WO2020208958A1 - 点火制御装置 - Google Patents

点火制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020208958A1
WO2020208958A1 PCT/JP2020/007586 JP2020007586W WO2020208958A1 WO 2020208958 A1 WO2020208958 A1 WO 2020208958A1 JP 2020007586 W JP2020007586 W JP 2020007586W WO 2020208958 A1 WO2020208958 A1 WO 2020208958A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
signal
ignition
level
circuit
energy input
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/007586
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将嗣 入江
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to CN202080027790.6A priority Critical patent/CN114041011B/zh
Priority to DE112020001842.3T priority patent/DE112020001842T9/de
Publication of WO2020208958A1 publication Critical patent/WO2020208958A1/ja
Priority to US17/495,167 priority patent/US11378051B2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/0407—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means
    • F02P3/0435—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means with semiconductor devices
    • F02P3/0442—Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means with semiconductor devices using digital techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/10—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having continuous electric sparks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00—Other installations
    • F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04—Layout of circuits
    • F02P3/05—Layout of circuits for control of the magnitude of the current in the ignition coil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit

Definitions

  • the ignition control device in a spark ignition type vehicle engine is equipped with an ignition device in which an ignition coil having a primary coil and a secondary coil is connected to an ignition plug provided for each cylinder, and becomes a secondary coil when the power to the primary coil is cut off. A high voltage is applied to generate a spark discharge. Further, in order to improve the ignitability of the air-fuel mixture due to the spark discharge, a means for inputting the discharge energy after the start of the spark discharge is provided.
  • the ignition device disclosed in Patent Document 1 has two energy supply means, a main ignition circuit and an energy input circuit, and a common signal line is provided in one of the systems, so that the output terminal on the control side is insufficient. Etc. are suppressed.
  • One end of the common signal line is connected to the output terminal on the control side, and the other end is branched in the middle, and each branched signal line is an energy input circuit provided for each cylinder. Each is connected. In this way, the energy input of a plurality of cylinders can be controlled by adding one signal line.
  • Patent Document 1 a branch connector and a branch line for branching a common signal line in the middle are provided for each cylinder. Therefore, as the number of cylinders increases, the wiring becomes complicated, the branch portion becomes large in order to ensure the reliability of the branch portion, and the physique tends to become large. Further, since at least a plurality of signals for main ignition and energy input are transmitted, noise or the like may be generated by inputting signals during ignition operation, and a noise filter is used to avoid the influence. Etc. may be required.
  • the signal lines connecting the devices are further integrated to reduce the number of connector terminals and connection ports, and the ignition operation is suppressed from being affected by signal transmission, etc., and a noise filter or the like is added. It is desired to eliminate the need for and simplify the system configuration.
  • the present disclosure is to provide a compact and high-performance ignition control device capable of transmitting and receiving signals for performing a main ignition operation and an energy input operation by using fewer signal lines.
  • An ignition coil that generates discharge energy in the secondary coil connected to the spark plug by increasing or decreasing the primary current flowing through the primary coil.
  • a main ignition circuit unit that controls the energization of the primary coil and performs a main ignition operation that causes a spark discharge in the spark plug.
  • An ignition control device including an energy input circuit unit that performs an energy input operation in which a current having the same polarity is superimposed on a secondary current flowing through the secondary coil by the main ignition operation.
  • the ignition control signal which is a signal obtained by integrating the main ignition signal for controlling the main ignition operation, the energy input signal for controlling the energy input operation, and the target secondary current command signal, is received and received. It is equipped with a signal separation circuit that separates the signals contained in the signal.
  • the standby time elapses starting from the time when the signal level of the ignition control signal first changes from the first level to the second level, and the signal level of the ignition control signal is the second level.
  • the time point is regarded as the start of the main ignition signal, and when the signal level of the ignition control signal becomes the first level after that time, the time point is regarded as the end of the main ignition signal.
  • the main ignition circuit unit is in an ignition control device that energizes the primary coil at the start of the main ignition signal and shuts off the energization of the primary coil at the end of the main ignition signal.
  • the ignition control signal received by the signal separation circuit unit includes information on three signals, a main ignition signal, an energy input signal, and a target secondary current command signal, and is based on the signal waveform. It can be separated into each signal.
  • the main ignition signal is set on the condition that the signal level is at the second level when a predetermined waiting time elapses after the signal level first changes from the first level to the second level, and thereafter. It is generated on condition that it reaches the first level.
  • the main ignition circuit unit performs an energization operation on the primary coil based on the generated main ignition signal, and performs a main ignition operation. When the energy input operation is performed following the main ignition operation, the energy input signal and the target secondary current command signal are further separated and generated in the signal separation circuit unit.
  • a plurality of signals for main ignition and energy input can be combined into one ignition control signal and transmitted by one signal line, a plurality of signal lines can be provided for each cylinder, or a common signal line can be provided. There is no need to branch from. Further, since the signal for the energy input operation can be transmitted before the start of the main ignition operation, the energization operation for the main ignition is less affected by noise. Therefore, efficient ignition control becomes possible while reducing the number of wirings, the number of connectors, and the number of connection ports to suppress the complexity and size of the system configuration.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the ignition control device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a waveform diagram of the ignition control signal received by the ignition control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a signal separation circuit unit constituting the ignition device of the ignition control device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and the main ignition and energy input gate signals in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a time chart diagram showing changes in the main ignition operation and the energy input operation based on various signals generated in the ignition control device in the first embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the ignition control device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a waveform diagram of the ignition control signal received by the ignition control device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a signal separation circuit unit constituting the ignition device of the ignition control device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a time chart diagram showing the relationship between the
  • FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a waveform shaping circuit constituting the ignition device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the waveform shaping circuit in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the IGT generation circuit constituting the ignition device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the IGT generation circuit in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit configuration diagram of the IGW generation circuit constituting the ignition device according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the IGW generation circuit in the first embodiment.
  • FIG. 12 is a time chart diagram showing the relationship between the signal generated by the IGA generation circuit constituting the ignition device and the energy input operation in the first embodiment.
  • FIG. 13 is a circuit configuration diagram of the reset circuit constituting the waveform shaping circuit according to the first embodiment.
  • FIG. 14 is a time chart diagram showing the relationship between the reset signal generated in the reset circuit and various signals in the first embodiment.
  • FIG. 15 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the signal separation circuit unit, and the transition of the main ignition operation and the energy input operation in the second embodiment.
  • FIG. 16 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal, various signals generated in the signal separation circuit unit, and the standby time in the third embodiment.
  • FIG. 17 is a time chart diagram comparing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the signal separation circuit unit in the fourth embodiment with the standby time variable depending on the engine operating conditions.
  • FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the engine operating conditions and the standby time set in the signal separation circuit unit in the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a flowchart showing the procedure of the main ignition operation and the energy input operation performed by the ignition control device in the fifth embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart showing a procedure of a main ignition operation and an energy input operation based on FIG. 19 in the fifth embodiment in comparison with the first to third embodiments.
  • FIG. 21 is a time chart diagram showing an example of the main ignition operation and the energy input operation performed by the ignition control device in the fifth embodiment for the first embodiment.
  • FIG. 22 is a circuit configuration diagram of the IGT generation circuit constituting the ignition device in the sixth embodiment.
  • FIG. 23 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the IGT generation circuit in the sixth embodiment.
  • FIG. 24 is a circuit configuration diagram of the IGT generation circuit constituting the ignition device in the sixth embodiment.
  • FIG. 25 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the IGT generation circuit in the sixth embodiment.
  • FIG. 26 is a circuit configuration diagram of the IGW generation circuit constituting the ignition device in the sixth embodiment.
  • FIG. 27 is a time chart diagram showing the relationship between the ignition control signal and various signals generated in the IGW generation circuit in the sixth embodiment.
  • FIG. 28 is a time chart diagram showing the relationship between the signals generated by the IGA generation circuit constituting the ignition device and various signals in the sixth embodiment.
  • FIG. 29 is a time chart diagram showing the relationship between the signals generated by the IGA generation circuit constituting the ignition device and various signals in the sixth embodiment.
  • FIG. 30 is a circuit configuration diagram of the ignition control device according to the seventh embodiment.
  • the first embodiment according to the ignition control device will be described with reference to FIGS. 1 to 14.
  • the ignition control device 1 is applied to an internal combustion engine such as an in-vehicle spark ignition type engine to control ignition of a spark plug P provided for each cylinder.
  • the ignition control device 1 includes an ignition device 10 provided with an ignition coil 2, a main ignition circuit unit 3, an energy input circuit unit 4, and a signal separation circuit unit 5, and an ignition that gives an ignition command to the ignition device 10.
  • An electronic control device for an engine hereinafter, abbreviated as an engine ECU; Electronic Control Unit 100 as a control signal transmission unit is provided.
  • the ignition coil 2 generates discharge energy in the secondary coil 22 connected to the spark plug P by increasing or decreasing the primary current I1 flowing through the primary coil 21.
  • the main ignition circuit unit 3 controls the energization of the ignition coil 2 to the primary coil 21 to perform a main ignition operation that causes a spark discharge in the spark plug P.
  • the energy input circuit unit 4 performs an energy input operation in which a current of the same polarity is superimposed on the secondary current I2 flowing through the secondary coil 22 by the main ignition operation.
  • the primary coil 21 has, for example, a main primary coil 21a and a sub-primary coil 21b, and the energy input circuit unit 4 can control the energy input operation by controlling the energization of the sub-primary coil 21b. it can.
  • the signal separation circuit unit 5 receives the ignition control signal IG transmitted from the engine ECU 100 and separates the signal included in the ignition control signal IG.
  • the ignition control signal IG is a signal in which the main ignition signal IGT that controls the main ignition operation, the energy input signal IGW that controls the energy input operation, and the target secondary current command signal IGA are integrated. Is received as one signal or a combination of two signals.
  • the ignition control signal IG is separated into each signal again in the signal separation circuit unit 5, and for example, the main ignition signal IGT is separated and generated, so that the main ignition operation can be performed.
  • the signal separation circuit unit 5 generates the main ignition signal IGT based on the signal level of the ignition control signal IG.
  • the waiting time twait elapses starting from the time when the signal level first changes from the first level (for example, L level) to the second level (for example, H level).
  • the signal level of the ignition control signal IG is the second level (for example, H level)
  • that time is set as the start of the main ignition signal IGT
  • the signal level of the ignition control signal IG is the first level after that time.
  • (for example, L level) is reached, that time is defined as the end of the main ignition signal IGT.
  • the standby time twait is a preset time for generating the main ignition signal IGT from the ignition control signal IG, and as will be described later, the main ignition signal is generated from the switching (for example, rising) of the signal level of the ignition control signal IG. It corresponds to the period until the signal level of the IGT is switched (for example, rising).
  • a main ignition operation is performed in which the primary coil 21 is energized at the start of the main ignition signal IGT and the primary coil 21 is cut off at the end of the main ignition signal IGT.
  • the signal level of the ignition control signal IG is represented by two voltage levels, H level and L level. When the threshold voltage reaches or is higher than the preset threshold voltage, the H level is reached and the threshold voltage is not reached. Is the L level. In the present embodiment, the first level corresponds to the L level, and the second level corresponds to the H level.
  • the ignition control signal IG is generated as a signal composed of a pulsed first signal IG1 and a second signal IG2.
  • the engine ECU 100 generates an ignition control signal IG that combines these two signals IG1 and IG2 every one combustion cycle (for example, 720 ° CA) and transmits the ignition control signal IG to the signal separation circuit unit 5 prior to the main ignition operation.
  • the first signal IG1 and the second signal IG2 of the ignition control signal IG are distinguished from each other by, for example, the first input signal input from the engine ECU 100 to the ignition device 10 after the operation of the ignition control device 1 is started. , The first signal IG1 and the next input signal is the second signal IG2. By repeating the same operation for the subsequent input signals, the input signals can be identified.
  • the signal separation circuit unit 5 has a circuit that receives the ignition control signal IG and separates the three signals included in the ignition control signal IG from the received ignition control signal IG. .. Specifically, as shown in FIG. 4, the waiting time twait has elapsed from the detection start time (that is, rising edge) of the first signal IG1, and the signal level of the second signal IG2 is the second level (that is, H). Level), the main ignition signal IGT is generated at that time as the start of the main ignition signal IGT, and the detection end time (that is, falling) of the second signal IG2 is regarded as the end of the main ignition signal IGT. It has a main ignition signal generation circuit (hereinafter, referred to as an IGT generation circuit) 52.
  • the IGT generation circuit 52 may include a circuit that generates a waiting time twait.
  • the signal separation circuit unit 5 generates an energy input signal IGW based on the pulse waveform information of the first signal IG1 and the second signal IG2, and the target secondary current command is based on the pulse waveform information of the first signal IG1.
  • the signal IGA can be generated.
  • the pulse waveform information is information such as a period or interval determined based on the rise or fall of one or more pulses, and is a period of rise or fall of a pulse, an interval of rise or fall of a plurality of pulses, or the like. Including.
  • an energy input signal generation circuit (hereinafter, referred to as an IGW generation circuit) that generates an energy input signal IGW based on a rising interval t IGW_IN as a detection interval between the first signal IG1 and the second signal IG2. ) 53.
  • a target secondary current command signal generation circuit (hereinafter referred to as an IGA generation circuit) 54 for generating a target secondary current command signal IGA based on a rising period t IGA_IN as a detection period of the first signal IG1 is provided. be able to.
  • the ignition control device 1 operates the main ignition circuit unit 3 based on the main ignition signal IGT to perform the main ignition operation. Further, after the main ignition, the energy input circuit unit 4 is operated based on the energy input signal IGW to perform the energy input operation to continue the spark discharge. The energy input in this continuous discharge is indicated by the target secondary current command signal IGA.
  • the ignition control device 1 further includes a feedback control unit 6 that feedback-controls the secondary current I2, and the secondary current I2 flowing through the secondary coil 22 of the ignition coil 2 based on the target secondary current command signal IGA. Feedback control is performed so that is the target secondary current value I2tgt.
  • the engine to which the ignition control device 1 of the present embodiment is applied is, for example, a 4-cylinder engine, and spark plugs P corresponding to each cylinder (for example, shown as P # 1 to P # 4 in FIG. 1). Is provided, and an ignition device 10 is provided corresponding to each of the spark plugs P.
  • An ignition control signal IG is transmitted from the engine ECU 100 to each ignition device 10.
  • the spark plug P has a known configuration including an opposing center electrode P1 and a ground electrode P2, and the space formed between the tips of both electrodes is a spark gap G. Discharge energy generated by the ignition coil 2 is supplied to the spark plug P based on the ignition control signal IG, spark discharge occurs in the spark gap G, and the air-fuel mixture in the engine combustion chamber (not shown) can be ignited. It becomes.
  • the energization of the ignition coil 2 is controlled based on the main ignition signal IGT, the energy input signal IGW, and the target secondary current command signal IGA included in the ignition control signal IG.
  • the main primary coil 21a or the secondary primary coil 21b serving as the primary coil 21 and the secondary coil 22 are magnetically coupled to each other to form a known step-up transformer.
  • One end of the secondary coil 22 is connected to the center electrode P1 of the spark plug P, and the other end is grounded via the first diode 221 and the secondary current detection resistor R1.
  • the first diode 221 is arranged so that the anode terminal is connected to the secondary coil 22 and the cathode terminal is connected to the secondary current detection resistor R1 to regulate the direction of the secondary current I2 flowing through the secondary coil 22.
  • the secondary current detection resistor R1 constitutes a feedback control unit 6 together with a secondary current feedback circuit (for example, shown as I2F / B in FIG. 1) 61, which will be described in detail later.
  • the main primary coil 21a and the secondary primary coil 21b are connected in series and are connected in parallel to a DC power source B such as a vehicle battery. Specifically, an intermediate tap 23 is provided between one end of the main primary coil 21a and one end of the secondary primary coil 21b, and a power supply line L1 leading to the DC power supply B is connected to the intermediate tap 23. ..
  • the other end of the main primary coil 21a is grounded via a switching element for main ignition (hereinafter, abbreviated as main ignition switch) SW1
  • the other end of the secondary primary coil 21b is a switching element for continuing discharge (hereinafter, hereinafter abbreviated as). It is grounded via SW2 (abbreviated as discharge continuation switch).
  • the battery voltage can be applied to the primary coil 21a or the secondary primary coil 21b when the main ignition switch SW1 or the discharge continuation switch SW2 is driven on.
  • the main ignition switch SW1 constitutes the main ignition circuit unit 3
  • the discharge continuation switch SW2 constitutes the energy input circuit unit 4.
  • the ignition coil 2 is integrally formed by winding the primary coil 21 and the secondary coil 22 around, for example, a bobbin for the primary coil and a bobbin for the secondary coil arranged around the core 24.
  • a predetermined high voltage corresponding to the number of turns ratio can be obtained. , Can be generated in the secondary coil 22.
  • the main primary coil 21a and the secondary primary coil 21b are wound so that the directions of the magnetic flux generated when the DC power supply B is energized are opposite to each other, and the number of turns of the secondary primary coil 21b is larger than the number of turns of the main primary coil 21a. Set less.
  • the superposition magnetic flux in the same direction is generated by the energization of the sub-primary coil 21b and is superimposed. The discharge energy can be increased.
  • the main ignition circuit unit 3 includes a main ignition switch SW1 and a switch drive circuit (hereinafter, referred to as a main ignition drive circuit) 31 for main ignition operation that drives the main ignition switch SW1 on and off.
  • the main ignition switch SW1 is a voltage-driven switching element, for example, an IGBT (that is, an insulated gate bipolar transistor), and the collector is controlled by controlling the gate potential according to the gate signal IGBT_gate input to the gate terminal. Conduction or disconnection between the terminal and the emitter terminal.
  • the collector terminal of the main ignition switch SW1 is connected to the other end of the main primary coil 21a, and the emitter terminal is grounded.
  • the main ignition signal IGT output from the signal separation circuit unit 5 is input to the input terminal of the main ignition drive circuit 31 via the output signal line L2.
  • the main ignition drive circuit 31 drives the main ignition switch SW1 in response to the main ignition signal IGT.
  • the main ignition drive circuit 31 (see, for example, FIG. 4) generates a gate signal IGBT_gate corresponding to the main ignition signal IGBT, and drives the main ignition switch SW1 on or off at a predetermined timing.
  • the energy input circuit unit 4 includes a discharge continuation switch SW2 and a sub-primary coil control circuit 41 that outputs a drive signal for driving the discharge continuation switch SW2 on and off to control energization of the sub-primary coil 21b. It is composed. Further, a switching element (hereinafter, abbreviated as a recirculation switch) SW3 for opening and closing the recirculation path L11 connected to the sub-primary coil 21b is provided, and the on / off operation is performed by a drive signal from the sub-primary coil control circuit 41. There is.
  • a switching element hereinafter, abbreviated as a recirculation switch
  • the discharge continuation switch SW2 and the recirculation switch SW3 are voltage-driven switching elements, for example, MOSFETs (that is, field effect transistors), and their gate potentials are controlled according to the gate signals MOS_gate1 and MOS_gate2 input to the gate terminals, respectively. By doing so, the connection between the drain terminal and the source terminal is conducted or cut off.
  • the drain terminal of the discharge continuation switch SW2 is connected to the other end of the secondary primary coil 21b, and the source terminal is grounded.
  • the reflux path L11 is provided between the other end of the secondary primary coil 21b (that is, the side opposite to the main primary coil 21a) and the power supply line L1.
  • the drain terminal of the recirculation switch SW3 is connected to the connection point between the other end of the secondary primary coil 21b and the discharge continuation switch SW2, and the source terminal is connected to the power supply line L1 via the second diode 11.
  • the power supply line L1 is provided with a third diode 12 between the connection point with the return path L11 and the DC power supply B.
  • the second diode 11 has a forward direction toward the power supply line L1
  • the third diode 12 has a forward direction toward the primary coil 21.
  • the energy input signal IGW output from the signal separation circuit unit 5 and the target secondary current command signal IGA are input to the input terminal of the secondary primary coil control circuit 41 via the output signal lines L3 and L4. .. Further, a feedback signal SFB is input to the sub-primary coil control circuit 41 from the secondary current feedback circuit 61 of the feedback control unit 6, and further, a battery voltage signal SB is input from the power supply line L1.
  • the secondary primary coil control circuit 41 (see, for example, FIG. 4) generates gate signals MOS_gate1 and MOS_gate2, and drives the discharge continuation switch SW2 and the recirculation switch SW3. At this time, during the energy input period t IGW indicated by the energy input signal IGW, the gate signal MOS_gate2 is turned on and the target secondary current value I2tgt indicated by the target secondary current command signal IGA is maintained. The gate signal MOS_gate1 is driven on and off (see, for example, FIG. 5).
  • the secondary current feedback circuit 61 outputs the detected value of the secondary current I2 based on the secondary current detection resistor R1 as a feedback signal SFB, and the secondary primary coil control circuit 41 uses the detected value of the secondary current I2 as the detected value.
  • the discharge continuation switch SW2 and the recirculation switch SW3 are driven based on the comparison result with the target secondary current value I2tgt. At that time, it may be determined whether or not the energy input operation is possible based on the battery voltage signal SB.
  • the gate signal MOS_gate2 rises and the reflux switch SW3 is turned on in synchronization with this.
  • the gate signal MOS_gate1 rises and the discharge continuation switch SW2 is turned on.
  • the secondary current I2 is superimposed by the current I NET flowing through the secondary primary coil 21b.
  • the target secondary current value I2tgt serves as a lower limit threshold value (absolute value) for turning on the discharge continuation switch SW2, and is instructed by the target secondary current command signal IGA.
  • the target secondary current command signal IGA is set as a function f (t IGA_IN ) based on the rising period t IGA_IN of the first signal IG1 before the main ignition operation is started.
  • an upper limit threshold value (absolute value) for turning off the discharge continuation switch SW2 is set corresponding to the lower limit threshold value. Therefore, when the secondary current I2 (absolute value) rises again due to the energy supply and reaches a predetermined upper limit threshold value, the gate signal MOS_gate1 falls and the discharge continuation switch SW2 is turned off. In this way, the discharge continuation switch SW2 is repeatedly turned on and off according to the gate signal MOS_gate1, so that the secondary current I2 is maintained in the vicinity of the target secondary current value I2tgt.
  • the predetermined delay period t fil is appropriately set so that, for example, the energy input operation is performed after the secondary current I2 flowing due to the main ignition operation drops to some extent. This is for outputting the energy input signal IGW, which indicates the execution period of the energy input operation, at a predetermined timing after the spark discharge is started by the main ignition operation, and the spark discharge is effectively performed by the energy input. Be maintained.
  • the ignition control signal IG includes the first signal IG1 and the second signal IG2, and the previous signal output at the rising edge of the ignition control signal IG is set as the first signal IG1 and the first signal IG1.
  • the latter signal which is output after the fall of, is referred to as the second signal IG2.
  • the ignition control signal IG sets the energy input period t IGW by the rise interval t IGW_IN , which is the length from the rise of the first signal IG1 to the rise of the second signal IG2.
  • the target secondary current value I2tgt is set by the rising period t IGA_IN , which is the length from the rising edge to the falling edge of the first signal IG1.
  • the period from the rise to the fall of the ignition control signal IG is the period from the rise of the first signal IG1 to the fall of the second signal IG2, and the length of the standby time twait and the rise period of the main ignition signal IGT.
  • the length is the sum of the length of t IGT .
  • the ignition control signal IG is output at a timing earlier than the rise of the main ignition signal IGT by the waiting time twait.
  • the ignition control signal IG falls at the same time as the main ignition signal IGT, and no signal is transmitted from the engine ECU 100 thereafter.
  • the signal separation circuit unit 5 includes a waveform shaping circuit 51 for waveform-shaping the ignition control signal IG, an IGT generation circuit 52 for generating the main ignition signal IGT, and an IGW generation circuit 53 for generating the energy input signal IGW. It has an IGA generation circuit 54 that generates a target secondary current command signal IGA. In addition, a reset signal generation circuit 55 that generates a reset signal RES is provided.
  • the ignition control signal IG is a composite signal obtained by combining the main ignition signal IGT, the energy input signal IGW, and the target secondary current command signal IGA.
  • the waveform shaping in FIG. 3 is performed. Filtering is performed in the circuit 51. As a result, it is output to the IGT generation circuit 52 and the reset signal generation circuit 55 as a rectangular wave signal 1a including the first signal IG1 and the second signal IG2 having a rectangular waveform from which noise has been removed.
  • the reset signal RES from the reset signal generation circuit 55 is output to the IGT generation circuit 52, the IGW generation circuit 53, and the IGA generation circuit 54, respectively.
  • the signal IGT_DCT for generating the main ignition signal IGT the signal IGW_DCT for generating the energy input signal IGW, and the signal IGT_DCT for generating the target secondary current command signal IGA are Each is generated.
  • These signals IGT_DCT, signal IGW_DCT, and signal IGA_DCT are output to the IGT generation circuit 52, the IGW generation circuit 53, and the IGA generation circuit 54, respectively.
  • the waveform shaping circuit 51 includes a first comparator 511, a low-pass filter 512, a first D flip-flop 513a to a third D flip-flop 513c, a first and circuit 514a to a fourth and circuit 514d, and a first It is composed of an inverter circuit 515a to a third inverter circuit 515c.
  • a reference potential Vth1 serving as a threshold value is applied to the negative input terminal, and when the ignition control signal IG is input to the positive input terminal, an output signal based on the comparison result is transmitted from the output terminal. It is input to the low-pass filter 512.
  • the low-pass filter 512 has a known filter configuration including a resistor R1 and a capacitor C1.
  • the first comparator 511 raises or lowers the output according to the comparison result between the ignition control signal IG and the reference potential Vth1, and shapes it into an H level or L level binary signal. ..
  • the ignition control signal IG is waveform-shaped into a rectangular wave shape having rising and falling edges (that is, the rectangular wave signal 1a in the figure).
  • the waveform-shaped rectangular wave signal 1a is input to the first D flip-flop 513a.
  • the first D flip-flop 513a is a circuit for detecting the first rise of the ignition control signal IG and outputting it as the signal IGT_DCT.
  • the first D flip-flop 513a corresponds to an H level when a rectangular wave signal 1a is input to a clock terminal (hereinafter referred to as a CLK terminal) and a power supply is connected to a data terminal (hereinafter referred to as a D terminal). The potential is being supplied.
  • the signal IGT_DCT output from the output terminal rises to the H level.
  • the reset signal RES from the reset signal generation circuit 55 is input to the reset terminal (hereinafter referred to as RES terminal) of the first D flip-flop 513a, and the reset signal RES is switched from H level to L level. Synchronously, the latch is reset.
  • the reset signal RES starts from the H level to L after the elapse of a predetermined reset period treswait from the second fall of the rectangular wave signal 1a (that is, corresponding to the fall of the second signal IG2). Switch to level.
  • the signal IGT_DCT which is a detection signal of the rise of the ignition control signal IG (that is, the rise of the first signal IG1), is output from the first D flip-flop 513a and reset. It is reset at the falling edge of the signal RES.
  • the second D flip-flop 513b has the same configuration as the first D flip-flop 513a, and the ignition control signal IG rises for the second time (that is, the second rise) based on the signal input from the first AND circuit 514a to the CLK terminal. This is a circuit for detecting the rising edge of the two-signal IG2).
  • the output from the second D flip-flop 513b is input to the second AND circuit 514b via the first inverter circuit 515a, and is output as a signal IGW_DCT for detecting the first rise and fall of the ignition control signal IG. Will be done.
  • the third D flip-flop 513c has the same configuration as the first D flip-flop 513a, and ignition control is performed based on a signal input from the second AND circuit 514b to the CLK terminal via the second inverter circuit 515b. This is a circuit for detecting the first fall of the signal IG (that is, the fall of the first signal IG1).
  • the output from the third D flip-flop 513c is input to the fourth and circuit 514d via the third inverter circuit 515c, and is output as a signal IGA_DCT for detecting the first rise and fall of the ignition control signal IG. Will be done.
  • the reset signal RES from the reset signal generation circuit 55 is also input to the RES terminals of the second D flip-flop 513b and the third D flip-flop 513c, and the latch is reset at the same timing as the first D flip-flop 513a.
  • a rectangular wave signal 1a is input to one terminal, and a signal from the Q terminal of the 3D flip-flop 513c is input to the other terminal.
  • one terminal becomes H level at the first falling edge of the square wave signal 1a, and then the other terminal becomes H level at the second rising edge of the square wave signal 1a.
  • the H level signal is output to the CLK terminal of the second D flip-flop 513b at the same timing.
  • the output from the Q terminal becomes H level, and this output is input to one terminal of the second AND circuit 514b as a signal 1b inverted by the first inverter circuit 515a.
  • the signal 1b is a signal that has an H level in the initial state and becomes an L level at the second rise of the ignition control signal IG.
  • the signal IGT_DCT from the Q terminal of the first D flip-flop 513a is input to the other terminal of the second AND circuit 514b.
  • the second AND circuit 514b outputs the signal IGW_DCT which becomes the H level. That is, the signal IGW_DCT is a signal that rises at the timing when the signal IGT_DCT reaches the H level and falls at the timing when the signal 1b reaches the L level.
  • the signal IGT_DCT from the Q terminal of the first D flip-flop 513a is input to one terminal, and the square wave signal 1a is input to the other terminal via the second inverter circuit 515b. Has been done.
  • the third AND circuit 514c outputs an H level signal to the CLK terminal of the third D flip-flop 513c when the signal IGT_DCT is H level and the rectangular signal 1a is L level.
  • the output from the Q terminal becomes the H level, and is further input to one terminal of the fourth and circuit 514d as a signal 1c inverted via the third inverter circuit 515c.
  • the signal 1c is a signal that has an H level in the initial state and becomes an L level at the first fall of the ignition control signal IG.
  • the signal IGT_DCT from the Q terminal of the first D flip-flop 513a is input to the other terminal of the fourth and circuit 514d.
  • the signal IGA_DCT that becomes H level is output from the fourth and circuit 514d. That is, the signal IGA_DCT is a signal that rises at the timing when the signal IGT_DCT reaches the H level and falls at the timing when the signal 1b reaches the L level.
  • the IGT generation circuit 52 includes a standby time generation circuit (hereinafter referred to as a twait generation circuit) 521 for generating a standby time twait, an AND circuit 522, 523, and an inverter circuit 524.
  • the rectangular wave signal 1a and the signal IGT_DCT from the waveform shaping circuit 51 are input to the IGT generation circuit 52, and the twait generation circuit 521 generates a signal 2b confirming that the predetermined standby time twait is held.
  • the AND circuit 522 generates a main ignition signal IGT based on the signal 2b output from the twait generation circuit 521 and the rectangular wave signal 1a, and the AND circuit 523 generates the signal 2b output from the twait generation circuit 521.
  • a signal 2c based on the signal inverted by the inverter circuit 524 and the signal IGT_DCT is generated.
  • the twait generation circuit 521 is configured by using, for example, a counter circuit including a plurality of stages (N stages) of JK flip-flop circuits 525.
  • a power supply is connected to the J terminal and the K terminal, and a potential corresponding to the H level is supplied.
  • the signal 2a from the AND circuit 526 is input to the CLK terminal of the JK flip-flop circuit 525 of each stage, and the Q terminal of the JK flip-flop circuit 525 of each stage is the JK flip-flop circuit 525 of the next stage. It is connected to the J terminal and the K terminal of.
  • the Q terminal of the JK flip-flop circuit 525 in the final stage (Nth stage) is connected to the CLK terminal of the D flip-flop circuit 527.
  • the reset signal RES from the reset signal generation circuit 55 is input to the clear terminal (hereinafter referred to as the CLR terminal) of the JK flip-flop circuit 525 of each stage, and the reset signal RES switches from the H level to the L level. It will be reset in sync with.
  • a reset signal RES is input to the RES terminal of the D flip-flop circuit 527, and the reset signal is reset at the falling edge of the reset signal RES.
  • the signal IGT_DCT and the clock signal from the external clock generation circuit are input to the AND circuit 526, and when the clock signal rises after the rise of the signal IGT_DCT, the clock signal is sent to the JK flipflop circuit 525 of each stage.
  • the signal 2a is output in synchronization.
  • the signal 2a from the AND circuit 526 rises to the H level, and the counter operation is started.
  • the output 3c of the final stage JK flip-flop circuit 525 are all L. It is a level.
  • the output 3a of the first-stage JK flip-flop circuit 525 is inverted and input to the J terminal and the K terminal of the second-stage JK flip-flop circuit 525.
  • the second-stage JK flip-flop circuit 525 inverts the output 3b each time the output 3a of the first-stage JK flip-flop circuit 525 rises, and similarly signals to the next-stage and subsequent JK flip-flop circuits 525. Is transmitted.
  • the output 3c of the JK flip-flop circuit 525 in the final stage is inverted by the input from the previous stage. Then, when an H level signal is input to the CLK terminal of the D flip-flop circuit 527, the signal 2b output from the D flip-flop circuit 527 rises to the H level. At this time, the number of stages of the plurality of stages of the JK flip-flop circuit 525 is appropriately set so that the time corresponding to the predetermined standby time twait can be measured.
  • the main ignition signal IGT output from the AND circuit 522 rises to the H level after a predetermined waiting time twait from the rise of the square wave signal 1a because the signal 2b and the square wave signal 1a become the H level. After that, the main ignition signal IGT falls to the L level in synchronization with the fall of the rectangular wave signal 1a. Further, the signal 2c output from the AND circuit 523 has an H level during the period from the rise of the square wave signal 1a to the rise of the signal 2b because the inverted signal of the signal 2b and the signal IGT_DCT have the H level. This period corresponds to a predetermined waiting time twait, and when the main ignition signal IGT rises, the signal 2c falls to the L level.
  • a predetermined reset period treswait elapses from the fall of the rectangular wave signal 1a and the main ignition signal IGT, and the reset signal RES falls.
  • the latches of the JK flip-flop circuit 525 and the D flip-flop circuit 527 are reset as in the signal IGT_DCT. In this way, the main ignition signal IGT is generated with the output of the rectangular wave signal 1a.
  • the IGW generation circuit 53 detects, for example, the rising interval t IGW_IN of the signal IGW_DCT using the up-counter circuit 531 shown in FIG. 10, and uses the detected rising interval t IGW_IN to input energy. Generate a signal IGW.
  • the rise interval t IGW_IN may be set as it is as the energy input period t IGW , or a value obtained by multiplying the rise interval t IGW_IN (for example, 2 times or 1/2 times, etc.) using a predetermined coefficient. May be set as the energy input period t IGW .
  • the IGW generation circuit 53 includes, for example, a down counter circuit having the same structure as the up counter circuit 531.
  • the up-counter circuit 531 includes a plurality of stages (N stages) of a JK flip-flop circuit 532 and an AND circuit 533.
  • a power source is connected to the J terminal and the K terminal, and a potential corresponding to the H level is supplied.
  • the Q terminal is connected to the J terminal and the K terminal of the JK flip-flop circuit 532 of the second stage, and is also connected to the bus line Lb leading to the N-bit bit counter (IGW_COUNTER).
  • the Q terminal of the JK flip-flop circuit 532 of the second and subsequent stages is also connected to the J terminal and the K terminal of the JK flip-flop circuit 532 of the next stage, and is also connected to the bus line Lb.
  • a signal IGW_DCT and a clock signal from a clock generation circuit are input to the AND circuit 533.
  • the signal from the AND circuit 533 is input to the CLK terminal of the JK flip-flop circuit 532 of each stage.
  • the reset signal RES from the reset signal generation circuit 55 is input to the CLR terminal of the JK flip-flop circuit 532 of each stage, and is reset at the falling edge of the reset signal RES.
  • the signal from the AND circuit 533 rises to the H level, so that the counter operation by the up counter circuit 531 is performed. It will be started.
  • the output of the JK flip-flop circuit 532 of the first stage is L level, and the outputs of the JK flip-flop circuit 532 of the second and subsequent stages are all L level.
  • the output of the JK flip-flop circuit 532 of the first stage is inverted and output to the bus line Lb and the JK of the second stage. It is input to the J terminal and the K terminal of the flip-flop circuit 532.
  • the output from the JK flip-flop circuit 532 of the first stage is switched to the H level, and the output of the second and subsequent stages is maintained at the L level.
  • the signal is transmitted to the JK flip-flop circuit 532 in the subsequent stage, and the output is sequentially switched to the H level.
  • the length of the measured signal IGW_DCT is held as the rise interval t IGW_IN (that is, the interval from the first rise to the second rise of the rectangular wave signal 1a).
  • the IGW generation circuit 53 then raises the energy input signal IGW after a predetermined delay period t fil from the second fall of the rectangular wave signal 1a, and counts down the time corresponding to the held rise interval t IGW_IN . ..
  • the down counter circuit can have the same configuration as the up counter circuit 531. In this way, the energy input signal IGW is generated by outputting the H level signal during the energy input period t IGW after the main ignition signal IGT.
  • the IGA generation circuit 54 detects the rising period t IGA_IN of the signal IGA_DCT, and uses the detected rising period t IGA_IN to generate the target secondary current command signal IGA.
  • an up counter circuit having the same configuration as the up counter circuit 531 shown in FIG. 10 can be used in the same manner as the rising interval t IGW_IN described above.
  • the rise period t IGA_IN indicates the target secondary current value I2tgt (absolute value) in the energy input operation after the main ignition operation, as shown in Table 1 below. That is, the target secondary current value I2tgt is expressed on the rising period t IGA_IN function f (t IGA_IN), according to the length of the rising period t IGA_IN, target secondary current value I2tgt is variably set.
  • the target secondary current value I2tgt when t IGA_IN ⁇ 0.25 ms, the target secondary current value I2tgt is 60 mA, and when 0.25 ms ⁇ t IGA_IN ⁇ 0.75 ms, the target secondary current value I2 tgt is 90 mA, and 0.75 ms ⁇
  • the target secondary current value I2tgt can be set to 120 mA.
  • the target secondary current value I2tgt is set to 0 mA.
  • the secondary current feedback circuit 61 (see, for example, FIG. 1) outputs the gate signal MOS_gate1 and the gate signal MOS_gate2 from the secondary primary coil control circuit 4 based on the detected value of the secondary current I2, and discharges the current.
  • the continuation switch SW2 and the recirculation switch SW3 By controlling the continuation switch SW2 and the recirculation switch SW3 on and off, the secondary current I2 is maintained in the vicinity of the target secondary current value I2tgt.
  • the reset signal RES generation circuit 55 is configured by using, for example, a treswait generation circuit 551 that generates a reset period treswait and a reset pulse generation circuit 552 that generates a pulsed reset signal RES.
  • the AND circuit 553 connected to the input side of the treswait generation circuit 551 contains a signal in which the rectangular wave signal 1a from the waveform shaping circuit 51 is inverted via the inverter circuit 554a and a signal 1b for detecting the second rise.
  • a signal 1d inverted via the inverter circuit 554b and a signal 2c inverted from the IGT generation circuit 52 are input via the inverter circuit 554c.
  • the threshold generation circuit 551 may be configured by using a counter circuit (digital circuit) like the IGW generation circuit 53 and the IGA generation circuit 54 described above, but as shown in the figure, the constant current source 555 and the capacitor C2 And, it can also be configured by an analog circuit including a comparator CMP1.
  • the treswait generation circuit 551 when the signal from the AND circuit 553 is H level, the switch SW5 is turned on, the capacitor C2 is connected to the constant current source 555, and a constant current flows. As a result, the capacitor C2 is charged, and the input potential 4a of the positive terminal of the comparator CMP1 connected to the capacitor C2 exceeds the reference potential supplied to the negative terminal, so that the signal 4b from the comparator CMP1 becomes H level. Become.
  • the other end of the resistor R2 whose one end is grounded is connected between the capacitor C2 and the comparator CMP1, and the time constant of the capacitor C2 and the resistor R2 can be used to adjust the reset period to a predetermined reset period.
  • a discharge resistor R3 may be further provided in parallel with the resistor R2, and the discharge switch SW6 may be used to open / close the connection with the ground potential. As a result, for example, the discharge switch SW6 is turned on in synchronization with the latch reset, and the positive terminal side of the capacitor C2 is connected to the ground potential via the discharge resistor R3, whereby rapid discharge becomes possible.
  • the reset pulse generation circuit 552 has a Nando circuit 556 that outputs a reset signal RES.
  • the signal 4b from the treswait generation circuit 551 is input to the Nando circuit 556, and is also input as a signal 4c from a delay circuit having a plurality of inverter circuits 554d and 554e and a resistor R4 and a capacitor C3 arranged between them. Will be done.
  • the output from the AND circuit 553 is L level in the initial state
  • the rectangular wave signal 1a is L level
  • the signal 1b is L level (signal 1d is H level)
  • the signal 2c Only when is L level, it becomes H level. That is, in the initial state, the switch SW5 is off, and after the signal 1b reaches the L level at the second rise of the square wave signal 1a, the waiting time twait elapses, the signal 2c falls, and the square wave further falls.
  • the signal 1a falls, it is determined that the ignition control signal IG has ended, and the switch SW5 is turned on.
  • the signal 4b output from the comparator CMP1 becomes H level. Then, after the predetermined reset period treswait, when the switch SW5 is turned off and the capacitor C2 is discharged to fall below the reference potential Vth RES , the signal 4b from the comparator CMP1 becomes the L level.
  • the signal 4b becomes H level while the switch SW5 is turned on and the input potential 4a exceeds the reference potential Vth RES .
  • the signal 4c is a signal obtained by delaying the signal 4b. Since the switch SW5 is off in the initial state, the output of the comparator CMP1 is at the L level, and the signal 4c is at the L level.
  • the signal 4c and the signal 4b are input to the Nando circuit 558, and the output reset signal RES becomes the L level only when both of these signals are at the H level.
  • the reset signal RES is at the H level in the initial state, and when the switch SW5 is turned on at the second fall of the square wave signal 1a, the signal 4b becomes the H level with a predetermined delay.
  • the reset signal RES drops to the L level.
  • the latch of each circuit is reset, the signal 1d becomes L level, the switch SW5 is turned off, and the discharge of the capacitor C2 causes the signal 4b, which is the output of the comparator CMP1, to become L level after a predetermined period of tdischg.
  • the reset signal RES rises to the H level again and returns to the initial state.
  • the reset pulse generation circuit 552 can output the pulsed reset signal RES.
  • the reset period treswait is set longer than the energy input period t IGW in order to avoid the reset operation during the energy input operation.
  • the on period of the switch SW5 corresponding to the reset period treswait is appropriately set so that the reset operation is performed after the energy input period t IGW has elapsed. It should be set.
  • the engine ECU 100 transmits the ignition control signal IG including the information of the main ignition signal IGT, the energy input signal IGW, and the target secondary current command signal IGA to the ignition device 10 in advance.
  • each signal can be separated. Then, by outputting the separated signal at a predetermined timing, the main ignition operation and the energy input operation can be performed. That is, the engine ECU 100 outputs the ignition control signal IG at a timing earlier than the main ignition signal IGT by the standby time twait, and can generate in advance the signals necessary for the main ignition and energy input. It is possible to realize the ignition control device 1 capable of suppressing the influence of noise and the like by reducing the number of signal lines connecting the two.
  • the ignition control signal IG does not necessarily have to consist of the first signal IG1 and the second signal IG2. For example, a signal that rises at a timing earlier than the main ignition signal IGT by a standby time twait and falls at the same time as the main ignition signal IGT. It can also be. In that case, one ignition control signal IG, which is longer than the main ignition signal IGT by twait, is output from the engine ECU 100 at a timing earlier than the main ignition signal IGT by twait. As a result, it can be applied to a normal ignition operation that does not involve energy input. An example of such a modification of the ignition control signal IG will be described with reference to the following embodiments 2 to 4.
  • the basic configuration and basic operation of the ignition control device 1 are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the ignition control signal IG is composed of one pulsed signal, and is substantially received as a signal in which the first signal IG1 and the second signal IG2 are integrated.
  • the rectangular wave signal 1a obtained by waveform-shaping the ignition control signal IG also becomes one pulse-like signal, and the main ignition signal IGT is generated based on the rising and falling edges.
  • the IGT generation circuit 52 waits from the rise of the square wave signal 1a.
  • the time twait has elapsed and the signal level is H level, that time point is the rise of the main ignition signal IGT.
  • the signal level of the rectangular wave signal 1a reaches the L level after the rising point, the main ignition signal IGT is generated with that point as the falling point of the main ignition signal IGT.
  • the main ignition drive circuit 31 drives the main ignition switch SW1, and when the main ignition signal IGT rises, energization of the main primary coil 21a is started, so that the primary current I1 flows. Then, by interrupting the energization of the main primary coil 21a, a high voltage is generated in the secondary coil 22 and the secondary current I2 flows.
  • the IGW generation circuit 53 and the IGA generation circuit 54 generate the energy input signal IGW and the target secondary current command signal IGA based on the square wave signal 1a.
  • the energy input signal IGW and the target secondary current command signal IGA remain at the L level. Therefore, the energy input operation is not performed.
  • the ignition control signal IG By setting the ignition control signal IG to a signal waveform including one or two pulses in this way, it is possible to start the main ignition operation and further indicate whether or not the energy input operation is performed.
  • the signal from the engine ECU 100 is set so that the rise period t IGT of the main ignition signal IGT required for the engine operating conditions is started during the elapse of the standby time twait when the energy input operation is not performed. Will be done. That is, the ignition control signal IG is transmitted as one signal in which the waiting time twait overlaps with the rising period t IGT and the first signal IG1 and the second signal IG2 are indistinguishable. That is, the signal from the engine ECU 100 can be easily applied even when the energy input is not performed only by the main ignition operation by transmitting the signal from the engine ECU 100 retroactively for the standby time twait with respect to the rise period t IGT .
  • the counters such as the main ignition signal IGT, the energy input signal IGW, and the target secondary current command signal IGA are promptly reset after a predetermined delay period tfil from the main ignition operation. By doing so, it is possible to shift to the next ignition operation without waiting for the reset period current.
  • the ignition control signal IG shown in FIG. 16 left figure [A] is composed of one pulse-like signal, and has a relatively short pulse width corresponding to, for example, the first signal IG1. In that case, when the waiting time twait elapses from the rise of the waveform-shaped rectangular wave signal 1a, the signal level becomes L level and the main ignition signal IGT is not output.
  • the IGA generation circuit 54 determines the rise period t IGA_IN. , The target secondary current command signal IGA is generated. However, since the signal corresponding to the second signal IG2 is not received after that and the recurrence is not detected from the rise of the rectangular wave signal 1a until the waiting time twait elapses, the main ignition signal IGT and the energy input signal IGW Is not output.
  • the main ignition operation becomes unnecessary for some reason such as a change in engine operating conditions after receiving the first signal IG1, the transmission of the second signal IG2 from the engine ECU 100 is stopped, so that the main ignition operation is stopped.
  • the ignition operation can be stopped. Further, for example, when noise or the like associated with the ignition operation of another cylinder is input, even if it is regarded as the first signal IG1 in the signal separation circuit unit 5, if there is no input of the second signal IG2, the main ignition signal IGT Is not generated, so malfunctions can be avoided.
  • the ignition control signal IG is composed of two pulse signals, before the waiting time twait elapses from the rise of the square wave signal 1a.
  • the signal level of the second signal IG2 becomes the L level, the main ignition signal IGT is not generated.
  • the rising interval t IGW_IN is set by detecting the rising edge from the rising edge of the rectangular wave signal 1a until the waiting time twait elapses, but the main ignition signal IGT is not output, so that the energy The input signal IGW is also not output.
  • the main ignition operation is stopped by stopping the transmission of the second signal IG2 before the waiting time twait elapses. be able to.
  • the ignition control device 1 can be made resistant to noise.
  • the basic configuration and basic operation of the ignition control device 1 are the same as those in the first to third embodiments, and the differences will be mainly described below.
  • the ignition control signal IG shown in the left figure and the ignition control signal IG shown in the right figure have the same waveform composed of the first signal IG1 and the second signal IG2, and are variably set according to the engine operating conditions.
  • the wait time twait is different.
  • the engine operating condition is, for example, the engine speed, and the higher the engine speed, the shorter the waiting time twait.
  • the waiting time twait is set longer, and the waiting time twait is set before the elapse. 2 signal IG2 goes down.
  • the signal level of the square wave signal 1a is the L level when the waiting time twait elapses
  • only the target secondary current command signal IGA is output as in the third embodiment. That is, the main ignition signal IGT is not output and the main ignition operation is not performed.
  • the motor can be driven and the ignition operation can be stopped.
  • the waiting time twait is set to be long in the corresponding low rotation region so that the second signal IG2 falls before the waiting time twait elapses.
  • the main ignition signal IGT is not output and the main ignition operation cannot be performed.
  • the waiting time twait is set shorter, and after the waiting time twait elapses, the second signal IG2 is displayed. Get up. Therefore, when the standby time twait elapses, the signal level of the square wave signal 1a becomes the H level, and the signal separation circuit unit 5 performs the main ignition signal IGT, the energy input signal IGW, and the target 2 as in the first embodiment. The next current command signal IGA is output.
  • the primary current I1 flows by starting the energization of the main primary coil 21a in synchronization with the rise of the main ignition signal IGT, and then the secondary current I2 flows by shutting off. Further, during the period specified by the energy input signal IGW, the energy input operation set by the target secondary current command signal IGA is performed, the secondary current I2 is maintained, and the current I NET flows.
  • the standby time twait so that the main ignition signal IGT is output at the energization timing according to the ignition timing.
  • the main ignition signal IGT rises when the signal level is H level at the time when the waiting time twait elapses from the rise of the rectangular wave signal 1a. Therefore, it is desirable to set the waiting time twait to be shorter as the ignition cycle becomes shorter in the high rotation range.
  • the waiting time twait when the waiting time twait is changed according to the engine operating conditions, for example, the engine speed, it may be changed continuously or stepwise. Specifically, as the rotation speed increases, the waiting time twait may be continuously shortened as shown in the left figure, or a certain rotation speed N1 as shown in the right figure. After that, the waiting time twait may be set to be shortened each time a higher rotation speed N2 or N3 is reached.
  • the ignition device 10 receives the ignition control signal IG transmitted from the engine ECU 100 by the signal separation circuit 5, and receives the separated main ignition signal IGT from the main ignition circuit unit 3. It is transmitted to the main ignition drive circuit 31 and also to the sub-primary coil control circuit 41 of the energy input circuit unit 4.
  • the flowchart shown in FIG. 19 shows a procedure executed in order to separate and generate each signal from the ignition control signal IG in the ignition device 10.
  • FIG. 20 in the same flowchart, the procedures executed in the first to third embodiments are compared by using the arrows shown in the drawings.
  • each signal is separated from the different ignition control signal IGs through different procedures.
  • the time chart shown in FIG. 21 corresponds to the first embodiment, and as shown in FIG. 2 above, the ignition control signal IG includes a first signal IG1 and a second signal IG2, and is composed of a main ignition operation and energy input. Both actions are performed.
  • the procedure of the first embodiment will be mainly described with reference to FIG.
  • step 101 when the signal separation process is started by the signal separation circuit 5, it is first determined in step 101 whether or not the rise of the ignition control signal IG is detected.
  • the first rising edge that is, the rising edge of the first signal IG1
  • the process proceeds to step 102, and when the negative determination is made, step 101 is repeated until the affirmative determination is made.
  • the IGA generation circuit 54 starts the detection of the rising period t IGA_IN of the square wave signal 1a
  • the IGW generation circuit 53 starts the detection of the rising interval t IGA_IN of the square wave signal 1a.
  • the rise period t IGA_IN is a period from the first rise to the fall of the rectangular wave signal 1a, and corresponds to the rise period of the first signal IG1 in the first embodiment.
  • the rising interval t IGW_IN is a period from the first rising edge of the rectangular wave signal 1a to the second falling edge, and in the first embodiment, it corresponds to the interval between the rising edge of the first signal IG1 and the rising edge of the second signal IG2. To do.
  • step 103 it is determined whether or not the first falling edge of the rectangular wave signal 1a (that is, the falling edge of the first signal IG1) is detected in the IGA generation circuit 54.
  • the process proceeds to step 104, and when the negative determination is made, the process proceeds to step 105.
  • step 103 is positively determined, the rise period t IGA_IN is determined in step 104, and the target secondary current value I2tgt represented by the function f (t IGA_IN ) is determined.
  • the rising edge and the falling edge of the first signal IG1 are detected, so that the rising period t IGA_IN of the rectangular wave signal 1a is detected (for example, 0.5 ms).
  • the target secondary current command signal IGA output from the IGA generation circuit 54 gradually rises and then is held at a constant value.
  • the target secondary current value I2tgt is variably set according to the length of the rising period t IGA_IN , and as shown in Table 1 above, for example, when 0.5 ms, the target secondary current value I2tgt is set. It is 90mA.
  • step 106 it is determined whether or not the second rise of the rectangular wave signal 1a (that is, the rise of the second signal IG2) is detected in the IGW generation circuit 53.
  • the process proceeds to step 107, and when the negative determination is made, the process proceeds to step 108.
  • step 106 is affirmatively determined, the rise interval t IGW_IN period is determined in step 107, and the energy input period t IGW is determined based on this.
  • the rising interval t IGW_IN of the rectangular wave signal 1a is detected by detecting the rising edge of the first signal IG1 and the rising edge of the second signal IG2 (for example, 2). .5ms).
  • an energy input period t IGW having a length equivalent to the rise interval t IGW_IN is set (for example, 2.5 ms), and an energy input signal IGA is output after a predetermined standby time twait.
  • step 109 it is determined whether or not the predetermined waiting time twait has been reached.
  • the standby time twait is separately generated by the twait generation circuit 521 of the IGT generation circuit 52 as the elapsed time from the rise of the rectangular wave signal 1a.
  • step 110 the process proceeds to step 110 to start and execute the energy supply operation.
  • the energy supply operation is a main ignition operation and an energy input operation, both of which are carried out in the first embodiment.
  • step 111 it is determined whether or not the signal level of the rectangular wave signal 1a is H level, and if it is affirmatively determined, the process proceeds to step 112.
  • step 112 the gate signal IGBT_gate output from the main ignition drive circuit 31 is set to the H level, and the main ignition switch SW1 is driven on.
  • the main ignition signal IGT rises, energization of the primary coil 21 for the main ignition operation is started, and the primary current I1 rises.
  • step 111 is negatively determined, the process proceeds to step 116.
  • step 113 it is determined whether or not the signal level of the rectangular wave signal 1a is the L level, and if affirmative determination is made, the process proceeds to step 114.
  • step 114 the main ignition switch SW1 is turned off with the gate signal IGBT_gate as the L level. As a result, in FIG. 21, the main ignition signal IGT falls (for example, 4 ms after the rise), and the energization of the primary coil 21 is cut off. Then, a spark discharge occurs in the spark plug P due to the high voltage generated in the secondary coil 22.
  • step 115 the energy input operation is performed.
  • the gate signals MOS_gate1 and MOS_gate2 for the energy input operation are from the secondary primary coil control circuit 41 based on the target secondary current value I2tgt and the energy input period t IGW determined in steps 104 and 107 above. It is output at a predetermined timing, and the discharge continuation switch SW2 and the recirculation switch SW3 are driven.
  • the energy input operation is started after a predetermined delay period t fil (for example, 0.1 ms after the rise) from the fall of the main ignition signal IGT.
  • the energy input operation is performed so as to maintain the target secondary current value I2tgt (for example, 90 mA) during a predetermined energy input period t IGW (for example, 2.5 ms), and the secondary current I2 and the current I NET It flows.
  • I2tgt for example, 90 mA
  • t IGW for example, 2.5 ms
  • step 116 the energy input period t IGW and the target secondary current value I2 tgt for the energy input operation are reset. After that, this process is temporarily terminated.
  • the setting for the energy input operation is reset to the initial state after a predetermined reset period treswait elapses from the fall of the rectangular wave signal 1a (for example, 4 ms after the fall).
  • the main ignition signal IGT, the energy input signal IGW, and the target secondary current command signal IGA are generated from the ignition control signal IG shown in the first embodiment, and the main ignition operation and the energy input operation are performed. Can be done.
  • step 105 it is determined whether or not the predetermined waiting time twait has been reached.
  • the operation after step 105 is substantially the same as the operation after step 109 described above, and when the affirmative determination is made in step 105, the process proceeds to step 117 and the energy supply operation is started.
  • the negative determination in step 105 is made, the process returns to step 102 and the subsequent operations are repeated.
  • step 118 it is first determined whether or not the signal level of the rectangular wave signal 1a is the H level. When the affirmative judgment is made, the process proceeds to step 119, the gate signal IGBT_gate is set to the H level, and the main ignition switch SW1 is turned on. When step 118 is negatively determined, the process proceeds to step 122.
  • step 120 it is determined whether or not the signal level of the rectangular wave signal 1a is the L level.
  • the process proceeds to step 121, the gate signal IGBT_gate is set to the L level, and the main ignition switch SW1 is turned off. As a result, the energization of the primary coil 21 is cut off, and the high voltage generated in the secondary coil 22 causes a spark discharge in the spark plug P.
  • the process proceeds to step 122, and after the reset period treswait elapses from the fall of the square wave signal 1a, the energy for the energy input operation is performed. Reset the closing period t IGW and the target secondary current value I2tgt. After that, this process is temporarily terminated.
  • the main ignition signal IGT for the main ignition operation can be generated from the ignition control signal IG shown in the second embodiment.
  • step 108 it is determined whether or not the predetermined waiting time twait has been reached.
  • the operation after step 108 is substantially the same as the operation after step 109 described above, and when the affirmative determination is made in step 108, the process proceeds to step 117 and the energy supply operation is started.
  • the negative determination in step 108 is made, the process returns to step 106 and the subsequent operations are repeated.
  • step 118 When the energy supply operation is started in step 117, it is determined in the following step 118 whether or not the signal level of the rectangular wave signal 1a is H level.
  • the rectangular wave signal 1a falls before the waiting time twait, so that step 118 is negatively determined.
  • the process proceeds to step 122, and after the reset period treswait elapses from the fall of the rectangular wave signal 1a, the energy input period t IGW and the target secondary current value I2tgt for the energy input operation are reset. After that, this process is temporarily terminated.
  • step 106 since the first signal IG1 and the second signal IG2 are provided, the second rise of the rectangular wave signal 1a is detected in the above step 106. In that case, the flow is the same as that of the first embodiment, and the process proceeds to step 107 to determine the energy input period t IGW based on the rise interval t IGW_IN period. After that, the process proceeds to step 109, and it is determined whether or not the predetermined waiting time twait has been reached. When the affirmative determination is made in step 109, the process proceeds to step 110 to start the energy supply operation. When the negative determination in step 109 is made, the process returns to step 106 and the subsequent operations are repeated.
  • step 111 When the energy supply operation is started in step 110, it is determined in the following step 111 whether or not the signal level of the rectangular wave signal 1a is H level.
  • step 111 is negatively determined. In that case, the process proceeds to step 116, and after the reset period treswait elapses from the fall of the rectangular wave signal 1a, the energy input period t IGW and the target secondary current value I2tgt for the energy input operation are reset. After that, this process is temporarily terminated.
  • the main ignition signal IGT is not separately generated by the signal separation circuit 5, and the main ignition operation and the energy input operation are performed. Is not implemented.
  • the sixth embodiment according to the ignition control device will be described with reference to FIGS. 22 to 29.
  • the IGT generation circuit 52 for separating and generating the main ignition signal IGT from the ignition control signal IG received by the signal separation circuit 5 Other configuration examples are shown. Further, another configuration example of the IGW generation circuit 53 for separately generating the energy input signal IGW and the IGA generation circuit 54 for separately generating the target secondary current command signal IGA will be shown.
  • the IGT generation circuit 52 includes a twait generation circuit 521 for generating a standby time twait, an AND circuit 522, 523, and an inverter circuit 524. Similar to the first embodiment, the square wave signal 1a and the signal IGT_DCT from the waveform shaping circuit 51 are input to the IGT generation circuit 52, and the signal 2b and the rectangular wave signal 1a are output from the twait generation circuit 521. Based on this, the main ignition signal IGT and the signal 2c are generated.
  • the twait generation circuit 521 constituting the IGT generation circuit 52 is configured by a digital circuit using a counter circuit, but in the present embodiment, as shown in the figure, It is composed of an analog circuit including a constant current source 528, a capacitor C4, and a comparator CMP2.
  • the constant current source 528 and the capacitor C4 are connected via the switch SW7, and the resistor R5 is arranged in parallel with the capacitor C4.
  • the switch SW7 is turned off in the initial state, and is configured to be turned on when the signal IGT_DCT is at the H level.
  • the time from when the signal IGT_DCT reaches the H level until the signal 2b reaches the H level corresponds to a predetermined waiting time twait.
  • the output of the AND circuit 522 based on the logical sum of the signal 2b and the square wave signal 1a becomes the H level. That is, the main ignition signal IGT can be set to the H level only when the rectangular wave signal 1a is at the H level after the waiting time twait has elapsed.
  • the inverted signal of the signal 2b and the signal IGT_DCT are input to the AND circuit 523, and the signal 2c output based on the logical product of these is at the H level during the predetermined standby time twait.
  • the twait generation circuit 521 of the IGT generation circuit 52 can be configured as a delay circuit including a plurality of inverter circuits 524a and 524b and a CR time constant circuit.
  • the CR time constant circuit is a circuit using the time constants of the capacitor C5 and the resistor R6, and the inverter circuits 524a and 524b are connected to the input side and the output side, respectively.
  • the twait generation circuit 521 outputs a signal 5b having a delayed waveform. Since the signal 5b has a gradual rise, it takes a certain amount of time to reach the reference potential Vth3, and the signal 2b, which is the twice inverted signal, remains at the L level. When the reference potential Vth3 is reached, the signal 5b becomes the H level, and the signal 2b also rises to the H level.
  • the main ignition signal IGT can be output in the same manner. In that case, it is not necessary to use a comparator, a reference voltage, a constant current source, or the like, so that the circuit configuration can be simplified. Further, the standby time twait may be detected by using the counter of the digital circuit.
  • the IGW generation circuit 53 can be configured by using an analog integrator circuit.
  • the IGW generation circuit 53 includes an integrator circuit 534 having an operational amplifier AMP, a resistor R IGW, and a capacitor C IGW , a comparator COMP, an AND circuit 535, an inverter circuit 536, and a plurality of switches SW1 IGW to SW3 IGW. And a reset switch RES IGW .
  • the signal IGW_DCT is input to the integrating circuit 534 from the waveform shaping circuit 51, and the output from the integrating circuit 534 is input to one terminal of the AND circuit 535 via the comparator COMP.
  • a signal in which the rectangular wave signal 1a from the waveform shaping circuit 51 is inverted via the inverter circuit 536 is input to the other terminal of the AND circuit 535.
  • a reset switch RES IGW is connected between both terminals of the capacitor C IGW .
  • the switch SW1 IGW is on, and the switches SW2 IGW and SW3 IGW are off.
  • energization of the capacitor C IGW is started, and the capacitor C IGW is charged while the signal IGW_DCT is at the H level.
  • Charging time is converted to voltage VC IGW .
  • by detecting the re-rise of the signal IGW_DCT by turning off the switch SW1 IGW, SW3 IGW, voltage VC IGW of the capacitor C IGW is held.
  • the switch SW2 IGW the electric charge of the capacitor C IGW is prepared to be discharged.
  • the inverted signal of the square wave signal 1a is input to the AND circuit 535, but the input to the comparator COMP falls below the reference voltage Vth IGW , and the energy input signal IGW remains at the L level.
  • the waiting time twait generated by the IGT generation circuit 52 has elapsed and the square wave signal 1a is at the H level, a predetermined delay from the fall (main ignition discharge) of the square wave signal 1a.
  • the charge of the capacitor C IGW is discharged by turning on the switch SW3 IGW .
  • the output from the comparator COMP rises, and the output from the AND circuit 535 becomes H level.
  • the voltage VC IGW of the capacitor C IGW gradually decreases with a discharge time corresponding to the charging time, and the period until the voltage falls below the reference voltage Vth IGW is defined as the energy input period t IGW , and the H level energy input signal IGW is generated. It is output. After that, the switches SW1 IGW to SW3 IGW return to the initial state.
  • the IGA generation circuit 54 may be configured by an analog circuit. Specifically, IGA generating circuit 54, instead of using the up-counter circuit as the first embodiment, by using the constant current source 541 and the capacitor C IGA, from the rectangular wave signal 1a based signal IGA_DCT, its rising Detect period t IGA_IN .
  • the constant current source 541 and the capacitor C IGA are connected via the switch SW1 IGA , and the switch SW2 IGA is arranged in parallel with the capacitor C IGA .
  • the switch SW1 IGA is off and the switch SW2 IGA is on in the initial state.
  • the capacitor C IGA is charged while the signal IGA_DCT is at the H level, and the target secondary is charged.
  • the current command signal IGA rises.
  • the switches SW1 IGA and SW2 IGA are turned off, and the target secondary current command signal IGA is held.
  • the main ignition discharge is performed at the falling edge of the rectangular wave signal 1a, and further.
  • the energy input signal IGW rises.
  • the target secondary current command signal IGA is set in the same manner as in Table 1 of the first embodiment so that, for example, the larger the voltage value, the larger the target secondary current value I2tgt.
  • the IGT generation circuit 52, the IGW generation circuit 53, and the IGA generation circuit 54 can have various configurations using a digital circuit or an analog circuit.
  • the primary coil 21 of the ignition coil 2 is composed of a main primary coil 21a and a secondary primary coil 21b so as to be connected in parallel to the DC power supply B, but the present invention is not limited to this.
  • the ignition coil 2 may be composed of a primary coil 21 and a secondary coil 22.
  • the energy input circuit unit 4 may be provided with a booster circuit 42 and a capacitor 43 so that the energy stored in the capacitor 43 is superimposed on the ground side of the primary coil 21.
  • the booster circuit 42 includes a boosting switching element (hereinafter referred to as a boosting switch) SW8, a boosting driver circuit 421 for driving the boosting switch SW8, a choke coil 422, and a diode 423.
  • the boost driver circuit 421 switches the boost switch SW8 to store the energy generated in the choke coil 422 in the capacitor 43.
  • the discharge continuation switch SW9 is connected between the primary coil 21 and the main ignition switch SW1 via a diode 44, and is driven by an energy input driver circuit 45.
  • the diode 423 has a forward direction toward the capacitor 43, and the diode 44 has a forward direction toward the primary coil 21.
  • the boost driver circuit 421 is driven based on the main ignition signal IGT to charge the capacitor 43 during the main ignition operation.
  • the energy input driver circuit 45 accumulates in the capacitor 43 by driving the discharge continuation switch SW9 during the energy input period t IGW after the main ignition operation based on the target secondary current command signal IGA and the energy input signal IGW.
  • the generated energy is superposed on the ground side of the primary coil 21. Even with such a configuration, by increasing the current having the same polarity as the secondary current I2, the energy input operation can be performed and the spark discharge can be continued.
  • the configurations of the ignition coil 2 and the energy input circuit unit 4 can be arbitrarily changed.
  • the booster circuit 42 of the seventh embodiment may be provided, and the secondary primary coil 21b may be fed from the booster circuit 42 to perform the energy input operation.
  • a plurality of sets for example, two sets of ignition coils 2 composed of a primary coil 21 and a secondary coil 22 are provided, and one ignition coil 2 performs a main ignition operation, and the other ignition coil 2 is used.
  • the energy input operation may be performed.
  • the present disclosure is not limited to each of the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
  • the ignition control signal IG has been described in the case of a positive logic signal whose logic is “1” when the signal voltage is H level, but it may be a negative logic signal whose potential is opposite. The same applies to signals other than the ignition control signal IG, which can be appropriately set.
  • the internal combustion engine to which the ignition control device 1 is applied can be a gasoline engine for automobiles or various spark ignition type internal combustion engines. Further, the configurations of the ignition coil 2 and the ignition device 10 can be appropriately changed according to the internal combustion engine to be attached, and the configuration may be such that the energy input operation can be performed after the main ignition operation. For example, two sets of ignition coils 2 may be provided so that the secondary coils 22 are connected in series, and the secondary current generated on one side can be supplied to the other side.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

点火コイル（２）と、主点火動作を行う主点火回路部（３）と、エネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部（４）とを備える点火制御装置（１）において、主点火信号（ＩＧＴ）とエネルギ投入信号（ＩＧＷ）と目標二次電流指令信号（ＩＧＡ）とが統合された信号である点火制御信号（ＩＧ）を受信し、受信した点火制御信号（ＩＧ）に含まれる信号を分離する信号分離回路部（５）を設ける。信号分離回路部（５）は、点火制御信号（ＩＧ）が最初に第１レベルから第２レベルへ変化してから待機時間（ｔwait）が経過しかつ信号レベルが第２レベルである時点を、主点火信号（ＩＧＴ）の開始とし、それ以降に点火制御信号（ＩＧ）が第１レベルとなった時点を、主点火信号（ＩＧＴ）の終了として、主点火信号（ＩＧＴ）を生成する。

Description

点火制御装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１９年４月９日に出願された特許出願番号２０１９－０７３８６１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　内燃機関等の点火を制御する点火制御装置に関する。
　火花点火式の車両エンジンにおける点火制御装置は、気筒ごとに設けられる点火プラグに、一次コイルと二次コイルを有する点火コイルを接続した点火装置を備え、一次コイルへの通電遮断時に二次コイルに発生する高電圧を印加して、火花放電を発生させている。また、火花放電による混合気への着火性を高めるために、火花放電の開始後に、放電エネルギを投入する手段を設けている。
　その際に、１つの点火コイルによる点火動作を繰り返す複数回点火を行うことも可能であるが、より安定した点火制御を行うために、主点火動作によって発生した火花放電中に、放電エネルギを追加して、二次電流を重畳的に増加させるようにしたものがある。例えば、特許文献１には、１気筒毎に２系統のエネルギ供給手段が設けられており、一方の系統のエネルギ供給手段にて主点火を開始した後に、他方の系統のエネルギ供給手段を動作させて、二次コイルに同一方向の二次電流を継続して流すことで、火花放電を継続させるように構成された点火装置が提案されている。
　特許文献１に開示される点火装置は、主点火回路とエネルギ投入回路の２系統のエネルギ供給手段を有すると共に、その一方の系統に共通の信号線を設けることで、制御側の出力端子の不足等を抑制している。共通の信号線は、一方の端部が、制御側の出力端子に接続されると共に、他方の端部が途中で分岐して、分岐した各信号線が、気筒毎に設けられるエネルギ投入回路とそれぞれ接続される。このようにすると、一本の信号線の追加で、複数気筒のエネルギ投入を制御することができる。
特開２０１７－２１０９６５号公報
　特許文献１の構成では、共通の信号線を途中で分岐させるための分岐コネクタや分岐線が気筒毎に設けられる。そのため、気筒数が増えるほど配線が複雑となり、分岐部の信頼性を確保するために分岐部分が大型となって、体格が大きくなりやすい。また、少なくとも主点火用とエネルギ投入用の複数の信号が送信されることから、例えば、点火動作中に信号が入力されることでノイズ等が生じるおそれがあり、その影響を避けるためにノイズフィルタ等の対策が必要となる場合がある。
　そのため、装置間を接続する信号線をさらに統合して、コネクタ端子や接続ポートの数を低減し、また、点火動作が信号の送信等に影響されるのを抑制して、ノイズフィルタ等の追加を不要とし、システム構成を簡易にすることが望まれている。
　本開示は、主点火動作とエネルギ投入動作を実施するための信号を、より少ない信号線を用いて送受信可能とし、小型で高性能な点火制御装置を提供しようとするものである。
　本開示の一態様は、
　一次コイルを流れる一次電流の増減により、点火プラグに接続される二次コイルに放電エネルギを発生させる点火コイルと、
　上記一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部と、
　上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部と、を備える点火制御装置であって、
　上記主点火動作を制御する主点火信号と、上記エネルギ投入動作を制御するエネルギ投入信号と、目標二次電流指令信号とが統合された信号である点火制御信号を受信し、受信した上記点火制御信号に含まれる信号を分離する信号分離回路部を備えており、
　上記信号分離回路部は、上記点火制御信号の信号レベルが最初に第１レベルから第２レベルへ変化した時点を起点として待機時間が経過し、かつ、上記点火制御信号の信号レベルが上記第２レベルであるときに、その時点を上記主点火信号の開始とし、その時点以降に上記点火制御信号の信号レベルが上記第１レベルとなったときに、その時点を上記主点火信号の終了として、上記主点火信号を生成し、
　上記主点火回路部は、上記主点火信号の開始で上記一次コイルへ通電し、上記主点火信号の終了で上記一次コイルへの通電を遮断する、点火制御装置にある。
　上記点火制御装置において、信号分離回路部にて受信される点火制御信号は、主点火信号、エネルギ投入信号及び目標二次電流指令信号の３つの信号の情報を含み、その信号波形に基づいて、各信号に分離することができる。例えば、主点火信号は、信号レベルが最初に第１レベルから第２レベルへ変化してから所定の待機時間が経過したときに、信号レベルが第２レベルにあることを開始条件とし、それ以降に第１レベルになることを終了条件として、生成される。主点火回路部は、生成された主点火信号に基づいて、一次コイルへの通電動作を行い、主点火動作を実施する。主点火動作に続いてエネルギ投入動作を行う場合には、信号分離回路部にてエネルギ投入信号及び目標二次電流指令信号がさらに分離生成される。
　このように、主点火及びエネルギ投入のための複数の信号を、１つの点火制御信号にまとめて、１つの信号線で送信できるので、気筒毎に複数の信号線を設けたり、共通の信号線から分岐させたりする必要がない。また、主点火動作の開始前にエネルギ投入動作のための信号が送信可能となるので、主点火のための通電動作がノイズの影響を受けにくくなる。したがって、配線数やコネクタ数、接続ポート数を削減してシステム構成の複雑化や大型化を抑制しながら、効率よい点火制御が可能になる。
　以上のごとく、上記態様によれば、主点火動作とエネルギ投入動作を実施するための信号を、より少ない信号線を用いて送受信可能とし、小型で高性能な点火制御装置を提供しようとすることができる。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、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、実施形態１における、点火制御装置の回路構成図であり、 図２は、実施形態１における、点火制御装置において受信される点火制御信号の波形図であり、 図３は、実施形態１における、点火制御装置の点火装置を構成する信号分離回路部の回路構成図であり、 図４は、実施形態１における、点火制御信号と主点火用及びエネルギ投入用ゲート信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図５は、実施形態１における、点火制御装置において生成される各種信号に基づく主点火動作及びエネルギ投入動作の推移を示すタイムチャート図であり、 図６は、実施形態１における、点火装置を構成する波形整形回路の回路構成図であり、 図７は、実施形態１における、点火制御信号と波形整形回路において生成される各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図８は、実施形態１における、点火装置を構成するＩＧＴ生成回路の回路構成図であり、 図９は、実施形態１における、点火制御信号とＩＧＴ生成回路において生成される各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図１０は、実施形態１における、点火装置を構成するＩＧＷ生成回路の回路構成図であり、 図１１は、実施形態１における、点火制御信号とＩＧＷ生成回路において生成される各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図１２は、実施形態１における、点火装置を構成するＩＧＡ生成回路にて生成される信号とエネルギ投入動作との関係を示すタイムチャート図であり、 図１３は、実施形態１における、波形整形回路を構成するリセット回路の回路構成図であり、 図１４は、実施形態１における、リセット回路において生成されるリセット信号と各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図１５は、実施形態２における、点火制御信号と信号分離回路部において生成される各種信号との関係と、主点火動作及びエネルギ投入動作の推移を示すタイムチャート図であり、 図１６は、実施形態３における、点火制御信号と信号分離回路部において生成される各種信号及び待機時間との関係を示すタイムチャート図であり、 図１７は、実施形態４における、点火制御信号と信号分離回路部において生成される各種信号との関係を、エンジン運転条件により待機時間を可変として比較したタイムチャート図であり、 図１８は、実施形態４における、エンジン運転条件と信号分離回路部において設定される待機時間との関係を示す図であり、 図１９は、実施形態５における、点火制御装置によって実施される主点火動作及びエネルギ投入動作の手順を示すフローチャート図であり、 図２０は、実施形態５における、図１９に基づく主点火動作及びエネルギ投入動作の手順を、実施形態１～３について比較して示すフローチャート図であり、 図２１は、実施形態５における、点火制御装置にて実施される主点火動作及びエネルギ投入動作の例を、実施形態１について示すタイムチャート図であり、 図２２は、実施形態６における、点火装置を構成するＩＧＴ生成回路の回路構成図であり、 図２３は、実施形態６における、点火制御信号とＩＧＴ生成回路において生成される各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図２４は、実施形態６における、点火装置を構成するＩＧＴ生成回路の回路構成図であり、 図２５は、実施形態６における、点火制御信号とＩＧＴ生成回路において生成される各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図２６は、実施形態６における、点火装置を構成するＩＧＷ生成回路の回路構成図であり、 図２７は、実施形態６における、点火制御信号とＩＧＷ生成回路において生成される各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図２８は、実施形態６における、点火装置を構成するＩＧＡ生成回路にて生成される信号と各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図２９は、実施形態６における、点火装置を構成するＩＧＡ生成回路にて生成される信号と各種信号との関係を示すタイムチャート図であり、 図３０は、実施形態７における、点火制御装置の回路構成図である。
（実施形態１）
　点火制御装置に係る実施形態１について、図１～図１４を参照して説明する。
　図１において、点火制御装置１は、例えば、車載用の火花点火式エンジン等の内燃機関に適用されて、気筒毎に設けられる点火プラグＰの点火を制御する。点火制御装置１は、点火コイル２と、主点火回路部３と、エネルギ投入回路部４と、信号分離回路部５とが設けられる点火装置１０を備えると共に、点火装置１０へ点火指令を与える点火制御信号送信部としてのエンジン用電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵ；Electronic Control Unitと略称する）１００を備えている。
　点火コイル２は、一次コイル２１を流れる一次電流Ｉ１の増減により、点火プラグＰに接続される二次コイル２２に放電エネルギを発生させる。主点火回路部３は、点火コイル２の一次コイル２１への通電を制御して、点火プラグＰに火花放電を生起する主点火動作を行う。エネルギ投入回路部４は、主点火動作により二次コイル２２を流れる二次電流Ｉ２に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行う。
　一次コイル２１は、例えば、主一次コイル２１ａ及び副一次コイル２１ｂを有しており、エネルギ投入回路部４は、副一次コイル２１ｂへの通電を制御することにより、エネルギ投入動作を制御することができる。
　信号分離回路部５は、エンジンＥＣＵ１００から送信される点火制御信号ＩＧを受信し、点火制御信号ＩＧに含まれる信号を分離する。点火制御信号ＩＧは、主点火動作を制御する主点火信号ＩＧＴと、エネルギ投入動作を制御するエネルギ投入信号ＩＧＷと、目標二次電流指令信号ＩＧＡとが統合された信号であり、例えば、パルス状の１つの信号、又は、２つの信号の組み合わせとして、受信される。点火制御信号ＩＧは、信号分離回路部５において各信号に再び分離され、例えば、主点火信号ＩＧＴが分離生成されることで、主点火動作を実施可能となる。
　このとき、信号分離回路部５は、点火制御信号ＩＧの信号レベルに基づいて、主点火信号ＩＧＴを生成する。具体的には、図２に示すように、信号レベルが最初に第１レベル（例えば、Ｌレベル）から第２レベル（例えば、Ｈレベル）へ変化した時点を起点として待機時間ｔwaitが経過し、かつ、点火制御信号ＩＧの信号レベルが第２レベル（例えば、Ｈレベル）であるときに、その時点を主点火信号ＩＧＴの開始とし、その時点以降に点火制御信号ＩＧの信号レベルが第１レベル（例えば、Ｌレベル）となったときに、その時点を主点火信号ＩＧＴの終了とする。
　待機時間ｔwaitは、点火制御信号ＩＧから主点火信号ＩＧＴを生成するために予め設定される時間であり、後述するように、点火制御信号ＩＧの信号レベルの切り替わり（例えば、立ち上がり）から主点火信号ＩＧＴの信号レベルの切り替わり（例えば、立ち上がり）までの期間に相当する。
　これに伴い、主点火回路部３において、主点火信号ＩＧＴの開始で一次コイル２１へ通電し、主点火信号ＩＧＴの終了で一次コイル２１への通電を遮断する主点火動作が実施される。なお、点火制御信号ＩＧの信号レベルは、ＨレベルとＬレベルの２つの電圧レベルで表され、予め設定された閾値電圧に達するかそれよりも高いときにＨレベルとなり、閾値電圧に満たないときはＬレベルとなる。本形態では、以下、第１レベルがＬレベルに対応し、第２レベルがＨレベルに対応するものとして説明する。
　本形態において、点火制御信号ＩＧは、パルス状の第１信号ＩＧ１及び第２信号ＩＧ２からなる信号として生成される。エンジンＥＣＵ１００は、１燃焼サイクル（例えば、７２０°ＣＡ）毎に、これら２つの信号ＩＧ１、ＩＧ２を組み合わせた点火制御信号ＩＧを生成して、主点火動作に先立ち信号分離回路部５に送信する。
　なお、点火制御信号ＩＧの第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２との識別は、例えば、点火制御装置１の動作が開始された後、エンジンＥＣＵ１００から点火装置１０に入力される初回の入力信号を、第１信号ＩＧ１とし、次回の入力信号を、第２信号ＩＧ２とする。それ以降の入力信号についても、同様の動作を繰り返すことで、入力信号の識別が可能になる。
　その場合、図３に示すように、信号分離回路部５は、点火制御信号ＩＧを受信し、受信した点火制御信号ＩＧから、点火制御信号ＩＧに含まれる３つの信号をそれぞれ分離する回路を有する。
　具体的には、図４に示すように、第１信号ＩＧ１の検出開始時点（すなわち、立ち上がり）から待機時間ｔwaitが経過し、かつ、第２信号ＩＧ２の信号レベルが第２レベル（すなわち、Ｈレベル）であるときに、その時点を主点火信号ＩＧＴの開始とし、第２信号ＩＧ２の検出終了時点（すなわち、立ち下がり）を、主点火信号ＩＧＴの終了として、主点火信号ＩＧＴを生成する、主点火信号生成回路（以下、ＩＧＴ生成回路と称する）５２を有する。ＩＧＴ生成回路５２は、待機時間ｔwaitを生成する回路を備えることができる。
　また、信号分離回路部５は、第１信号ＩＧ１及び第２信号ＩＧ２のパルス波形情報に基づいてエネルギ投入信号ＩＧＷを生成し、第１信号ＩＧ１のパルス波形情報に基づいて、目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成することができる。パルス波形情報とは、１つ以上のパルスの立ち上がり又は立ち下がりに基づいて定まる期間や間隔等の情報であり、パルスの立ち上がりや立ち下がりの期間、複数のパルスの立ち上がりや立ち下がりの間隔等を含む。
　本形態では、例えば、第１信号ＩＧ１及び第２信号ＩＧ２との検出間隔としての立ち上がり間隔ｔIGW_INに基づいて、エネルギ投入信号ＩＧＷを生成する、エネルギ投入信号生成回路（以下、ＩＧＷ生成回路と称する）５３を有する。また、第１信号ＩＧ１の検出期間としての立ち上がり期間ｔIGA_INに基づいて、目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成する、目標二次電流指令信号生成回路（以下、ＩＧＡ生成回路と称する）５４を設けることができる。
　点火制御装置１は、主点火信号ＩＧＴに基づいて、主点火回路部３を作動させ、主点火動作を実施する。また、主点火後に、エネルギ投入信号ＩＧＷに基づいて、エネルギ投入回路部４を作動させ、エネルギ投入動作を実施して、火花放電を継続させる。この継続放電において投入されるエネルギは、目標二次電流指令信号ＩＧＡによって指示される。点火制御装置１は、さらに、二次電流Ｉ２をフィードバック制御するフィードバック制御部６を備えており、目標二次電流指令信号ＩＧＡに基づいて、点火コイル２の二次コイル２２を流れる二次電流Ｉ２が目標二次電流値Ｉ２tgtとなるようにフィードバック制御する。
　以下、点火制御装置１の各部構成について、詳細に説明する。
　本形態の点火制御装置１が適用されるエンジンは、例えば、４気筒エンジンであり、各気筒に対応して点火プラグＰ（例えば、図１中には、Ｐ＃１～Ｐ＃４として示す）が設けられると共に、点火プラグＰのそれぞれに対応して点火装置１０が設けられる。各点火装置１０には、エンジンＥＣＵ１００から、点火制御信号ＩＧがそれぞれ送信される。
　点火プラグＰは、対向する中心電極Ｐ１と接地電極Ｐ２とを備える公知の構成であり、両電極の先端間に形成される空間を、火花ギャップＧとしている。点火プラグＰには、点火制御信号ＩＧに基づいて点火コイル２にて発生する放電エネルギが供給されて、火花ギャップＧに火花放電が生起し、図示しないエンジン燃焼室内の混合気への着火が可能となる。点火コイル２への通電は、点火制御信号ＩＧに含まれる主点火信号ＩＧＴ、エネルギ投入信号ＩＧＷ及び目標二次電流指令信号ＩＧＡに基づいて制御される。
　点火コイル２は、一次コイル２１となる主一次コイル２１ａ又は副一次コイル２１ｂと、二次コイル２２とが、互いに磁気結合されて、公知の昇圧トランスを構成している。二次コイル２２の一端は、点火プラグＰの中心電極Ｐ１に接続されており、他端は、第１ダイオード２２１及び二次電流検出抵抗Ｒ１を介して接地されている。第１ダイオード２２１は、アノード端子が二次コイル２２に接続しカソード端子が二次電流検出抵抗Ｒ１に接続するように配置されて、二次コイル２２を流れる二次電流Ｉ２の方向を規制している。二次電流検出抵抗Ｒ１は、詳細を後述する二次電流フィードバック回路（例えば、図１中にＩ２Ｆ／Ｂとして示す）６１と共に、フィードバック制御部６を構成している。
　主一次コイル２１ａと副一次コイル２１ｂとは直列に接続されると共に、車両バッテリ等の直流電源Ｂに対して並列に接続される。具体的には、主一次コイル２１ａの一端と副一次コイル２１ｂの一端との間に中間タップ２３が設けられており、中間タップ２３には、直流電源Ｂに至る電源線Ｌ１が接続されている。主一次コイル２１ａの他端は、主点火用のスイッチング素子（以下、主点火スイッチと略称する）ＳＷ１を介して接地され、副一次コイル２１ｂの他端は、放電継続用のスイッチング素子（以下、放電継続スイッチと略称する）ＳＷ２を介して接地されている。
　これにより、主点火スイッチＳＷ１又は放電継続スイッチＳＷ２のオン駆動時に、一次コイル２１ａ又は副一次コイル２１ｂへバッテリ電圧を印加可能となっている。主点火スイッチＳＷ１は、主点火回路部３を構成し、放電継続スイッチＳＷ２は、エネルギ投入回路部４を構成している。
　点火コイル２は、一次コイル２１及び二次コイル２２を、例えば、コア２４の周りに配置される一次コイル用ボビン及び二次コイル用ボビンに巻回することにより、一体的に構成される。このとき、一次コイル２１である主一次コイル２１ａ又は副一次コイル２１ｂの巻数と二次コイル２２の巻数との比である巻数比を十分大きくすることで、巻数比に応じた所定の高電圧を、二次コイル２２に発生させることができる。主一次コイル２１ａと副一次コイル２１ｂとは、直流電源Ｂからの通電時に生じる磁束の向きが逆方向になるように巻回され、副一次コイル２１ｂの巻数は、主一次コイル２１ａの巻数よりも少なく設定される。
　これにより、主一次コイル２１ａへの通電の遮断で発生した電圧によって点火プラグＰの火花ギャップＧに放電が発生した後に、副一次コイル２１ｂへの通電により同じ向きの重畳磁束を生じさせて、重畳的に放電エネルギを増加させることができる。
　主点火回路部３は、主点火スイッチＳＷ１と、主点火スイッチＳＷ１をオンオフ駆動する主点火動作用のスイッチ駆動回路（以下、主点火用駆動回路と称する）３１と、を備えて構成される。主点火スイッチＳＷ１は、電圧駆動型のスイッチング素子、例えば、ＩＧＢＴ（すなわち、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）であり、ゲート端子に入力するゲート信号IGBT_gateに応じて、ゲート電位が制御されることにより、コレクタ端子とエミッタ端子の間が導通又は遮断される。主点火スイッチＳＷ１のコレクタ端子は、主一次コイル２１ａの他端に接続され、エミッタ端子は接地されている。
　主点火用駆動回路３１の入力端子には、信号分離回路部５から出力される主点火信号ＩＧＴが、出力信号線Ｌ２を介して入力されている。主点火用駆動回路３１は、主点火信号ＩＧＴに応じて主点火スイッチＳＷ１を駆動するようになっている。
　主点火用駆動回路３１は（例えば、図４参照）、主点火信号ＩＧＴに対応させたゲート信号IGBT_gateを生成し、所定のタイミングで、主点火スイッチＳＷ１をオン駆動又はオフ駆動する。
　具体的には（例えば、図５参照）、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりで主点火スイッチＳＷ１をオンすると、主一次コイル２１ａへの通電が開始され、一次電流Ｉ１が流れる。次いで、主点火信号ＩＧＴの立ち下がりで主点火スイッチＳＷ１をオフすると、主一次コイル２１ａへの通電が遮断され、相互誘導作用により二次コイル２２に高電圧が発生する。この高電圧が、点火プラグＰの火花ギャップＧに印加されて、火花放電が発生し、二次電流Ｉ２が流れる。
　なお、主点火信号ＩＧＴの立ち上がり期間ｔIGT（すなわち、立ち上がりから立ち下がりまでの期間）は、例えば、一次コイル２１への通電の遮断時に、一次電流Ｉ１が所定の値となるように適宜設定される。
　エネルギ投入回路部４は、放電継続スイッチＳＷ２と、放電継続スイッチＳＷ２をオンオフ駆動するための駆動信号を出力して、副一次コイル２１ｂの通電を制御する副一次コイル制御回路４１と、を備えて構成される。また、副一次コイル２１ｂに接続される還流経路Ｌ１１を開閉するスイッチング素子（以下、還流スイッチと略称する）ＳＷ３が設けられ、副一次コイル制御回路４１からの駆動信号によりオンオフ動作するようになっている。
　放電継続スイッチＳＷ２及び還流スイッチＳＷ３は、電圧駆動型のスイッチング素子、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（すなわち、電界効果型トランジスタ）であり、ゲート端子に入力するゲート信号MOS_gate1、MOS_gate2に応じて、それぞれゲート電位が制御されることにより、ドレイン端子とソース端子の間が導通又は遮断される。放電継続スイッチＳＷ２のドレイン端子は、副一次コイル２１ｂの他端に接続され、ソース端子は接地されている。
　還流経路Ｌ１１は、副一次コイル２１ｂの他端（すなわち、主一次コイル２１ａと反対側）と電源線Ｌ１との間に設けられる。還流スイッチＳＷ３のドレイン端子は、副一次コイル２１ｂの他端と放電継続スイッチＳＷ２との接続点に接続し、ソース端子は、第２ダイオード１１を介して電源線Ｌ１に接続される。また、電源線Ｌ１には、還流経路Ｌ１１との接続点と直流電源Ｂとの間に、第３ダイオード１２が設けられる。第２ダイオード１１は電源線Ｌ１へ向かう方向を順方向とし、第３ダイオード１２は一次コイル２１へ向かう方向を順方向としている。
　副一次コイル制御回路４１の入力端子には、信号分離回路部５から出力されるエネルギ投入信号ＩＧＷと、目標二次電流指令信号ＩＧＡとが、出力信号線Ｌ３、Ｌ４を介して入力されている。また、副一次コイル制御回路４１には、フィードバック制御部６の二次電流フィードバック回路６１からフィードバック信号ＳＦＢが入力されており、さらに、電源線Ｌ１からバッテリ電圧信号ＳＢが入力される。
　副一次コイル制御回路４１は（例えば、図４参照）、ゲート信号MOS_gate1、MOS_gate2を生成し、放電継続スイッチＳＷ２及び還流スイッチＳＷ３を駆動する。このとき、エネルギ投入信号ＩＧＷによって指示されるエネルギ投入期間ｔIGWの間、ゲート信号MOS_gate2がオンとなり、目標二次電流指令信号ＩＧＡによって指示される目標二次電流値Ｉ２tgtが維持されるように、ゲート信号MOS_gate1がオンオフ駆動される（例えば、図５参照）。
　二次電流フィードバック回路６１は、例えば、二次電流検出抵抗Ｒ１に基づく二次電流Ｉ２の検出値を、フィードバック信号ＳＦＢとして出力し、副一次コイル制御回路４１は、二次電流Ｉ２の検出値と、目標二次電流値Ｉ２tgtとの比較結果に基づいて、放電継続スイッチＳＷ２及び還流スイッチＳＷ３を駆動する。その際に、バッテリ電圧信号ＳＢに基づいて、エネルギ投入動作の可否を判定するようにしてもよい。
　具体的には、主点火信号ＩＧＴの立ち下がりから所定の遅れ期間ｔfil後に、エネルギ投入信号ＩＧＷが立ち上がると、これと同期して、ゲート信号MOS_gate2が立ち上がり、還流スイッチＳＷ３がオンとなる。次いで、主点火動作により二次コイル２２を流れる二次電流Ｉ２（絶対値）が低下し、目標二次電流値Ｉ２tgtに達すると、ゲート信号MOS_gate1が立ち上がり、放電継続スイッチＳＷ２がオンとなる。これによって、副一次コイル２１ｂへの通電が開始され、副一次コイル２１ｂを流れる電流ＩNETによって、二次電流Ｉ２が重畳される。
　ここで、目標二次電流値Ｉ２tgtは、放電継続スイッチＳＷ２をオンとするための下限閾値（絶対値）となるもので、目標二次電流指令信号ＩＧＡによって指示される。目標二次電流指令信号ＩＧＡは、第１信号ＩＧ１の立ち上がり期間ｔIGA_INに基づく関数ｆ（ｔIGA_IN）として、主点火動作が開始される以前に設定されている。また、下限閾値に対応して、放電継続スイッチＳＷ２をオフとするための上限閾値（絶対値）が設定される。したがって、エネルギ供給により二次電流Ｉ２（絶対値）が再び上昇して所定の上限閾値に達すると、ゲート信号MOS_gate1が立ち下がり、放電継続スイッチＳＷ２がオフとなる。このようにして、ゲート信号MOS_gate1に応じて、放電継続スイッチＳＷ２がオンオフを繰り返すことで、二次電流Ｉ２が目標二次電流値Ｉ２tgtの近傍に維持される。
　また、放電継続スイッチＳＷ２のオフ時に、還流スイッチＳＷ３をオンとすることで、還流経路Ｌ１１を介して、副一次コイル２１ｂの他端と電源線Ｌ１とが接続される。したがって、副一次コイル２１ｂへの通電遮断時に還流電流が流れ、副一次コイル２１ｂの電流が緩やかに変化するので、二次電流Ｉ２の急激な低下を抑制可能となる。
　所定の遅れ期間ｔfilは、例えば、主点火動作により流れる二次電流Ｉ２がある程度低下してから、エネルギ投入動作が実施されるように、適宜設定される。これは、エネルギ投入動作の実施期間を指示するエネルギ投入信号ＩＧＷを、主点火動作によって火花放電が開始された後の所定のタイミングで出力するためのもので、エネルギ投入により火花放電が効果的に維持される。
　次に、信号分離回路部５の詳細について、図２～図５により説明する。
　図２に示すように、点火制御信号ＩＧは、第１信号ＩＧ１及び第２信号ＩＧ２を含み、点火制御信号ＩＧの立ち上がりと共に出力される、前の信号を第１信号ＩＧ１とし、第１信号ＩＧ１の立ち下がり後に出力される、後の信号を第２信号ＩＧ２とする。
　このとき、点火制御信号ＩＧは、第１信号ＩＧ１の立ち上がりから第２信号ＩＧ２の立ち上がりまでの長さである立ち上がり間隔ｔIGW_INによって、エネルギ投入期間ｔIGWを設定する。また、第１信号ＩＧ１の立ち上がりから立ち下がりまでの長さである立ち上がり期間ｔIGA_INによって、目標二次電流値Ｉ２tgtを設定する。
　なお、点火制御信号ＩＧの立ち上がりから立ち下がりまでの期間は、第１信号ＩＧ１の立ち上がりから第２信号ＩＧ２の立ち下がりまでの期間であり、待機時間ｔwaitの長さと、主点火信号ＩＧＴの立ち上がり期間ｔIGTの長さとを合わせた長さとなる。言い換えれば、点火制御信号ＩＧは、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりよりも待機時間ｔwait分だけ早いタイミングで出力されることになる。点火制御信号ＩＧは主点火信号ＩＧＴと同時に立ち下がり、それ以降にエンジンＥＣＵ１００から信号送信はなされない。
　図３において、信号分離回路部５は、点火制御信号ＩＧを波形整形する波形整形回路５１と、主点火信号ＩＧＴを生成するＩＧＴ生成回路５２と、エネルギ投入信号ＩＧＷを生成するＩＧＷ生成回路５３と、目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成するＩＧＡ生成回路５４と、を有する。また、リセット信号ＲＥＳを生成するリセット信号生成回路５５が設けられる。
　図４、図５に示すように、点火制御信号ＩＧは、主点火信号ＩＧＴとエネルギ投入信号ＩＧＷと目標二次電流指令信号ＩＧＡとが合成された合成信号であり、まず、図３の波形整形回路５１においてフィルタリング処理される。これにより、ノイズを取り除いた矩形波形の第１信号ＩＧ１及び第２信号ＩＧ２を含む矩形波信号１ａとして、ＩＧＴ生成回路５２及びリセット信号生成回路５５に出力される。リセット信号生成回路５５からのリセット信号ＲＥＳは、ＩＧＴ生成回路５２、ＩＧＷ生成回路５３、ＩＧＡ生成回路５４に、それぞれ出力される。
　また、矩形波信号１ａに基づいて、主点火信号ＩＧＴを生成するための信号ＩＧＴ_ＤＣＴ、エネルギ投入信号ＩＧＷを生成するための信号ＩＧＷ_ＤＣＴ、目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成するための信号ＩＧＴ_ＤＣＴが、それぞれ生成される。これら信号ＩＧＴ_ＤＣＴ、信号ＩＧＷ_ＤＣＴ、信号ＩＧＡ_ＤＣＴは、ＩＧＴ生成回路５２、ＩＧＷ生成回路５３、ＩＧＡ生成回路５４に、それぞれ出力される。
　以下に、信号分離回路部５を構成する、波形整形回路５１、ＩＧＴ生成回路５２、ＩＧＷ生成回路５３、及び、ＩＧＡ生成回路５４の構成について、図６～図１３を参照しながら、それぞれ説明する。
　図６に示すように、波形整形回路５１は、第１コンパレータ５１１、ローパスフィルタ５１２、第１Ｄフリップフロップ５１３ａ～第３Ｄフリップフロップ５１３ｃ、第１アンド回路５１４ａ～第４アンド回路５１４ｄ、及び、第１インバータ回路５１５ａ～第３インバータ回路５１５ｃからなる。
　第１コンパレータ５１１において、負入力端子には閾値となる基準電位Ｖth1が印加されており、正入力端子に点火制御信号ＩＧが入力されると、それらの比較結果に基づく出力信号が、出力端子からローパスフィルタ５１２へ入力される。ローパスフィルタ５１２は、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１からなる公知のフィルタ構成を有する。
　これにより、図７に示すように、第１コンパレータ５１１は、点火制御信号ＩＧと基準電位Ｖth1との比較結果に応じて出力を上昇又は低下させ、Ｈレベル又はＬレベルの二値信号に整形する。次いで、ローパスフィルタ５１２を通して、高周波ノイズが除去されることで、点火制御信号ＩＧは、立ち上がり及び立ち下がりエッジを有する矩形波状に、波形整形される（すなわち、図中の矩形波信号１ａ）。
　波形整形された矩形波信号１ａは、第１Ｄフリップフロップ５１３ａに入力される。第１Ｄフリップフロップ５１３ａは、点火制御信号ＩＧの１回目の立ち上がりを検出して、信号ＩＧＴ_ＤＣＴとして出力するための回路である。第１Ｄフリップフロップ５１３ａは、クロック端子(以下、ＣＬＫ端子と称する)に矩形波信号１ａが入力されると共に、データ端子（以下、Ｄ端子と称する）に電源が接続されて、Ｈレベルに相当する電位が供給されている。これにより、矩形波信号１ａの立ち上がりに同期して、Ｄ端子の信号レベルがラッチされると、出力端子（以下、Ｑ端子と称する）から出力される信号ＩＧＴ_ＤＣＴが、Ｈレベルに立ち上がる。
　なお、第１Ｄフリップフロップ５１３ａのリセット端子（以下、ＲＥＳ端子と称する）には、リセット信号生成回路５５からのリセット信号ＲＥＳが入力されており、リセット信号ＲＥＳがＨレベルからＬレベルに切り替わるのに同期して、ラッチがリセットされる。
　図７に示すように、リセット信号ＲＥＳは、矩形波信号１ａの２回目の立ち下がり（すなわち、第２信号ＩＧ２の立ち下がりに対応）から、所定のリセット期間ｔreswaitの経過後に、ＨレベルからＬレベルに切り替わる。これにより、点火制御信号ＩＧが出力される毎に、第１Ｄフリップフロップ５１３ａから、点火制御信号ＩＧの立ち上がり（すなわち、第１信号ＩＧ１の立ち上がり）の検出信号である、信号ＩＧＴ_ＤＣＴが出力され、リセット信号ＲＥＳの立下りでリセットされる。
　第２Ｄフリップフロップ５１３ｂは、第１Ｄフリップフロップ５１３ａと同等の構成を有し、第１アンド回路５１４ａからＣＬＫ端子に入力される信号に基づいて、点火制御信号ＩＧの２回目の立ち上がり（すなわち、第２信号ＩＧ２の立ち上がり）を検出するための回路である。第２Ｄフリップフロップ５１３ｂからの出力は、第１インバータ回路５１５ａを介して、第２アンド回路５１４ｂへ入力され、点火制御信号ＩＧの１回目の立ち上がりと再立ち上がりを検出するための信号ＩＧＷ_ＤＣＴとして、出力される。
　また、第３Ｄフリップフロップ５１３ｃは、第１Ｄフリップフロップ５１３ａと同等の構成を有し、第２インバータ回路５１５ｂを介して、第２アンド回路５１４ｂからＣＬＫ端子に入力される信号に基づいて、点火制御信号ＩＧの１回目の立ち下がり（すなわち、第１信号ＩＧ１の立ち下がり）を検出するための回路である。第３Ｄフリップフロップ５１３ｃからの出力は、第３インバータ回路５１５ｃを介して、第４アンド回路５１４ｄへ入力され、点火制御信号ＩＧの１回目の立ち上がりと立ち下がりを検出するための信号ＩＧＡ_ＤＣＴとして、出力される。
　なお、第２Ｄフリップフロップ５１３ｂ、第３Ｄフリップフロップ５１３ｃのＲＥＳ端子にも、リセット信号生成回路５５からのリセット信号ＲＥＳが入力され、第１Ｄフリップフロップ５１３ａと同じタイミングでラッチがリセットされる。
　第１アンド回路５１４ａには、一方の端子に、矩形波信号１ａが入力されると共に、他方の端子に、第３Ｄフリップフロップ５１３ｃのＱ端子からの信号が入力されている。
　このとき、第１アンド回路５１４ａは、一方の端子が、矩形波信号１ａの１回目の立ち下がりでＨレベルとなり、その後、他方の端子が、矩形波信号１ａの２回目の立ち上がりでＨレベルとなるタイミングで、第２Ｄフリップフロップ５１３ｂのＣＬＫ端子へＨレベルの信号を出力する。これにより、Ｑ端子からの出力がＨレベルとなり、この出力は、第１インバータ回路５１５ａにより反転された信号１ｂとして、第２アンド回路５１４ｂの一方の端子に入力される。
　すなわち、図７に示すように、信号１ｂは、初期状態においてＨレベルであり、点火制御信号ＩＧの２回目の立ち上がりでＬレベルとなる信号である。第２アンド回路５１４ｂの他方の端子には、第１Ｄフリップフロップ５１３ａのＱ端子からの信号ＩＧＴ_ＤＣＴが入力されている。
　このとき、第２アンド回路５１４ｂからは、信号１ｂがＨレベルであり、かつ、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルであるときに、Ｈレベルとなる信号ＩＧＷ_ＤＣＴが出力される。すなわち、信号ＩＧＷ_ＤＣＴは、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルとなるタイミングで立ち上がり、信号１ｂがＬレベルとなるタイミングで立ち下がる信号である。
　第３アンド回路５１４ｃは、一方の端子に、第１Ｄフリップフロップ５１３ａのＱ端子からの信号ＩＧＴ_ＤＣＴが入力されると共に、他方の端子に、矩形波信号１ａが、第２インバータ回路５１５ｂを介して入力されている。
　このとき、第３アンド回路５１４ｃは、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルであり、かつ、矩形信号１ａがＬレベルであるときに、第３Ｄフリップフロップ５１３ｃのＣＬＫ端子へＨレベルの信号を出力する。これにより、Ｑ端子からの出力がＨレベルとなり、さらに、第３インバータ回路５１５ｃを介して反転された信号１ｃとして、第４アンド回路５１４ｄの一方の端子に入力される。
　すなわち、図７に示すように、信号１ｃは、初期状態においてＨレベルであり、点火制御信号ＩＧの１回目の立ち下がりでＬレベルとなる信号である。第４アンド回路５１４ｄの他方の端子には、第１Ｄフリップフロップ５１３ａのＱ端子からの信号ＩＧＴ_ＤＣＴが入力されている。
　このとき、第４アンド回路５１４ｄからは、信号１ｃがＨレベルであり、かつ、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルであるときに、Ｈレベルとなる信号ＩＧＡ_ＤＣＴが出力される。すなわち、信号ＩＧＡ_ＤＣＴは、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルとなるタイミングで立ち上がり、信号１ｂがＬレベルとなるタイミングで立ち下がる信号である。
　図８に示すように、ＩＧＴ生成回路５２は、待機時間ｔwaitを生成するための待機時間生成回路(以下、ｔwait生成回路と称する)５２１、アンド回路５２２、５２３、インバータ回路５２４からなる。ＩＧＴ生成回路５２には、波形整形回路５１からの矩形波信号１ａ、信号ＩＧＴ_ＤＣＴが入力され、ｔwait生成回路５２１は、所定の待機時間ｔwaitが保持されたことを確認する信号２ｂを生成する。アンド回路５２２は、ｔwait生成回路５２１から出力される信号２ｂと、矩形波信号１ａとに基づいて、主点火信号ＩＧＴを生成し、アンド回路５２３は、ｔwait生成回路５２１から出力される信号２ｂをインバータ回路５２４にて反転させた信号と、信号ＩＧＴ_ＤＣＴとに基づく信号２ｃを生成する。
　ｔwait生成回路５２１は、例えば、複数段（Ｎ段）のＪＫフリップフロップ回路５２５を含むカウンタ回路を用いて構成される。第１段のＪＫフリップフロップ回路５２５は、Ｊ端子及びＫ端子に電源が接続されて、Ｈレベルに相当する電位が供給されている。各段のＪＫフリップフロップ回路５２５のＣＬＫ端子には、アンド回路５２６からの信号２ａが、それぞれ入力されており、各段のＪＫフリップフロップ回路５２５のＱ端子は、次段のＪＫフリップフロップ回路５２５のＪ端子及びＫ端子に、それぞれ接続されている。最終段（第Ｎ段）のＪＫフリップフロップ回路５２５のＱ端子は、Ｄフリップフロップ回路５２７のＣＬＫ端子に接続されている。
　各段のＪＫフリップフロップ回路５２５のクリア端子（以下、ＣＬＲ端子と称する）には、リセット信号生成回路５５からのリセット信号ＲＥＳが入力されており、リセット信号ＲＥＳがＨレベルからＬレベルに切り替わるのに同期してリセットされる。同様に、Ｄフリップフロップ回路５２７のＲＥＳ端子には、リセット信号ＲＥＳが入力されており、その立ち下がりでリセットされるようになっている。
　アンド回路５２６には、信号ＩＧＴ_ＤＣＴと、外部のクロック発生回路からのクロック信号が入力されており、信号ＩＧＴ_ＤＣＴの立ち上がり以降にクロック信号が立ち上がると、各段のＪＫフリップフロップ回路５２５に、クロック信号に同期して信号２ａが出力される。
　これにより、図９に示すように、矩形波信号１ａに同期して信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルに立ち上がった後、アンド回路５２６からの信号２ａがＨレベルに立ち上がることで、カウンタ動作が開始される。初期状態においては、第１段のＪＫフリップフロップ回路５２５の出力３ａ、第２段のＪＫフリップフロップ回路５２５の出力３ｂ、・・・最終段のＪＫフリップフロップ回路５２５の出力３ｃは、いずれもＬレベルとなっている。次いで、信号２ａが出力される度に、第１段のＪＫフリップフロップ回路５２５の出力３ａが反転して、第２段のＪＫフリップフロップ回路５２５のＪ端子及びＫ端子に入力される。第２段のＪＫフリップフロップ回路５２５は、第１段のＪＫフリップフロップ回路５２５の出力３ａが立ち上がる度に、その出力３ｂが反転し、同様にして、次段以降のＪＫフリップフロップ回路５２５へ信号が伝達される。
　これを順次繰り返すことで、最終段のＪＫフリップフロップ回路５２５の出力３ｃが、その前段からの入力により反転する。そして、Ｄフリップフロップ回路５２７のＣＬＫ端子にＨレベルの信号が入力されると、Ｄフリップフロップ回路５２７から出力される信号２ｂがＨレベルに立ち上がる。
　このとき、複数段のＪＫフリップフロップ回路５２５の段数は、所定の待機時間ｔwaitに対応する時間計測が可能となるように、適宜設定される。
　アンド回路５２２から出力される主点火信号ＩＧＴは、信号２ｂと矩形波信号１ａとがＨレベルとなることで、矩形波信号１ａの立ち上がりから所定の待機時間ｔwait後に、Ｈレベルに立ち上がる。その後、主点火信号ＩＧＴは、矩形波信号１ａの立ち下がりに同期して、Ｌレベルに立ち下がる。また、アンド回路５２３から出力される信号２ｃは、信号２ｂの反転信号と信号ＩＧＴ_ＤＣＴとがＨレベルとなることで、矩形波信号１ａの立ち上がりから信号２ｂの立ち上がりまでの期間、Ｈレベルとなる。この期間は、所定の待機時間ｔwaitに相当し、主点火信号ＩＧＴが立ちあがると、信号２ｃはＬレベルに立ち下がる。
　さらに、矩形波信号１ａ及び主点火信号ＩＧＴの立ち下がりから、所定のリセット期間ｔreswaitが経過し、リセット信号ＲＥＳが立ち下がる。これに伴い、信号ＩＧＴ_ＤＣＴと同様に、ＪＫフリップフロップ回路５２５及びＤフリップフロップ回路５２７のラッチがリセットされる。
　このようにして、矩形波信号１ａの出力に伴い、主点火信号ＩＧＴが生成される。
　ＩＧＷ生成回路５３は、例えば、図１０に示すアップカウンタ回路５３１を用いて、図１１に示すように、信号ＩＧＷ_ＤＣＴの立ち上がり間隔ｔIGW_INを検出し、検出した立ち上がり間隔ｔIGW_INを用いて、エネルギ投入信号ＩＧＷを生成する。立ち上がり間隔ｔIGW_INは、そのまま、エネルギ投入期間ｔIGWとして設定してもよいし、あるいは、所定の係数を用いて、立ち上がり間隔ｔIGW_INを乗算（例えば、２倍あるいは１／２倍等）した値を、エネルギ投入期間ｔIGWとして設定してもよい。ＩＧＷ生成回路５３は、例えば、アップカウンタ回路５３１と同等構造のダウンカウンタ回路を備える。
　具体的には、図１０において、アップカウンタ回路５３１は、複数段（Ｎ段）のＪＫフリップフロップ回路５３２と、アンド回路５３３とを含んで構成される。第１段のＪＫフリップフロップ回路５３２は、Ｊ端子及びＫ端子に電源が接続されて、Ｈレベルに相当する電位が供給されている。Ｑ端子は、第２段のＪＫフリップフロップ回路５３２のＪ端子及びＫ端子に接続されると共に、Ｎビットのビットカウンタ（ＩＧＷ_COUNTER）へ至るバス線Ｌｂに接続されている。同様に、第２段以降のＪＫフリップフロップ回路５３２のＱ端子も、次段のＪＫフリップフロップ回路５３２のＪ端子及びＫ端子に接続されると共に、バス線Ｌｂに接続される。
　アンド回路５３３には、信号ＩＧＷ_ＤＣＴと、図示しないクロック発生回路からのクロック信号が入力される。これにより、信号ＩＧＴ_ＤＣＴの立ち上がり以降にクロック信号が立ち上がると、各段のＪＫフリップフロップ回路５３２のＣＬＫ端子に、アンド回路５３３からの信号が入力される。
　各段のＪＫフリップフロップ回路５３２のＣＬＲ端子には、リセット信号生成回路５５からのリセット信号ＲＥＳが入力されており、その立ち下がりでリセットされるようになっている。
　これにより、図１１に示すように、矩形波信号１ａに同期して信号ＩＧＷ_ＤＣＴがＨレベルに立ち上がった後、アンド回路５３３からの信号がＨレベルに立ち上がることで、アップカウンタ回路５３１によるカウンタ動作が開始される。初期状態において、第１段のＪＫフリップフロップ回路５３２の出力はＬレベルであり、第２段以降のＪＫフリップフロップ回路５３２からの出力は、いずれもＬレベルとなっている。次いで、各段のＣＬＫ端子に、アンド回路５３３からの信号が入力されると、第１段のＪＫフリップフロップ回路５３２の出力が反転し、バス線Ｌｂへ出力されると共に、第２段のＪＫフリップフロップ回路５３２のＪ端子及びＫ端子に入力される。
　すなわち、第１段のＪＫフリップフロップ回路５３２からの出力が、Ｈレベルに切り替わり、第２段以降の出力は、Ｌレベルのまま保持される。その後、アンド回路５３３からの信号が入力される度に、後段のＪＫフリップフロップ回路５３２へ信号が伝達され、出力が順次Ｈレベルに切り替わる。これら出力が、バス線Ｌｂを介してビットカウンタIGW_COUNTERへ出力されることで、信号ＩＧＷ_ＤＣＴがＨレベルとなっている間、アップカウンタ回路５３１による時間計測を行うことができる。
　計測した信号ＩＧＷ_ＤＣＴの長さは、立ち上がり間隔ｔIGW_IN（すなわち、矩形波信号１ａの１回目の立ち上がりから２回目の立ち上がりまでの間隔）として保持される。ＩＧＷ生成回路５３は、次いで、矩形波信号１ａの２回目の立ち下がりから所定の遅れ期間ｔfil後に、エネルギ投入信号ＩＧＷを立ち上げると共に、保持した立ち上がり間隔ｔIGW_INに対応する時間をダウンカウントさせる。ダウンカウンタ回路は、アップカウンタ回路５３１と同様の構成とすることができる。
　このようにして、主点火信号ＩＧＴ後のエネルギ投入期間ｔIGWの間、Ｈレベル信号が出力されることで、エネルギ投入信号ＩＧＷが生成される。
　図１２に示すように、ＩＧＡ生成回路５４は、信号ＩＧＡ_ＤＣＴの立ち上がり期間ｔIGA_INを検出し、検出した立ち上がり期間ｔIGA_INを用いて、目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成する。信号ＩＧＡ_ＤＣＴの立ち上がり期間ｔIGA_INの検出は、上述した立ち上がり間隔ｔIGW_INと同様に、例えば、図１０に示すアップカウンタ回路５３１と同様の構成のアップカウンタ回路を用いることができる。
　立ち上がり期間ｔIGA_INは、下記の表１に一例を示すように、主点火動作後のエネルギ投入動作における、目標二次電流値Ｉ２tgt（絶対値）を指示する。すなわち、目標二次電流値Ｉ２tgtは、立ち上がり期間ｔIGA_INの関数ｆ（ｔIGA_IN）で表され、立ち上がり期間ｔIGA_INの長さに応じて、目標二次電流値Ｉ２tgtが可変設定される。例えば、ｔIGA_IN＜０．２５ｍｓであるとき、目標二次電流値Ｉ２tgtを６０ｍＡとし、０．２５ｍｓ≦ｔIGA_IN＜０．７５ｍｓであるとき、目標二次電流値Ｉ２tgtを９０ｍＡとし、０．７５ｍｓ＜ｔIGA_INであるとき、目標二次電流値Ｉ２tgtを１２０ｍＡとすることができる。また、ｔIGA_INの立ち上がりが検出されないときは、エネルギ投入動作せず、目標二次電流値Ｉ２tgtは０ｍＡとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　これにより、信号ＩＧＡ_ＤＣＴがＨレベルとなっている間、アップカウンタ回路によるカウントを行い、立ち上がり期間ｔIGA_IN（すなわち、矩形波信号１ａの１回目の立ち上がりから立ち下がりまでの長さ）を検出して保持する。次いで、矩形波信号１ａの２回目の立ち下がりによる主点火動作から所定の遅れ期間ｔfil後に、エネルギ投入信号ＩＧＷが立ち上がると、エネルギ投入期間ｔIGWの間、立ち上がり期間ｔIGA_INによって設定される、目標二次電流値Ｉ２tgtが維持されるように、二次電流フィードバック制御がなされる。
　具体的には、二次電流フィードバック回路６１（例えば、図１参照）によって、二次電流Ｉ２の検出値に基づいて、副一次コイル制御回路４からゲート信号MOS_gate1、ゲート信号MOS_gate2が出力され、放電継続スイッチＳＷ２、還流スイッチＳＷ３がオンオフ制御されることで、二次電流Ｉ２が目標二次電流値Ｉ２tgtの近傍に維持される。
　図１３に示すように、リセット信号ＲＥＳの生成回路５５は、例えば、リセット期間ｔreswaitを生成するｔreswait生成回路５５１と、パルス状のリセット信号ＲＥＳを生成するリセットパルス生成回路５５２とを用いて構成される。ｔreswait生成回路５５１の入力側に接続されるアンド回路５５３には、波形整形回路５１からの矩形波信号１ａがインバータ回路５５４ａを介して反転された信号と、２回目の立ち上がりを検出する信号１ｂがインバータ回路５５４ｂを介して反転された信号１ｄと、ＩＧＴ生成回路５２からの信号２ｃがインバータ回路５５４ｃを介して反転された信号とが入力される。
　ｔreswait生成回路５５１は、上述したＩＧＷ生成回路５３やＩＧＡ生成回路５４のようにカウンタ回路（デジタル回路）を用いた構成とすることもできるが、図示するように、定電流源５５５と、コンデンサＣ２と、コンパレータＣＭＰ１を含むアナログ回路にて構成とすることもできる。ｔreswait生成回路５５１は、アンド回路５５３からの信号がＨレベルであるときにスイッチＳＷ５がオンとなり、コンデンサＣ２が定電流源５５５に接続されて、定電流が流れる。これにより、コンデンサＣ２が充電されて、コンデンサＣ２に接続されるコンパレータＣＭＰ１の正端子の入力電位４ａが、負端子に供給される基準電位を上回ることで、コンパレータＣＭＰ１からの信号４ｂがＨレベルとなる。
　コンデンサＣ２とコンパレータＣＭＰ１との間には、一端が接地される抵抗Ｒ２の他端が接続され、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２の時定数を用いて、所定のリセット期間ｔreswaitに調整することができる。なお、抵抗Ｒ２と並列に、さらに放電用抵抗Ｒ３を設けて、接地電位との間を放電用スイッチＳＷ６で開閉するようにしてもよい。これにより、例えば、ラッチリセットと同期させて放電用スイッチＳＷ６をオンし、放電用抵抗Ｒ３を介してコンデンサＣ２の正端子側を接地電位に接続することで、速やかな放電が可能になる。
　また、リセットパルス生成回路５５２は、リセット信号ＲＥＳを出力するナンド回路５５６を有する。ナンド回路５５６には、ｔreswait生成回路５５１からの信号４ｂが入力されると共に、複数のインバータ回路５５４ｄ、５５４ｅとそれらの間に配置される抵抗Ｒ４及びコンデンサＣ３を有する遅延回路からの信号４ｃとして入力される。
　このとき、図１４に示すように、アンド回路５５３からの出力は、初期状態においてＬレベルとなり、矩形波信号１ａがＬレベル、かつ信号１ｂがＬレベル（信号１ｄがＨレベル）、かつ信号２ｃがＬレベルのときにのみ、Ｈレベルとなる。すなわち、初期状態においてスイッチＳＷ５はオフとなっており、矩形波信号１ａの２回目の立ち上がりで信号１ｂがＬレベルとなった後に、待機時間ｔwaitが経過して信号２ｃが立ち下がり、さらに矩形波信号１ａが立ち下がることで、点火制御信号ＩＧの終了と判断されて、スイッチＳＷ５がオンとなる。
　これに伴い、コンデンサＣ２の電位が徐々に上昇して、コンパレータＣＭＰ１への入力電位４ａが、所定の基準電位ＶthRESに達すると、コンパレータＣＭＰ１から出力される信号４ｂがＨレベルとなる。次いで、所定のリセット期間ｔreswait後に、スイッチＳＷ５がオフとなり、コンデンサＣ２が放電して基準電位ＶthRESを下回ると、コンパレータＣＭＰ１からの信号４ｂがＬレベルとなる。
　信号４ｂは、スイッチＳＷ５がオンとなり、入力電位４ａが基準電位ＶthRESを上回っている間、Ｈレベルとなる。信号４ｃは、信号４ｂを遅延させた信号である。初期状態において、スイッチＳＷ５はオフであるので、コンパレータＣＭＰ１の出力はＬレベルとなり、信号４ｃはＬレベルとなっている。ナンド回路５５８には、この信号４ｃと、信号４ｂとが入力されており、これら信号の両方がＨレベルであるときにのみ、出力されるリセット信号ＲＥＳがＬレベルとなる。
　すなわち、初期状態においてリセット信号ＲＥＳはＨレベルとなっており、矩形波信号１ａの二回目の立ち下がりでスイッチＳＷ５がオンとなると、所定の遅れを有して信号４ｂがＨレベルになる。次いで、信号４ｂを遅延させた信号４ｃがＨレベルになると、リセット信号ＲＥＳが、Ｌレベルに立ち下がる。これにより、各回路のラッチがリセットされて、信号１ｄがＬレベルになり、スイッチＳＷ５がオフして、コンデンサＣ２の放電により、コンパレータＣＭＰ１の出力である信号４ｂが所定の期間ｔdischg後にＬレベルになることで、リセット信号ＲＥＳが再びＨレベルに立ち上がり、初期状態に戻る。
　このようにして、リセットパルス生成回路５５２から、パルス状のリセット信号ＲＥＳを出力させることができる。なお、リセット期間ｔreswaitは、エネルギ投入動作時のリセット動作を避けるため、エネルギ投入期間ｔIGWよりも長く設定される。好適には、主点火動作後の遅れ期間ｔfilを考慮して、エネルギ投入期間ｔIGWが経過した後に、リセット動作が実施されるように、リセット期間ｔreswaitに相当するスイッチＳＷ５のオン期間が適宜設定されるのがよい。
　以上のように、本形態によれば、エンジンＥＣＵ１００から、主点火信号ＩＧＴ、エネルギ投入信号ＩＧＷ及び目標二次電流指令信号ＩＧＡの情報を含む点火制御信号ＩＧを、予め点火装置１０に送信し、信号分離回路部５において、各信号に分離することができる。そして、分離された信号を、所定のタイミングで出力することで、主点火動作及びエネルギ投入動作を実施することができる。すなわち、エンジンＥＣＵ１００は、主点火信号ＩＧＴに対して待機時間ｔwait分早いタイミングで、点火制御信号ＩＧを出力し、主点火及びエネルギ投入に必要な信号を、予め生成することができるので、装置間を接続する信号線を減らし、簡易な構成で、ノイズ等による影響を抑制可能な点火制御装置１を実現できる。
　なお、点火制御信号ＩＧは、必ずしも第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２とからなる必要はなく、例えば、主点火信号ＩＧＴより待機時間ｔwait分早いタイミングで立ち上がり、主点火信号ＩＧＴと同時に立ち下がる信号とすることもできる。その場合には、エンジンＥＣＵ１００から主点火信号ＩＧＴより待機時間ｔwait分早いタイミングで、主点火信号ＩＧＴより待機時間ｔwait分長い、１つの点火制御信号ＩＧが出力されることになる。これにより、エネルギ投入を伴わない通常の点火動作にも適用可能となる。
　このような点火制御信号ＩＧの変形例について、以下の実施形態２～４により説明する。
（実施形態２）
　点火制御装置に係る実施形態２について、図１５を参照して説明する。
　上記実施形態１では、上記図１に示した点火制御装置１の信号分離部５において、点火制御信号ＩＧが各信号に分離され、主点火動作及びエネルギ投入動作が実施される場合について説明したが、本形態では、点火制御信号ＩＧの信号波形が異なっており、点火制御信号ＩＧから分離生成される主点火信号ＩＧＴに基づいて、主点火動作のみが実施される。以下、相違点を中心に説明する。
　なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
　本形態において、点火制御装置１の基本構成及び基本動作は、上記実施形態１と同様であり、説明を省略する。
　図１５に示すように、点火制御信号ＩＧは、パルス状の１つの信号からなり、実質的に、第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２とが一体化された信号として受信される。その場合には、点火制御信号ＩＧを波形整形した矩形波信号１ａも、パルス状の１つの信号となり、その立ち上がりと立ち下がりに基づいて、主点火信号ＩＧＴが生成される。
　具体的には、信号分離回路部５の波形整形回路５１において、点火制御信号ＩＧが波形整形され、矩形波信号１ａが出力されると、ＩＧＴ生成回路５２において、矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過し、かつ、信号レベルがＨレベルであるとき、その時点が、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりとなる。また、立ち上がり時点以降において、矩形波信号１ａの信号レベルがＬレベルとなったとき、その時点を、主点火信号ＩＧＴの立ち下がりとして、主点火信号ＩＧＴが生成される。
　これに伴い、主点火用駆動回路３１が主点火スイッチＳＷ１を駆動し、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりで、主一次コイル２１ａへの通電が開始されることで、一次電流Ｉ１が流れる。そして、主一次コイル２１ａへの通電の遮断により、二次コイル２２に高電圧が発生し、二次電流Ｉ２が流れる。
　同様に、ＩＧＷ生成回路５３、ＩＧＡ生成回路５４は、矩形波信号１ａに基づくエネルギ投入信号ＩＧＷ、目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成する。ただし、矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過するまでに、矩形波信号１ａの立ち下がりと再立ち上がりが検出されないので、エネルギ投入信号ＩＧＷ及び目標二次電流指令信号ＩＧＡはＬレベルのままとなり、エネルギ投入動作は実施されない。
　このように、点火制御信号ＩＧを１つ又は２つのパルスを含む信号波形とすることで、主点火動作を開始させ、さらに、エネルギ投入動作の実施の有無を指示することができる。エンジンＥＣＵ１００からの信号は、エネルギ投入動作を実施しない場合には、エンジン運転条件に対して要求される主点火信号ＩＧＴの立ち上がり期間ｔIGTが、待機時間ｔwaitの経過中に開始されるように設定される。すなわち、点火制御信号ＩＧは、待機時間ｔwaitが立ち上がり期間ｔIGTと重なる長さとなり、第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２とが区別されない１つの信号として、送信される。つまり、エンジンＥＣＵ１００からの信号は、立ち上がり期間ｔIGTに対し待機時間ｔwait分を遡って送信することで、主点火動作のみでエネルギ投入を実施しない場合にも容易に適用可能となる。
　また、待機時間ｔwait中に、点火制御信号ＩＧの立ち上がり信号が検出されないことは、ＩＧＷ生成回路のＩＧＷ_counterが待機時間ｔwaitと等価となることで判断可能である。その場合には、エネルギ投入動作が不要となるため、主点火動作から所定の遅れ期間ｔfil後に、主点火信号ＩＧＴ、エネルギ投入信号ＩＧＷ、目標二次電流指令信号ＩＧＡ等のカウンタを速やかにリセットすることで、リセット期間ｔreswaitを待たずに、次の点火動作への移行が可能となる。
（実施形態３）
　点火制御装置に係る実施形態３について、図１６を参照して説明する。
　上記実施形態２では、上記図１に示した点火制御装置１において、点火制御信号ＩＧの信号波形に基づいて主点火動作のみが実施される場合について説明したが、本形態では、信号波形における待機時間ｔwaitに基づいて、主点火動作の実施の有無が判断され、主点火動作が実施されない場合を例示している。
　本形態において、点火制御装置１の基本構成及び基本動作は、上記実施形態１、２と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
　図１６左図［Ａ］に示す点火制御信号ＩＧは、パルス状の１つの信号からなり、例えば、第１信号ＩＧ１に相当する、比較的短いパルス幅を有する。その場合には、波形整形された矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過した時点において、信号レベルがＬレベルとなり、主点火信号ＩＧＴは出力されない。
　具体的には、信号分離回路部５の波形整形回路５１から、点火制御信号ＩＧが波形整形された矩形波信号１ａが出力されると、ＩＧＡ生成回路５４において、その立ち上がり期間ｔIGA_INに基づいて、目標二次電流指令信号ＩＧＡが生成される。ただし、それ以降に第２信号ＩＧ２に相当する信号は受信されず、矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過するまでに、再立ち上がりが検出されないので、主点火信号ＩＧＴ及びエネルギ投入信号ＩＧＷは出力されない。
　このとき、主一次コイル２１ａへの通電は開始されず、一次電流Ｉ１は流れない。すなわち、主点火動作及びエネルギ投入動作は実施されず、二次電流Ｉ２、電流ＩNETも流れない。
　したがって、第１信号ＩＧ１の受信後、エンジン運転条件の変更等、何らかの理由で主点火動作が不要になった場合には、エンジンＥＣＵ１００からの第２信号ＩＧ２の送信が停止されることで、主点火動作を停止することができる。
　また、例えば、他気筒の点火動作に伴うノイズ等が入力した場合に、信号分離回路部５において第１信号ＩＧ１とみなされても、第２信号ＩＧ２の入力がない場合には主点火信号ＩＧＴは生成されないので、誤動作を回避することができる。
　また、図１６右図［Ｂ］に示すように、点火制御信号ＩＧが、パルス状の２つの信号からなる場合であっても、矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過する前に、第２信号ＩＧ２の信号レベルがＬレベルとなる場合には、主点火信号ＩＧＴは生成されない。この場合には、矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過するまでに、再立ち上がりが検出されることで、立ち上がり間隔ｔIGW_INは設定されるが、主点火信号ＩＧＴが出力されないので、エネルギ投入信号ＩＧＷも出力されない。
　したがって、エンジンＥＣＵ１００からの第２信号ＩＧ２の送信が開始された後であっても、待機時間ｔwaitが経過する前に、第２信号ＩＧ２の送信が停止されることで、主点火動作を停止することができる。
　これにより、例えば、点火装置１０に外部から、第１信号ＩＧ１に類似するパルス状のノイズが入力しても、続く第２信号ＩＧ２が入力されない場合には、主点火信号ＩＧＴが生成されない。したがって、誤った信号に基づいて主点火動作が開始されることがなく、ノイズに強い点火制御装置１とすることができる。
（実施形態４）
　点火制御装置に係る実施形態４について、図１７～図１８を参照して説明する。
　上記実施形態３では、上記図１に示した点火制御装置１において、点火制御信号ＩＧの信号波形における待機時間ｔwaitと、主点火動作との関係について説明したが、本形態では、信号波形における待機時間ｔwaitを、エンジン運転条件に応じて可変とした場合を例示している。
　本形態において、点火制御装置１の基本構成及び基本動作は、上記実施形態１～３と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
　図１７において、左図に示す点火制御信号ＩＧと右図に示す点火制御信号ＩＧとは、第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２からなる同じ波形であり、エンジン運転条件に応じて可変設定される待機時間ｔwaitが異なっている。エンジン運転条件は、例えば、エンジンの回転数であり、回転数が高くなるほど、待機時間ｔwaitが短くなるように設定される。
　具体的には、図１７左図に示すように、回転数１０００ｒｐｍ（すなわち、周期１２０ｍｓ）の低回転域の例では、待機時間ｔwaitがより長く設定され、待機時間ｔwaitが経過する前に、第２信号ＩＧ２が立ち下がる。この場合には、待機時間ｔwaitが経過した時点において、矩形波信号１ａの信号レベルはＬレベルとなっているので、上記実施形態３と同様に、目標二次電流指令信号ＩＧＡのみ出力される。すなわち、主点火信号ＩＧＴは出力されず、主点火動作は実施されない。
　例えば、ハイブリッド車のように所定の低回転領域ではモータ駆動とし、点火動作を停止する設定とすることもできる。その場合には、対応する低回転領域において、待機時間ｔwaitが長くなる設定とすることで、待機時間ｔwaitが経過する前に第２信号ＩＧ２が立ち下がるようにする。これにより、主点火信号ＩＧＴが出力されず、主点火動作が実施されない設定とすることができる。
　一方、図１７右図に示すように、回転数６０００ｒｐｍ（すなわち、周期２０ｍｓ）の高回転域の例では、待機時間ｔwaitがより短く設定され、待機時間ｔwaitが経過した後に、第２信号ＩＧ２が立ち下がる。そのため、待機時間ｔwaitが経過した時点において、矩形波信号１ａの信号レベルはＨレベルとなり、上記実施形態１と同様に、信号分離回路部５から、主点火信号ＩＧＴ、エネルギ投入信号ＩＧＷ及び目標二次電流指令信号ＩＧＡが出力される。
　これに伴い、主点火信号ＩＧＴの立ち上がりに同期して、主一次コイル２１ａへの通電が開始されることで、一次電流Ｉ１が流れ、次いで遮断されることで、二次電流Ｉ２が流れる。さらに、エネルギ投入信号ＩＧＷで規定される期間に、目標二次電流指令信号ＩＧＡにて設定されるエネルギ投入動作が実施され、二次電流Ｉ２が維持されると共に、電流ＩNETが流れる。
　エンジンの回転数が変化すると、点火周期が変化するために、点火タイミングに応じた通電タイミングで、主点火信号ＩＧＴが出力されるように、待機時間ｔwaitが設定されることが望ましい。上述したように、主点火信号ＩＧＴは、矩形波信号１ａの立ち上がりから待機時間ｔwaitが経過した時点において、信号レベルがＨレベルであるときに立ち上がる。したがって、点火周期が短くなる高回転域ほど、待機時間ｔwaitが短くなる設定とすることが望ましい。
　図１８に示すように、エンジン運転条件、例えば、エンジンの回転数に応じて、待機時間ｔwaitを変更する場合には、連続的に変化させても、段階的に変化させてもよい。具体的には、回転数が高くなるのに従い、左図に示すように、連続的に、待機時間ｔwaitが短くなるように設定してもよいし、右図に示すように、ある回転数Ｎ１までは一定とし、その後は段階的に、より高い回転数Ｎ２、回転数Ｎ３に達する度に待機時間ｔwaitが短くなるように設定してもよい。
（実施形態５）
　点火制御装置に係る実施形態５について、図１９～図２１を参照して説明する。
　本形態では、上記実施形態１に示した点火制御装置１の点火装置１０を用いた主点火動作及びエネルギ投入動作の手順の一例を示す。
　上記図１に示したように、点火装置１０は、エンジンＥＣＵ１００から送信される点火制御信号ＩＧを、信号分離回路５にて受信し、分離された主点火信号ＩＧＴを、主点火回路部３の主点火用駆動回路３１へ送信すると共に、エネルギ投入回路部４の副一次コイル制御回路４１へ送信する。
　図１９に示すフローチャートは、点火装置１０において、点火制御信号ＩＧから、各信号を分離生成するために実行される手順を示している。図２０には、同じフローチャートにおいて、上記実施形態１～３にてそれぞれ実行される手順を、図中に示す矢印を用いて、比較している。上記実施形態１～３では、それぞれ異なる点火制御信号ＩＧから、異なる手順を経て各信号が分離される。図２１に示すタイムチャートは、実施形態１に対応しており、上記図２に示したように、点火制御信号ＩＧは、第１信号ＩＧ１及び第２信号ＩＧ２からなり、主点火動作及びエネルギ投入動作の両方が実施される。
　以下、実施形態１の手順について、図２１を参照しながら、主に説明する。
　図１９、図２０において、信号分離回路５にて信号分離処理が開始されると、まず、ステップ１０１で、点火制御信号ＩＧの立ち上がりが検出されたか否かを判定する。ここでは、点火制御信号ＩＧを、波形整形回路５１にて波形整形した矩形波信号１ａについて、その最初の立ち上がり（すなわち、第１信号ＩＧ１の立ち上がり）が検出されたか否かを判定する。
　ステップ１０１が肯定判定されたときには、ステップ１０２へ進み、否定判定されたときには、肯定判定されるまでステップ１０１を繰り返す。
　ステップ１０２では、ＩＧＡ生成回路５４において、矩形波信号１ａの立ち上がり期間ｔIGA_INの検出を開始すると共に、ＩＧＷ生成回路５３において、矩形波信号１ａの立ち上がり間隔ｔIGA_INの検出を開始する。立ち上がり期間ｔIGA_INは、矩形波信号１ａの１回目の立ち上がりから立ち下がりまでの期間であり、実施形態１では、第１信号ＩＧ１の立ち上がり期間に対応する。立ち上がり間隔ｔIGW_INは、矩形波信号１ａの１回目の立ち上がりから２回目の立ち下がりまでの期間であり、実施形態１では、第１信号ＩＧ１の立ち上がりと第２信号ＩＧ２の立ち上がりとの間隔に対応する。
　次いで、ステップ１０３へ進み、ＩＧＡ生成回路５４において、矩形波信号１ａの最初の立ち下がり（すなわち、第１信号ＩＧ１の立ち下がり）が検出されたか否かを判定する。ステップ１０３が肯定判定されたときには、ステップ１０４へ進み、否定判定されたときには、ステップ１０５へ進む。
　このとき、ステップ１０３が肯定判定されることで、ステップ１０４において、立ち上がり期間ｔIGA_INが確定し、その関数ｆ（ｔIGA_IN）で表される目標二次電流値Ｉ２tgtが確定される。
　図２１に示されるように、実施形態１では、第１信号ＩＧ１の立ち上がりと立ち下がりが検出されることで、矩形波信号１ａの立ち上がり期間ｔIGA_INが検出される（例えば、０．５ｍｓ）。これに伴い、ＩＧＡ生成回路５４から出力される目標二次電流指令信号ＩＧＡが徐々に上昇した後、一定値に保持される。この立ち上がり期間ｔIGA_INの長さに応じて、目標二次電流値Ｉ２tgtが可変設定され、上述の表１に示したように、例えば、０．５ｍｓであるとき、目標二次電流値Ｉ２tgtは、９０ｍＡである。
　次いで、ステップ１０６へ進み、ＩＧＷ生成回路５３において、矩形波信号１ａの２回目の立ち上がり（すなわち、第２信号ＩＧ２の立ち上がり）が検出されたか否かを判定する。ステップ１０６が肯定判定されたときには、ステップ１０７へ進み、否定判定されたときには、ステップ１０８へ進む。
　このとき、ステップ１０６が肯定判定されることで、ステップ１０７において、立ち上がり間隔ｔIGW_IN期間が確定し、これに基づいて、エネルギ投入期間ｔIGWが確定される。
　図２１に示されるように、実施形態１では、第１信号ＩＧ１の立ち上がりと第２信号ＩＧ２の立ち上がりが検出されることで、矩形波信号１ａの立ち上がり間隔ｔIGW_INが検出される（例えば、２．５ｍｓ）。これに伴い、立ち上がり間隔ｔIGW_INと同等長さのエネルギ投入期間ｔIGWが設定され（例えば、２．５ｍｓ）、所定の待機時間ｔwait後に、エネルギ投入信号ＩＧＡが出力される。
　次いで、ステップ１０９へ進み、所定の待機時間ｔwaitに到達したか否かを判定する。待機時間ｔwaitは、ＩＧＴ生成回路５２のｔwait生成回路５２１にて、矩形波信号１ａの立ち上がりからの経過時間として別途生成されている。ステップ１０９が肯定判定されたときには、ステップ１１０へ進み、エネルギ供給用動作を開始実施する。ここで、エネルギ供給用動作とは、主点火動作及びエネルギ投入動作であり、実施形態１では、その両方が実施される。
　具体的には、まずステップ１１１において、矩形波信号１ａの信号レベルがＨレベルか否かを判定し、肯定判定されたときには、ステップ１１２へ進む。ステップ１１２では、主点火用駆動回路３１から出力されるゲート信号IGBT_gateをＨレベルとし、主点火スイッチＳＷ１をオン駆動する。
　これにより、図２１において、主点火信号ＩＧＴが立ち上がり、主点火動作のための一次コイル２１への通電が開始されて、一次電流Ｉ１が上昇する。
　ステップ１１１が否定判定されたときには、ステップ１１６へ進む。
　ステップ１１３では、矩形波信号１ａの信号レベルがＬレベルか否かを判定し、肯定判定されたときには、ステップ１１４へ進む。ステップ１１４では、ゲート信号IGBT_gateをＬレベルとして、主点火スイッチＳＷ１をオフする。
　これにより、図２１において、主点火信号ＩＧＴが立ち下がり（例えば、立ち上がりから４ｍｓ後）、一次コイル２１への通電が遮断される。そして、二次コイル２２に発生する高電圧により、点火プラグＰに火花放電が生起する。
　続いて、ステップ１１５において、エネルギ投入動作が実施される。具体的には、エネルギ投入動作のためのゲート信号MOS_gate1、MOS_gate2が、上記ステップ１０４、１０７で確定された目標二次電流値Ｉ２tgt、エネルギ投入期間ｔIGWに基づいて、副一次コイル制御回路４１から所定のタイミングで出力され、放電継続スイッチＳＷ２及び還流スイッチＳＷ３が駆動される。
　これにより、図２１において、主点火信号ＩＧＴの立ち下がりから所定の遅れ期間ｔfil後（例えば、立ち上がりから０．１ｍｓ後）に、エネルギ投入動作が開始される。エネルギ投入動作は、所定のエネルギ投入期間ｔIGW（例えば、２．５ｍｓ）の間、目標二次電流値Ｉ２tgt（例えば、９０ｍＡ）を維持するように実施され、二次電流Ｉ２、電流ＩNETが流れる。
　その後、ステップ１１６へ進み、エネルギ投入動作のためのエネルギ投入期間ｔIGW及び目標二次電流値Ｉ２tgtをリセットする。その後、本処理を一旦終了する。
　これにより、図２１において、矩形波信号１ａの立ち下がりから、所定のリセット期間ｔreswaitが経過した後（例えば、立ち下がりから４ｍｓ後）に、エネルギ投入動作のための設定がリセットされ、初期状態に戻る。
　このようにして、上記実施形態１に示した点火制御信号ＩＧから、主点火信号ＩＧＴ、エネルギ投入信号ＩＧＷ及び目標二次電流指令信号ＩＧＡを生成し、主点火動作及びエネルギ投入動作を実施することができる。
　上記実施形態２に示した点火制御信号ＩＧの場合には、上記したステップ１０３において、矩形波信号１ａの立ち下がりが検出されず、否定判定される。その場合には、ステップ１０５へ進み、所定の待機時間ｔwaitに到達したか否かを判定する。ステップ１０５以降の動作は、上述したステップ１０９以降の動作とほぼ同様であり、ステップ１０５が肯定判定されたときには、ステップ１１７へ進み、エネルギ供給用動作を開始する。
　ステップ１０５が否定判定されたときには、ステップ１０２へ戻って、以降の動作を繰り返す。
　エネルギ供給用動作を開始する場合、具体的には、まずステップ１１８において、矩形波信号１ａの信号レベルがＨレベルか否かを判定する。肯定判定されたときには、ステップ１１９へ進んで、ゲート信号IGBT_gateをＨレベルとし、主点火スイッチＳＷ１をオン駆動する。
　ステップ１１８が否定判定されたときには、ステップ１２２へ進む。
　ステップ１２０では、矩形波信号１ａの信号レベルがＬレベルか否かを判定する。肯定判定されたときには、ステップ１２１へ進んで、ゲート信号IGBT_gateをＬレベルとして、主点火スイッチＳＷ１をオフする。これにより、一次コイル２１への通電が遮断されて、二次コイル２２に発生する高電圧により、点火プラグＰに火花放電が生起する。
　実施形態２では、主点火動作の後、エネルギ投入動作が実施されないので、続いて、ステップ１２２へ進み、矩形波信号１ａの立ち下がりからリセット期間ｔreswaitが経過した後に、エネルギ投入動作のためのエネルギ投入期間ｔIGW及び目標二次電流値Ｉ２tgtをリセットする。その後、本処理を一旦終了する。
　このようにして、上記実施形態２に示した点火制御信号ＩＧから、主点火動作のための、主点火信号ＩＧＴを生成することができる。
　上記実施形態３［Ａ］に示した点火制御信号ＩＧの場合には、上記したステップ１０６において、矩形波信号１ａの２回目の立ち上がりが検出されず、否定判定される。その場合には、ステップ１０８へ進み、所定の待機時間ｔwaitに到達したか否かを判定する。ステップ１０８以降の動作は、上述したステップ１０９以降の動作とほぼ同様であり、ステップ１０８が肯定判定されたときには、ステップ１１７へ進み、エネルギ供給用動作を開始する。ステップ１０８が否定判定されたときには、ステップ１０６へ戻って、以降の動作を繰り返す。
　ステップ１１７において、エネルギ供給用動作が開始されると、続くステップ１１８において、矩形波信号１ａの信号レベルがＨレベルか否かが判定される。
　実施形態３［Ａ］では、矩形波信号１ａが待機時間ｔwaitより前に立ち下がるので、ステップ１１８は否定判定される。その場合には、ステップ１２２へ進み、矩形波信号１ａの立ち下がりからリセット期間ｔreswaitが経過した後に、エネルギ投入動作のためのエネルギ投入期間ｔIGW及び目標二次電流値Ｉ２tgtをリセットする。その後、本処理を一旦終了する。
　なお、実施形態３［Ｂ］の場合には、第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２を有するので、上記したステップ１０６において、矩形波信号１ａの２回目の立ち上がりが検出される。その場合には、実施形態１と同様のフローとなり、ステップ１０７へ進んで、立ち上がり間隔ｔIGW_IN期間に基づいて、エネルギ投入期間ｔIGWを確定する。その後、ステップ１０９へ進み、所定の待機時間ｔwaitに到達したか否かを判定する。ステップ１０９が肯定判定されたときには、ステップ１１０へ進み、エネルギ供給用動作を開始する。ステップ１０９が否定判定されたときには、ステップ１０６へ戻って、以降の動作を繰り返す。
　ステップ１１０において、エネルギ供給用動作が開始されると、続くステップ１１１において、矩形波信号１ａの信号レベルがＨレベルか否かが判定される。
　実施形態３［Ｂ］では、第１信号ＩＧ１と第２信号ＩＧ２の両方が、待機時間ｔwaitより前に立ち下がるので、ステップ１１１は否定判定される。その場合には、ステップ１１６へ進み、矩形波信号１ａの立ち下がりからリセット期間ｔreswaitが経過した後に、エネルギ投入動作のためのエネルギ投入期間ｔIGW及び目標二次電流値Ｉ２tgtをリセットする。その後、本処理を一旦終了する。
　このように、上記実施形態３［Ａ］、［Ｂ］に示した点火制御信号ＩＧの場合には、信号分離回路５にて主点火信号ＩＧＴが分離生成されず、主点火動作及びエネルギ投入動作は実施されない。
（実施形態６）
　点火制御装置に係る実施形態６について、図２２～図２９を参照して説明する。
　本形態では、上記実施形態１に示した点火制御装置１の点火装置１０において、信号分離回路５にて受信される点火制御信号ＩＧから、主点火信号ＩＧＴを分離生成するためのＩＧＴ生成回路５２の他の構成例を示す。また、エネルギ投入信号ＩＧＷを分離生成するためのＩＧＷ生成回路５３、目標二次電流指令信号ＩＧＡを分離生成するためのＩＧＡ生成回路５４の他の構成例を示す。
　図２２において、ＩＧＴ生成回路５２は、待機時間ｔwaitを生成するためのｔwait生成回路５２１、アンド回路５２２、５２３、インバータ回路５２４からなる。上記実施形態１と同様に、ＩＧＴ生成回路５２には、波形整形回路５１からの矩形波信号１ａ、信号ＩＧＴ_ＤＣＴが入力され、ｔwait生成回路５２１から出力される信号２ｂと、矩形波信号１ａとに基づいて、主点火信号ＩＧＴと信号２ｃを生成する。
　上記実施形態１では、上記図８に示したように、ＩＧＴ生成回路５２を構成するｔwait生成回路５２１を、カウンタ回路を用いたデジタル回路にて構成したが、本形態では、図示するように、定電流源５２８とコンデンサＣ４とコンパレータＣＭＰ２を含むアナログ回路にて構成している。定電流源５２８とコンデンサＣ４とは、スイッチＳＷ７を介して接続され、コンデンサＣ４と並列に抵抗Ｒ５が配置されている。スイッチＳＷ７は、初期状態においてオフとなっており、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルのときに、オンとなるように構成されている。
　図２３に示すように、波形整形回路５１からの矩形波信号１ａ、信号ＩＧＴ_ＤＣＴが立ち上がると、定電流源５２８からコンデンサＣ４へ定電流が流れ、コンパレータＣＭＰ２の正端子に入力される電圧信号５ａが徐々に上昇する。コンデンサＣ４の電圧が、コンパレータＣＭＰ２の負端子に入力される基準電位Ｖth2に到達すると、コンパレータＣＭＰ２から出力される信号２ｂがＨレベルとなる。
　このとき、ｔwait生成回路５２１において、信号ＩＧＴ_ＤＣＴがＨレベルとなってから信号２ｂがＨレベルとなるまでの時間が、所定の待機時間ｔwaitに相当する。待機時間ｔwait後に、信号２ｂがＨレベルとなると、信号２ｂと矩形波信号１ａとの論理和に基づくアンド回路５２２の出力がＨレベルとなる。すなわち、待機時間ｔwaitの経過後に矩形波信号１ａがＨレベルであった場合のみ、主点火信号ＩＧＴをＨレベルとすることが可能になる。
　なお、アンド回路５２３には、信号２ｂの反転信号と信号ＩＧＴ_ＤＣＴとが入力され、これらの論理積に基づいて出力される信号２ｃは、所定の待機時間ｔwaitの間、Ｈレベルとなる。
　あるいは、図２４に示すように、ＩＧＴ生成回路５２のｔwait生成回路５２１を、複数のインバータ回路５２４ａ、５２４ｂとＣＲ時定数回路を含む遅延回路として構成することもできる。ＣＲ時定数回路は、コンデンサＣ５と抵抗Ｒ６の時定数を用いた回路であり、その入力側及び出力側に、インバータ回路５２４ａ、５２４ｂがそれぞれ接続される。
　その場合には、図２５に示すように、波形整形回路５１からの信号ＩＧＴ_ＤＣＴが立ち上がると、ｔwait生成回路５２１において、遅延された波形を有する信号５ｂが出力される。信号５ｂは、立ち上がりが緩やかとなるために、基準電位Ｖth3に到達するまでに一定の時間を要し、その２回反転信号である信号２ｂは、Ｌレベルのままとなる。基準電位Ｖth3に到達すると、信号５ｂはＨレベルとなり、信号２ｂもＨレベルに立ち上がる。
　したがって、ｔwait生成回路５２１における遅延時間を、所定の待機時間ｔwaitに対応させることで、同様にして主点火信号ＩＧＴの出力が可能になる。その場合には、コンパレータや基準電圧、定電流源等を用いる必要がないため、回路構成を簡素化することができる。
　また、デジタル回路のカウンタを用いて待機時間ｔwaitを検出するようにしてもよい。
　また、図２６に示すように、ＩＧＷ生成回路５３を、アナログ積分回路を用いて構成とすることもできる。
　具体的には、ＩＧＷ生成回路５３は、オペアンプＡＭＰと抵抗ＲIGWとコンデンサＣIGWとを有する積分回路５３４と、コンパレータＣＯＭＰと、アンド回路５３５及びインバータ回路５３６と、複数のスイッチＳＷ1IGW～ＳＷ3IGWと、リセットスイッチＲＥＳIGWとを有する。積分回路５３４には、波形整形回路５１から信号ＩＧＷ_ＤＣＴが入力され、積分回路５３４からの出力は、コンパレータＣＯＭＰを介して、アンド回路５３５の一方の端子に入力される。アンド回路５３５の他方の端子には、波形整形回路５１からの矩形波信号１ａが、インバータ回路５３６を介して反転させた信号が入力される。
　積分回路５３４の入力側には、電源(例えば、５Ｖ)に接続されたスイッチＳＷ1IGWと接地電位のスイッチＳＷ2IGWとが、切り替え可能に接続され、抵抗ＲIGWとコンデンサＣIGWとの間には、スイッチＳＷ3IGWが介設されている。コンデンサＣIGWの両端子間には、リセットスイッチＲＥＳIGWが接続される。
　図２７に示すように、初期状態において、スイッチＳＷ1IGWはオン、スイッチＳＷ2IGW、ＳＷ3IGWはオフとなっている。次いで、信号ＩＧＷ_ＤＣＴの立ち上がりを検出して、スイッチＳＷ3IGWをオンすることで、コンデンサＣIGWへの通電が開始され、信号ＩＧＷ_ＤＣＴがＨレベルとなっている間、コンデンサＣIGWに電荷が充電されて、充電時間が電圧ＶＣIGWに変換される。その後、信号ＩＧＷ_ＤＣＴの再立ち上がりを検出して、スイッチＳＷ1IGW、ＳＷ3IGWをオフすることで、コンデンサＣIGWの電圧ＶＣIGWが保持される。その際、スイッチＳＷ2IGWをオンとすることで、コンデンサＣIGWの電荷を放電する準備をする。
　その間、アンド回路５３５へ矩形波信号１ａの反転信号が入力されるが、コンパレータＣＯＭＰへの入力は基準電圧ＶthIGWを下回り、エネルギ投入信号ＩＧＷはＬレベルのままとなる。その後、ＩＧＴ生成回路５２にて生成される待機時間ｔwaitが経過し、かつ、矩形波信号１ａがＨレベルであった場合には、矩形波信号１ａの立ち下がり（主点火放電）から所定の遅れ期間ｔfil後に、スイッチＳＷ3IGWをオンとすることで、コンデンサＣIGWの電荷が放電される。
　これにより、コンパレータＣＯＭＰからの出力が上昇して、アンド回路５３５からの出力がＨレベルとなる。コンデンサＣIGWの電圧ＶＣIGWは、充電時間に対応する放電時間を有して徐々に低下し、基準電圧ＶthIGWを下回るまでの期間をエネルギ投入期間ｔIGWとして、Ｈレベルのエネルギ投入信号ＩＧＷが出力される。その後、スイッチＳＷ1IGW～ＳＷ3IGWは、初期状態に戻る。
　さらに、図２８に示すように、ＩＧＡ生成回路５４を、アナログ回路にて構成とすることもできる。具体的には、ＩＧＡ生成回路５４は、上記実施形態１のようなアップカウンタ回路を用いる代わりに、定電流源５４１とコンデンサＣIGAとを用いて、矩形波信号１ａ基づく信号ＩＧＡ_ＤＣＴから、その立ち上がり期間ｔIGA_INを検出する。定電流源５４１とコンデンサＣIGAはスイッチＳＷ1IGAを介して接続され、コンデンサＣIGAと並列にスイッチＳＷ2IGAが配置されている。
　このとき、図２９に示すように、初期状態において、スイッチＳＷ1IGAはオフ、スイッチＳＷ2IGAはオンとなっている。次いで、信号ＩＧＡ_ＤＣＴの立ち上がりを検出して、スイッチＳＷ1IGAをオン、スイッチＳＷ2IGAはオフとすることで、信号ＩＧＡ_ＤＣＴがＨレベルとなっている間、コンデンサＣIGAに電荷が充電され、目標二次電流指令信号ＩＧＡが上昇する。次いで、信号ＩＧＡ_ＤＣＴがＬレベルとなると、スイッチＳＷ1IGA、ＳＷ2IGAはオフとなり、目標二次電流指令信号ＩＧＡが保持される。
　その後、ＩＧＴ生成回路５２にて生成される待機時間ｔwaitが経過し、かつ、矩形波信号１ａがＨレベルであった場合には、矩形波信号１ａの立ち下がりで主点火放電が実施され、さらに所定の遅れ期間ｔfil後に、エネルギ投入信号ＩＧＷが立ち上がる。これにより、エネルギ投入期間ｔIGWの間、目標二次電流指令信号ＩＧＡに基づいて、エネルギ投入動作が実施される。目標二次電流指令信号ＩＧＡは、上記実施形態１の表１と同様にして、例えば、その電圧値が大きくなるほど、目標二次電流値Ｉ２tgtが大きくなるように設定される。エネルギ投入信号ＩＧＷが立ち下がると、スイッチＳＷ1IGA、ＳＷ2IGAは、初期状態に戻る。
　このように、ＩＧＴ生成回路５２、ＩＧＷ生成回路５３、ＩＧＡ生成回路５４は、デジタル回路又はアナログ回路を用いた、種々の構成とすることができる。
（実施形態７）
　点火制御装置に係る実施形態７について、図３０を参照して説明する。
　上記実施形態では、点火コイル２の一次コイル２１を、主一次コイル２１ａと副一次コイル２１ｂとで構成して、直流電源Ｂに対して並列に接続されるようにしたが、これに限らず、図３０に示すように、点火コイル２は、一次コイル２１と二次コイル２２とで構成してもよい。また、エネルギ投入回路部４に、昇圧回路４２とコンデンサ４３とを設けて、コンデンサ４３に蓄積されたエネルギを、一次コイル２１の接地側へ重畳的に投入するようにしてもよい。
　本形態において、昇圧回路４２は、昇圧用のスイッチング素子(以下、昇圧用スイッチと称する)ＳＷ８と、昇圧用スイッチＳＷ８を駆動するための昇圧用ドライバ回路４２１と、チョークコイル４２２と、ダイオード４２３とを備える。昇圧用ドライバ回路４２１は、昇圧用スイッチＳＷ８をスイッチング動作させ、チョークコイル４２２に発生させたエネルギを、コンデンサ４３へ蓄積させる。放電継続スイッチＳＷ９は、一次コイル２１と主点火スイッチＳＷ１との間に、ダイオード４４を介して接続され、エネルギ投入用ドライバ回路４５によって駆動される。ダイオード４２３はコンデンサ４３へ向かう方向を、ダイオード４４は、一次コイル２１へ向かう方向を、それぞれ順方向としている。
　昇圧用ドライバ回路４２１は、主点火信号ＩＧＴに基づいて駆動されて、主点火動作中にコンデンサ４３に充電する。エネルギ投入用ドライバ回路４５は、目標二次電流指令信号ＩＧＡとエネルギ投入信号ＩＧＷに基づいて、主点火動作後のエネルギ投入期間ｔIGWに、放電継続スイッチＳＷ９を駆動させることで、コンデンサ４３に蓄積されたエネルギを一次コイル２１への接地側へ重畳的に投入する。このような構成によっても、二次電流Ｉ２と同極性の電流を増加させることで、エネルギ投入動作を実施して、火花放電を継続させることができる。
　このように、点火コイル２やエネルギ投入回路部４の構成は、任意に変更することができる。例えば、上記第１実施形態の構成において、実施形態７の昇圧回路４２を設けて、副一次コイル２１ｂへ昇圧回路４２から給電して、エネルギ投入動作を行ってもよい。また、一次コイル２１と二次コイル２２からなる点火コイル２を、複数組、例えば２組設けて、一方の点火コイル２にて、主点火動作を行うと共に、他方の点火コイル２を用いて、エネルギ投入動作を行ってもよい。
　本開示は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、点火制御信号ＩＧは、信号電圧がＨレベルであるときに論理「１」とする正論理信号の場合で説明したが、電位が逆になる負論理信号であってもよい。点火制御信号ＩＧ以外の信号も同様であり、適宜設定することができる。
　点火制御装置１が適用される内燃機関は、自動車用のガソリンエンジンの他、火花点火式の各種内燃機関とすることができる。また、点火コイル２や点火装置１０の構成は、取り付けられる内燃機関に応じて適宜変更することができ、主点火動作後にエネルギ投入動作が可能な構成となっていればよい。例えば、点火コイル２を２組設けて、二次コイル２２同士を直列接続した構成とし、一方で発生した二次電流を他方へ供給可能とすることもできる。

Claims (10)

  1. 　一次コイル（２１）を流れる一次電流（Ｉ１）の増減により、点火プラグ(Ｐ)に接続される二次コイル（２２）に放電エネルギを発生させる点火コイル（２）と、
    　上記一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部（３）と、
    　上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流（Ｉ２）に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部（４）と、を備える点火制御装置（１）であって、
    　上記主点火動作を制御する主点火信号（ＩＧＴ）と、上記エネルギ投入動作を制御するエネルギ投入信号（ＩＧＷ）と、目標二次電流指令信号（ＩＧＡ）とが統合された信号である点火制御信号（ＩＧ）を受信し、受信した上記点火制御信号に含まれる信号を分離する信号分離回路部（５）を備えており、
    　上記信号分離回路部は、上記点火制御信号の信号レベルが最初に第１レベル（Ｌ）から第２レベル（Ｈ）へ変化した時点を起点として待機時間（ｔwait）が経過し、かつ、上記点火制御信号の信号レベルが上記第２レベルであるときに、その時点を上記主点火信号の開始とし、その時点以降に上記点火制御信号の信号レベルが上記第１レベルとなったときに、その時点を上記主点火信号の終了として、上記主点火信号を生成し、
    　上記主点火回路部は、上記主点火信号の開始で上記一次コイルへ通電し、上記主点火信号の終了で上記一次コイルへの通電を遮断する、点火制御装置。
  2. 　上記点火制御信号は、パルス状の第１信号（ＩＧ１）及び第２信号（ＩＧ２）からなり、
    　上記信号分離回路部は、上記第１信号の検出開始時点から上記待機時間が経過し、かつ、上記第２信号の信号レベルが上記第２レベルであるときに、その時点を上記主点火信号の開始とし、上記第２信号の検出終了時点を、上記主点火信号の終了として、上記主点火信号を生成する主点火信号生成回路（５２）を有する、請求項１に記載の点火制御装置。
  3. 　上記主点火信号生成回路は、上記第１レベルから上記第２レベルへの変化により上記第１信号の検出を開始した時点からの経過時間を検出し、上記待機時間に到達したときに信号（２ｂ）を出力する、待機時間生成回路（５２１）を有する、請求項２に記載の点火制御装置。
  4. 　上記信号分離回路部は、上記第１信号及び上記第２信号のパルス波形情報に基づいて、上記エネルギ投入信号を生成し、上記第１信号のパルス波形情報に基づいて、上記目標二次電流指令信号を生成する、請求項２又は３に記載の点火制御装置。
  5. 　上記信号分離回路部は、上記第１信号及び上記第２信号の検出間隔（ｔIGW_IN）に基づいて、上記エネルギ投入信号を生成するエネルギ投入信号生成回路（５３）と、上記第１信号の検出期間（ｔIGA_IN）に基づいて、上記目標二次電流指令信号を生成する目標二次電流指令信号生成回路（５４）を有する、請求項４に記載の点火制御装置。
  6. 　上記信号分離回路部にて上記エネルギ投入信号が生成されたときには、上記一次コイルへの通電遮断後に、上記エネルギ投入信号に対応するエネルギ投入期間（ｔIGW）よりも長いリセット期間（ｔreswait）を設定し、上記エネルギ投入信号が生成されないときには、上記リセット期間を設定しない、請求項４又は５に記載の点火制御装置。
  7. 　上記一次コイルは、主一次コイル（２１ａ）及び副一次コイル（２１ｂ）を有しており、上記エネルギ投入回路部は、上記副一次コイルへの通電を制御することにより、上記エネルギ投入動作を制御する、請求項１～６のいずれか１項に記載の点火制御装置。
  8. 　上記目標二次電流指令信号に基づいて、上記二次電流をフィードバック制御するフィードバック制御部（６）を備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の点火制御装置。
  9. 　上記点火制御信号を生成して送信する点火制御信号送信部（１００）を、さらに備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の点火制御装置。
  10. 　上記点火プラグは内燃機関用であり、上記待機時間は内燃機関の運転条件に応じて可変設定される、請求項１～９のいずれか１項に記載の点火制御装置。
PCT/JP2020/007586 2019-04-09 2020-02-26 点火制御装置 WO2020208958A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080027790.6A CN114041011B (zh) 2019-04-09 2020-02-26 点火控制装置
DE112020001842.3T DE112020001842T9 (de) 2019-04-09 2020-02-26 Zündsteuervorrichtung
US17/495,167 US11378051B2 (en) 2019-04-09 2021-10-06 Ignition control device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019073861A JP7196741B2 (ja) 2019-04-09 2019-04-09 点火制御装置
JP2019-073861 2019-04-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/495,167 Continuation US11378051B2 (en) 2019-04-09 2021-10-06 Ignition control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020208958A1 true WO2020208958A1 (ja) 2020-10-15

Family

ID=72751807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/007586 WO2020208958A1 (ja) 2019-04-09 2020-02-26 点火制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11378051B2 (ja)
JP (1) JP7196741B2 (ja)
CN (1) CN114041011B (ja)
DE (1) DE112020001842T9 (ja)
WO (1) WO2020208958A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011501022A (ja) * 2007-10-26 2011-01-06 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 内燃機関の多重スパーク運転の制御装置および方法
JP2015206354A (ja) * 2014-04-10 2015-11-19 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置
JP2018178997A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 株式会社デンソー 内燃機関用点火システム

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2734031B2 (ja) * 1988-12-16 1998-03-30 株式会社デンソー 内燃機関のクランク角検出装置
JPH06193534A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用点火制御装置
JP3240020B2 (ja) * 1993-09-16 2001-12-17 本田技研工業株式会社 電動車用電源装置
US7472687B2 (en) * 2002-11-01 2009-01-06 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for pre-processing ionization signal to include enhanced knock information
JP4736942B2 (ja) * 2006-05-17 2011-07-27 株式会社デンソー 多重放電点火装置
DE102009026852A1 (de) * 2009-06-09 2010-12-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Mehrfunken-Zündsystems, sowie ein Mehrfunken-Zündsystem
EP2290223A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-02 Robert Bosch GmbH An ignition control unit to control multiple ignitions
US8078384B2 (en) * 2010-06-25 2011-12-13 Ford Global Technologies, Llc Engine control using spark restrike/multi-strike
EP2937555A4 (en) * 2012-12-19 2017-01-18 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Ignition control device and ignition control method
JP6318708B2 (ja) * 2013-04-11 2018-05-09 株式会社デンソー 点火制御装置
US9605644B2 (en) * 2013-06-06 2017-03-28 Ford Global Technologies, Llc Dual coil ignition system
JP6184833B2 (ja) * 2013-10-22 2017-08-23 マーレエレクトリックドライブズジャパン株式会社 内燃機関用点火装置
JP6274056B2 (ja) * 2013-11-28 2018-02-07 株式会社デンソー 点火装置
JP6331613B2 (ja) * 2014-04-10 2018-05-30 株式会社デンソー 点火装置
US9932955B2 (en) * 2014-04-10 2018-04-03 Denso Corporation Ignition apparatus
JP6269271B2 (ja) * 2014-04-10 2018-01-31 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置
WO2015156371A1 (ja) * 2014-04-10 2015-10-15 株式会社デンソー 制御装置及び点火装置
JP6455190B2 (ja) * 2014-04-10 2019-01-23 株式会社デンソー 点火装置および点火システム
WO2016157541A1 (ja) * 2015-03-30 2016-10-06 日立オートモティブシステムズ阪神株式会社 内燃機関用点火装置
JP6193292B2 (ja) * 2015-04-15 2017-09-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火制御システム
JP6476295B2 (ja) * 2015-07-15 2019-02-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジン制御装置
JP6610073B2 (ja) * 2015-08-07 2019-11-27 株式会社デンソー 点火装置
JP6384427B2 (ja) * 2015-08-25 2018-09-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017048701A (ja) * 2015-08-31 2017-03-09 株式会社日本自動車部品総合研究所 点火装置
JP6373932B2 (ja) * 2016-11-02 2018-08-15 三菱電機株式会社 放電停止装置
JP6919346B2 (ja) * 2017-06-07 2021-08-18 株式会社デンソー 点火装置
JP6372600B2 (ja) 2017-09-06 2018-08-15 株式会社デンソー 点火装置
JP6967420B2 (ja) 2017-10-12 2021-11-17 株式会社Kvk 止水弁及び止水弁を備えた水栓
JP6992400B2 (ja) * 2017-10-20 2022-01-13 株式会社デンソー 点火装置
JP7040289B2 (ja) * 2018-05-25 2022-03-23 株式会社デンソー 内燃機関の点火装置
JP7087676B2 (ja) * 2018-05-25 2022-06-21 株式会社デンソー 内燃機関の点火制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011501022A (ja) * 2007-10-26 2011-01-06 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 内燃機関の多重スパーク運転の制御装置および方法
JP2015206354A (ja) * 2014-04-10 2015-11-19 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置
JP2018178997A (ja) * 2017-04-20 2018-11-15 株式会社デンソー 内燃機関用点火システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP7196741B2 (ja) 2022-12-27
DE112020001842T5 (de) 2021-12-23
JP2020172865A (ja) 2020-10-22
CN114041011A (zh) 2022-02-11
DE112020001842T9 (de) 2022-04-21
CN114041011B (zh) 2023-02-17
US20220025840A1 (en) 2022-01-27
US11378051B2 (en) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7552724B2 (en) Multi-spark ignition system
US10811849B2 (en) Ignition device
US9800024B2 (en) Igniter and vehicle, and method for controlling ignition coil
US20130152910A1 (en) Internal combustion engine ignition device
JP4785910B2 (ja) 内燃機関の点火装置
WO2019225724A1 (ja) 内燃機関の点火制御装置
EP3374627B1 (en) Method and apparatus to control an ignition system
WO2020208958A1 (ja) 点火制御装置
JP4902775B1 (ja) 内燃機関の点火装置
US10634109B2 (en) Multiple pulse ignition system control
CN112189090B (zh) 内燃机的点火装置
JP6537662B1 (ja) 点火装置
JP2016089675A (ja) イグナイタおよび車両
CN111188713B (zh) 一种控制系统、点火系统以及点火充电控制方法
US20170077922A1 (en) Device
JP6504779B2 (ja) イグナイタおよび車両、イグニッションコイルの制御方法
CN108700015B (zh) 点火装置
JP7150039B2 (ja) 内燃機関用点火装置
CN113167207B (zh) 内燃机用点火装置
JP2016075252A (ja) イグナイタおよび車両

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20787610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20787610

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1