圧、又は、ハイサイドコンデンサとローサイドコンデンサとの接続点の電圧である中間点電圧は、点火回路が正常である場合と比較して異なる変動を生じさせることが想定される。このとき、故障箇所に応じて、両端電圧又は中間点電圧がどのような変動を生じるかは予め想定が可能である。よって、本判定部では、両端電圧及び中間点電圧のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、点火回路の故障箇所を判定することが可能となる。また、ハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子に流れる電流に基づいて点火回路の故障判定を行う装置と比較して、点火回路の簡素化が可能となる。
　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、本実施形態に係る点火回路の概略構成図であり、 図２は、本実施形態に係るＥＣＵが実施する故障判定及び対応処理のフローチャートであり、 図３は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａが故障した場合に想定される両端電圧の変動の様子を示したグラフであり、 図４は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂにオープン故障、あるいは一次コイルにショート故障が生じた場合に想定される両端電圧の変動の様子を示したグラフであり、 図５は、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂの一方にオープン故障が生じた場合に想定される各電圧の変動の様子を示したグラフであり、 図６は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂの一方にショート故障が生じた場合に想定される各電圧の変動の様子を示したグラフであり、 図７は、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂの一方にショート故障が生じた場合に想定される各電圧の変動の様子を示したグラフである。
　本実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示す内燃機関用の点火回路１０は、一つの点火コイル１９と、二つのＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂが直列に接続されたＭＯＳＦＥＴの直列接続体１３と、二つのコンデンサ１４Ａ，１４Ｂが直列に接続されたコンデンサの直列接続体１４と、点火プラグ３０と、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２（電荷供給部に該当）と、電圧検出回路２２と、二つのリレー１５Ａ，１５Ｂと、ＭＯＳＦＥＴ１８（第三スイッチング素子に該当）が設けられている。
　バッテリ１１とＤＣ－ＤＣコンバータ１２とは直列で繋がっている。本実施形態において、バッテリ１１は二次電池を複数直列に接続することで構成されている。このバッテリ１１からＤＣ－ＤＣコンバータ１２に所定の電圧が印加され、印加された電圧に基づいて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２は電圧を昇圧させる。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ１２の出力側は分岐しており、それぞれＭＯＳＦＥＴの直列接続体１３と、コンデンサの直列接続体１４と、電圧検出回路２２と、リレー１５Ａ（第一経路切替部に該当）に接続される電流経路１６Ａと、接続されている。
　コンデンサの直列接続体１４のうち、ハイサイドに存在するコンデンサ１４Ａ（ハイサイドコンデンサに該当）の第一端はＤＣ－ＤＣコンバータ１２の出力側と接続されており、コンデンサ１４Ａの第二端はコンデンサ１４Ｂ（ローサイドコンデンサに該当）の第一端と接続されている。そして、コンデンサ１４Ｂの第二端はグランドと接続されている。コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとの接続点１７Ｂからは、リレー１５Ｂ（第二経路切替部に該当）に接続される電流経路１６Ｃが分岐している。コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとの接続点１７Ｂからは、電圧検出回路２２と接続された電流経路が分岐している。本実施形態において、コンデンサ１４Ａの容量と、コンデンサ１４Ｂの容量とは等しく設計される。
　ＭＯＳＦＥＴの直列接続体１３は、コンデンサの直列接続体１４と並列接続している。このＭＯＳＦＥＴの直列接続体１３のうち、ハイサイドに存在するＭＯＳＦＥＴ１３Ａ（ハイサイドスイッチング素子に該当）のドレイン端子はＤＣ－ＤＣコンバータ１２の出力側と接続されており、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａのソース端子はＭＯＳＦＥＴ１３Ｂ（ローサイドスイッチング素子に該当）のドレイン端子と接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂのソース端子はグランドと接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１３ＡとＭＯＳＦＥＴ１３Ｂとの接続点１７Ａからは、リレー１５Ａに接続される電流経路１６Ｂが分岐している。
　リレー１５Ａは、一次コイル１９Ａの第一端と常時接続しており、電流経路１６Ａとの接続と、電流経路１６Ｂとの接続と、を切替可能なように設けられている。リレー１５Ｂは、一次コイル１９Ａの第二端と常時接続しており、電流経路１６Ｃとの接続と、後述の電流経路１６Ｄとの接続と、を切替可能なように設けられている。電流経路１６Ｄとは、ＭＯＳＦＥＴ１８を有する電流経路である。ＭＯＳＦＥＴ１８のドレイン端子はリレー１５Ｂと接続され、ＭＯＳＦＥＴ１８のソース端子はグランドと接続されている。
　点火コイル１９は、一次コイル１９Ａの他に二次コイル１９Ｃ及び鉄心１９Ｂを備えている。一次コイル１９Ａの第一端はリレー１５Ａと接続され、一次コイル１９Ａの第二端はリレー１５Ｂと接続されている。一方で、二次コイル１９Ｃの第一端は点火プラグ３０を介してグランドに接続され、二次コイル１９Ｃの第二端はグランドに接続されている。
　点火プラグ３０は、対向電極３０Ａを備えており、また浮遊容量３０Ｂについて図示している。浮遊容量３０Ｂは、対向電極３０Ａとその周囲を囲む絶縁物と接地とにより形成される容量成分である。これら対向電極３０Ａと浮遊容量３０Ｂとは、並列接続の関係にある。
　電圧検出回路２２は、二つの抵抗が直列に接続された抵抗直列接続体２０を有する電流経路と、二つの抵抗が直列に接続された抵抗直列接続体２１を有する電流経路と、を備える分圧回路からなる。
　抵抗直列接続体２０のうち、ハイサイドに存在する抵抗２０Ａの第一端はＤＣ－ＤＣコンバータ１２の出力側と接続されており、抵抗２０Ａの第二端は抵抗２０Ｂの第一端と接続されている。抵抗２０Ｂの第二端はグランドと接続されている。抵抗直列接続体２１のうち、ハイサイドに存在する抵抗２１Ａの第一端は接続点１７Ｂと接続され、抵抗２１Ａの第二端が抵抗２１Ｂの第一端と接続されている。抵抗２１Ｂの第二端はグランドと接続されている。抵抗２０Ａと抵抗２０Ｂとの接続点１７Ｄ、及び、抵抗２１Ａと抵抗２１Ｂとの接続点１７Ｅは、それぞれ電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０に接続されている。
　このような構成の電圧検出回路２２は、抵抗直列接続体２０の接続点１７Ｄの電圧（分圧電圧）をコンデンサの直列接続体１４の両端電圧Ｖｉｎとして、電圧検出信号をＥＣＵ４０（判定部に該当）に送信する。また、抵抗直列接続体２１の接続点１７Ｅの分圧電圧をコンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとの接続点１７Ｂの電圧である中間点電圧Ｖ１／２として、電圧検出信号をＥＣＵ４０に送信する。したがって、電圧検出回路２２は、両端電圧検出部と、中間点電圧検出部と、に該当する。
　ＥＣＵ４０は、点火回路１０が正常である場合（後述の点火プラグ３０に放電を実行させるために必要な構成に故障が生じていないと判定した場合）に、制御信号をリレー１５Ａ，１５Ｂに送る。これにより、リレー１５Ａは、電流経路１６Ｂと一次コイル１９Ａの第一端とを接続し、電流経路１６Ａと一次コイル１９Ａの第一端との接続を遮断する。リレー１５Ｂは、一次コイル１９Ａの第二端と電流経路１６Ｃとを接続し、一次コイル１９Ａの第二端と電流経路１６Ｄとの接続を遮断する。つまり、ＭＯＳＦＥＴ１３ＡとＭＯＳＦＥＴ１３Ｂとの接続点１７Ａは、リレー１５Ａと一次コイル１９Ａとリレー１５Ｂとを介して、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとの接続点１７Ｂに接続される。
　この状態において、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂが相補的に開閉駆動するように、ＥＣＵ４０は開閉信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂに対して送信する。このとき、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂに対して送信する開閉信号の周波数は、点火プラグ３０が有する浮遊容量３０Ｂと二次コイル１９Ｃとで電圧共振を生じさせる周波数（共振周波数）に調整する。開閉信号を受信したＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂは相補的に開閉動作を実施することで、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂから一次コイル１９Ａへの一次電流が通電及び遮断されることで、二次コイル１９Ｃに誘起電圧が生じ、点火プラグ３０に放電が複数回実行される。
　このような点火回路１０では、点火プラグ３０に放電を実行させるために必要な構成、具体的にはＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂ、一次コイル１９Ａ、の内いずれかが故障すると、点火プラグ３０に放電を実行させることが困難となる。
　従来、点火回路の故障診断を行う場合、一次コイル１９Ａに流れる一次電流の導通と遮断とを制御するスイッチング素子に流れる電流の大きさに基づいて、故障診断を実施していた。本点火回路について、従来と同様に、スイッチング素子に該当するＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂに流れる電流を検出することで点火回路１０における故障を診断する場合を想定する。この場合、ＭＯＳＦＥＴ１３ＡとＭＯＳＦＥＴ１３Ｂとに流れる電流をそれぞれ検出する必要があり、特にハイサイドに設けられるＭＯＳＦＥＴ１３Ａの電流値測定部は、従来の電流値測定部と比較して複雑な構成を要する。
　本点火回路１０では、点火プラグ３０に放電を生じさせる際に一次コイル１９Ａに流される一次電流はコンデンサ１４Ａ又はコンデンサ１４Ｂ由来である。よって、点火プラグ３０に放電を実行させるために必要な上記構成のうちいずれかが故障した場合、電圧検出回路２２が検出する両端電圧Ｖｉｎ又は中間点電圧Ｖ１／２は、点火回路１０が正常である場合と比較して異なる変動を生じさせることが想定される。このとき、故障箇所に応じて、両端電圧Ｖｉｎ又は中間点電圧Ｖ１／２がどのような変動を生じるかは予め想定が可能である。したがって、本実施形態に係るＥＣＵ４０は、両端電圧Ｖｉｎ及び中間点電圧Ｖ１／２のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、点火回路１０の故障箇所を判定する。このような構成とすることで、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びＭＯＳＦＥＴ１３Ｂに流れる電流に基づいて点火回路１０の故障判定を行う装置と比較して、点火回路１０の簡素化が可能となる。
　本実施形態では、故障箇所を判定した場合に、故障箇所に応じて点火制御を適宜変更する。
　一次コイル１９Ａに関する故障と判定した場合には、一次コイル１９Ａに電荷を蓄積することができず、二次コイル１９Ｃに誘起電圧を生じさせることが困難である。この場合には該当する点火回路１０を有する気筒の使用を停止し、正常な気筒のみを用いてエンジンの駆動を続行させる（以下、減筒運転と呼称）。
　また、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂの内、どちらか一方のＭＯＳＦＥＴが開状態から閉状態に移行できない故障（以下、オープン故障と呼称）であると判定した場合には、一方の正常のＭＯＳＦＥＴを使用して点火プラグ３０に放電を実行させる。例えば、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂにオープン故障が生じている場合には、正常であるＭＯＳＦＥＴ１３Ａのみを開閉駆動させることで、コンデンサ１４Ａから一次コイル１９Ａへの一次電流の導通と遮断を制御する。これにより、二次コイル１９Ｃに誘起電圧を生じさせ、点火プラグ３０に放電を実行させる。この制御を、フルトランジスターイグニッション動作（フルトラ動作）と呼称する。
　それ以外の故障、例えばＭＯＳＦＥＴ１３Ａが閉状態から開状態に移行できない故障（以下、ショート故障と呼称）と判定した場合には、ＭＯＳＦＥＴ１８を用いてのフルトラ動作により点火プラグ３０に放電を実行させる。具体的には、リレー１５Ａ，１５Ｂに制御信号を送ることにより、リレー１５Ａは、電流経路１６Ａと一次コイル１９Ａの第一端とを接続し、電流経路１６Ｂと一次コイル１９Ａの第一端との接続を遮断する。リレー１５Ｂは、一次コイル１９Ａの第二端と電流経路１６Ｄとを接続し、一次コイル１９Ａの第二端と電流経路１６Ｃとの接続を遮断する。（非常時回路の形成）。つまり、故障箇所が含まれる電流経路は利用せず、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２からリレー１５Ａを介して直接一次コイル１９Ａに流す電流経路を構築し、電流経路１６Ｄが有するＭＯＳＦＥＴ１８が一次コイル１９Ａへの一次電流の通電と遮断を制御する。非常時回路では、ＭＯＳＦＥＴ１８を開閉駆動させることで、一次コイル１９Ａへの一次電流の導通と遮断を制御するフルトラ動作を実施することで、点火プラグ３０に放電を実行させる。
　本実施形態では、ＥＣＵ４０により後述する図２の点火回路１０の故障判定及び対応処理を実行する。図２に示す点火回路１０の故障判定及び対応処理は、ＥＣＵ４０が電源オンしている期間中にＥＣＵ４０によって所定周期で繰り返し実行される。
　本処理が起動されると、まずステップＳ１００にて、電圧検出回路２２に両端電圧Ｖｉｎを測定させ、その値を電圧Ｖｂとして記憶する。そして、ステップＳ１１０にて、現在、燃焼サイクルにおいて点火プラグ３０に放電を実行させる期間（放電期間）内であるか否かを判定する。現在が放電期間内であると判定した場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０に進む。
　ステップＳ１２０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態（ＯＦＦ状態）から閉状態（ＯＮ状態）に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ａに送信したか否かを判定する。ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ａに送信したと判定した場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１３０に進む。
　ステップＳ１３０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ａに送信してから所定時間の経過後に、電圧検出回路２２に両端電圧Ｖｉｎを測定させ、その値を電圧Ｖａとして記憶する。所定時間は、次にＭＯＳＦＥＴ１３Ａを閉状態から開状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ａに送信するまでの時間よりも短く設定される。そして、ステップＳ１４０にて、電圧検出回路２２に中間点電圧Ｖ１／２を測定させ、その値を電圧Ｖｃとして記憶する。
　ステップＳ１５０では、電圧Ｖｂを電圧Ｖａで引いた差が第一所定値よりも小さいか否かを判定する。第一所定値は、両端電圧Ｖｉｎに変化が生じていないことを判別するために設けられた値であり、より具体的には、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に移行させることで生じると想定される両端電圧Ｖｉｎの変化量よりも小さく設定される。電圧Ｖｂを電圧Ｖａで引いた差が第一所定値よりも小さいと判定した場合に（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、ステップＳ１８０に進む。ステップＳ１８０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａにオープン故障が生じていると判定すると共に、フラグ１をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　ＭＯＳＦＥＴ１３Ａにオープン故障が生じている場合、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａが開状態から閉状態に切替わるよう信号を出力しても、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａが閉状態となることはない。この場合、コンデンサ１４Ａは蓄積された電荷を放出することはないため、図３に記載されるように両端電圧Ｖｉｎに変化はない。したがって、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａに対しＭＯＳＦＥＴ１３Ａが開状態から閉状態に切替わるよう信号を出力した前後における両端電圧Ｖｉｎの差が第一所定値よりも小さい場合に、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａにオープン故障が生じていると判定することが可能となる。これは、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂにオープン故障が生じた場合でも同様の傾向が見られる（図４参照）。
　電圧Ｖｂを電圧Ｖａで引いた差が第一所定値よりも大きいと判定した場合に（Ｓ１５０：ＮＯ）、ステップＳ１６０に進む。ステップＳ１６０では、電圧Ｖｃを電圧Ｖａの半分の値で引いた差が第二所定値よりも大きいか否かを判定する。第二所定値は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に移行させることで生じると想定される両端電圧Ｖｉｎの変化量よりも大きく、且つ、中間点電圧Ｖ１／２が両端電圧Ｖｉｎにまで上昇した場合に生じると想定される変化量よりも小さく設定される。電圧Ｖｃを電圧Ｖａの半分の値で引いた差が第二所定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１９０に進む。ステップＳ１９０では、コンデンサ１４Ａにオープン故障が生じていると判定すると共に、フラグ３をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　コンデンサ１４Ａにオープン故障が生じている場合、コンデンサ１４Ａに電荷は蓄積されない。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えた場合に、本来コンデンサ１４Ａに印加されるはずの電圧が、リレー１５Ａと一次コイル１９Ａとリレー１５Ｂとを介して、コンデンサ１４Ｂに印加されることになる。つまり、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えることで、図５に記載されるように両端電圧Ｖｉｎと略等しい電圧値にまで中間点電圧Ｖ１／２が高くなる。したがって、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えることで、電圧Ｖｃを電圧Ｖａの半分の値で引いた差が第二所定値よりも大きくなった場合に、コンデンサ１４Ａにオープン故障が生じていると判定することが可能となる。
　電圧Ｖｃを電圧Ｖａの半分の値で引いた差が第二所定値よりも小さいと判定した場合には（Ｓ１６０：ＮＯ）、ステップＳ１７０に進む。ステップＳ１７０では、電圧Ｖｂを電圧Ｖａで引いた差が、第三所定値よりも大きいか否かを判定する。第三所定値は、両端電圧Ｖｉｎが接地電圧にまで減少したことを判別するための値として設定される。電圧Ｖｂを電圧Ｖａで引いた差が第一所定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、ステップＳ２００に進む。ステップＳ２００では、一次コイル１９Ａにショート故障が生じていると判定すると共に、フラグ４をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　一次コイル１９Ａにショート故障が生じた場合、一次コイル１９Ａが有するインダクタンスによる電流制限が困難となる。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えた場合に、図４に記載されるように、両端電圧Ｖｉｎが第三所定値を超えて大きく減少する。これは、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替えた場合にも上記理由により同様の傾向がみられる。このような場合に、一次コイル１９Ａにショート故障が生じていると判定することが可能となる。
　また、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ａに送信していないと判定した場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ｂに送信したか否かを判定する。
　ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ｂに送信したと判定した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０に進む。ステップＳ２２０は、ステップＳ１３０に準じる処理であり、具体的には、電圧検出回路２２に両端電圧Ｖｉｎを測定させ、その値を電圧Ｖｄとして記憶する。ステップＳ２３０は、ステップＳ１４０に準じる処理であり、具体的には、電圧検出回路２２に中間点電圧Ｖ１／２を測定させ、その値を電圧Ｖｅとして記憶する。
　ステップＳ２４０では、電圧Ｖｂを電圧Ｖｄで引いた差が第一所定値よりも小さいか否かを判定する。電圧Ｖｂを電圧Ｖｄで引いた差が第一所定値よりも小さいと判定した場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、ステップＳ２７０に進む。ステップＳ２７０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂにオープン故障が生じていると判定すると共に、フラグ２をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　電圧Ｖｂを電圧Ｖｄで引いた差が第一所定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、ステップＳ２５０に進む。ステップＳ２５０では、電圧Ｖｄの半分の値を電圧Ｖｅで引いた差が第二所定値よりも大きいか否かを判定する。このときの第二所定値は、ＭＯＳＦＥＴ１３Bを開状態から閉状態に移行させることで生じると想定される両端電圧Ｖｉｎの変化量よりも大きく、且つ、中間点電圧Ｖ１／２が接地電圧にまで減少した場合に生じると想定される変化量よりも小さく設定される。電圧Ｖｄの半分の値を電圧Ｖｅで引いた差が第二所定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、ステップＳ２８０に進む。ステップＳ２８０では、コンデンサ１４Ｂにオープン故障が生じていると判定すると共に、フラグ３をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　コンデンサ１４Ｂにオープン故障が生じている場合、コンデンサ１４Ｂに電荷は蓄積されない。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替えた場合に、図５に記載されるように、中間点電圧Ｖ１／２が接地電圧まで低下する。したがって、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替えることで、電圧Ｖｄの半分の値を電圧Ｖｅで引いた差が第二所定値よりも大きくなった場合に、コンデンサ１４Ｂにオープン故障が生じていると判定することが可能となる。
　電圧Ｖｄの半分の値を電圧Ｖｅで引いた差が第二所定値よりも小さいと判定した場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、ステップＳ２６０に進む。ステップＳ２６０では、電圧Ｖｂを電圧Ｖｄで引いた差が第三所定値よりも大きいか否かを判定する。電圧Ｖｂを電圧Ｖｄで引いた差が第三所定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、ステップＳ２９０に進む。ステップＳ２９０では、一次コイル１９Ａにショート故障が生じていると判定すると共に、フラグ４をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　また、現在が放電期間内ではないと判定した場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ３００に進む。ステップＳ３００では、電圧検出回路２２に中間点電圧Ｖ１／２を測定させ、その値を電圧Ｖｆとして記憶する。
　ステップＳ３１０では、電圧Ｖｆを電圧Ｖｂの半分の値で引いた差が第四所定値よりも大きいか否かを判定する。第四所定値は、第一所定値よりも大きく、第二所定値よりも小さく設定される。電圧Ｖｆを電圧Ｖｂの半分の値で引いた差が第四定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、ステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びコンデンサ１４Ａのいずれか一方にショート故障が生じていると判定すると共に、フラグ３をＯＮに設定する。
　ＭＯＳＦＥＴ１３Ａにショート故障が生じた場合、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａとリレー１５Ａと一次コイル１９Ａとを介して、コンデンサ１４Ｂと接続されることになる。したがって、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２から供給される電荷は、コンデンサ１４Ａに流れるほか、コンデンサ１４Ｂにも流れる。この場合、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、図６に記載されるように、中間点電圧Ｖ１／２が両端電圧Ｖｉｎの半分の電圧値よりも高くなる。ただし、両端電圧Ｖｉｎと一致するほどには高くならない。
　あるいは、コンデンサ１４Ａにショート故障が生じた場合、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとに印加されていた総電圧がコンデンサ１４Ｂに印加されることになる。このため、図７に記載されるように、中間点電圧Ｖ１／２がコンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとに印加される総電圧と略同じとなる。
　ステップＳ３１０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａのショート故障及びコンデンサ１４Ａのショート故障を区別することなく判定するものである。この為、コンデンサ１４Ａのショート故障と比較して、中間点電圧Ｖ１／２の変化量が小さいことが予想されるＭＯＳＦＥＴ１３Ａのショート故障を基準に、第四所定値は設定される。
　したがって、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、電圧Ｖｆを電圧Ｖｂの半分の値で引いた差が第四所定値よりも大きいと判定した場合に、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びコンデンサ１４Ａのいずれか一方にショート故障が生じていると判定することが可能となる。
　電圧Ｖｆを電圧Ｖｂの半分の値で引いた差が第四所定値よりも小さいと判定した場合には（Ｓ３１０：ＮＯ）、ステップＳ３２０に進む。ステップＳ３２０では、電圧Ｖｂの半分の値を電圧Ｖｆで引いた差が第四所定値よりも大きいか否かを判定する。電圧Ｖｂの半分の値を電圧Ｖｆで引いた差が第四所定値よりも大きいと判定した場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、ステップＳ３４０に進む。ステップＳ３４０では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂ及びコンデンサ１４Ｂのいずれか一方にショート故障が生じていると判定すると共に、フラグ３をＯＮに設定し、ステップＳ３５０に進む。
　ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂにショート故障が生じた場合、コンデンサ１４Ｂが一次コイル１９ＡとＭＯＳＦＥＴ１３Ｂとを介して接地と接続されるため、図６に記載されるように、中間点電圧Ｖ１／２が両端電圧Ｖｉｎの半分の電圧値よりも低くなる。
　あるいは、コンデンサ１４Ｂにショート故障が生じた場合、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ａとの接続点１７Ｂが、接地と接続された状態になる。したがって、図７に記載されるように、中間点電圧Ｖ１／２が接地電圧と略同じとなる。
　ステップＳ３２０は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂのショート故障及びコンデンサ１４Ｂのショート故障を区別することなく判定するものである。この為、ステップＳ３１０に準じ、コンデンサ１４Ｂのショート故障と比較して、中間点電圧Ｖ１／２の変化量が小さいことが予想されるＭＯＳＦＥＴ１３Ｂのショート故障を基準に、第四所定値は設定される。
　したがって、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、電圧Ｖｂの半分の値を電圧Ｖｆで引いた差が第四所定値よりも大きいと判定した場合には、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂ及びコンデンサ１４Ｂのいずれか一方にショート故障が生じていると判定することが可能となる。
　また、電圧Ｖｂを電圧Ｖａで引いた差が第一所定値よりも小さいと判定した場合（Ｓ１７０：ＮＯ）、又は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に移行させる信号をＭＯＳＦＥＴ１３Ｂに送信していないと判定した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、又は、電圧Ｖｂを電圧Ｖｄで引いた差が第三所定値よりも小さいと判定した場合（Ｓ２６０：ＮＯ）、又は、電圧Ｖｂの半分の値を電圧Ｖｆで引いた差が第四所定値よりも小さいと判定した場合には（Ｓ３２０：ＮＯ）、ステップＳ３５０に進む。
　ステップＳ３５０では、フラグ４をＯＮに設定しているか否かを判定する。フラグ４をＯＮに設定していないと判定した場合には（Ｓ３５０：ＮＯ）、ステップＳ３６０に進む。ステップＳ３６０では、フラグ１をＯＮに設定しているか否かを判定する。フラグ１をＯＮに設定していないと判定した場合には（Ｓ３６０：ＮＯ）、ステップＳ３７０に進む。ステップＳ３７０では、フラグ２をＯＮに設定しているか否かを判定する。フラグ２をＯＮに設定していない場合には（Ｓ３７０：ＮＯ）、ステップＳ３８０に進む。ステップＳ３８０では、フラグ３をＯＮに設定しているか否かを判定する。フラグ３をＯＮに設定していないと判定した場合には（Ｓ３８０：ＮＯ）、本制御を終了する。
　フラグ３をＯＮに設定していると判定した場合には（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、ステップＳ３９０に進み、非常時回路に切替えフルトラ動作を実施し、本制御を終了する。
　フラグ１をＯＮに設定していると判定した場合には（Ｓ３６０：ＹＥＳ）、ステップＳ４００に進む。ステップＳ４００は、ステップＳ３７０に準じる処理であり、具体的にはフラグ２をＯＮに設定しているか否かを判定する。フラグ２をＯＮに設定していると判定した場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、又は、フラグ４をＯＮに設定していると判定した場合（Ｓ３５０：ＹＥＳ）には、ステップＳ４２０に進み、減筒運転を実施し、本制御を終了する。
　フラグ１とフラグ２とが二つＯＮに設定されている場合、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えても、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替えても、両端電圧Ｖｉｎに変化はなかったことになる。この場合には、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂが共にオープン故障を生じている可能性の他に、そもそも一次コイル１９Ａにオープン故障が生じており、コンデンサ１４Ａ，１４Ｂから一次コイル１９Ａに一次電流が流れることのない状況となっている可能性がある。仮に一次コイル１９Ａにオープン故障が生じている場合には、前述の通り、一次コイル１９Ａに電荷を蓄積することができず、二次コイル１９Ｃに誘起電圧を生じさせることが困難であることが想定される。よって、フラグ１とフラグ２とが二つＯＮに設定されている場合には、減筒運転を実施することが適切である。
　フラグ１をＯＮに設定していず、フラグ２をＯＮに設定していると判定した場合（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、又は、フラグ１をＯＮに設定しており、フラグ２をＯＮに設定していないと判定した場合には（Ｓ４００：ＮＯ）、ステップＳ４１０に進み、正常なＭＯＳＦＥＴを用いてフルトラ動作を実施し、本制御を終了する。
　上記構成により、本実施形態は、以下の効果を奏する。
　・両端電圧Ｖｉｎ及び中間点電圧Ｖ１／２のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、点火回路１０の故障箇所を判定することが可能となる。また、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びＭＯＳＦＥＴ１３Ｂに流れる電流に基づいて点火回路１０の故障判定を行う装置と比較して、点火回路１０の簡素化が可能となる。
　・点火プラグ３０の放電期間中は、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びＭＯＳＦＥＴ１３Ｂが相補的に開閉される。これにより、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びＭＯＳＦＥＴ１３Ｂから相補的に一次電流が流れることで、両端電圧Ｖｉｎ及び中間点電圧Ｖ１／２が変動する。このとき、その変動が想定するものと異なっていた場合には、両端電圧Ｖｉｎ及び中間点電圧１／２のうち少なくとも一方の電圧に基づいて点火回路１０の故障箇所を判定することができる。
　・点火回路１０が正常である場合、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びＭＯＳＦＥＴ１３Ｂが相補的に開閉されない点火プラグ３０の非放電期間中は、中間点電圧Ｖ１／２は両端電圧Ｖｉｎの半分の電圧値として一定となっている。このため、中間点電圧Ｖ１／２が両端電圧Ｖｉｎの半分の電圧値として一定となっていない場合には、点火回路１０の構成要素のいずれかに故障が生じていると判定することが可能となる。また、この故障判定では、点火プラグ３０の放電期間中には判定が困難な故障を判定することが可能となる。
　・フラグ３がＯＮとなる故障が生じた場合に、非常時回路に切替えフルトラ動作が実施される。これにより、故障判定した箇所を含め、ＭＯＳＦＥＴの直列接続体１３とコンデンサの直列接続体１４とを介さず、別経路を用いて一次コイル１９Ａに一次電流を流すことが可能となる。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ１８の開閉動作により、直接ＤＣ－ＤＣコンバータ１２から一次コイル１９Ａへの電荷の供給と遮断を制御することができ、ひいては点火プラグ３０に放電を実行させることが可能となる。
　上記実施形態を、以下のように変更して実施することもできる。
　・上記実施形態において、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂに対して送信する開閉信号の周波数は、共振周波数に調整されていた。このことについて、必ずしも共振周波数に調整される必要はない。
　・上記各実施形態では、一次コイル１９Ａに供給される電圧はバッテリ１１の電圧をＤＣ－ＤＣコンバータ１２により昇圧されたものとしていた。このことについて、ハイブリッド車などで使用される高圧バッテリに変更しても良い。この場合、高圧バッテリが電荷供給部に該当する。こうすることで、ＤＣ－ＤＣコンバータ１２での昇圧は必要なくなり、構成を更に簡便化することが出来る。
　・一次コイル１９Ａに流れる一次電流の導通及び遮断の制御を行なうスイッチング素子として、上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂを使用していた。このことについて、パワートランジスタやサイリスタやトライアックなどに変更してもよい。
　・上記実施形態では、放電期間内において、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替える前の両端電圧Ｖｉｎ（電圧Ｖｂに該当）と、後の両端電圧Ｖｉｎ（電圧Ｖａに該当）と、を測定し、故障判定に用いていた。このことについて、電圧Ｖｂと電圧Ｖａとの測定は上記方法に限らない。図３に記載されるように、ＭＯＳＦＥＴ１３ＡとＭＯＳＦＥＴ１３Ｂとを相補的に開閉駆動させる場合に、両方のＭＯＳＦＥＴが共に開状態となる期間が生じる（以下、ＯＦＦデッドタイムと呼称する）。本別例では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを閉状態から開状態に切替え、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切り替えるまでの期間であるＯＦＦデッドタイムに測定される両端電圧Ｖｉｎを、電圧Ｖｂとして記憶する。また、電圧Ｖｂを記憶した後、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを閉状態から開状態に切替え、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切り替えるまでの期間であるＯＦＦデッドタイムに測定される両端電圧Ｖｉｎを、電圧Ｖａとして記憶する。記憶した電圧Ｖｂと電圧Ｖａとを用いることで、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａが閉状態である期間に両端電圧Ｖｉｎがどれだけ変化したかを正確に算出することができ、ひいては、より精度の高い故障判定を実施することが可能となる。
　中間点電圧Ｖ１／２（電圧Ｖｃに該当）の測定も同様に、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替え、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切り替えるまでの期間であるＯＦＦデッドタイムに測定される中間点電圧Ｖ１／２を電圧Ｖｃとして記憶する。
　ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替える場合の電圧Ｖｂと電圧Ｖｄとの測定もまた、上記別例に準じ、以下に記載の測定方法を適用できる。ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを閉状態から開状態に切替え、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切り替えるまでの期間であるＯＦＦデッドタイムに測定される両端電圧Ｖｉｎを、電圧Ｖｂとして記憶する。また、電圧Ｖｂを記憶した後、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを閉状態から開状態に切替え、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切り替えるまでの期間であるＯＦＦデッドタイムに測定される両端電圧Ｖｉｎを、電圧Ｖｄとして記憶する。中間点電圧Ｖ１／２（電圧Ｖｅに該当）の測定も同様に、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替え、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切り替えるまでの期間であるＯＦＦデッドタイムに測定される中間点電圧Ｖ１／２を電圧Ｖｅとして記憶する。
　・上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂの内、どちらか一方のＭＯＳＦＥＴにショート故障が生じていると判定した場合には、非常時回路に切替えフルトラ動作を実施していた。このことについて、正常なＭＯＳＦＥＴを用いてフルトラ動作を実施してもよい。
　・上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂの内、どちらか一方のＭＯＳＦＥＴにオープン故障が生じていると判定した場合には、正常なＭＯＳＦＥＴを用いてフルトラ動作を実施していた。このことについて、非常時回路に切替えフルトラ動作を実施してもよい。
　・上記実施形態では、一次コイル１９Ａに関する故障であった場合に減筒運転を実施していた。このことについて、一次コイル１９Ａに関する故障を含め、点火プラグ３０に放電を実行させるために必要な構成のいずれかに故障が生じた場合に、減筒運転を実施してもよい。したがって、非常時回路を形成する上で必要なリレー１５Ａと、リレー１５Ｂと、電流経路１６Ａと、ＭＯＳＦＥＴ１８を有する電流経路１６Ｄと、は点火回路１０を構成する上で必ずしも必要ではない。
　［別例１］上記実施形態では、第二所定値を用いてコンデンサ１４Ａのオープン故障判定を、あるいは、第四所定値を用いてコンデンサ１４Ａのショート故障判定を実施していた。このことについて、上記判定に代えて、以下に記載される両端電圧Ｖｉｎと略等しい電圧値であることを判定するために設けられた第一閾値と中間点電圧Ｖ１／２との比較判定を実施してもよい。
　コンデンサ１４Ａにオープン故障が生じている状態で、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えた場合には、本来コンデンサ１４Ａに印加されるはずの電圧が一次コイル１９Ａを介してコンデンサ１４Bに印加されることになる。したがって、図５に記載されるように中間点電圧Ｖ１／２が両端電圧Ｖｉｎと略等しくなる。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａを開状態から閉状態に切替えることで、第一閾値よりも中間点電圧Ｖ１／２が高くなった場合に、コンデンサ１４Ａにオープン故障が生じていると判定することが可能となる。
　コンデンサ１４Ａにショート故障が生じた場合、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとに印加されていた総電圧がコンデンサ１４Ｂに印加されることになる。このため、図７に記載されるように中間点電圧Ｖ１／２がコンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとに印加される総電圧と略同じとなる。したがって、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、第一閾値よりも中間点電圧Ｖ１／２が高くなった場合に、コンデンサ１４Ａにショート故障が生じていると判定することが可能となる。
　・上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａのショート故障とコンデンサ１４Ａのショート故障とを区別せず、故障判定を実施していた（図２におけるステップＳ３１０）。このことについて、［別例１］に記載の判定方法を用いることで、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａのショート故障とコンデンサ１４Ａのショート故障とを区別して、故障判定することが可能となる。
　具体的には、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、中間点電圧Ｖ１／２が第一閾値よりも高くなった場合には、コンデンサ１４Ａにショート故障が生じていると判定する。一方で、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、中間点電圧Ｖ１／２が第一閾値よりも低く、且つ、中間点電圧Ｖ１／２を両端電圧Ｖｉｎの半分の値で引いた差が第四所定値よりも大きい場合に、ＭＯＳＦＥＴ１３Ａにショート故障が生じていると判定する。
　［別例２］上記実施形態では、第二所定値を用いてコンデンサ１４Ｂのオープン故障判定を、あるいは、第四所定値を用いてコンデンサ１４Ｂのショート故障判定を実施していた。このことについて、上記判定に代えて、以下に記載される接地電圧と略等しい電圧値であることを判定する為に設けられた第二閾値と中間点電圧Ｖ１／２との比較判定を実施してもよい。
　コンデンサ１４Ｂにオープン故障が生じている場合、コンデンサ１４Ｂに電荷は蓄積されない。このため、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替えた場合に、中間点電圧Ｖ１／２が接地電圧まで低下する。したがって、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂを開状態から閉状態に切替えることで、第二閾値よりも中間点電圧Ｖ１／２が低くなった場合に、コンデンサ１４Ｂにオープン故障が生じていると判定することが可能となる。
　コンデンサ１４Ｂにショート故障が生じた場合、コンデンサ１４Ａとコンデンサ１４Ｂとの接続点１７Ｂが、接地と接続された状態になる。したがって、中間点電圧Ｖ１／２が接地電圧と略同じとなる。このため、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、第二閾値よりも中間点電圧Ｖ１／２が低くなった場合に、コンデンサ１４Ｂにショート故障が生じていると判定することが可能となる。
　・上記実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂのショート故障とコンデンサ１４Ｂのショート故障とを区別せず、故障判定を実施していた（図２におけるステップＳ３２０）。このことについて、［別例２］に記載の判定方法を用いることで、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂのショート故障とコンデンサ１４Ｂのショート故障とを区別して、故障判定することが可能となる。
　具体的には、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、中間点電圧Ｖ１／２が第二閾値よりも低くなった場合には、コンデンサ１４Ｂにショート故障が生じていると判定する。一方で、点火プラグ３０が放電を実行しない期間において、中間点電圧Ｖ１／２が第二閾値よりも高く、且つ、両端電圧Ｖｉｎの半分の値を中間点電圧Ｖ１／２で引いた差が第四所定値よりも大きい場合に、ＭＯＳＦＥＴ１３Ｂにショート故障が生じていると判定する。
　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 (14)

  1. 　可燃混合気に点火するための放電を実行する点火プラグ（３０）と、
    　一次コイル（１９Ａ）及び二次コイル（１９Ｃ）を具備し、前記一次コイルの電圧誘起により前記二次コイルに接続される前記点火プラグに前記放電を実行させる点火コイル（１９）と、
    　電荷供給部（１２）に接続されたハイサイドコンデンサ（１４Ａ）、及び前記ハイサイドコンデンサに直列に接続されたローサイドコンデンサ（１４Ｂ）、で構成されたコンデンサの直列接続体（１４）と、
    　前記コンデンサの直列接続体と並列接続され、ハイサイドスイッチング素子（１３Ａ）及びローサイドスイッチング素子（１３Ｂ）で構成されたスイッチング素子の直列接続体（１３）であって、前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子との接続点（１７Ａ）が、前記ハイサイドコンデンサと前記ローサイドコンデンサとの接続点（１７Ｂ）に前記一次コイルを介して接続され、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子が相補的に開閉される前記スイッチング素子の直列接続体と、
    　前記コンデンサの直列接続体の両端電圧を検出する両端電圧検出部（２２）と、
    　前記ハイサイドコンデンサと前記ローサイドコンデンサとの前記接続点の電圧である中間点電圧を検出する中間点電圧検出部（２２）と、
    　前記両端電圧検出部により検出される前記両端電圧及び前記中間点電圧検出部により検出される前記中間点電圧のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、点火回路の故障箇所を判定する判定部（４０）と、
    を備える点火回路の故障診断装置。
  2. 　前記判定部は、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子が相補的に開閉される前記点火プラグの放電期間中に、前記両端電圧及び前記中間点電圧のうち少なくとも一方の電圧に基づいて、前記点火回路の故障箇所を判定する請求項１に記載の点火回路の故障診断装置。
  3. 　前記判定部は、前記ハイサイドスイッチング素子に対し開状態から閉状態に切替わるように信号を出力したにも関わらず、前記信号を出力した前後における前記両端電圧の変化量が第一所定値よりも小さい場合には、前記ハイサイドスイッチング素子にオープン故障が生じていると判定する請求項２に記載の点火回路の故障診断装置。
  4. 　前記判定部は、前記ローサイドスイッチング素子に対し開状態から閉状態に切替わるように信号を出力したにも関わらず、前記信号を出力した前後における前記両端電圧の変化量が第一所定値よりも小さい場合には、前記ローサイドスイッチング素子にオープン故障が生じていると判定する請求項２又は３に記載の点火回路の故障診断装置。
  5. 　前記判定部は、前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子とが相補的に開閉されたにも関わらず、それぞれの開閉の前後における前記両端電圧の変化量が第一所定値よりも小さい場合には、前記一次コイルにオープン故障が生じていると判定する請求項２乃至４のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  6. 　前記判定部は、前記ハイサイドスイッチング素子又は前記ローサイドスイッチング素子を開状態から閉状態に切替えたることで、前記切替の前後における前記両端電圧の変化量が第三所定値よりも大きくなる場合には、前記一次コイルにショート故障が生じていると判定する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  7. 　前記判定部は、前記ハイサイドスイッチング素子を開状態から閉状態に切替えることで、前記切替の前後における前記中間点電圧の変化量が第二所定値よりも大きくなる場合には、前記ハイサイドコンデンサにオープン故障が生じていると判定する請求項２乃至６のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  8. 　前記判定部は、前記ローサイドスイッチング素子を開状態から閉状態に切替えることで、前記切替の前後における前記中間点電圧の変化量が第二所定値よりも大きくなる場合には、前記ローサイドコンデンサにオープン故障が生じていると判定する請求項２乃至７のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  9. 　前記ハイサイドコンデンサの容量と前記ローサイドコンデンサの容量とが等しく、
    　前記判定部は、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子が相補的に開閉されない前記点火プラグの非放電期間中に、前記中間点電圧に基づいて前記点火回路の故障箇所を判定する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  10. 　前記判定部は、前記中間点電圧が前記両端電圧の半分の電圧値に対して第四所定値よりも高くなった場合に、前記ハイサイドスイッチング素子にショート故障が生じていると判定する請求項９に記載の点火回路の故障診断装置。
  11. 　前記判定部は、前記中間点電圧が前記両端電圧の半分の電圧値に対して第四所定値よりも低くなった場合に、前記ローサイドスイッチング素子にショート故障が生じていることを判定する請求項９又は１０に記載の点火回路の故障診断装置。
  12. 　前記判定部は、前記両端電圧と略等しい電圧値であることを判定するために設けられた第一閾値よりも前記中間点電圧が高くなった場合に、前記ハイサイドコンデンサにショート故障が生じていると判定する請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  13. 　前記判定部は、接地電圧と略等しい電圧値であることを判定する為に設けられた第二閾値よりも前記中間点電圧が低くなった場合に、前記ローサイドコンデンサにショート故障が生じていると判定する請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
  14. 　前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子との接続点が前記一次コイルの第一端と接続される第一状態と、前記電荷供給部と前記コンデンサの直列接続体との接続点が前記一次コイルの前記第一端と接続される第二状態と、を切替える第一経路切替部（１５Ａ）と、
    　前記一次コイルの第二端が前記ハイサイドコンデンサと前記ローサイドコンデンサとの接続点に接続される第三状態と、前記一次コイルの前記第二端が第三スイッチング素子（１８）を介して接地と接続される第四状態と、を切替える第二経路切替部（１５Ｂ）と、を備え、
    　前記判定部は、前記点火回路に故障が生じていないと判定した場合に、前記第一経路切替部により前記第一状態に切替えさせ、且つ、前記第二経路切替部により前記第三状態に切替えさせ、一方で、前記一次コイルの故障を除き、前記点火回路の故障箇所を判定した場合に、前記第一経路切替部により前記第二状態に切替えさせ、且つ、前記第二経路切替部により前記第四状態に切替えさせる請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の点火回路の故障診断装置。
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