JP6331615B2

JP6331615B2 - Ignition control device

Info

Publication number: JP6331615B2
Application number: JP2014080677A
Authority: JP
Inventors: 覚中山
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-04-10
Also published as: JP2015200274A

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室の混合気に点火する点火装置を構成し、イグニッションコイルの一次巻線の通電および遮断によって二次巻線に高電圧を発生させて点火プラグで放電を発生させる点火制御装置に関し、特に放電開始後に放電を継続させるためのエネルギを投入する手段を備える点火装置に関する。 The present invention constitutes an ignition device that ignites an air-fuel mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine, and generates a high voltage in a secondary winding by energizing and shutting down a primary winding of an ignition coil to generate a discharge in an ignition plug. The present invention relates to an ignition control device, and more particularly to an ignition device including means for supplying energy for continuing discharge after the start of discharge.

内燃機関において、混合気を正常に燃焼させるために必要な放電エネルギは、内燃機関の運転状態によって異なることが知られている。放電エネルギは、点火周期毎に点火プラグに流れる電流・電圧と、放電時間とで表される。
ここで、放電エネルギを、内燃機関の全ての運転状態の中で必要とされる最大放電エネルギに一律に設定して投入エネルギを確保すると、放電エネルギの不足を回避することはできる。しかし、多くの運転状態において放電エネルギが過剰となり、点火プラグの電極消耗を早めてしまう。 In an internal combustion engine, it is known that the discharge energy required for normal combustion of an air-fuel mixture varies depending on the operating state of the internal combustion engine. The discharge energy is represented by a current / voltage flowing through the spark plug for each ignition cycle and a discharge time.
Here, when the discharge energy is uniformly set to the maximum discharge energy required in all operating states of the internal combustion engine and the input energy is secured, the shortage of the discharge energy can be avoided. However, in many operating conditions, the discharge energy becomes excessive and the electrode consumption of the spark plug is accelerated.

一方、放電に先立つイグニッションコイルの一次巻線への通電時間を内燃機関の運転状態に応じて制御することにより、放電エネルギを調整することが考えられる。しかし、放電エネルギを少なくするために一次巻線への通電時間を短くすると、二次巻線の電圧が低くなり、失火が生じる可能性がある。
これに対し、特許文献１に開示された点火装置は、内燃機関の運転状態に応じて目標放電時間を設定し、放電時間が目標放電時間に達したとき強制的に放電を遮断することで放電時間を調整している。 On the other hand, it is conceivable to adjust the discharge energy by controlling the energization time to the primary winding of the ignition coil prior to the discharge in accordance with the operating state of the internal combustion engine. However, if the energization time to the primary winding is shortened in order to reduce the discharge energy, the voltage of the secondary winding becomes low, and misfire may occur.
In contrast, the ignition device disclosed in Patent Document 1 sets a target discharge time according to the operating state of the internal combustion engine, and forcibly cuts off the discharge when the discharge time reaches the target discharge time. The time is adjusted.

特開２００１−１９３６２２号公報JP 2001-193622 A

特許文献１の従来技術では、一次巻線への通電時間が前記最大放電エネルギに対応する時間に一律に設定されつつ、前述のような放電の遮断が行われる。そのため、多くの運転状態において、通電により一次巻線に蓄えられたエネルギの一部が放電に生かされていない。つまり、一次巻線への通電に必要以上の電力が消費されている。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力を低減することができる点火制御装置を提供することである。 In the prior art of Patent Document 1, the above-described discharge interruption is performed while the energization time to the primary winding is uniformly set to the time corresponding to the maximum discharge energy. Therefore, in many operating states, a part of the energy stored in the primary winding by energization is not utilized for the discharge. That is, more power than necessary for energizing the primary winding is consumed.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an ignition control device capable of reducing power consumption.

本発明による点火制御装置は、点火スイッチ、エネルギ投入部、エネルギ設定手段、充電電圧設定手段、および充電電圧制御手段を備えている。
点火スイッチは、電源とイグニッションコイルの一次巻線との間の電流経路を遮断することによりイグニッションコイルの二次巻線に高電圧を発生させる。エネルギ投入部は、点火スイッチの遮断に先立ち電源の電圧を昇圧して充電可能であり、一次巻線に接続され、点火プラグに電気エネルギを重畳的に投入することにより、点火スイッチの遮断により点火プラグで発生する放電を継続可能である。 The ignition control device according to the present invention includes an ignition switch, an energy input unit, energy setting means, charging voltage setting means, and charging voltage control means.
The ignition switch generates a high voltage in the secondary winding of the ignition coil by cutting off a current path between the power source and the primary winding of the ignition coil. The energy input unit can be charged by boosting the voltage of the power supply prior to shutting off the ignition switch , connected to the primary winding, and ignited by shutting off the ignition switch by superimposing electrical energy on the spark plug. The discharge generated by the plug can be continued.

点火プラグの点火タイミングの間隔を点火周期とし、１点火周期でエネルギ投入部が投入する電気エネルギを放電エネルギとすると、エネルギ設定手段は、内燃機関の運転状態に基づき、次の点火周期の放電エネルギの目標値である目標放電エネルギを設定する。充電電圧設定手段は、目標放電エネルギに基づき、次の点火周期で必要なエネルギ投入部の充電電圧である必要充電電圧を設定する。充電電圧制御手段は、エネルギ投入部の充電電圧が必要充電電圧となるようにエネルギ投入部に充電を指令する。 When the interval between the ignition timings of the spark plugs is an ignition cycle, and the electric energy input by the energy input unit in one ignition cycle is discharge energy, the energy setting means determines the discharge energy of the next ignition cycle based on the operating state of the internal combustion engine. The target discharge energy which is the target value of is set. The charging voltage setting means sets a required charging voltage that is a charging voltage of the energy input unit required in the next ignition cycle based on the target discharge energy. The charge voltage control means commands the energy input unit to charge so that the charge voltage of the energy input unit becomes the required charge voltage.

このように構成することで、イグニッションコイルの一次巻線への通電時間を放電発生に必要十分な時間に設定しつつも、電気エネルギの投入により放電を継続させるエネルギを制御することにより放電エネルギに最適化された投入用エネルギを調整することができる。
また、エネルギ投入部には、次の点火周期で必要な充電電圧以上に充電されることがない。そのため、エネルギ投入部への充電に消費される電力を可及的に少なくすることができる。
したがって、本発明によれば、放電を発生させるために必要以上の電力を消費することがなく、消費電力を低減することができる。 By configuring in this way, while setting the energization time to the primary winding of the ignition coil to a time necessary and sufficient for the occurrence of discharge, by controlling the energy to continue the discharge by supplying electric energy, the discharge energy can be reduced. The optimized input energy can be adjusted.
Further, the energy input unit is not charged more than the required charging voltage in the next ignition cycle. Therefore, the power consumed for charging the energy input unit can be reduced as much as possible.
Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce power consumption without consuming more power than necessary to generate discharge.

本発明の一実施形態による点火制御装置が設けられているエンジンシステムの概略構成を説明する図である。It is a figure explaining the schematic structure of the engine system provided with the ignition control device by one embodiment of the present invention. 図１の点火装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the ignition device of FIG. 図２の電子制御ユニットで使用されるマップであり、吸気圧および出力回転数と目標放電エネルギとの関係を示す図である。It is a map used with the electronic control unit of FIG. 2, and is a figure which shows the relationship between intake pressure and output rotation speed, and target discharge energy. 図２の電子制御ユニットで使用されるマップであり、目標放電エネルギと必要充電電圧との関係を示す図である。It is a map used with the electronic control unit of FIG. 2, and is a figure which shows the relationship between target discharge energy and a required charging voltage. 図２の点火制御装置の作動を説明するタイムチャートであって、エンジンの負荷が比較的高い場合の作動を説明する図である。It is a time chart explaining the action | operation of the ignition control apparatus of FIG. 2, Comprising: It is a figure explaining the action | operation in case the load of an engine is comparatively high. 図２の点火制御装置の作動を説明するタイムチャートであって、エンジンの負荷が比較的低い場合の作動を説明する図である。It is a time chart explaining the action | operation of the ignition control apparatus of FIG. 2, Comprising: It is a figure explaining the action | operation in case the load of an engine is comparatively low.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
以下の説明において、電流の大小は絶対値の大小を基準として表し、電流の増加とは電流の絶対値が大きくなる場合を意味し、電流の減少とは絶対値が小さくなる場合を意味する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the magnitude of the current is expressed on the basis of the magnitude of the absolute value, the increase in current means the case where the absolute value of the current becomes large, and the decrease in the current means the case where the absolute value becomes small.

＜一実施形態＞
本発明の一実施形態による点火制御装置は、図１に示すエンジンシステムに設けられている。
［エンジンシステムの構成］
先ず、エンジンシステム１０の概略構成について図１を参照して説明する。
図１に示すように、エンジンシステム１０は、火花点火式の内燃機関であるエンジン１３を備えている。エンジン１３は、スロットル弁１４を通じて吸気マニホールド１５から供給される空気とインジェクタ１６から噴射される燃料との混合気を燃焼室１７内で燃焼させ、その燃焼時の爆発力によりピストン１８を往復運動させる。このピストン１８の往復運動は、クランクシャフト１９により回転運動に変換されて出力される。燃焼ガスは、排気マニホールド２０等を通じて大気中に放出される。 <One Embodiment>
An ignition control apparatus according to an embodiment of the present invention is provided in the engine system shown in FIG.
[Engine system configuration]
First, a schematic configuration of the engine system 10 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the engine system 10 includes an engine 13 that is a spark ignition type internal combustion engine. The engine 13 burns an air-fuel mixture of air supplied from the intake manifold 15 through the throttle valve 14 and fuel injected from the injector 16 in the combustion chamber 17, and reciprocates the piston 18 by the explosive force at the time of combustion. . The reciprocating motion of the piston 18 is converted into a rotational motion by the crankshaft 19 and output. The combustion gas is released into the atmosphere through the exhaust manifold 20 and the like.

燃焼室１７の入口すなわちシリンダヘッド２１の吸気ポートには吸気弁２２が設けられ、また燃焼室１７の出口すなわちシリンダヘッド２１の排気ポートには排気弁２３が設けられている。吸気弁２２および排気弁２３は、バルブ駆動機構２４により開閉駆動される。吸気弁２２のバルブタイミングは、可変バルブ機構２５により調整される。 An intake valve 22 is provided at the inlet of the combustion chamber 17, that is, the intake port of the cylinder head 21, and an exhaust valve 23 is provided at the outlet of the combustion chamber 17, that is, the exhaust port of the cylinder head 21. The intake valve 22 and the exhaust valve 23 are opened and closed by a valve drive mechanism 24. The valve timing of the intake valve 22 is adjusted by the variable valve mechanism 25.

燃焼室１７の混合気の点火は、点火装置３０により行われる。点火装置３０は、点火プラグ３１、イグニッションコイル３２、点火回路ユニット３３、および、電子制御ユニット３４を有し、電子制御ユニット３４の指令に基づき点火回路ユニット３３を動作させてイグニッションコイル３２から点火プラグ３１に高電圧を印加することにより、燃焼室１７で火花放電を発生させる。なお、点火装置３０については後に詳述する。 Ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber 17 is performed by the ignition device 30. The ignition device 30 includes an ignition plug 31, an ignition coil 32, an ignition circuit unit 33, and an electronic control unit 34. The ignition circuit unit 33 is operated based on a command from the electronic control unit 34, and the ignition plug 32 is switched from the ignition coil 32. By applying a high voltage to 31, a spark discharge is generated in the combustion chamber 17. The ignition device 30 will be described in detail later.

電子制御ユニット３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力ポート等からなるマイクロコンピュータを有しており、クランクポジションセンサ３５、カムポジションセンサ３６、水温センサ３７、スロットル開度センサ３８、および吸気圧センサ３９などの各種センサに電気的に接続されている。電子制御ユニット３４は、各種センサの検出信号に基づきプログラム処理を実行することによりスロットル弁１４、インジェクタ１６、可変バルブ機構２５、および点火回路ユニット３３などを駆動して、エンジン１３の運転状態を制御する。 The electronic control unit 34 has a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, input / output ports, and the like, and includes a crank position sensor 35, a cam position sensor 36, a water temperature sensor 37, a throttle opening sensor 38, and an intake pressure sensor. It is electrically connected to various sensors such as 39. The electronic control unit 34 controls the operation state of the engine 13 by driving the throttle valve 14, the injector 16, the variable valve mechanism 25, the ignition circuit unit 33 and the like by executing program processing based on detection signals of various sensors. To do.

［点火装置の構成］
次に、点火装置３０の構成について図２〜図４を参照して説明する。
図２に示すように、点火装置３０は、点火プラグ３１、イグニッションコイル３２、点火スイッチ４０、電流検出回路４１、エネルギ投入部４２、および電子制御ユニット３４を備えている。点火スイッチ４０、電流検出回路４１、およびエネルギ投入部４２は、点火回路ユニット３３に含まれている。また、点火回路ユニット３３および電子制御ユニット３４は、点火制御装置５を構成している。 [Configuration of ignition device]
Next, the structure of the ignition device 30 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the ignition device 30 includes a spark plug 31, an ignition coil 32, an ignition switch 40, a current detection circuit 41, an energy input unit 42, and an electronic control unit 34. The ignition switch 40, the current detection circuit 41, and the energy input unit 42 are included in the ignition circuit unit 33. The ignition circuit unit 33 and the electronic control unit 34 constitute an ignition control device 5.

点火プラグ３１は、エンジン１３の燃焼室１７で所定のギャップを隔てて対向する一対の電極を有し、上記ギャップで絶縁破壊が生じるだけの高電圧が一対の電極間に印加されると放電を発生させる。以下の説明において、「高電圧」とは、点火プラグ３１の一対の電極間で放電が発生し得るほどの電圧、すなわち放電の発生を可能とする電圧のことである。 The spark plug 31 has a pair of electrodes facing each other with a predetermined gap in the combustion chamber 17 of the engine 13, and discharges when a high voltage sufficient to cause dielectric breakdown is applied between the pair of electrodes. generate. In the following description, “high voltage” refers to a voltage that can generate a discharge between a pair of electrodes of the spark plug 31, that is, a voltage that enables a discharge to be generated.

イグニッションコイル３２は、一次巻線４３と二次巻線４４と整流素子４５とを有し、公知の昇圧トランスを構成している。一次巻線４３は、一端が直流電源４６に接続され、他端が点火スイッチ４０を介して接地されている。直流電源４６は、バッテリから構成され、例えば１２Ｖ等の一定の直流電圧を供給可能である。二次巻線４４は、一次巻線４３と磁気的に結合されており、一端が点火プラグ３１の一対の電極を介して接地され、他端が整流素子４５および電流検出抵抗４７を介して接地されている。整流素子４５は、ダイオードから構成されており、二次巻線４４に流れる電流の向きを整流する。イグニッションコイル３２は、一次巻線４３を流れる電流の変化に応じて電磁誘導の相互誘導作用により二次巻線４４に高電圧を発生させ、この高電圧を点火プラグ３１に印加する。本実施形態では、１つの点火プラグに対応してイグニッションコイル３２は１つだけ設けられている。以下の説明において、一次巻線４３を流れる電流を「一次電流Ｉ１」とし、二次巻線４４を流れる電流を「二次電流Ｉ２」とする。 The ignition coil 32 includes a primary winding 43, a secondary winding 44, and a rectifying element 45, and constitutes a known step-up transformer. The primary winding 43 has one end connected to the DC power supply 46 and the other end grounded via the ignition switch 40. The DC power source 46 is constituted by a battery and can supply a constant DC voltage such as 12V. The secondary winding 44 is magnetically coupled to the primary winding 43, one end is grounded via a pair of electrodes of the spark plug 31, and the other end is grounded via a rectifier element 45 and a current detection resistor 47. Has been. The rectifying element 45 is composed of a diode and rectifies the direction of the current flowing through the secondary winding 44. The ignition coil 32 generates a high voltage in the secondary winding 44 by the mutual induction action of electromagnetic induction in accordance with a change in the current flowing through the primary winding 43, and applies this high voltage to the spark plug 31. In the present embodiment, only one ignition coil 32 is provided corresponding to one spark plug. In the following description, the current flowing through the primary winding 43 is “primary current I1”, and the current flowing through the secondary winding 44 is “secondary current I2”.

点火スイッチ４０は、ＩＧＢＴから構成されており、コレクタがイグニッションコイル３２の一次巻線４３の接地側に接続され、エミッタが接地され、ゲートが電子制御ユニット３４に接続されている。エミッタは、整流素子４８を介してコレクタに接続されている。点火スイッチ４０は、ゲートに入力される点火信号ＩＧＴに応じて開閉動作する。具体的には、点火スイッチ４０は、点火信号ＩＧＴの立ち上がり時にＯＮとなり、点火信号ＩＧＴの立ち下がり時にＯＦＦとなる。点火信号ＩＧＴは、例えばカムポジションに同期して制御する一次巻線４３の導通および遮断信号である。点火スイッチ４０は、直流電源４６と一次巻線４３との間の電流経路の導通および遮断を切り替え可能である。 The ignition switch 40 is composed of an IGBT, a collector is connected to the ground side of the primary winding 43 of the ignition coil 32, an emitter is grounded, and a gate is connected to the electronic control unit 34. The emitter is connected to the collector via a rectifying element 48. The ignition switch 40 opens and closes according to the ignition signal IGT input to the gate. Specifically, the ignition switch 40 is turned on when the ignition signal IGT rises and turned off when the ignition signal IGT falls. The ignition signal IGT is, for example, a conduction and interruption signal for the primary winding 43 that is controlled in synchronization with the cam position. The ignition switch 40 can switch between conduction and interruption of a current path between the DC power supply 46 and the primary winding 43.

電流検出回路４１は、整流素子４５と電流検出抵抗４７との間に接続されており、二次電流Ｉ２を検出可能である。
エネルギ投入部４２は、チョークコイル５１、充電スイッチ５２、充電スイッチ駆動回路５３、コンデンサ５４、整流素子５５、放電スイッチ５６、整流素子５７、および放電スイッチ駆動回路５８を有している。 The current detection circuit 41 is connected between the rectifying element 45 and the current detection resistor 47, and can detect the secondary current I2.
The energy input unit 42 includes a choke coil 51, a charge switch 52, a charge switch drive circuit 53, a capacitor 54, a rectifier element 55, a discharge switch 56, a rectifier element 57, and a discharge switch drive circuit 58.

チョークコイル５１は、一端が直流電源４６に接続され、他端が充電スイッチ５２を介して接地されている。充電スイッチ５２は、ＭＯＳＦＥＴから構成されており、ドレインがチョークコイル５１に接続され、ソースが接地され、ゲートが充電スイッチ駆動回路５３に接続されている。充電スイッチ駆動回路５３は、充電スイッチ５２を開閉駆動可能である。 The choke coil 51 has one end connected to the DC power supply 46 and the other end grounded via the charging switch 52. The charge switch 52 is composed of a MOSFET, the drain is connected to the choke coil 51, the source is grounded, and the gate is connected to the charge switch drive circuit 53. The charge switch drive circuit 53 can drive the charge switch 52 to open and close.

コンデンサ５４は、一方の電極が整流素子５５を介してチョークコイル５１の接地側に接続され、他方の電極が接地されている。整流素子５５は、ダイオードから構成されており、コンデンサ５４からチョークコイル５１および充電スイッチ５２への電流の逆流を阻止している。チョークコイル５１、充電スイッチ５２、コンデンサ５４、および整流素子５５は、直流電源４６の電圧を昇圧して充電する昇圧回路を構成している。 The capacitor 54 has one electrode connected to the ground side of the choke coil 51 via the rectifying element 55 and the other electrode grounded. The rectifying element 55 is composed of a diode, and prevents a backflow of current from the capacitor 54 to the choke coil 51 and the charging switch 52. The choke coil 51, the charging switch 52, the capacitor 54, and the rectifying element 55 constitute a boosting circuit that boosts and charges the voltage of the DC power supply 46.

また、コンデンサ５４は、一方の電極が放電スイッチ５６および整流素子５７を介して一次巻線４３の接地側に接続されている。放電スイッチ５６は、ＭＯＳＦＥＴから構成されており、ドレインがコンデンサ５４に接続され、ソースが一次巻線４３の接地側に接続され、ゲートが放電スイッチ駆動回路５８に接続されている。放電スイッチ駆動回路５８は、放電スイッチ５６を開閉駆動可能である。整流素子５７は、ダイオードから構成されており、イグニッションコイル３２からコンデンサ５４への電流の逆流を阻止している。 The capacitor 54 has one electrode connected to the ground side of the primary winding 43 via the discharge switch 56 and the rectifying element 57. The discharge switch 56 is composed of a MOSFET, the drain is connected to the capacitor 54, the source is connected to the ground side of the primary winding 43, and the gate is connected to the discharge switch drive circuit 58. The discharge switch drive circuit 58 can open and close the discharge switch 56. The rectifying element 57 is composed of a diode, and prevents a backflow of current from the ignition coil 32 to the capacitor 54.

コンデンサ５４と放電スイッチ５６との間には、コンデンサ５４の充電電圧Ｖｄｃを検出するための充電電圧検出抵抗６１、６２が接続されている。充電電圧検出抵抗６１および充電電圧検出抵抗６２は互いに直列に設けられている。放電スイッチ駆動回路５８は、充電電圧検出抵抗６１と充電電圧検出抵抗６２との間の電位に基づき充電電圧Ｖｄｃを検出可能である。 Connected between the capacitor 54 and the discharge switch 56 are charge voltage detection resistors 61 and 62 for detecting the charge voltage Vdc of the capacitor 54. The charging voltage detection resistor 61 and the charging voltage detection resistor 62 are provided in series with each other. The discharge switch drive circuit 58 can detect the charging voltage Vdc based on the potential between the charging voltage detection resistor 61 and the charging voltage detection resistor 62.

ここで、点火プラグ３１の放電のために二次電流Ｉ２を流すやり方は二通りある。一つ目は、直流電源４６から一次巻線４３への通電を点火スイッチ４０で遮断することによって、電磁誘導の自己誘導作用により直流電源４６の電圧よりも大きな起電力を瞬間的に一次巻線４３に発生させ、それに伴い電磁誘導の相互誘導作用により二次巻線４４に高電圧を発生させ放電を開始するやり方である。二つ目は、エネルギ投入部４２の放電スイッチ５６を閉じてコンデンサ５４の充電電圧を一次巻線４３に印加することによって、電磁誘導の相互誘導作用により放電電流に重畳加算させるやり方である。以下の説明において、「エネルギ投入部４２が点火プラグ３１に投入する電気エネルギ」とは、エネルギ投入部４２のコンデンサ５４の充電電圧を一次巻線４３に印加する結果、点火プラグ３１で発生する電気エネルギのことを意味する。 Here, there are two ways to flow the secondary current I2 for discharging the spark plug 31. First, the energization from the DC power supply 46 to the primary winding 43 is interrupted by the ignition switch 40, so that an electromotive force larger than the voltage of the DC power supply 46 is instantaneously generated by the primary winding due to the self-induction action of electromagnetic induction. In this manner, a high voltage is generated in the secondary winding 44 by the mutual induction effect of electromagnetic induction, and discharge is started. The second is a method in which the discharge switch 56 of the energy input unit 42 is closed and the charging voltage of the capacitor 54 is applied to the primary winding 43 so that the discharge current is superimposed and added by the mutual induction action of electromagnetic induction. In the following description, “electric energy input by the energy input unit 42 to the spark plug 31” refers to the electric power generated by the spark plug 31 as a result of applying the charging voltage of the capacitor 54 of the energy input unit 42 to the primary winding 43. It means energy.

本実施形態では、点火制御装置５は、上述の一つ目のやり方のみで放電を発生させる場合と、上述の一つ目のやり方で放電を発生させた後、当該放電の発生中に上述の二つ目のやり方で電気エネルギを同じ放電電流の極性のままで重畳的に投入して放電を継続させる場合とを使い分けて点火を実施する。以下、前者の場合の放電を「通常放電」と記載し、後者の場合の放電を「継続放電」と記載する。また、点火タイミングの間隔を点火周期と記載し、エネルギ投入部４２が１点火周期で点火プラグ３１に投入する電気エネルギを放電エネルギＷｃと記載し、電気エネルギの投入により放電を継続させる期間を継続期間Ｔｃと記載する。 In the present embodiment, the ignition control device 5 generates the discharge only by the first method described above, and generates the discharge by the first method described above, and then generates the discharge during the discharge. In the second method, ignition is performed using different cases in which electric energy is applied in a superimposed manner while maintaining the same discharge current polarity to continue discharge. Hereinafter, the discharge in the former case is referred to as “normal discharge”, and the discharge in the latter case is referred to as “continuous discharge”. Further, the interval of the ignition timing is described as an ignition cycle, the electric energy that the energy input unit 42 inputs into the spark plug 31 in one ignition cycle is described as the discharge energy Wc, and the period in which the discharge is continued by the input of electric energy is continued This is described as a period Tc.

充電スイッチ駆動回路５３は、電子制御ユニット３４から出力される点火信号ＩＧＴおよび充電電圧信号ＩＧＶに応じて充電スイッチ５２を開閉駆動する。充電電圧信号ＩＧＶは、次の点火周期で必要な充電電圧Ｖｄｃである必要充電電圧Ｖｄｃ^*を指示する信号である。具体的には、充電スイッチ駆動回路５３は、点火信号ＩＧＴの立ち上がり時に充電スイッチ５２をＯＮさせてコンデンサ５４への充電を開始する。充電スイッチ５２がＯＮされるとチョークコイル５１にエネルギが蓄えられ、充電スイッチ５２がＯＦＦされると、チョークコイル５１から放出されたエネルギがコンデンサ５４に充電される。この充電スイッチ５２のＯＮとＯＦＦとの繰り返しにより充電電圧Ｖｄｃが昇圧される。コンデンサ５４への充電は、充電電圧Ｖｄｃが必要充電電圧Ｖｄｃ^*に達すると終了される。この必要充電電圧Ｖｄｃ^*は、予め決められているコンデンサ５４の容量Ｃと、放電エネルギＷｃの目標値である目標放電エネルギＷｃ^*とに基づき求められる。式（１）は、必要充電電圧Ｖｄｃ^*と容量Ｃと目標放電エネルギＷｃ^*との関係を示している。式（１）中のｋは変換効率である。

The charge switch drive circuit 53 opens and closes the charge switch 52 according to the ignition signal IGT and the charge voltage signal IGV output from the electronic control unit 34. The charging voltage signal IGV is a signal that indicates a necessary charging voltage Vdc ^* that is a charging voltage Vdc that is necessary in the next ignition cycle. Specifically, the charging switch drive circuit 53 turns on the charging switch 52 when the ignition signal IGT rises and starts charging the capacitor 54. When the charging switch 52 is turned on, energy is stored in the choke coil 51, and when the charging switch 52 is turned off, the energy released from the choke coil 51 is charged in the capacitor 54. The charging voltage Vdc is boosted by repeating the charging switch 52 ON and OFF. Charging of the capacitor 54 is terminated when the charging voltage Vdc reaches the required charging voltage Vdc ^* . The required charging voltage Vdc ^* is obtained based on a predetermined capacitance C of the capacitor 54 and a target discharge energy Wc ^* that is a target value of the discharge energy Wc. Formula (1) shows the relationship among the required charge voltage Vdc ^* , the capacity C, and the target discharge energy Wc ^* . K in Formula (1) is conversion efficiency.

放電スイッチ駆動回路５８は、電子制御ユニット３４から出力される継続期間信号ＩＧＷおよび目標二次電流信号ＩＧＡに応じて放電スイッチ５６を開閉駆動する。継続期間信号ＩＧＷは、継続期間Ｔｃを指示する信号である。目標二次電流信号ＩＧＡは、継続期間Ｔｃにおける二次電流Ｉ２の目標値である目標二次電流Ｉ２^*を指示する信号である。具体的には、放電スイッチ駆動回路５８は、継続期間信号ＩＧＷが立ち上がっている間、電流検出回路４１により検出される二次電流Ｉ２が目標二次電流Ｉ２^*に一致するように放電スイッチ５６を開閉駆動する。放電スイッチ５６がＯＮされると、コンデンサ５４の充電電圧Ｖｄｃが一次巻線４３に印加される。 The discharge switch driving circuit 58 opens and closes the discharge switch 56 in accordance with the duration signal IGW and the target secondary current signal IGA output from the electronic control unit 34. The duration signal IGW is a signal that indicates the duration Tc. The target secondary current signal IGA is a signal that indicates a target secondary current I2 ^* that is a target value of the secondary current I2 in the duration Tc. Specifically, the discharge switch drive circuit 58 sets the discharge switch 56 so that the secondary current I2 detected by the current detection circuit 41 matches the target secondary current I2 ^* while the duration signal IGW rises. Open / close drive. When the discharge switch 56 is turned on, the charging voltage Vdc of the capacitor 54 is applied to the primary winding 43.

電子制御ユニット３４は、点火スイッチ４０を制御する点火スイッチ制御部７１、放電エネルギＷｃの目標値である目標放電エネルギＷｃ^*を設定するエネルギ設定部７２、必要充電電圧Ｖｄｃ^*を設定する充電電圧設定部７３、および、エネルギ投入部４２を制御するエネルギ制御部７４を有している。
点火スイッチ制御部７１は、点火スイッチ４０の開閉動作を制御するための点火信号ＩＧＴを出力する。点火信号ＩＧＴは、例えばカムポジションに基づき判断される点火タイミング（点火時期）よりも前の所定の時期に立ち上げられ、点火タイミングに立ち下げられる。 The electronic control unit 34 includes an ignition switch control unit 71 that controls the ignition switch 40, an energy setting unit 72 that sets a target discharge energy Wc ^* that is a target value of the discharge energy Wc, and a charging voltage setting that sets a necessary charging voltage Vdc ^*. And an energy control unit 74 that controls the energy input unit 42.
The ignition switch control unit 71 outputs an ignition signal IGT for controlling the opening / closing operation of the ignition switch 40. The ignition signal IGT is raised at a predetermined timing before the ignition timing (ignition timing) determined based on the cam position, for example, and is lowered to the ignition timing.

エネルギ設定部７２は、エンジン１３の運転状態に基づき、次の点火周期の目標放電エネルギＷｃ^*を設定する。具体的には、エネルギ設定部７２は、図３に示すマップから吸気圧Ｐｉｎおよび出力回転数Ｎｅに基づき目標放電エネルギＷｃ^*を算出する。本実施形態では、エンジン１３の負荷が小さいほど目標放電エネルギＷｃ^*は小さく設定される。エンジン１３の負荷は、吸気圧Ｐｉｎが小さいほど、また出力回転数が低いほど、小さくなる。エネルギ設定部７２は、特許請求の範囲に記載の「エネルギ設定手段」に相当する。 The energy setting unit 72 sets a target discharge energy Wc ^* for the next ignition cycle based on the operating state of the engine 13. Specifically, the energy setting unit 72 calculates the target discharge energy Wc ^* based on the intake pressure Pin and the output rotation speed Ne from the map shown in FIG. In the present embodiment, the target discharge energy Wc ^* is set to be smaller as the load on the engine 13 is smaller. The load of the engine 13 becomes smaller as the intake pressure Pin is smaller and the output speed is lower. The energy setting unit 72 corresponds to “energy setting means” described in the claims.

充電電圧設定部７３は、目標放電エネルギＷｃ^*に基づき、次の点火周期の必要充電電圧Ｖｄｃ^*を設定する。具体的には、充電電圧設定部７３は、目標放電エネルギＷｃ^*と予め決めてあるコンデンサ５４の容量Ｃと必要充電電圧Ｖｄｃ^*との関係によって求められる図４に示すテーブルから、目標放電エネルギＷｃ^*に基づき必要充電電圧Ｖｄｃ^*を算出する。充電電圧設定部７３は、特許請求の範囲に記載の「充電電圧設定手段」に相当する。 The charging voltage setting unit 73 sets the necessary charging voltage Vdc ^* for the next ignition cycle based on the target discharge energy Wc ^* . Specifically, the charge voltage setting unit 73 calculates the target discharge energy Wc from the table shown in FIG. 4 obtained from the relationship between the target discharge energy Wc ^* , the predetermined capacitance C of the capacitor 54 and the required charge voltage Vdc ^* . ^The required charge voltage Vdc ^* is calculated based on ^* . The charging voltage setting unit 73 corresponds to “charging voltage setting means” described in the claims.

エネルギ制御部７４は、目標放電エネルギＷｃ^*をもとにエネルギ投入部４２の駆動を制御するための充電電圧信号ＩＧＶ、目標二次電流信号ＩＧＡ、および継続期間信号ＩＧＷを出力する。継続期間信号ＩＧＷは、継続期間Ｔｃの開始時に立ち上げられ、また継続期間Ｔｃの終了時に立ち下げられる。本実施形態では、継続期間Ｔｃは、点火スイッチ４０のＯＦＦによる放電のあと立ち上げられる。エネルギ制御部７４は、特許請求の範囲に記載の「充電電圧制御手段」に相当する。 The energy control unit 74 outputs a charging voltage signal IGV, a target secondary current signal IGA, and a duration signal IGW for controlling the driving of the energy input unit 42 based on the target discharge energy Wc ^* . The duration signal IGW is raised at the start of the duration Tc, and is lowered at the end of the duration Tc. In the present embodiment, the continuation period Tc is raised after the discharge due to the ignition switch 40 being turned off. The energy control unit 74 corresponds to “charging voltage control means” described in the claims.

［点火制御装置の作動］
次に、点火制御装置５の作動について図５、図６のタイムチャートを参照して説明する。
以下の説明において、充電スイッチ駆動回路５３が充電スイッチ５２のゲートに出力する信号を充電スイッチ駆動信号ＳＷＣとする。また、点火信号ＩＧＴ、継続期間信号ＩＧＷ、および充電スイッチ駆動信号ＳＷＣは、信号レベルがハイレベル「Ｈ」またはローレベル「Ｌ」となる信号である。 [Operation of ignition control device]
Next, the operation of the ignition control device 5 will be described with reference to the time charts of FIGS.
In the following description, a signal output from the charge switch drive circuit 53 to the gate of the charge switch 52 is referred to as a charge switch drive signal SWC. Further, the ignition signal IGT, the duration signal IGW, and the charge switch drive signal SWC are signals whose signal level becomes a high level “H” or a low level “L”.

エンジン１３の負荷が比較的高い場合には、比較的高い目標放電エネルギＷｃ^*に対応して、図５に示すように目標二次電流Ｉ２^*が比較的大きく設定され、また必要充電電圧Ｖｄｃ^*が比較的大きく設定される。これに伴い、点火信号ＩＧＴがハイレベル「Ｈ」となる時刻ｔ１からローレベル「Ｌ」となる時刻ｔ２までの間、充電スイッチ５２の開閉駆動により充電電圧Ｖｄｃが昇圧される。そして、継続期間信号ＩＧＷがハイレベル「Ｈ」となる時刻ｔ３からローレベル「Ｌ」となる時刻ｔ４までの間、放電スイッチ５６の開閉駆動により二次電流Ｉ２が目標二次電流Ｉ２^*に制御される。時刻ｔ４には充電電圧Ｖｄｃが０となる。 When the load on the engine 13 is relatively high, the target secondary current I2 ^* is set to be relatively large as shown in FIG. 5 in response to the relatively high target discharge energy Wc ^* , and the necessary charging voltage Vdc ^{* is} also set ^. Is set relatively large. Accordingly, the charging voltage Vdc is boosted by opening / closing driving of the charging switch 52 from time t1 when the ignition signal IGT becomes high level “H” to time t2 when the ignition signal IGT becomes low level “L”. The secondary current I2 is controlled to the target secondary current I2 ^* by opening / closing driving of the discharge switch 56 from time t3 when the continuation period signal IGW becomes high level “H” to time t4 when low level “L”. Is done. At time t4, the charging voltage Vdc becomes zero.

エンジン１３の負荷が比較的低い場合には、比較的低い目標放電エネルギＷｃ^*に対応して、図６に示すように目標二次電流Ｉ２^*が比較的小さく設定され、また必要充電電圧Ｖｄｃ^*が比較的小さく設定される。これに伴い、点火信号ＩＧＴがハイレベル「Ｈ」となる時刻ｔ１から、点火信号ＩＧＴがローレベル「Ｌ」となる時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２までの比較的短い間、充電スイッチ５２の開閉駆動により充電電圧Ｖｄｃが昇圧される。そして、継続期間信号ＩＧＷがハイレベル「Ｈ」となる時刻ｔ４からローレベル「Ｌ」となる時刻ｔ５までの間、放電スイッチ５６の開閉駆動により二次電流Ｉ２が目標二次電流Ｉ２^*に制御される。継続期間信号ＩＧＷが立ち下がる時刻ｔ５には充電電圧Ｖｄｃが０となる。 When the load of the engine 13 is relatively low, the target secondary current I2 ^* is set to be relatively small as shown in FIG. 6 in response to the relatively low target discharge energy Wc ^* , and the required charging voltage Vdc ^{* is} also set ^. Is set relatively small. Accordingly, the charging switch 52 is opened and closed for a relatively short period from time t1 when the ignition signal IGT becomes high level “H” to time t2 before time t3 when the ignition signal IGT becomes low level “L”. The charge voltage Vdc is boosted by driving. The secondary current I2 is controlled to the target secondary current I2 ^* by the opening / closing drive of the discharge switch 56 from time t4 when the duration signal IGW becomes high level “H” to time t5 when low level “L”. Is done. At time t5 when continuation period signal IGW falls, charging voltage Vdc becomes zero.

図５、図６に示すように、エンジン１３の負荷が比較的高い場合には充電量を多くし、エンジン１３の負荷が比較的低い場合には充電量を少なくしている。言い換えれば、コンデンサ５４の充電量は点火に必要十分な量に抑えられている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the charging amount is increased when the load on the engine 13 is relatively high, and the charging amount is decreased when the load on the engine 13 is relatively low. In other words, the charge amount of the capacitor 54 is suppressed to a necessary and sufficient amount for ignition.

［効果］
以上説明したように、本実施形態では、点火制御装置５は、点火制御装置５は、点火スイッチ４０、エネルギ投入部４２、および電子制御ユニット３４を備えている。エネルギ投入部４２は、一次巻線４３の接地側に接続され、電気エネルギを点火プラグ３１に重畳的に投入することにより放電を継続させる。
電子制御ユニット３４のエネルギ設定部７２は、エンジン１３の運転状態に基づき、次の点火周期の目標放電エネルギＷｃ^*を設定する。電子制御ユニット３４の充電電圧設定部７３は、目標放電エネルギＷｃ^*に基づき、次の点火周期の必要充電電圧Ｖｄｃ^*を設定する。電子制御ユニット３４のエネルギ制御部７４は、充電電圧Ｖｄｃが必要充電電圧Ｖｄｃ^*となるようにエネルギ投入部４２に充電を指令する。 [effect]
As described above, in the present embodiment, the ignition control device 5 includes the ignition switch 40, the energy input unit 42, and the electronic control unit 34. The energy input unit 42 is connected to the ground side of the primary winding 43, and continues discharging by superimposing electric energy on the spark plug 31.
The energy setting unit 72 of the electronic control unit 34 sets the target discharge energy Wc ^* for the next ignition cycle based on the operating state of the engine 13. The charging voltage setting unit 73 of the electronic control unit 34 sets the necessary charging voltage Vdc ^* for the next ignition cycle based on the target discharge energy Wc ^* . The energy control unit 74 of the electronic control unit 34 commands the energy input unit 42 to charge so that the charging voltage Vdc becomes the required charging voltage Vdc ^* .

このように構成することで、イグニッションコイル３２の一次巻線４３への通電時間を放電発生に必要十分な時間に設定しつつも、電気エネルギの投入により放電を継続させるエネルギを適切に充電させることができ、継続期間Ｔｃや放電電流Ｉ２を制御することにより放電を継続することができる。そのため、一次巻線４３への通電に消費される電力を可及的に少なくすることができるとともに、そのエネルギ制御もコンデンサ５４の充電電圧Ｖｄｃの制御で実施することができ、装置全体を安価に構成することができる。
また、エネルギ投入部４２には、次の点火周期で必要な充電電圧以上に充電されることがない。そのため、エネルギ投入部４２への充電に消費される電力を可及的に少なくすることができる。
したがって、本実施形態によれば、放電を継続させるために必要以上の電力を消費することがなく、消費電力を低減することができる。 By configuring in this way, the energization time to the primary winding 43 of the ignition coil 32 is set to a necessary and sufficient time for generating the discharge, and the energy for continuing the discharge by supplying electric energy is appropriately charged. The discharge can be continued by controlling the duration Tc and the discharge current I2. Therefore, the power consumed for energizing the primary winding 43 can be reduced as much as possible, and the energy control can be performed by the control of the charging voltage Vdc of the capacitor 54, so that the entire apparatus can be made inexpensive. Can be configured.
Further, the energy input unit 42 is not charged more than the required charging voltage in the next ignition cycle. Therefore, the power consumed for charging the energy input unit 42 can be reduced as much as possible.
Therefore, according to this embodiment, it is possible to reduce power consumption without consuming more power than necessary to continue the discharge.

また、第１実施形態では、エネルギ設定部７２は、エンジン１３の負荷が小さいほど目標放電エネルギＷｃ^*を小さく設定する。また、充電電圧設定部７３は、目標放電エネルギＷｃ^*が小さいほど必要充電電圧Ｖｄｃ^*を小さく設定する。
このように構成することで、必要充電電圧Ｖｄｃ^*を必要十分な値に設定可能である。 In the first embodiment, the energy setting unit 72 sets the target discharge energy Wc ^* to be smaller as the load on the engine 13 is smaller. The charging voltage setting unit 73 sets the required charging voltage Vdc ^* to be smaller as the target discharge energy Wc ^* is smaller.
With this configuration, the required charging voltage Vdc ^* can be set to a necessary and sufficient value.

また、第１実施形態では、エネルギ投入部４２は、点火スイッチ４０による放電の発生中に電気エネルギを重畳的に投入することにより放電を継続させる。
このように構成することで、少ない電気エネルギで放電を継続することができる。そのため、消費電力をさらに低減することができる。 In the first embodiment, the energy input unit 42 continues the discharge by applying electric energy in a superimposed manner during the generation of the discharge by the ignition switch 40.
By comprising in this way, discharge can be continued with little electric energy. Therefore, power consumption can be further reduced.

＜他の実施形態＞
本発明の他の実施形態では、目標放電エネルギを算出するとき、吸気圧に限らず、点火時の点火プラグの電極間の圧力に関連する他のパラメータ（例えばスロットル開度など）を用いてもよい。
本発明の他の実施形態では、目標放電エネルギを算出するとき、エンジンの出力回転数に限らず、点火時の点火プラグの電極間の気流速に関連する他のパラメータを用いてもよい。
本発明の他の実施形態では、エンジンの負荷に基づき算出された目標放電エネルギは、エンジンの運転状態を表す他のパラメータによって補正されてもよい。この場合、必要充電電圧は、上記補正された目標放電エネルギに基づき算出される。 <Other embodiments>
In another embodiment of the present invention, when calculating the target discharge energy, not only the intake pressure but also other parameters related to the pressure between the electrodes of the spark plug at the time of ignition (for example, the throttle opening degree) may be used. Good.
In another embodiment of the present invention, when calculating the target discharge energy, other parameters related to the air flow rate between the electrodes of the spark plug at the time of ignition may be used instead of the engine output speed.
In another embodiment of the present invention, the target discharge energy calculated based on the engine load may be corrected by another parameter representing the operating state of the engine. In this case, the required charging voltage is calculated based on the corrected target discharge energy.

前述の実施形態では、二次電流Ｉ２は、電流検出回路４１による検出値が目標二次電流Ｉ２^*に一致するように放電スイッチ５６が開閉駆動されることによりフィードバック制御されていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、二次電流Ｉ２は、電流検出回路からのフィードバック値によらず例えばマップ等から設定された駆動信号により放電スイッチ５６が開閉駆動されることにより制御されてもよい。 In the above-described embodiment, the secondary current I2 is feedback-controlled by opening and closing the discharge switch 56 so that the value detected by the current detection circuit 41 matches the target secondary current I2 ^* . On the other hand, in another embodiment of the present invention, the secondary current I2 is controlled by opening and closing the discharge switch 56 by a drive signal set from, for example, a map or the like regardless of the feedback value from the current detection circuit. May be.

前述の実施形態では、１つの点火プラグ３１に対応してイグニッションコイル３２と点火スイッチ４０とが１つだけ設けられ、エネルギ投入部４２は、点火スイッチ４０のＯＦＦにより発生する放電中に電気エネルギを重畳的に投入することにより放電を継続させていた。これに対し、本発明の他の実施形態では、１つの点火プラグに対応してイグニッションコイルと点火スイッチとが２つずつ設けられ、エネルギ投入部は、一方の点火スイッチのＯＦＦにより発生する放電が途絶えたあとに一方のイグニッションコイルを介して点火プラグに電気エネルギを投入することにより放電を発生させてもよい。また、エネルギ投入部は、他方の点火スイッチのＯＦＦにより発生する放電が途絶えたあとに他方のイグニッションコイルを介して点火プラグに電気エネルギを投入することにより放電を発生させてもよい。そして、上記放電を連続させることによって、放電を継続させてもよい。また、本発明の他の実施形態では、１つの点火プラグに対応してイグニッションコイルと点火スイッチとが２つずつ設けられ、一方の点火スイッチのＯＦＦにより発生する放電と、他方の点火スイッチのＯＦＦにより発生する放電とを連続させることによって、放電を継続させてもよい。このような形態の場合、他方の点火スイッチは「エネルギ投入部」として機能する。 In the above-described embodiment, only one ignition coil 32 and one ignition switch 40 are provided corresponding to one ignition plug 31, and the energy input unit 42 supplies electric energy during discharge generated by turning off the ignition switch 40. The discharge was continued by superimposing it. On the other hand, in another embodiment of the present invention, two ignition coils and two ignition switches are provided corresponding to one spark plug, and the energy input unit is charged with a discharge generated when one of the ignition switches is turned off. Discharge may be generated by supplying electric energy to the spark plug via one ignition coil after the interruption. The energy input unit may generate electric discharge by supplying electric energy to the spark plug via the other ignition coil after the discharge generated by turning off the other ignition switch is interrupted. And you may continue discharge by making the said discharge continuous. Further, in another embodiment of the present invention, two ignition coils and two ignition switches are provided corresponding to one ignition plug, the discharge generated when one ignition switch is turned off, and the other ignition switch being turned off. The discharge may be continued by continuing the discharge generated by. In such a configuration, the other ignition switch functions as an “energy input unit”.

本発明の他の実施形態では、点火回路ユニットは、電子制御ユニットを収容するハウジング内に収容されるか、あるいはイグニッションコイルを収容するハウジング内に収容されてもよい。
本発明の他の実施形態では、点火スイッチおよびエネルギ投入部は、別々のハウジング内に収容されてもよい。例えば、イグニッションコイルを収容するハウジング内に点火スイッチが収容され、また、電子制御ユニットを収容するハウジング内にエネルギ投入部が収容されてもよい。 In other embodiments of the present invention, the ignition circuit unit may be housed in a housing that houses the electronic control unit, or may be housed in a housing that houses the ignition coil.
In other embodiments of the present invention, the ignition switch and the energy input may be housed in separate housings. For example, the ignition switch may be housed in a housing that houses the ignition coil, and the energy input unit may be housed in the housing that houses the electronic control unit.

本発明の他の実施形態では、点火スイッチは、ＩＧＢＴではなく他のトランジスタから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、充電スイッチは、例えばＩＧＢＴ等の他のトランジスタから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、放電スイッチは、例えばＩＧＢＴ等の他のトランジスタから構成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、直流電源は、バッテリに限らず、例えば交流電源をスイッチングレギュレータ等によって安定化した直流安定化電源、または、バッテリ電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ等によって昇圧したもの等から構成されてもよい。 In another embodiment of the present invention, the ignition switch may be composed of another transistor instead of the IGBT.
In other embodiments of the present invention, the charge switch may be composed of other transistors such as IGBTs.
In other embodiments of the present invention, the discharge switch may be composed of other transistors such as IGBTs.
In another embodiment of the present invention, the direct current power source is not limited to a battery, for example, a direct current stabilized power source in which an alternating current power source is stabilized by a switching regulator or the like, or a battery voltage boosted by a DC-DC converter or the like. It may be configured.

前述の実施形態では、電子制御ユニット３４は、スロットル弁１４、インジェクタ１６、可変バルブ機構２５、点火スイッチ４０およびエネルギ投入部４２を駆動する手段を一括して有していた。これに対し、本発明の他の実施形態では、点火スイッチおよびエネルギ投入部を駆動する手段、すなわち点火スイッチ制御部およびエネルギ制御部は、スロットル弁、インジェクタ、可変バルブ機構を駆動する手段とは別のユニットに設けられてもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 In the above-described embodiment, the electronic control unit 34 collectively has means for driving the throttle valve 14, the injector 16, the variable valve mechanism 25, the ignition switch 40, and the energy input unit 42. On the other hand, in another embodiment of the present invention, the means for driving the ignition switch and the energy input unit, that is, the ignition switch control unit and the energy control unit are different from the means for driving the throttle valve, the injector, and the variable valve mechanism. The unit may be provided.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

５・・・点火制御装置
１３・・・エンジン（内燃機関）
１７・・・燃焼室
２２・・・吸気弁
３０・・・点火装置
３１・・・点火プラグ
３２・・・イグニッションコイル
４０・・・点火スイッチ
４２・・・エネルギ投入部
４３・・・一次巻線
４４・・・二次巻線
４６・・・直流電源（電源）
７２・・・エネルギ設定部（エネルギ設定手段）
７３・・・充電電圧設定部（充電電圧設定手段）
７４・・・エネルギ制御部（充電電圧制御手段） 5 ... Ignition control device 13 ... Engine (internal combustion engine)
17 ... Combustion chamber 22 ... Intake valve 30 ... Ignition device 31 ... Ignition plug 32 ... Ignition coil 40 ... Ignition switch 42 ... Energy input part 43 ... Primary winding 44: Secondary winding 46: DC power supply
72 ... Energy setting section (energy setting means)
73 ... Charging voltage setting section (charging voltage setting means)
74 ... Energy control unit (charging voltage control means)

Claims

内燃機関（１３）の燃焼室（１７）の混合気に点火する点火装置（３０）を構成し、イグニッションコイル（３２）の一次巻線（４３）の通電および遮断によって二次巻線（４４）に高電圧を発生させ、当該二次巻線に接続する点火プラグ（３１）で放電を発生させる点火制御装置（５）であって、
電源と前記一次巻線との間の電流経路の導通および遮断を切り替え可能であり、前記電流経路を遮断することにより前記二次巻線に高電圧を発生させる点火スイッチ（４０）と、
前記点火スイッチの遮断に先立ち前記電源の電圧を昇圧して充電可能であり、前記一次巻線に接続され、前記点火プラグに電気エネルギを重畳的に投入することにより、前記点火スイッチの遮断により前記点火プラグで発生する放電を継続可能なエネルギ投入部（４２）と、
前記点火プラグの点火タイミングの間隔を点火周期とし、１点火周期で前記エネルギ投入部が投入する電気エネルギを放電エネルギ（Ｗｃ）とすると、前記内燃機関の運転状態に基づき、次の点火周期の放電エネルギの目標値である目標放電エネルギ（Ｗｃ^*）を設定するエネルギ設定手段（７２）と、
前記目標放電エネルギに基づき、次の点火周期で必要な前記エネルギ投入部の充電電圧である必要充電電圧（Ｖｄｃ^*）を設定する充電電圧設定手段（７３）と、
前記エネルギ投入部の充電電圧（Ｖｄｃ）が前記必要充電電圧となるように前記エネルギ投入部に充電を指令する充電電圧制御手段（７４）と、
を備えることを特徴とする点火制御装置。 The ignition device (30) for igniting the air-fuel mixture in the combustion chamber (17) of the internal combustion engine (13) is configured, and the secondary winding (44) is energized and cut off by the primary winding (43) of the ignition coil (32). An ignition control device (5) for generating a high voltage at a spark plug and generating a discharge with a spark plug (31) connected to the secondary winding,
An ignition switch (40) capable of switching between conduction and interruption of a current path between a power source and the primary winding, and generating a high voltage in the secondary winding by interrupting the current path;
Prior to shutting off the ignition switch, the voltage of the power source can be boosted and charged , connected to the primary winding, and by superimposing electric energy on the spark plug, An energy input unit (42) capable of continuing discharge generated by the spark plug;
When the ignition timing interval of the spark plug is an ignition cycle and the electric energy input by the energy input unit in one ignition cycle is discharge energy (Wc), the discharge of the next ignition cycle is performed based on the operating state of the internal combustion engine. Energy setting means (72) for setting target discharge energy (Wc ^* ) which is a target value of energy;
A charging voltage setting means (73) for setting a required charging voltage (Vdc ^* ) that is a charging voltage of the energy input section required in the next ignition cycle based on the target discharge energy;
Charging voltage control means (74) for instructing charging to the energy input unit so that the charging voltage (Vdc) of the energy input unit becomes the required charging voltage;
An ignition control device comprising:

前記エネルギ設定手段は、前記内燃機関の負荷が小さいほど前記目標放電エネルギを小さく設定し、
前記充電電圧設定手段は、前記目標放電エネルギが小さいほど前記必要充電電圧を小さく設定することを特徴とする請求項１に記載の点火制御装置。 The energy setting means sets the target discharge energy to be smaller as the load on the internal combustion engine is smaller,
The ignition control device according to claim 1, wherein the charging voltage setting unit sets the required charging voltage to be smaller as the target discharge energy is smaller.

１つの前記点火プラグに対応して前記イグニッションコイルは１つだけ設けられ、
前記点火スイッチは、前記点火プラグの点火タイミングに合わせて前記電流経路を遮断することにより前記点火プラグに放電を発生させ、
前記エネルギ投入部は、前記点火スイッチの遮断による放電の発生中に前記点火プラグに電気エネルギを重畳的に投入することにより放電を継続させることを特徴とする請求項１または２に記載の点火制御装置。 Only one ignition coil is provided corresponding to one spark plug,
The ignition switch generates a discharge in the spark plug by interrupting the current path in accordance with the ignition timing of the spark plug,
3. The ignition control according to claim 1, wherein the energy input unit continues the discharge by superimposing electric energy to the spark plug during the generation of the discharge due to the interruption of the ignition switch. 4. apparatus.