特許 6984028 車両用点火装置、点火制御装置及び、車両用点火装置の制御方法

(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】6984028

(24)【登録日】2021年11月26日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】車両用点火装置、点火制御装置及び、車両用点火装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02P 17/12 20060101AFI20211206BHJP

【ＦＩ】

   F02P17/00 N

   F02P17/00 F

【請求項の数】13

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-540960(P2020-540960)

(86)(22)【出願日】2018年9月7日

(86)【国際出願番号】JP2018033123

(87)【国際公開番号】WO2020049704

(87)【国際公開日】20200312

【審査請求日】2021年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137523

【弁理士】

【氏名又は名称】出口 智也

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(72)【発明者】

【氏名】小林 圭介

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−２４１９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６２６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１２６０７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０９−１００７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４２６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−００９４６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｐ １／００−３／１２、７／００−１７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、
一端が前記バッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、
一端が前記バッテリ端子に接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルとトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、
前記プラグ端子に接続された第１の電極、及び、固定電位に接続された第２の電極を有する点火プラグと、
一端が前記検出用端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された制御スイッチング素子と、
前記検出用端子の１次電圧又は前記検出用端子から前記制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、
前記制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、
前記検出部が検出した前記１次電圧の値及び／又は前記通電電流の値に基づいて、前記駆動部により前記制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
予め設定された検出期間において、前記検出部が検出した前記１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、前記検出部が検出した前記通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果とに基づいて、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断し、
前記電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、前記点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、前記制御スイッチング素子をオフさせて、前記点火プラグの点火を停止するものであり、
前記バッテリのバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づいて、前記閾値電圧及び／又は前記閾値電流を変化させる
ことを特徴とする車両用点火装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記検出期間において、検出した前記１次電圧が前記閾値電圧を超えている期間が予め設定された基準時間以上である場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断し、
一方、前記検出期間において、検出した前記１次電圧が前記閾値電圧を超えている期間が前記基準時間未満である場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記点火プラグの点火動作を開始してから予め設定された第１待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が予め設定された第１閾値電圧を超えている場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断し、
一方、前記第１待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が第１閾値電圧を超えていない場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記点火プラグの点火動作を開始してから前記第１待機時間より長い予め設定された第２待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が予め設定された第２閾値電圧を超えている場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断し、
一方、前記第１待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が前記第２閾値電圧を超えていない場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用点火装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記点火プラグの点火動作を開始してから予め設定された第３待機時間が経過したときに、検出した前記通電電流が予め設定された前記閾値電流を超えている場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断し、
一方、前記第３待機時間が経過したときに、検出した前記通電電流が前記閾値電流を超えていない場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項6】

前記点火プラグが正常に点火していない場合とは、２次側にオープン故障が発生している場合、前記点火プラグの前記第１の電極と前記第２の電極との間のギャップ幅が予め設定された値より大きい場合、前記第１の電極と前記第２の電極との間のギャップに異物が混入している場合、又は、前記バッテリのバッテリ電圧が低下している場合である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項7】

前記制御スイッチング素子は、
コレクタが前記検出用端子に接続され、エミッタが前記固定電位に接続され、ベース電流が前記駆動部により制御されるバイポーラトランジスタである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項8】

前記制御部により制御され、ユーザに提供するための所定の情報を表示する表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断した結果を、前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項9】

前記車両用点火装置は、
二輪車に積載され、前記制御部は、前記二輪車のエンジンの動作を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項10】

前記制御部は、
前記電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、前記点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、前記エンジンの燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタの動作を停止させる
ことを特徴とする請求項９に記載の車両用点火装置。

【請求項11】

前記バッテリの正極と前記バッテリ端子との間に接続され、ユーザによりオン／オフが制御されるメインスイッチをさらに備え、
前記メインスイッチがオンされると、前記制御部は、前記点火プラグの点火制御を開始する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用点火装置。

【請求項12】

バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルとトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、前記プラグ端子に接続された第１の電極、及び、固定電位に接続された第２の電極を有する点火プラグと、を備えた車両用点火装置に適用される点火制御装置であって、
一端が前記検出用端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された制御スイッチング素子と、
前記検出用端子の１次電圧又は前記検出用端子から前記制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、
前記制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、
前記検出部が検出した前記１次電圧の値及び／又は前記通電電流の値に基づいて、前記駆動部により前記制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
予め設定された検出期間において、前記検出部が検出した前記１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、前記検出部が検出した前記通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果とに基づいて、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断し、
前記電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、前記点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、前記制御スイッチング素子をオフさせて、前記点火プラグの点火を停止するものであり、
前記バッテリのバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づいて、前記閾値電圧及び／又は前記閾値電流を変化させる
ことを特徴とする点火制御装置。

【請求項13】

バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルとトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、前記プラグ端子に接続された第１の電極、及び、固定電位に接続された第２の電極を有する点火プラグと、一端が前記検出用端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された制御スイッチング素子と、前記検出用端子の１次電圧又は前記検出用端子から前記制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、前記制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、前記検出部が検出した前記１次電圧の値及び／又は前記通電電流の値に基づいて、前記駆動部により前記制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備えた車両用点火装置の制御方法であって、
前記制御部は、予め設定された検出期間において、前記検出部が検出した前記１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、前記検出部が検出した前記通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果とに基づいて、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断し、
前記電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、前記点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、前記制御スイッチング素子をオフさせて、前記点火プラグの点火を停止するものであり、
前記バッテリのバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づいて、前記閾値電圧及び／又は前記閾値電流を変化させる
ことを特徴とする車両用点火装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用点火装置、点火制御装置及び、車両用点火装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、二輪車のシステムにおいては、OBD2（On-board diagnostics 2）対応等により、点火装置の点火プラグが点火放電しているか判断する必要がある。

【0003】

例えば、エンジンの回転変動から点火放電しているか判断は可能である。この場合、低回転は判断可能だが、高回転では変動が少なく判断が難しい。

【0004】

一方、四輪車のシステムにおいてはコストの余裕があるため、点火装置の２次側を直接検出している（例えば、特開２００９−９２０３５、特開２０１５−２００２４６参照）。

【0005】

ここで、点火プラグの点火放電が正常に行われない場合、点火を制御するスイッチング素子には正常時よりも大きなエネルギーがかかるので、当該スイッチング素子が壊れてしまう可能性がある。

【0006】

そして、壊れないように大きなエネルギーがかかっても大丈夫な素子を選定すると、点火装置のコストアップに繋がる。

【0007】

そして、既述の二輪車のシステムにおいては、点火装置において火花放電が正常かを判断する場合、検出回路で電圧を読み込むことで点火装置の１次側が正常接続、断線、地絡、天絡の状態を判断している。

【0008】

このような従来技術で用いられる当該検出回路では、点火装置の２次側の状態は検出できておらず、制御上正常に動作していても、実際火花放電しているのかわからない問題がある。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明では、１次側の点火動作時の電圧値（電流値）及び印加時間から、正常に火花放電しているかを判断することが可能な車両用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】

【0010】

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用点火装置は、
バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、
一端が前記バッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、
一端が前記バッテリ端子に接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルとトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、
前記プラグ端子に接続された第１の電極、及び、固定電位に接続された第２の電極を有する点火プラグと、
一端が前記検出用端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された制御スイッチング素子と、
前記検出用端子の１次電圧又は前記検出用端子から前記制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、
前記制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、
前記検出部が検出した前記１次電圧の値及び／又は前記通電電流の値に基づいて、前記駆動部により前記制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
予め設定された検出期間において、前記検出部が検出した前記１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、前記検出部が検出した前記通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果とに基づいて、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断する
ことを特徴とする。

【0011】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、前記点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、前記制御スイッチング素子をオフさせて、前記点火プラグの点火を停止する
ことを特徴とする。

【0012】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記検出期間において、検出した前記１次電圧が前記閾値電圧を超えている期間が予め設定された基準時間以上である場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断し、
一方、前記検出期間において、検出した前記１次電圧が前記閾値電圧を超えている期間が前記基準時間未満である場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断する
ことを特徴とする。

【0013】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記点火プラグの点火動作を開始してから予め設定された第１待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が予め設定された第１閾値電圧を超えている場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断し、
一方、前記第１待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が第１閾値電圧を超えていない場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断する
ことを特徴とする。

【0014】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記点火プラグの点火動作を開始してから前記第１待機時間より長い予め設定された第２待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が予め設定された第２閾値電圧を超えている場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断し、
一方、前記第１待機時間が経過したときに、検出した前記１次電圧が前記第２閾値電圧を超えていない場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断する
ことを特徴とする。

【0015】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記点火プラグの点火動作を開始してから予め設定された第３待機時間が経過したときに、検出した前記通電電流が予め設定された前記閾値電流を超えている場合には、前記点火プラグが正常に点火していると判断し、
一方、前記第３待機時間が経過したときに、検出した前記通電電流が前記閾値電流を超えていない場合には、前記点火プラグが正常に点火していないと判断する
ことを特徴とする。

【0016】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記バッテリのバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づいて、前記閾値電圧及び／又は前記閾値電流を変化させる
ことを特徴とする。

【0017】

前記車両用点火装置において、
前記点火プラグが正常に点火していない場合とは、２次側にオープン故障が発生している場合、前記点火プラグの前記第１の電極と前記第２の電極との間のギャップ幅が予め設定された値より大きい場合、前記第１の電極と前記第２の電極との間のギャップに異物が混入している場合、前記バッテリのバッテリ電圧が低下している場合、又は1次側オープン・シュート故障が発生している場合である
ことを特徴とする。

【0018】

前記車両用点火装置において、
前記制御スイッチング素子は、
コレクタが前記検出用端子に接続され、エミッタが前記固定電位に接続され、ベース電流が前記駆動部により制御されるバイポーラトランジスタである
ことを特徴とする。

【0019】

前記車両用点火装置において、
前記制御部により制御され、ユーザに提供するための所定の情報を表示する表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断した結果を、前記表示部に表示させる
ことを特徴とする。

【0020】

前記車両用点火装置において、
前記車両用点火装置は、
二輪車に積載され、前記制御部は、前記二輪車のエンジンの動作を制御する
ことを特徴とする。

【0021】

前記車両用点火装置において、
前記制御部は、
前記電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、前記点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、前記エンジンの燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタの動作を停止させる
ことを特徴とする。

【0022】

前記車両用点火装置において、
前記バッテリの正極と前記バッテリ端子との間に接続され、ユーザによりオン／オフが制御されるメインスイッチをさらに備え、
前記メインスイッチがオンされると、前記制御部は、前記点火プラグの点火制御を開始する
ことを特徴とする。

【0023】

本発明の一態様に係る実施形態に従った点火制御装置は、
バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルとトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、前記プラグ端子に接続された第１の電極、及び、固定電位に接続された第２の電極を有する点火プラグと、を備えた車両用点火装置に適用される点火制御装置であって、
一端が前記検出用端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された制御スイッチング素子と、
前記検出用端子の１次電圧又は前記検出用端子から前記制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、
前記制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、
前記検出部が検出した前記１次電圧の値及び／又は前記通電電流の値に基づいて、前記駆動部により前記制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
予め設定された検出期間において、前記検出部が検出した前記１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、前記検出部が検出した前記通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果とに基づいて、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断する
ことを特徴とする。

【0024】

本発明の一態様に係る実施形態に従った車両用点火装置の制御方法は、
バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、一端が前記バッテリ端子に接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルとトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、前記プラグ端子に接続された第１の電極、及び、固定電位に接続された第２の電極を有する点火プラグと、一端が前記検出用端子に接続され、他端が前記固定電位に接続された制御スイッチング素子と、前記検出用端子の１次電圧又は前記検出用端子から前記制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、前記制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、前記検出部が検出した前記１次電圧の値及び／又は前記通電電流の値に基づいて、前記駆動部により前記制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備えた車両用点火装置の制御方法であって、
前記制御部は、予め設定された検出期間において、前記検出部が検出した前記１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、前記検出部が検出した前記通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果とに基づいて、前記点火プラグが正常に点火されているか否かを判断する
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0025】

本発明の一態様に係る点火装置は、バッテリから点火用電圧が供給されるバッテリ端子と、一端がバッテリ端子に接続され、他端が検出用端子に接続された一次側イグニッションコイルと、一端がバッテリ端子Ｔに接続され、他端がプラグ端子に接続され、一次側コイルＬ１とトランスを構成する二次側イグニッションコイルと、プラグ端子に接続された第１の電極（中心電極）、及び、固定電位（接地電位）に接続された第２の電極（接地電極）を有する点火プラグと、一端が検出用端子に接続され、他端が固定電位に接続された制御スイッチング素子と、検出用端子の１次電圧又は検出用端子から制御スイッチング素子に流れる通電電流を検出する検出部と、制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部と、検出部が検出した１次電圧の値及び／又は通電電流の値に基づいて、駆動部により制御スイッチング素子を制御する制御部と、を備える。

【0026】

そして、制御部は、予め設定された検出期間において、検出部が検出した１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、検出部が検出した通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果に基づいて、点火プラグが正常に点火されているか否かを判断する。

【0027】

すなわち、本発明の点火装置によれば、１次側の点火動作時の電圧値（電流値）及び印加時間から、正常に火花放電しているかを判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、実施例１に係る車両用点火装置１００の構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、通電電流が小さく、ギャップ幅が正常であり、正常点火している場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。

【図3】図３は、通電電流が大きく、ギャップ幅が正常であり、正常点火している場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。

【図4】図４は、通電電流が大きく、ギャップ幅が大きく、正常点火している場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。

【図5】図５は、通電電流が小さく、点火不良である場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。

【図6】図６は、図５の時間を長くした波形の一例を示す図である。

【図7】図７は、通電電流が大きく、点火不良である場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0030】

図１は、実施例１に係る車両用点火装置１００の構成の一例を示す図である。

【0031】

本実施例１に係る車両用点火装置１００は、二輪車（図示せず）に積載され、制御部ＣＮＴは、当該二輪車のエンジン（内燃機関）Ｅの動作を制御するようになっている。

【0032】

なお、この車両用点火装置１００は、四輪車（図示せず）に積載され、制御部ＣＮＴは、当該四輪車のエンジン（内燃機関）Ｅの動作を制御するようにしてもよい。

【0033】

この車両用点火装置１００は、例えば、図１に示すように、バッテリ端子ＴＢと、一次側イグニッションコイルＬ１と、二次側イグニッションコイルＬ２と、点火プラグＰと、インジェクタＥと、表示部Ａと、制御スイッチング素子ＣＳＷと、検出部Ｃと、駆動部Ｄと、メインスイッチＭＳＷと、制御部ＣＮＴと、を備える。

【0034】

なお、例えば、図１に示すように、制御スイッチング素子ＣＳＷ、検出部Ｃ、駆動部Ｄ、及び、制御部ＣＮＴは、点火制御部（点火制御装置）Ｘを構成する。

【0035】

そして、バッテリ端子ＴＢは、例えば、図１に示すように、直流電源であるバッテリＢから点火用電圧が供給されるようになっている。

【0036】

また、一次側イグニッションコイルＬ１は、例えば、図１に示すように、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端が検出用端子ＴＣに接続されている。

【0037】

また、二次側イグニッションコイルＬ２は、例えば、図１に示すように、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端がプラグ端子ＴＰに接続されている。

【0038】

この二次側イグニッションコイルＬ２は、一次側コイルＬ１とトランスＸを構成するようになっている。

【0039】

また、点火プラグＰは、例えば、図１に示すように、プラグ端子ＴＰに接続された第１の電極（中心電極）Ｐ１、及び、固定電位（接地電位）に接続された第２の電極（接地電極）Ｐ２を有する。

【0040】

また、メインスイッチＭＳＷは、例えば、図１に示すように、バッテリＢの正極とバッテリ端子ＴＢとの間に接続されている。このメインスイッチＭＳＷは、ユーザによりオン／オフが制御されるようになっている。

【0041】

例えば、後述のように、このメインスイッチＭＳＷがオンされると、制御部ＣＮＴは、バッテリＢから電力が供給されて、点火プラグＰの点火制御を開始するようになっている。一方、このメインスイッチＭＳＷがオフされると、制御部ＣＮＴは、バッテリＢからの電力の供給が停止されて、制御動作を停止するようになっている。

【0042】

また、表示部Ａは、制御部ＣＮＴにより制御され、ユーザに提供するための所定の情報を表示するようになっている。

【0043】

なお、後述のように、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断した結果を、当該表示部Ａに表示させるようになっている。

【0044】

また、制御スイッチング素子ＣＳＷは、例えば、図１に示すように、一端が検出用端子ＴＣに接続され、他端が固定電位（接地電位）に接続されている。

【0045】

この制御スイッチング素子ＣＳＷは、例えば、図１に示すように、コレクタが検出用端子ＴＣに接続され、エミッタが固定電位（接地電位）に接続され、ベース電流が駆動部Ｄにより制御されるＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを含む）である。

【0046】

また、検出部Ｃは、例えば、図１に示すように、検出用端子ＴＣの１次電圧、又は検出用端子ＴＣから制御スイッチング素子ＣＳＷに流れる通電電流を、検出するようになっている。

【0047】

また、駆動部Ｄは、制御スイッチング素子ＣＳＷに供給するベース電流を制御することにより、制御スイッチング素子ＣＳＷを駆動してオン又はオフに制御するようになっている。

【0048】

また、制御部ＣＮＴは、検出部Ｃが検出した１次電圧の値、及び／又は既述の通電電流の値に基づいて、駆動部Ｄにより制御スイッチング素子ＣＳＷを制御するようになっている。

【0049】

この制御部ＣＮＴは、予め設定された検出期間において、検出部Ｃが検出した１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、検出部Ｃが検出した通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断するようになっている。

【0050】

そして、制御部ＣＮＴは、例えば、既述の電圧比較結果及び／又は既述の電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火していないと判断した場合には、制御スイッチング素子ＣＳＷをオフさせて、点火プラグＰの点火を停止するようになっている。

【0051】

このように、車両用点火装置１００は、異常時に点火を止めるようになっている。

【0052】

なお、後述のように、通電電流又はバッテリ電圧も同時に監視して、通電電流又はバッテリ電圧の値に応じて、既述の閾値電圧及び／又は閾値電流の値を変更するようにしてもよい。これにより、異常検出（点火不良の検出）の精度を向上することができる。

【0053】

ここで、例えば、制御部ＣＮＴは、検出期間において、検出した１次電圧が閾値電圧を超えている期間が予め設定された基準時間以上である場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断するようにしてもよい。

【0054】

一方、制御部ＣＮＴは、当該検出期間において、検出した１次電圧が既述の閾値電圧を超えている期間が基準時間未満である場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断するようにしてもよい。

【0055】

また、例えば、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰの点火動作を開始してから予め設定された第１待機時間が経過したときに、検出した１次電圧が予め設定された第１閾値電圧（例えば、４００Ｖ）を超えている場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断するようにしてもよい。

【0056】

一方、制御部ＣＮＴは、当該第１待機時間が経過したときに、検出した１次電圧が第１閾値電圧を超えていない場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断するようにしてもよい。

【0057】

また、例えば、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰの点火動作を開始してから第１待機時間より長い予め設定された第２待機時間が経過したときに、検出した１次電圧が予め設定された第２閾値電圧（例えば、０Ｖ）を超えている場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断するようにしてもよい。

【0058】

一方、制御部ＣＮＴは、当該第１待機時間が経過したときに、検出した１次電圧が第２閾値電圧を超えていない場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断するようにしてもよい。

【0059】

また、例えば、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰの点火動作を開始してから予め設定された第３待機時間が経過したときに、検出した通電電流が予め設定された閾値電流を超えている場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断するようにしてもよい。

【0060】

一方、制御部ＣＮＴは、当該第３待機時間が経過したときに、検出した通電電流が既述の閾値電流を超えていない場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断するようにしてもよい。

【0061】

また、制御部ＣＮＴは、バッテリＢのバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づいて、既述の閾値電圧及び／又は既述の閾値電流を変化させるようにしてもよい。

【0062】

なお、点火プラグＰが正常に点火していない（点火不良である）場合とは、例えば、２次側にオープン故障が発生している場合、点火プラグＰの第１の電極Ｐ１と第２の電極Ｐ２との間のギャップ幅が予め設定された値より大きい場合、又は、第１の電極Ｐ１と第２の電極Ｐ２との間のギャップに異物（絶縁物）が混入している場合等である。

【0063】

なお、既述のように、メインスイッチＭＳＷがオンされると、この制御部ＣＮＴは、バッテリＢから電力が供給されて、点火プラグＰの点火制御を開始するようになっている。

【0064】

また、既述のように、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断した結果を、当該表示部Ａに表示させるようになっている。

【0065】

なお、制御部ＣＮＴは、電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火していないと判断した場合には、エンジンＥの燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタＦの動作を停止させるようになっている。

【0066】

以上のように、実施例１に係る車両用点火装置１００は、１次側の点火動作時の電圧値（電流値）及び印加時間から、正常に火花放電しているかを判断することができるようになっている。

【0067】

次に、以上のような構成を有する車両用点火装置１００の制御方法の一例について説明する。ここで、図２は、通電電流が小さく、ギャップ幅が正常であり、正常点火している場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。また、図３は、通電電流が大きく、ギャップ幅が正常であり、正常点火している場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。また、図４は、通電電流が大きく、ギャップ幅が大きく、正常点火している場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。また、図５は、通電電流が小さく、点火不良である場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。また、図６は、図５の時間を長くした波形の一例を示す図である。また、図７は、通電電流が大きく、点火不良である場合における、検出用端子ＴＣの１次電圧、検出用端子ＴＣに流れる通電電流、プラグ端子ＴＰの２次電圧の波形の一例を示す図である。

【0068】

なお、図２ないし図７において、時刻ｔ０は、制御部ＣＮＴが駆動部Ｄにより制御スイッチング素子ＣＳＷをオンして点火動作を開始した時刻である。

【0069】

また、図２ないし図７において、閾値電圧は、簡単のため、第１閾値電圧ＴＨ１と同じ値になっているが、当該閾値電圧は、第１閾値電圧ＴＨ１と異なる値に設定してもよい。

【0070】

なお、既述のように、点火プラグＰが正常に点火していない（点火不良である）場合とは、例えば、２次側にオープン故障が発生している場合、点火プラグＰの第１の電極Ｐ１と第２の電極Ｐ２との間のギャップ幅が予め設定された値より大きい場合、第１の電極Ｐ１と第２の電極Ｐ２との間のギャップに異物（絶縁物）が混入している場合、バッテリＢのバッテリ電圧が低下している場合、又は、1次側オープン・シュート故障が発生している場合等である。

【0071】

既述のように、制御部ＣＮＴは、検出部Ｃが検出した１次電圧の値、及び／又は通電電流の値に基づいて、駆動部Ｄにより制御スイッチング素子ＣＳＷを制御する。

【0072】

この制御部ＣＮＴは、予め設定された検出期間（例えば、時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、検出部Ｃが検出した１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、検出部Ｃが検出した通電電流の値と予め設定された閾値電流（図示せず）とを比較した電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断する。

【0073】

なお、制御部ＣＮＴは、バッテリＢのバッテリ電圧を取得し、取得したバッテリ電圧に基づいて、既述の閾値電圧及び／又は既述の閾値電流を変化させる。

【0074】

そして、制御部ＣＮＴは、例えば、既述の電圧比較結果及び／又は既述の電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火していないと判断した場合には、制御スイッチング素子ＣＳＷをオフさせて、点火プラグＰの点火を停止する。

【0075】

このように、車両用点火装置１００は、異常時に点火を止める。

【0076】

なお、既述のように、メインスイッチＭＳＷがオンされると、この制御部ＣＮＴは、バッテリＢから電力が供給されて、点火プラグＰの点火制御を開始する。

【0077】

また、既述のように、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断した結果を、当該表示部Ａに表示させる。

【0078】

なお、制御部ＣＮＴは、電圧比較結果及び／又は電流比較結果に基づいて、点火プラグが正常に点火していないと判断した場合には、エンジンＥの燃焼室内に燃料を噴射するインジェクタＦの動作を停止させる。

【0079】

ここで、例えば、制御部ＣＮＴは、該検出期間（例えば、時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、検出した１次電圧が閾値電圧を超えている期間が予め設定された基準時間以上である場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断する（図５、図６、図７）。

【0080】

一方、制御部ＣＮＴは、当該検出期間（例えば、時刻ｔ０〜時刻ｔ１）において、検出した１次電圧が既述の閾値電圧を超えている期間が基準時間未満である場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断する（図２、図３、図４）。

【0081】

また、例えば、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰの点火動作を開始してから予め設定された第１待機時間（例えば、３０μｓｅｃ）が経過したとき（例えば、時刻ｔ１）に、検出した１次電圧が予め設定された第１閾値電圧（例えば、４００Ｖ）ＴＨ１を超えている場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断する（図５、図６、図７）。

【0082】

一方、制御部ＣＮＴは、当該第１待機時間が経過したときに、検出した１次電圧が第１閾値電圧を超えていない場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断する（図２、図３、図４）。

【0083】

この場合、継続的な時間による判定でなく、電圧（“Ｈｉｇｈ”レベル/“Ｌｏｗ”レベル）で判定可能なので、車両用点火装置１００のハードウェアの構成の容易化を図ることができる。

【0084】

なお、制御部ＣＮＴは、当該第１待機時間を、例えば、通電電流（若しくはバッテリ電圧）の値に応じて変更するようにしてもよい。

【0085】

また、例えば、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰの点火動作を開始（時刻ｔ０）してから第１待機時間より長い予め設定された第２待機時間（例えば、８０μｓｅｃ）が経過したとき（例えば、時刻ｔ２）に、検出した１次電圧が予め設定された第２閾値電圧（例えば、０Ｖ）ＴＨ２を超えている場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断する（図２、図３、図４）。

【0086】

一方、制御部ＣＮＴは、当該第１待機時間が経過したときに、検出した１次電圧が第２閾値電圧を超えていない場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断する（図５、図６、図７）。

【0087】

この場合、検出した１次電圧が負であれば、点火プラグＰが正常に点火していないと判断する。点火不良時には、マイナス方向に電流が流れるので、このように検出可能である。

【0088】

なお、制御部ＣＮＴは、当該第２待機時間を、例えば、通電電流（若しくはバッテリ電圧）の値に応じて変更するようにしてもよい。

【0089】

また、例えば、制御部ＣＮＴは、点火プラグＰの点火動作を開始してから予め設定された第３待機時間（時刻ｔ３）が経過したときに、検出した通電電流が予め設定された閾値電流（例えば、０Ａ）ＴＨＸを超えている（正電流である）場合には、点火プラグＰが正常に点火していると判断する（図２）。

【0090】

一方、制御部ＣＮＴは、当該第３待機時間（時刻ｔ３）が経過したときに、検出した通電電流が既述の閾値電流を超えていない（負電流である）場合には、点火プラグＰが正常に点火していないと判断する（図５、図６）。

【0091】

このように、点火後、通電電流を確認することで、点火不良時には、マイナス方向に電流が流れるので、検出可能である。

【0092】

なお、制御部ＣＮＴは、当該第３待機時間を、例えば、通電電流（若しくはバッテリ電圧）の値に応じて変更するようにしてもよい。

【0093】

ここで、既述のように、車両用点火装置１００は、図１に示すように、バッテリＢから点火用電圧が供給されるバッテリ端子ＴＢと、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端が検出用端子ＴＣに接続された一次側イグニッションコイルＬ１と、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端がプラグ端子ＴＰに接続され、一次側コイルＬ１とトランスを構成する二次側イグニッションコイルＬ２と、プラグ端子ＴＰに接続された第１の電極（中心電極）Ｐ１、及び、固定電位（接地電位）に接続された第２の電極（接地電極）Ｐ２を有する点火プラグＰと、一端が検出用端子ＴＣに接続され、他端が固定電位に接続された制御スイッチング素子ＣＳＷと、検出用端子ＴＣの１次電圧又は検出用端子から制御スイッチング素子ＣＳＷに流れる通電電流を検出する検出部Ｃと、制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部Ｄと、検出部Ｃが検出した１次電圧の値及び／又は通電電流の値に基づいて、駆動部Ｄにより制御スイッチング素子ＣＳＷを制御する制御部ＣＮＴと、を備える。

【0094】

そして、制御部ＣＮＴは、予め設定された検出期間において、検出部Ｃが検出した１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、検出部Ｃが検出した通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断する。

【0095】

すなわち、実施例１に係る車両用点火装置１００によれば、１次側の点火動作時の電圧値（電流値）及び印加時間から、正常に火花放電しているかを判断することができる。

【実施例2】

【0096】

既述の実施例１では、制御スイッチング素子ＣＳＷが、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタである例（図１）について説明したが、他の半導体素子を適用するようにしてもよい。

【0097】

すなわち、この制御スイッチング素子ＣＳＷは、同様の機能を実施できるように、例えば、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ（IGBT：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを含む）、ＭＯＳＦＥＴや他の半導体素子で代替するようにしてもよい。

【0098】

なお、この実施例２におけるその他の車両用点火装置の構成は、実施例１と同様である。

【0099】

以上のように、本発明の一態様に係る点火装置は、バッテリＢから点火用電圧が供給されるバッテリ端子ＴＢと、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端が検出用端子ＴＣに接続された一次側イグニッションコイルＬ１と、一端がバッテリ端子ＴＢに接続され、他端がプラグ端子ＴＰに接続され、一次側コイルＬ１とトランスを構成する二次側イグニッションコイルＬ２と、プラグ端子ＴＰに接続された第１の電極（中心電極）Ｐ１、及び、固定電位（接地電位）に接続された第２の電極（接地電極）Ｐ２を有する点火プラグＰと、一端が検出用端子ＴＣに接続され、他端が固定電位に接続された制御スイッチング素子ＣＳＷと、検出用端子ＴＣの１次電圧又は検出用端子から制御スイッチング素子ＣＳＷに流れる通電電流を検出する検出部Ｃと、制御スイッチング素子を駆動してオン又はオフに制御する駆動部Ｄと、検出部Ｃが検出した１次電圧の値及び／又は通電電流の値に基づいて、駆動部Ｄにより制御スイッチング素子ＣＳＷを制御する制御部ＣＮＴと、を備える。

【0100】

そして、制御部ＣＮＴは、予め設定された検出期間において、検出部Ｃが検出した１次電圧の値と予め設定された閾値電圧とを比較した電圧比較結果、及び／又は、検出部Ｃが検出した通電電流の値と予め設定された閾値電流とを比較した電流比較結果に基づいて、点火プラグＰが正常に点火されているか否かを判断する。

【0101】

すなわち、本発明の点火装置によれば、１次側の点火動作時の電圧値（電流値）及び印加時間から、正常に火花放電しているかを判断することができる。

【0102】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0103】

１００ 車両用点火装置
ＴＢ バッテリ端子
Ｌ１ 一次側イグニッションコイル
Ｌ２ 二次側イグニッションコイル
Ｐ 点火プラグ
Ａ 表示部
ＣＳＷ 制御スイッチング素子
Ｃ 検出部
Ｄ 駆動部
ＭＳＷ メインスイッチ
ＣＮＴ 制御部
Ｅ エンジン
Ｆ インジェクタ
ＴＰ プラグ端子
Ｐ１ 第１の電極（中心電極）
Ｐ２ 第２の電極（接地電極）
Ｘ トランス
Ｂ バッテリ追記

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】