特許 6239387 内燃機関の点火装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6239387

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】内燃機関の点火装置

(51)【国際特許分類】

   F02P 15/00 20060101AFI20171120BHJP

   F02P 3/00 20060101ALI20171120BHJP

   H01F 38/12 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   F02P15/00 303B

   F02P3/00 H

   H01F38/12 A

   H01F38/12 C

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-1442(P2014-1442)

(22)【出願日】2014年1月8日

(65)【公開番号】特開2015-129464(P2015-129464A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2016年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105119

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 孝治

(74)【代理人】

【識別番号】100095566

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 友雄

(74)【代理人】

【識別番号】100187805

【弁理士】

【氏名又は名称】毛利 弘人

(72)【発明者】

【氏名】倉橋 真

(72)【発明者】

【氏名】木村 範孝

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３１０１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５１−１５００２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０２１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０８３８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３５５９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｐ １／００− ３／１２、 ７／００−１７／１２

Ｈ０１Ｆ １７／００−２７／０８、２７／２３、２７／２８−２７／２９、

２７／３６、２７／４２−３８／１２、３８／１６、３８／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

点火プラグと、該点火プラグに火花放電を発生させるための駆動回路と、前記駆動回路に供給する点火信号を出力する制御手段とを備える、内燃機関の点火装置において、
前記駆動回路は、一次コイル及び二次コイルを鉄心に巻回することによって構成されるコイル対を、１つの点火プラグに対応して２つ以上備え、
前記制御手段は、前記複数のコイル対に含まれる複数の一次コイルの通電期間の一部または全部が重複する多重点火が実施されるように、前記複数の一次コイルに供給する前記点火信号を生成し、
前記鉄心は、前記複数のコイル対が巻回された巻回部と、前記複数の一次コイルに通電することによって発生する磁束が重複して通る共用部とを有し、前記共用部の断面積は、前記巻回部の断面積より大きくなるように構成されており、
前記制御手段は、前記複数の一次コイルへの通電期間の一部が予め設定された重複度合で重複するように前記点火信号を生成し、
前記巻回部の断面積に対する前記共用部の断面積の比率は、前記重複度合に応じて前記共用部を通る磁束の飽和を回避しうる最小の値に設定され、前記重複度合は前記火花放電の放電電流の短時間の遮断が発生しない範囲の最小値に設定されることを特徴とする内燃機関の点火装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の点火装置に関し、特に１つ点火プラグを駆動する駆動回路に複数のコイル対を設け、高圧の二次電圧を比較的短い時間間隔で発生させる多重点火を行う点火装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、１つ点火プラグを駆動する駆動回路が、１つの鉄心に巻回された２つのコイル対を備え、多重点火を行う点火装置が示されている。この点火装置においては、２つの一次コイルの通電を交互に行うこと、あるいは２つの一次コイルの通電期間を極短時間重複させることによって多重点火が行われる。２つのコイル対が巻回される鉄心は、２つのコイル対がそれぞれ巻回される２つの巻回部と、巻回部以外の部分であって、２つの一次コイルに通電することによって発生する磁束が重複して通る共用部とを含むように構成される。２つのコイル対を１つの鉄心を用いて構成することにより、駆動回路を小型化することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３１０１７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記駆動回路において、２つのコイル対の一次コイルの通電を交互に行う場合には、鉄心の共用部を通る磁束の飽和は発生しないが、放電を確実に継続させるために２つの一次コイルの通電期間を重複させる場合には、共用部において磁束の飽和が発生し、駆動回路のエネルギ効率が低下するおそれがある。

【0005】

図９は、鉄心の磁化曲線の一例を示す図であり、磁化力Ｈが大きくなると、鉄心を通る磁束密度Ｂが飽和する磁束飽和領域ＲＳＴが存在し、磁束飽和領域ＲＳＴでは一次コイルの電流を増加させて磁化力Ｈを増加させても磁束密度Ｂは増加しないため、鉄心に蓄えられる磁気エネルギは増加しない。特許文献１に示された装置では、共用部の鉄心の断面積について特に考慮されていないため、上記したように磁束飽和が発生して駆動回路のエネルギ効率が低下するおそれがある。

【0006】

本発明はこの点に着目してなされたものであり、多重点火を行う点火装置において、複数のコイル対が巻回される鉄心における磁束飽和の発生を抑制し、エネルギ効率の低下を回避または抑制することができる点火装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、点火プラグ（１）と、該点火プラグ（１）に火花放電を発生させるための駆動回路（２）と、前記駆動回路（２）に供給する点火信号を出力する制御手段（３）とを備える、内燃機関の点火装置において、前記駆動回路（２）は、一次コイル及び二次コイルを鉄心（１０）に巻回することによって構成されるコイル対（１１，１２）を、１つの点火プラグ（１）に対応して２つ以上備え、前記制御手段（３）は、前記複数のコイル対（１１，１２）に含まれる複数の一次コイル（１１ａ，１２ａ）の通電期間（ＴＯＮ）の一部または全部が重複する多重点火が実施されるように、前記複数の一次コイル（１１ａ，１２ａ）に供給する前記点火信号（ＳＩ１，ＳＩ２）を生成し、前記鉄心（１０）は、前記複数のコイル対（１１，１２）が巻回された巻回部（１０ａ，１０ｂ）と、前記複数の一次コイル（１１ａ，１２ａ）に通電することによって発生する磁束が重複して通る共用部（１０ｃ）とを有し、前記共用部の断面積（ＡＣＭＮ）は、前記巻回部の断面積（ＡＷＮＤ）より大きくなるように構成されており、前記制御手段は、前記複数の一次コイル（１１ａ，１２ａ）への通電期間（ＴＯＮ）の一部が予め設定された重複度合（ＲＴＯＶＬ）で重複するように前記点火信号を生成し、前記巻回部の断面積（ＡＷＮＤ）に対する前記共用部の断面積（ＡＣＭＮ）の比率は、前記重複度合（ＲＴＯＶＬ）に応じて前記共用部を通る磁束の飽和を回避しうる最小の値に設定され、前記重複度合（ＲＴＯＶＬ）は前記火花放電の放電電流の短時間の遮断（吹き消え）が発生しない範囲の最小値（ＴＯＶＬＴＨ）に設定されることを特徴とする。

【0008】

この構成によれば、複数の一次コイルの通電期間の一部または全部が重複する多重点火が実施されるように、複数の一次コイルに供給する点火信号が生成され、複数の一次コイルの通電期間が重複することによって、発生する磁束が重複して通る共用部の断面積は、各コイル対が巻回された巻回部の断面積より大きくなるように構成される。したがって、複数の一次コイルの通電期間が重複しても、共用部における磁束飽和の発生が抑制され、駆動回路のエネルギ効率の低下を回避または抑制することができる。また、複数の一次コイルへの通電期間の一部が予め設定された重複度合で重複するように点火信号が生成され、巻回部の断面積に対する共用部の断面積の比率は、重複度合に応じて共用部を通る磁束の飽和を回避しうる最小の値に設定され、重複度合は火花放電の放電電流の短時間の遮断（吹き消え）が発生しない範囲の最小値に設定される。重複度合が増加するほど、共用部を通る磁束の密度が増加し、共用部の断面積を大きくする必要があるが、重複度合を、吹き消えを回避得る最小値に設定することによって、吹き消えを回避しかつ磁束飽和が発生しない範囲で、共用部の断面積を大きくし過ぎることなく適切に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の点火装置要部の構成を示す図である。

【図2】点火装置に含まれる２つのコイル対及び鉄心の構成を説明するための図である。

【図3】２つのコイル対によって発生する磁束を説明するための図である。

【図4】駆動回路（２）に供給される点火信号（ＳＩ１，ＳＩ２）、駆動回路各部の電流（ＩＣ１ａ，ＩＣ１ｂ等）、及び放電電流（ＩＳＰ）の推移を示すタイムチャートである（交互駆動モード）。

【図5】駆動回路（２）に供給される点火信号（ＳＩ１，ＳＩ２）、駆動回路各部の電流（ＩＣ１ａ，ＩＣ１ｂ等）、及び放電電流（ＩＳＰ）の推移を示すタイムチャートである（重複通電駆動モード）。

【図6】オフセット期間（ＴＯＦＳ）と、最小放電電流（ＩＳＰＭＮ）及び一次電流増加率（ＲＩＮＣ）との関係を説明するための図である。

【図7】図６に示す関係の変化を説明するための図である。

【図8】３つのコイル対に適用する鉄心（２０）の構成及びコイル対の配置を説明するための図である。

【図9】鉄心の磁化曲線（磁化力（Ｈ）と磁束密度（Ｂ）との関係）を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関の点火装置要部の構成を示す図であり、図２（ａ）は点火装置に含まれる２つのコイル対と、該コイル対が巻回された鉄心とを示す縦断面である。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線の断面図（鉄心１０のみ示す）である。

【0017】

内燃機関（図示せず）は例えば４気筒を有し、各気筒には点火プラグ１が装着されている。点火プラグ１に火花放電を発生させるための駆動回路２は、２つのコイル対１１，１２を備え、第１コイル対１１は、一次コイル１１ａ及び二次コイル１１ｂを鉄心１０に巻回することによって構成され、第２コイル対１２は、一次コイル１２ａ及び二次コイル１２ｂを鉄心１０に巻回することによって構成される。

【0018】

鉄心１０は、複数の薄い鉄板を積層した部材を隙間無く接触させることによって構成され、図２（ａ）に示すように、第１コイル対１１が巻回される第１巻回部（第１中心鉄心）１０ａと、第２コイル対１２が巻回される第２巻回部（第２中心鉄心）１０ａと、２つの一次コイル１１ａ，１２ａに通電することよって発生する磁束が重複して通る共用部（外周鉄心）１０ｃ、共用部１０ｃ以外の外周鉄心１０ｄとで構成される。第１巻回部１０ａと第２巻回部１０ｂの断面積ＡＷＮＤは互いに等しく、共用部１１ｃの断面積ＡＣＭＮは、図２（ｂ）に示す例では巻回部の断面積ＡＷＮＤの１．５倍程度に設定されている。図３は、一次コイル１１ａ，１２ａに通電することによって発生する磁束の流れを示す図であり、一次コイル１１ａの通電によって発生する磁束Φ１と、一次コイル１２ａの通電によって発生する磁束Φ２とがともに共用部１１ｃを通る。

【0019】

一次コイル１１ａ，１２ａの一端はバッテリ４の正極に接続され、他端はスイッチング素子としてのトランジスタＱ１，Ｑ２にコレクタに接続されている。トランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタはアースに接続され、ベースはそれぞれ電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３に接続されている。トランジスタＱ１，Ｑ２のベースには、ＥＣＵ３から点火信号ＳＩ１，ＳＩ２が供給され、トランジスタＱ１，Ｑ２のオンオフが制御される。

【0020】

点火プラグ１の一方の電極はアースに接続され、他方の電極はダイオードＤ１，Ｄ２を介して二次コイル１１ｂ，１２ｂの一端に接続されている。二次コイル１１ｂ，１２ｂの他端はアースに接続されている。

【0021】

点火信号ＳＩ１，ＳＩ２によってトランジスタＱ１，Ｑ２がオンすると、一次コイル１１ａ，１２ａに一次電流が供給される。トランジスタＱ１，Ｑ２がオフすると、二次コイル１１ｂ，１２ｂの両端に高電圧が発生し、点火プラグ１の電極間において火花放電が発生する。放電電流ＩＳＰは放電開始当初が最大で、時間経過に伴って徐々に減少する。

【0022】

図４は、第１コイル対１１の一次コイル１１ａの通電が終了すると同時に、第２コイル対１２の一次コイル１２ａの通電を開始するように点火信号ＳＩ１，ＳＩ２を生成する交互駆動モードにおける点火信号ＳＩ１，ＳＩ２、駆動回路各部の電流、及び放電電流ＩＳＰの推移を示すタイムチャートであり、上から順に第１及び第２点火信号ＳＩ１，ＳＩ２、一次コイル１１ａを流れる一次コイル電流ＩＣ１ａ、一次コイル１２ａを流れる一次コイル電流ＩＣ２ａ、一次コイル電流ＩＣ１ａ及びＩＣ２ａの合計である全一次コイル電流ＩＣａ（＝ＩＣ１ａ＋ＩＣ２ａ）、二次コイル１１ｂを流れる二次コイル電流ＩＣ１ｂ、二次コイル１２ｂを流れる二次コイル電流ＩＣ２ｂ、及び放電電流ＩＳＰの推移を示す。なお図４には、時刻ｔ２において放電電流ＩＳＰがほぼ「０」まで低下する例が示されている。図４及び後述する図５において放電電流ＩＳＰは負値で（「０」の状態から下方向に増加するように）示されているが、本明細書の説明は、放電電流値の大小関係あるいは増加／減少については、絶対値に着目した記載としている。

【0023】

時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間において第１点火信号ＳＩ１が供給され、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間において第２点火信号ＳＩ２が供給され、一次コイル電流ＩＣ１ａ及びＩＣ２ａが図示のように流れる。したがって、全一次コイル電流ＩＣａの最大値は、一次コイル電流ＩＣ１ａまたはＩＣ２ａの最大値と同一であり、鉄心１０の共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮが巻回部の断面積ＡＷＮＤと同一であっても、共用部１０ｃにおいて磁束の飽和は発生しない。

【0024】

しかし、このような点火プラグの交互駆動モードでは、時刻ｔ２において放電電流ＩＳＰがほぼ「０」なって放電電流ＩＳＰの短時間の遮断（以下「吹き消え」という）が発生する可能性が高い。吹き消えが発生すると点火プラグ電極の摩耗が促進されるという問題があるため、吹き消えを確実に防止することが必要である。

【0025】

そこで本実施形態では、２つの一次コイルの通電期間を期間ＴＯＶＬ（以下「重複期間ＴＯＶＬ」という）だけ重複させる駆動モード（以下「重複通電駆動モード」という）を採用し、吹き消えを確実に防止するようにしている。

【0026】

図５は重複通電駆動モードにおける点火信号ＳＩ１，ＳＩ２、駆動回路各部の電流、及び放電電流ＩＳＰの推移を図４と同様に示すタイムチャートである。

【0027】

図５に示す動作例では、時刻ｔ１０からｔ１２までの通電期間ＴＯＮにおいて、一次コイル１１ａの通電が行われ、時刻ｔ１１からｔ１３までの通電期間ＴＯＮにおいて、一次コイル１２ａの通電が行われる。すなわち、時刻ｔ１１からｔ１２までが重複期間ＴＯＶＬである。なお、以下の説明では通電期間ＴＯＮから重複期間ＴＯＶＬを減算した期間、すなわち時刻ｔ１０からｔ１１までの期間をオフセット期間ＴＯＦＳという。

【0028】

重複通電駆動モードでは、２つの一次コイル１１ａ，１２ａの通電期間が一部重複するため、全一次コイル電流ＩＣａの最大値ＩＣａＭＸは、一次コイル電流ＩＣ１ａ，ＩＣ２ａの最大値より大きくなる。したがって、共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮが巻回部の断面積ＡＷＮＤと同一であると、共用部１０ｃにおいて磁束の飽和が発生する可能性がある。本実施形態では、共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮを巻回部断面積ＡＷＮＤの１．５程度に設定しているため、磁束飽和が発生することを確実に防止し、エネルギ効率の低下を回避することができる。

【0029】

また重複通電駆動モードでは、２回目の放電開始直前の放電電流値に相当する最小放電電流ＩＳＰＭＮ（図５のＩＳＰ参照）は比較的大きな値とすることができるため、吹き消えを確実に防止することができる。
なお、共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮは、余裕をもって大きくすれば磁束飽和を確実に防止できるが、装置の大型化・コスト増を招く弊害がある。そこで、磁束飽和が発生しない範囲で最小の断面積ＡＣＭＮに設定することが望まれる。

【0030】

次に重複通電駆動モードを採用する場合において、吹き消えを確実に防止できるオフセット期間ＴＯＦＳの設定手法（換言すれば重複期間ＴＯＶＬの設定手法）、及び共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮの設定手法について検討する。

【0031】

図６（ａ）は、図５に示した全一次コイル電流ＩＣａ及び放電電流ＩＳＰの推移を示しており、最小放電電流ＩＳＰＭＮと、オフセット期間ＴＯＦＳとの関係は、図６（ｂ）に実線で示すようになる。同図の破線は、全一次コイル電流ＩＣａの増加率ＲＩＮＣと、オフセット期間ＴＯＦＳとの関係を示す。

【0032】

図６（ｂ）に示すように、オフセット期間ＴＯＦＳが「０」（すなわちＴＯＶＬ＝ＴＯＮである）ときは、時刻ｔ１２とｔ１３とが一致するため、最小放電電流ＩＳＰＭＮは、一次コイル１１ａの通電を終了することによる放電電流の最大値ＩＳＰＭＸ（例えば５０〜１００ｍＡ程度）と等しくなり、オフセット期間ＴＯＦＳが増加するほど、最小放電電流ＩＳＰＭＮが減少し、オフセット期間ＴＯＦＳが１つのコイル対の通電によって発生する放電の継続期間（以下「放電期間」という）ＴＳＰと等しくなると、最小放電電流ＩＳＰＭＮは「０」となる。

【0033】

また増加率ＲＩＮＣはオフセット期間ＴＦＳが「０」であるとき、すなわち通電期間ＴＯＮが重複期間ＴＯＶＬと等しいとき、１００％（２倍）となり、オフセット期間ＴＦＳが通電期間ＴＯＮと等しいとき、すなわち通電期間ＴＯＮが重複しないとき、０％となる。

【0034】

図６（ｂ）に示すＩＳＰＴＨは、吹き消えが全く発生しない放電電流の最小値（例えば３０ｍＡ程度である）を示し、以下「吹き消え閾値ＩＳＰＴＨ」という。最小放電電流ＩＳＰＭＮが吹き消え閾値ＩＳＰＴＨ以上であれば、吹き消えを確実に防止できる。よって、吹き消えを確実に防止できる最大のオフセット期間ＴＯＦＳは、同図に示すＴＯＦＳＴＨであり、以下「吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨ」という。オフセット期間ＴＯＦＳが減少するほど、増加率ＲＩＮＣが増加するため、オフセット期間ＴＯＦＳを吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨに設定することにより、吹き消えが発生しない範囲で増加率ＲＩＮＣを最小とすることができ、したがって共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮを吹き消えを確実に防止できる範囲で最小とすることができる。なお、オフセット期間ＴＯＦＳを吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨに設定することは、重複期間ＴＯＶＬ（＝ＴＯＮ−ＴＯＦＳ）を吹き消えが発生しない範囲で最小の重複期間ＴＯＶＬＴＨに設定することに相当する。

【0035】

図６（ｂ）において、オフセット期間ＴＯＦＳが吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨであるときの増加率ＲＩＮＣＴＨ（以下「吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨ」という）は約５０％であり、この場合、共用部断面積ＡＣＭＮは巻回部断面積ＡＷＮＤの１．５倍程度に設定することで、磁束飽和を回避することができる。

【0036】

図７は、最小放電電流ＩＳＰＭＮの最大値ＩＳＰＭＸ、放電期間ＴＳＰ、及び通電期間ＴＯＮに依存して、吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨが大きく変化し、その結果吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨが大きく変化することを説明するために示す図である。最大値ＩＳＰＭＸ、放電期間ＴＳＰ、及び通電期間ＴＯＮは、コイル対１１及び１２の仕様によって決まるパラメータである。

【0037】

図７（ａ）は、最大値ＩＳＰＭＸが比較的小さい５０ｍＡ程度であり、かつ放電期間ＴＳＰが通電期間ＴＯＮに比べて短い場合を示す。この場合には、吹き消え閾値ＩＳＰＴＨは変化しないため、吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨは相対的に短くなり、したがって吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨは９０％程度となる。よってこの場合には、共用部断面積ＡＣＭＮは巻回部断面積ＡＷＮＤの１．９倍程度に設定することで、磁束飽和を回避することができる。

【0038】

図７（ｂ）は、最大値ＩＳＰＭＸが比較的大きい１００ｍＡ程度であり、かつ放電期間ＴＳＰと通電期間ＴＯＮがほぼ等しい場合を示す。この場合には、吹き消え防止オフセット期間ＴＯＦＳＴＨは相対的に長くなり、したがって吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨは３０％程度となる。よってこの場合には、共用部断面積ＡＣＭＮは巻回部断面積ＡＷＮＤの１．３倍程度に設定することで、磁束飽和を回避することができる。

【0039】

図７（ａ）は、吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨがほぼ最大となる場合に対応し、図７（ｂ）は、吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨがほぼ最小となる場合に対応する。すなわち、最大値ＩＳＰＭＸと放電期間ＴＳＰの他の組み合わせに対応する吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨは、３０％から９０％の間の値となる。

【0040】

実際には、吹き消え閾値ＩＳＰＴＨは内燃機関の運転状態に依存して変化し、機関回転数が増加するほど、また機関負荷が増加するほど増加する傾向がある。したがって、最も条件が厳しい高回転高負荷状態において吹き消えが発生しないように設定される。また、吹き消え防止増加率ＲＩＮＣＴＨは、上述したように吹き消え閾値ＩＳＰＴＨだけでなく、放電電流の最大値ＩＳＰＭＸ及び放電期間ＴＳＰに依存して変化する。したがって、共用部断面積ＡＣＭＮと、巻回部断面積ＡＷＮＤとの面積比率は、吹き消え閾値ＩＳＰＴＨ、最大値ＩＳＰＭＸ、及び放電期間ＴＳＰの値に基づいて、１．３から１．９倍程度の範囲で、磁束飽和を回避し得る最小の値に設定することが望ましい。

【0041】

以上のように本実施形態では、２つコイル対１１，１２の一次コイル１１ａ，１２ａの通電期間ＴＯＮの一部が重複する多重点火が実施されるように、点火信号ＳＩ１，ＳＩ２が生成され、一次コイル１１ａ，１２ａに通電することによって発生する磁束が重複して通る鉄心１０の共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮは、コイル対１１，１２が巻回された巻回部１０ａ，１０ｂの断面積ＡＷＮＤの１．５倍程度として、磁束飽和が発生しないように構成されるので、２つの一次コイル１１ａ，１２ａの通電期間ＴＯＮを吹き消えが発生しないように重複させても、共用部１０ｃにおける磁束飽和の発生が回避され、駆動回路２のエネルギ効率の低下を回避することができる。

【0042】

また２つの一次コイル１１ａ，１２ａへの通電期間ＴＯＮの一部が重複するように点火信号ＳＩ１，ＳＩ２が生成され、共用部断面積ＡＣＭＮは、通電期間ＴＯＮの重複期間ＴＯＶＬに対応するオフセット期間ＴＯＦＳに応じて設定される。すなわち、通電期間ＴＯＮの重複期間ＴＯＶＬと、通電時間ＴＯＮとの比率ＲＴＯＶＬ（＝ＴＯＶＬ／ＴＯＮ）で定義される重複度合に対応する全一次コイル電流ＩＣａの増加率ＲＩＮＣに応じて、共用部断面積ＡＣＭＮが設定されるので、磁束飽和が発生しない範囲で大きくし過ぎることなく適切に設定することができる。また通電期間ＴＯＮの重複度合ＲＴＯＶＬを、上述したように吹き消え閾値ＩＳＰＴＨに応じて、吹き消え、すなわち放電電流の短時間の遮断が発生しないように設定することにより、吹き消えの発生を防止できる。
本実施形態では、ＥＣＵ３によって制御手段が構成される。

【0043】

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、２つの一次コイル１１ａ，１２ａへの通電期間ＴＯＮの一部が重複するようにしたが、全部が重複する駆動モードを含めるようにしてもよい。その場合には、鉄心１０の共用部１０ｃの断面積ＡＣＭＮは、巻回部１０ａ，１０ｂの断面積ＡＷＮＤの２倍に設定する。

【0044】

また上述した実施形態では、１つの点火プラグ１を駆動する駆動回路に２つのコイル対を備える例を示したが、３つ以上のコイル対を備えるようにしてもよい。図８は３つのコイル対を備える駆動回路に適用する鉄心２０の平面図（図８（ａ））、側面図（図８（ｂ））、及びコイル対が巻回される状態を説明するための断面図（図８（ｃ））を示す。

【0045】

鉄心２０は、コイル対が巻回される巻回部２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、これらの巻回部２０ａ，２０ｂ，２０ｃにそれぞれ巻回される３つの一次コイルに通電したときに発生する磁束が重複して通る共用部２０ｄとを備える。図８（ｃ）には、巻回部２０ａに巻回されたコイル対を構成する一次コイル２１ａ及び二次コイル２１ｂと、巻回部２０ｂに巻回されたコイル対を構成する一次コイル２２ａ及び二次コイル２２ｂとが示されている。

【0046】

３つの巻回部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの断面積ＡＷＮＤは等しく、３つの一次コイルの通電期間の一部または全部が重複するように３つの点火信号ＳＩ１〜ＳＩ３が生成される。通電期間の全部を重複させる駆動モードを含む駆動モードを採用する場合には、共用部２０ｄの断面積ＡＣＭＮは巻回部の断面積ＡＷＮＤの３倍に設定される。

【0047】

またコイル対の数Ｎは、２，３に限らず４以上としてもよく、１つの点火プラグを駆動する駆動回路にＮ個のコイル対を設けて、すべての一次コイルの通電期間を全部重複させる駆動モードを採用する場合には、共用部断面積ＡＣＭＮは巻回部断面積ＡＷＮＤのＮ倍に設定される。

【符号の説明】

【0048】

１ 点火プラグ
２ 駆動回路
３ 電子制御ユニット（制御手段）
４ バッテリ
１０ 鉄心
１０ａ，１０ｂ 巻回部
１０ｃ 共用部
１１，１２ コイル対
１１ａ，１２ａ 一次コイル
１１ｂ，１２ｂ 二次コイル
ＳＩ１，ＳＩ２ 点火信号
ＡＣＭＮ 共用部断面積
ＡＷＮＤ 巻回部断面積

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】