的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)11。在構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)11的主體部的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體Ila的內(nèi)部，形成有氣缸Ilb及水套11c。氣缸Ilb設(shè)置為，可往復(fù)地容納活塞12。水套Ilc是可供冷卻液(也稱為冷卻水)流通的空間，包圍氣缸Ilb的周圍。
[0053]在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體Ila的上部即缸頭，與氣缸Ilb可連通地形成有吸氣端口 13及排氣端口 14。此外，在缸頭設(shè)置有:吸氣閥15，用于控制吸氣端口 13和氣缸Ilb的連通狀態(tài)；排氣閥16，用于控制排氣端口 14和氣缸Ilb的連通狀態(tài)；以及閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17，用于使吸氣閥15及排氣閥16在規(guī)定的定時(shí)進(jìn)行開閉動(dòng)作。
[0054]進(jìn)而，在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體Ila安裝有噴射器18及火花塞19。在本實(shí)施方式中，噴射器18向氣缸Ilb內(nèi)直接噴射燃料?；鸹ㄈ?9在氣缸Ilb內(nèi)使燃料混合氣點(diǎn)火。
[0055]在發(fā)動(dòng)機(jī)11上連接著供排氣機(jī)構(gòu)20。在供排氣機(jī)構(gòu)20中設(shè)置有吸氣管21 (包括吸氣歧管21a和緩沖罐21b)、排氣管22、EGR通路23這3種氣體通路。
[0056]吸氣歧管21a與吸氣端口 13連接。緩沖罐21b配置在比吸氣歧管21a更靠吸氣流通方向的上流側(cè)。排氣管22與排氣端口 14連接。
[0057]EGR通路23通過將排氣管22和緩沖罐21b連接，能夠?qū)⑴懦龅脚艢夤?2的廢氣的一部分導(dǎo)入到吸氣中(EGR是Exhaust Gas Recirculat1n的簡稱)。在EGR通路23中設(shè)置有EGR控制閥24。EGR控制閥24能夠通過其開度來控制EGR率(廢氣在吸入到氣缸Ilb內(nèi)的燃燒前的氣體中的混入比例)。
[0058]在吸氣管21中的比緩沖罐21b更靠吸氣流通方向的上流側(cè)安裝有節(jié)流閥25。節(jié)流閥25的開度通過DC馬達(dá)等的節(jié)流閥促動(dòng)器26的動(dòng)作來控制。此外，在吸氣端口 13的附近設(shè)置有用于產(chǎn)生渦流或滾流的氣流控制閥27。
[0059]在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10中設(shè)置有點(diǎn)火控制裝置30。點(diǎn)火控制裝置30控制火花塞19的動(dòng)作(即，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)11中的點(diǎn)火控制)。該點(diǎn)火控制裝置30具備點(diǎn)火電路單元31和電子控制單元32。
[0060]點(diǎn)火電路單元31使火花塞19產(chǎn)生用于在氣缸Ilb內(nèi)的燃料混合氣中點(diǎn)火的火花放電。電子控制單元32是所謂的發(fā)動(dòng)機(jī)EQJ(EQJ是Electronic Control Unit的簡稱)，根據(jù)基于旋轉(zhuǎn)速度傳感器33等各種傳感器的輸出而取得的發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(以下簡稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)”)，控制包括噴射器18及點(diǎn)火電路單元31在內(nèi)的各部的動(dòng)作。
[0061]關(guān)于點(diǎn)火控制，電子控制單元32基于取得的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，生成及輸出點(diǎn)火信號(hào)IGt及能量投入期間信號(hào)IGw。該點(diǎn)火信號(hào)IGt及能量投入期間信號(hào)IGw規(guī)定與氣缸Ilb內(nèi)的氣體的狀態(tài)及需要的發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出(這些根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)而變化)相應(yīng)的、最佳的點(diǎn)火時(shí)期及放電電流(點(diǎn)火放電電流)。另外，這些信號(hào)已經(jīng)是公知或周知的，在本說明書中省略這些信號(hào)的詳細(xì)說明(根據(jù)需要，參照特開2002-168170號(hào)公報(bào)、特開2007-211631號(hào)公報(bào)等)。
[0062]旋轉(zhuǎn)速度傳感器33是用于檢測(取得)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度(也稱為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)Ne的傳感器。該旋轉(zhuǎn)速度傳感器33安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體Ila中，以產(chǎn)生與伴隨著活塞12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的未圖示的曲柄軸的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的脈沖狀的輸出。冷卻水溫傳感器34是用于檢測(取得)在水套Ilc內(nèi)流通的冷卻液的溫度即冷卻水溫Tw的傳感器，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體Ila上。
[0063]氣流計(jì)35是用于檢測(取得)吸入空氣量Ga (在吸氣管21內(nèi)流通而被導(dǎo)入至氣缸Ilb內(nèi)的吸入空氣的質(zhì)量流量)的傳感器。該氣流計(jì)35在吸氣管21中安裝在比節(jié)流閥25更靠吸氣流通方向的上流側(cè)。吸氣壓傳感器36是用于檢測(取得)吸氣管21內(nèi)的壓力的吸氣壓Pa的傳感器，安裝在緩沖罐21b中。
[0064]節(jié)流閥開度傳感器37是產(chǎn)生與節(jié)流閥25的開度(節(jié)流閥開度THA)對(duì)應(yīng)的輸出的傳感器，內(nèi)置在節(jié)流閥促動(dòng)器26中。踏板位置傳感器38產(chǎn)生與未圖示的油門的操作量(油門操作量ACCP)對(duì)應(yīng)的輸出。
[0065]<點(diǎn)火控制裝置的構(gòu)成>
[0066]參照?qǐng)D2，點(diǎn)火電路單元31具備:點(diǎn)火線圈311 (包括一次繞組311a及二次繞組311b)、直流電源312、第一開關(guān)元件313、第二開關(guān)元件314、第三開關(guān)元件315、能量蓄積線圈316、電容器317、二極管318a,318b及318c、驅(qū)動(dòng)電路319。
[0067]如上述那樣，點(diǎn)火線圈311具備一次繞組311a和二次繞組311b。該點(diǎn)火線圈311如周知的那樣，通過在一次繞組311a中流通的一次電流的增減來在二次繞組311b中產(chǎn)生二次電流。
[0068]在作為一次繞組311a的一端的高電壓側(cè)端子(也可以稱為非接地側(cè)端子)側(cè)，連接著直流電源312中的非接地側(cè)輸出端子(具體地說，+端子)。另一方面，作為一次繞組311a的另一端的低電壓側(cè)端子(也可以稱為接地側(cè)端子)側(cè)，經(jīng)由第一開關(guān)元件313與接地側(cè)連接。即，直流電源312在第一開關(guān)元件313接通時(shí)，通過一次繞組311a通過流通從高電壓側(cè)端子側(cè)朝向低電壓側(cè)端子側(cè)的方向的一次電流。
[0069]二次繞組311b中的高電壓側(cè)端子(也可以稱為非接地側(cè)端子)側(cè)，經(jīng)由二極管318a與一次繞組311a中的高電壓側(cè)端子側(cè)連接。該二極管318a禁止從一次繞組311a中的高電壓側(cè)端子側(cè)朝向二次繞組311b中的高電壓側(cè)端子側(cè)的方向的電流的流通，并且其陽極與二次繞組311b中的高電壓側(cè)端子側(cè)連接，以將二次電流(放電電流)規(guī)定為從火花塞19朝向二次繞組311b( S卩，圖中的電流12成為負(fù)的值)的方向。另一方面，二次繞組311b中的低電壓側(cè)端子(也可以稱為接地側(cè)端子)側(cè)與火花塞19連接。
[0070]第一開關(guān)元件313是作為MOS柵極構(gòu)造晶體管的IGBT (IGBT是Insulated GateBipolar Transistor的簡稱)，具有第一控制端子313G、第一電源側(cè)端子313C、第一接地側(cè)端子313E。該第一開關(guān)元件313基于輸入至第一控制端子313G的第一控制信號(hào)IGa，控制第一電源側(cè)端子313C和第一接地側(cè)端子313E之間的通電的通斷。在本實(shí)施方式中，第一電源側(cè)端子313C與一次繞組311a中的低電壓側(cè)端子側(cè)連接。此外，第一接地側(cè)端子313E與接地側(cè)連接。
[0071]第二開關(guān)元件314 是 MOSFET (M0SFET 是 Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor的簡稱)，具有第二控制端子314G、第二電源側(cè)端子314D、第二接地側(cè)端子314S。該第二開關(guān)元件314基于輸入至第二控制端子314G的第二控制信號(hào)IGb，控制第二電源側(cè)端子314D和第二接地側(cè)端子314S之間的通電的通斷。
[0072]在本實(shí)施方式中，第二接地側(cè)端子314S經(jīng)由二極管318b與一次繞組311a中的低電壓側(cè)端子側(cè)連接。該二極管318b的陽極與第二接地側(cè)端子314S連接，從而允許從第二開關(guān)元件314中的第二接地側(cè)端子314S朝向一次繞組311a中的低電壓側(cè)端子側(cè)的方向的電流的流通。
[0073]第三開關(guān)元件315是作為MOS柵極構(gòu)造晶體管的IGBT，具有第三控制端子315G、第三電源側(cè)端子315C、第三接地側(cè)端子315E。該第三開關(guān)元件315基于輸入至第三控制端子315G的第三控制信號(hào)IGc，控制第三電源側(cè)端子315C和第三接地側(cè)端子315E之間的通電的通斷。另外，第三開關(guān)元件315也可以使用晶閘管等IGBT以外的其他功率晶體管。
[0074]在本實(shí)施方式中，第三電源側(cè)端子315C經(jīng)由二極管318c與第二開關(guān)元件314中的第二電源側(cè)端子314D連接。二極管318c的陽極與第三電源側(cè)端子315C連接，從而允許從第三開關(guān)元件315中的第三電源側(cè)端子315C朝向第二開關(guān)元件314中的第二電源側(cè)端子314D的方向的電流的流通。此外，第三開關(guān)元件315中的第三接地側(cè)端子315E與接地側(cè)連接。
[0075]能量蓄積線圈316是通過第三開關(guān)元件315的接通而蓄積能量的電感器。該能量蓄積線圈316安裝在將直流電源312中的上述的非接地側(cè)輸出端子和第三開關(guān)元件315中的第三電源側(cè)端子315C連接的電力線上。
[0076]電容器317在接地側(cè)和直流電源312中的上述的非接地側(cè)輸出端子之間與能量蓄積線圈316串聯(lián)連接。S卩，電容器317相對(duì)于能量蓄積線圈316與第三開關(guān)元件315并列連接。該電容器317通過第三開關(guān)元件315的斷開而蓄積能量。
[0077]構(gòu)成本發(fā)明的“控制部”的驅(qū)動(dòng)電路319與電子控制單元32連接，以接收從電子控制單元32輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、點(diǎn)火信號(hào)IGt及能量投入期間信號(hào)IGw。此外，驅(qū)動(dòng)電路319與第一控制端子313G、第二控制端子314G及第三控制端子315G連接，以控制第一開關(guān)元件313、第二開關(guān)元件314、及第三開關(guān)元件315。該驅(qū)動(dòng)電路319基于接收的點(diǎn)火信號(hào)IGt及能量投入期間信號(hào)IGw，將第一控制信號(hào)IGa、第二控制信號(hào)IGb、及第三控制信號(hào)IGc分別輸入到第一控制端子313G、第二控制端子314G及第三控制端子315G。
[0078]具體地說，驅(qū)動(dòng)電路319控制各開關(guān)元件，通過在火花塞19的點(diǎn)火放電(通過第一開關(guān)元件313的斷開而開始)中從電容器317放出蓄積能量(通過第二開關(guān)元件314的接通而進(jìn)行)，從一次繞組311a中的低電壓側(cè)端子側(cè)向該一次繞組311a供給一次電流。特別是，在本實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)電路319控制第二開關(guān)元件314及第三開關(guān)元件315，使來自電容器317的蓄積能量的蓄積量或放出量能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)而可變。
[0079]<動(dòng)作說明>
[0080]以下說明本實(shí)施方式的構(gòu)成的動(dòng)作(作用和效果)。在圖3及圖4的時(shí)序圖中，“Vdc”表示電容器317的電壓，“II”表示一次電流，“12”表示二次電流，“P”表示從電容器317放出而對(duì)于一次繞組311a從其低電壓側(cè)端子側(cè)供給的能量(以下稱為“投入能量”)。
[0081]另外，在圖中，在一次電流“I I”及二次電流“12”的時(shí)序圖中，圖2中箭頭所示的方向?yàn)檎闹怠４送?，在投入能量P的時(shí)序圖中，示出了 I次點(diǎn)火定時(shí)中的、從供給開始(最初的第二控制信號(hào)IGb的上升沿)起的投入能量的累積值。此外，點(diǎn)火信號(hào)IGt、能量投入期間信號(hào)IGw、第一控制信號(hào)IGa、第二控制信號(hào)IGb及第三控制信號(hào)IGc，在圖中上方上升的狀態(tài)為“H”，下降的狀態(tài)為“L”。
[0082]電子控制單元32根據(jù)基于旋轉(zhuǎn)速度傳感器33等各種傳感器的輸出取得的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，控制包括噴射器18及點(diǎn)火電路單兀31在內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10的各部分的動(dòng)作。在此，詳細(xì)說明點(diǎn)火控制，電子控制單元32基于取得的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)，生成點(diǎn)火信號(hào)IGt及能量投入期間信號(hào)IGw。然后，電子控制單元32將生成的點(diǎn)火信號(hào)IGt及能量投入期間信號(hào)IGw和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)向驅(qū)動(dòng)電路319輸出。
[0083]驅(qū)動(dòng)電路319接收到從電子控制單元32輸出的點(diǎn)火信號(hào)IGt、能量投入期間信號(hào)IGw及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)后，基于這些信號(hào)，輸出用于控制第一開關(guān)元件313的通斷的第一控制信號(hào)IGa、用于控制第二開關(guān)元件314的通斷的第二控制信號(hào)IGb、以及用于控制第三開關(guān)元件315的通斷的第三控制信號(hào)IGc。
[0084]另外，在本實(shí)施方式中，第一控制信號(hào)IGa與點(diǎn)火信號(hào)IGt相同。因此，驅(qū)動(dòng)電路319將接收的點(diǎn)火信號(hào)IGt原樣向第一開關(guān)元件313中的第一控制端子313G輸出。
[0085]另一方面，第二控制信號(hào)IGb基于接收的能量投入期間信號(hào)IGw而生成。因此，驅(qū)動(dòng)電路319基于接收的能量投入期間信號(hào)IGw來生成第二控制信號(hào)IGb，并且將該第二控制信號(hào)IGb第二開關(guān)元件314中的第二控制端子314G輸出。另外，在本實(shí)施方式中，第二控制信號(hào)IGb是在能量投入期間信號(hào)IGw為H電平的期間反復(fù)輸出的、周期及接通占空比恒定(1:1)的矩形波脈沖狀的信號(hào)。
[0086]此外，第三控制信號(hào)IGc基于接收的點(diǎn)火信號(hào)IGt及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)而生成。因此，驅(qū)動(dòng)電路319基于接收的點(diǎn)火信號(hào)IGt及發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)而生成第三控制信號(hào)IGc，并且將第三控制信號(hào)IGc向第三開關(guān)元件315中的第三控制端子315G輸出。另外，在本實(shí)施方式中，第三