DE19781522B4

DE19781522B4 - Device and method for ionization detection in multi-cylinder internal combustion engines

Info

Publication number: DE19781522B4
Application number: DE19781522T
Authority: DE
Inventors: Jan Nytomt
Original assignee: Mecel AB
Current assignee: SEM AB
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: DE19781522T1; SE507394C2; SE9604245D0; SE9604245L; WO1998022709A1

Abstract

Vorrichtung zur Ionisationsdetektion in der Brennkammer eines Mehrzylinder-Viertaktverbrennungsmotors (20) mit:
– zumindest einer ersten und einer zweiten Brennkammer, in denen die Kolben parallel laufen, jedoch bezüglich der Arbeitsphase des Viertaktzyklus phasenverschoben sind,
– einem in der ersten und zweiten Brennkammer angeordneten Meßspalt (24a, 24d), dem über Meßschaltkreise (39a, 39b), die für die erste bzw. zweite Brennkammer individualisiert sind, ein im wesentlichen konstantes Spannungsniveau aufgegeben wird, wobei jeder der Meßschaltkreise über Signalleitungen (J1 oder J2) ein vom Ionisationsgrad abhängiges Signal liefert,
dadurch gekennzeichnet, daß
– eine den Meßschaltkreisen (39a, 39b) gemeinsame Signalverarbeitungseinheit (44) mit dem entsprechenden Meßschaltkreis (39a bzw. 39b) mittels einer Schalteinrichtung (51) verbunden wird, die bei der Detektion von Ionisationsströmen nur eine der Signalleitungen (J1 oder J2) von einem der Meßschaltkreise (39a und 39b) mit der Signalverarbeitungseinheit (44) verbindet.Device for ionization detection in the combustion chamber of a multi-cylinder four-stroke internal combustion engine (20) with:
At least a first and a second combustion chamber in which the pistons run in parallel but are out of phase with respect to the working phase of the four-stroke cycle,
- A measuring gap (24a, 24d) arranged in the first and second combustion chamber, via which measuring circuits (39a, 39b), which are individualized for the first and second combustion chamber, an essentially constant voltage level is applied, each of the measuring circuits via signal lines (J1 or J2) delivers a signal dependent on the degree of ionization,
characterized in that
- One of the measuring circuits (39a, 39b) common signal processing unit (44) is connected to the corresponding measuring circuit (39a or 39b) by means of a switching device (51) which, when detecting ionization currents, only one of the signal lines (J1 or J2) from one the measuring circuits (39a and 39b) connects to the signal processing unit (44).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ionisationsdetektion in Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Ionisationsdetektion in Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.The The present invention relates to a device for ionization detection in multi-cylinder internal combustion engines according to the preamble of the claim 1 and a method for ionization detection in multi-cylinder internal combustion engines according to the generic term of claim 7.

Die Zündfolge muß bei Zündanlagen von Viertaktverbrennungsmotoren definiert werden, die mit zumindest einem Kolbenpaar ausgestattet sind, bei dem die Kolben parallel laufen, jedoch um 360 Kurbelwellengrad bezüglich der Arbeitsphase versetzt sind. Dies wird herkömmlicherweise mittels eines Sensors durchgeführt, der auf der Nockenwelle angeordnet ist. Die Nockenwelle dreht sich mit der halben Kurbelwellendrehzahl, wodurch eine Zylinderidentifikation/Zündfolge definiert werden kann. Durch Detektion des Ionisationsgrades in der Brennkammer, bevorzugt über den Elektrodenspalt der Zündkerze, kann eine Zylinderidentifikation jedoch ohne einen solchen Nockenwellensensor erreicht werden. In einem Zylinder, der sich in dem Arbeitshub befindet, d.h. in dem Hub, während dem die Verbrennung stattfindet, erhöht sich das Ionisationsniveau erheblich gegenüber einem Zylinder, der sich in dem Ansaughub befindet. Es ist jedoch erforderlich, daß die Signalverarbeitungsschaltkreise für die Ionisation in den zwei Zylindern, in denen die Kolben parallel laufen, getrennt gehalten werden. Folglich benötigt ein Vierzylinder-Viertaktmotor, der mit zwei parallel laufenden Kolbenpaaren ausgestattet ist, zumindest zwei Signalverarbeitungsschaltkreise.The firing must at ignition systems be defined by four-stroke internal combustion engines, which with at least a pair of pistons in which the pistons are parallel run, but offset by 360 crankshaft degrees with respect to the work phase are. This becomes traditional carried out by means of a sensor, which is arranged on the camshaft. The camshaft turns at half the crankshaft speed, creating a cylinder identification / firing order can be defined. By detecting the degree of ionization in the combustion chamber, preferably over the electrode gap of the spark plug, can identify a cylinder without such a camshaft sensor can be achieved. In a cylinder that is in the working stroke i.e. in the stroke while the combustion takes place, the ionization level increases significantly opposite a cylinder located in the intake stroke. However, it is required that the Signal processing circuits for ionization in the two Cylinders in which the pistons run in parallel are kept separate become. Therefore needed a four-cylinder four-stroke engine with two running in parallel Piston pairs is equipped, at least two signal processing circuits.

Das Patent US-A-4 648 367 stellt eine Zündanlage für einen Vierzylinder-Viertaktverbrennungsmotor vor, bei der eine Zylinderidentifikation durch zwei Ionisationsstromdetektionsschaltkreise erhalten werden kann, welche für die zwei Zylinder vorgesehen sind, in denen die Kolben parallel laufen, jedoch um 360 Kurbelwellengrad bezüglich der Arbeitsphase versetzt sind.The patent US-A-4 648 367 presents an ignition system for a four-cylinder four-stroke internal combustion engine in which cylinder identification can be obtained by two ionization current detection circuits which are provided for the two cylinders in which the pistons run in parallel but are offset by 360 crankshaft degrees with respect to the working phase.

Das Patent EP-A-260 177 zeigt eine Lösung, bei der ein Detektionsschaltkreis und ein Signalverarbeitungsschaltkreis für alle Zylinder ausreichen. Diese Vorrichtung kann jedoch nur zum Zwecke der Klopfdetektion verwendet werden, nicht jedoch wenn das Ziel des Betriebes die Zylinderidentifikation ist, die bei dieser Vorrichtung einen Nockenwellensensor erforderlich macht. Bei einer nockenwellensensorgestützten Anlage wird die Zündfolge durch den Nockenwellensensor festgelegt, wodurch die Anlage die spezifischen Zylinder ermitteln kann, die sich im Arbeitshub befinden. Dies ist von besonderem Interesse, da der Klopfzustand nur während des Arbeitshubes auftreten kann.The patent EP-A-260 177 shows a solution in which a detection circuit and a signal processing circuit are sufficient for all cylinders. However, this device can only be used for the purpose of knock detection, but not if the aim of the operation is the cylinder identification, which in this device requires a camshaft sensor. In the case of a system supported by a camshaft sensor, the firing sequence is determined by the camshaft sensor, whereby the system can determine the specific cylinders that are in the working stroke. This is of particular interest since the knock condition can only occur during the working stroke.

Die in der DE-A-42 39 803 ausgeführten Konfigurationen der Detektionsschaltkreise, wie beispielsweise diejenigen aus der US-A-4 648 367 und EP-A-260 177 , scheinen aufzuzeigen, wie die Kosten für die Anlage gesenkt werden können. Dabei wurde ein Hochfrequenzfilter verwendet, um die relevanten Informationen aus dem Ionisationsstrom zu gewinnen, so daß jede Möglichkeit zum Abtrennen von Signalen ausgeschlossen ist, die von Zylindern stammen, in denen Kolben parallel laufen. Unter diesen Bedingungen kann keine Zylinderidentifikation erreicht werden.The in the DE-A-42 39 803 configured configurations of the detection circuits, such as those from the US-A-4 648 367 and EP-A-260 177 , seem to show how the cost of the plant can be reduced. A high-frequency filter was used to extract the relevant information from the ionization current, so that there is no possibility of separating signals that come from cylinders in which pistons run in parallel. No cylinder identification can be achieved under these conditions.

Es sind somit mehrere Lösungen bekannt, bei denen die Konfiguration von Detektionsschaltkreisen und Signalverarbeitungsschaltkreisen optimiert worden ist, um die Anzahl der Schaltkreise zu begrenzen. Das bekannte Vorgehen hat jedoch immer zumindest zwei Signalverarbeitungsschaltkreise bei Viertaktmotoren erforderlich gemacht, die zumindest zwei parallel laufende Kolben und eine Zündanlage aufweisen, die in der Lage ist, eine Zylinderidentifikation mittels eines Ionisationsstromdetektionsvertahrens durchzuführen.It are therefore several solutions known in which the configuration of detection circuits and signal processing circuitry has been optimized to accommodate the Limit the number of circuits. The known procedure has however always at least two signal processing circuits Four-stroke engines required that have at least two in parallel running pistons and an ignition system have, which is able to use a cylinder identification to carry out an ionization current detection method.

DE 42 23 619 A1 zeigt darüber hinaus eine Einrichtung zur Erfassung von Fehlzündungen in einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist dabei jedem Zylinder eine eigene Zündspule zugeordnet. Eine entsprechende Anzahl von Messschaltkreisen erlaubt die gesonderte Erfassung des Ionisationsstroms in jedem Zylinder. Jeder Messschaltkreis stellt ausgangsseitig ein für den Ionisationsstrom in dem betreffenden Zylinder repräsentatives Messausgangssignal bereit. Die Messausgangssignale der verschiedenen Messschaltkreise werden in einer Signalbildungseinrichtung zusammengeführt, wo aus ihnen ein einzelnes Ionenstromsignal gebildet wird. Dieses wird sodann an eine prozessorgestützte Auswerteeinheit geliefert, die hieraus Informationen über etwaige Fehlzündungen gewinnt. Parallel zu dem Ionenstromsignal wird das Messausgangssignal eines der Messschaltkreise unmittel bar der Auswerteeinheit zugeführt. Dieses unmittelbar zugeführte Messausgangssignal bildet ein Referenzsignal, das die Identifizierung der Zylinder ermöglicht. DE 42 23 619 A1 also shows a device for detecting misfires in a multi-cylinder internal combustion engine. According to one embodiment, each cylinder is assigned its own ignition coil. An appropriate number of measuring circuits allows the ionization current to be recorded separately in each cylinder. On the output side, each measurement circuit provides a measurement output signal representative of the ionization current in the relevant cylinder. The measurement output signals of the various measurement circuits are combined in a signal generating device, where a single ion current signal is formed from them. This is then delivered to a processor-supported evaluation unit, which uses this to obtain information about possible misfires. In parallel to the ion current signal, the measurement output signal of one of the measurement circuits is fed directly to the evaluation unit. This directly supplied measurement output signal forms a reference signal which enables the cylinder to be identified.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzahl der Signalverarbeitungsschaltkreise für den Ionisationsstrom bei Viertakt-Verbrennungsmotoren zu begrenzen, die mit zumindest zwei parallel laufenden Kolben ausgestattet sind und bei denen die Zylinderidentifikation durch eine Analyse des Ionisationsstroms in der Brennkammer während der Verbrennung erhalten werden kann. Des weiteren soll der relativ teure Signalverarbeitungsschaltkreis vereinfacht werden, um dadurch eine erhebliche Kostensenkung im Hinblick auf die Zündanlage zu erreichen.The invention has for its object to limit the number of signal processing circuits for the ionization current in four-stroke internal combustion engines, which are equipped with at least two pistons running in parallel and in which the cylinder identification can be obtained by analyzing the ionization current in the combustion chamber during combustion. Furthermore, the relatively expensive signal processing circuit is to be simplified in order to thereby achieve a considerable cost to achieve a reduction in the ignition system.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß dem Anspruch 7 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Zylinderidentifikation ohne Nockenwellensensor und mit einer kleineren Anzahl von Signalverarbeitungsschaltkreisen für Viertaktverbrennungsmotoren, die zumindest zwei parallel laufende Kolben aufweisen, durchgeführt werden.This Task is according to the invention by a Device according to the claim 1 and a method according to the claim 7 solved. By the device according to the invention and the method according to the invention can cylinder identification without camshaft sensor and with a smaller number of signal processing circuits for four-stroke internal combustion engines, which have at least two pistons running in parallel.

Weitere kennzeichnende Merkmale und Vorteile, welche die Erfindung auszeichnen, sind aus den anderen Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die in der folgenden Auflistung aufgeführten Figuren erfolgt. Es zeigt:Further characteristic features and advantages which characterize the invention, are from the other claims and the following description of the embodiments that with reference to the figures listed in the following list he follows. It shows:

1 einen Verbrennungsmotor mit einem am Motor befestigten Zündsteuerungsmodul und einem Motorsteuerungsmodul, das bezüglich des Motors in einem Abstand angeordnet ist; 1 an internal combustion engine having an ignition control module attached to the engine and an engine control module spaced from the engine;

2 ein erfindungsgemäßes Zündsteuerungsmodul für einen Viertakt-Ottomotor; 2 an ignition control module according to the invention for a four-stroke gasoline engine;

3 einige Adaptionsschaltkreise, d.h. Schnittstellen, für eine bidirektionale Kommunikation; 3 some adaption circuits, ie interfaces, for bidirectional communication;

4 ein Signalstatusdiagramm für ein Triggersignal, ein Verbrennungsqualitätssignal und ein Klopfsignal in Abhängigkeit der Motorstellung (Kurbelwellengrad CD). 4 a signal status diagram for a trigger signal, a combustion quality signal and a knock signal depending on the engine position (crankshaft degree CD).

Die Erfindung läßt sich auf Verbrennungsmotoren 20 des Ottotyps, 1, anwenden, die mit zumindest einem auf dem Motor angebrachten Zündsteuerungsmodul (ICM – iginition-control modul) und einem Motorsteuerungsmodul (ECM – engine-control modul) ausgestattet sind. Der Verbrennungsmotor des Ausführungsbeispiels ist ein Vierzylinder-Viertaktmotor, der mit zumindest zwei parallel laufenden Kolbenpaaren ausgestattet ist. Bei Kraftfahrzeugen ist das Motorsteuerungsmodul normalerweise mit Abstand zum Motor angeordnet, und zwar entweder an der Stirnwand oder geschützt im Insassenraum des Fahrzeugs. Das Motorsteuerungsmodul kann jedoch bei bestimmten Anwendungen am Motor, jedoch mit Abstand zum Zündsteuerungsmodul, angebracht sein.The invention can be applied to internal combustion engines 20 of the ottotype, 1 , use, which are equipped with at least one ignition control module (ICM - original control module) and one engine control module (ECM - engine control module). The internal combustion engine of the exemplary embodiment is a four-cylinder four-stroke engine which is equipped with at least two pairs of pistons running in parallel. In motor vehicles, the engine control module is usually located at a distance from the engine, either on the front wall or protected in the passenger compartment of the vehicle. However, the engine control module can be attached to the engine for certain applications, but at a distance from the ignition control module.

Der Verbrennungsmotor ist mit einer Reihe von Sensoren ausgerüstet, z.B. mitThe The internal combustion engine is equipped with a number of sensors, e.g. With

- a load sensor 12 that is inside the intake manifold 21 is arranged (alternatively a throttle valve position sensor),
- an engine temperature sensor 13 , and
- an engine position sensor 14 on the flywheel 25 is arranged and generated by means of a number of teeth attached to the flywheel pulses in a known manner.

Einige Zähne des Schwungrades sind unterschiedlich ausgeformt, wodurch die Motorstellung (die Drehstellung der Kurbelwelle 26 und die Stellung der Kolben 23, die in den Brennkammern 22 angeordnet sind) bestimmt werden kann. Die Sensoren 12–14 sind mit dem Steuerungsmodul ECM verbunden, wodurch sowohl die Zündung als auch die Kraftstoffzufuhr in Abhängigkeit der ermittelten Motorlast, Motortemperatur, Motorstellung und -geschwindigkeit gesteuert werden.Some teeth of the flywheel are shaped differently, which means the engine position (the rotational position of the crankshaft 26 and the position of the pistons 23 that in the combustion chambers 22 are arranged) can be determined. The sensors 12 - 14 are connected to the control module ECM, which controls both the ignition and the fuel supply depending on the determined engine load, engine temperature, engine position and engine speed.

Wenn das Zündsteuerungsmodul ICM zum Erzeugen eines Zündfunken bereit ist, übernimmt das Steuerungsmodul ECM unter Berücksichtigung der ermittelten Motorparameter über die Triggersignalleitungen T1–T4 die Steuerung. Das Ausführungsbeispiel zeigt die Triggersignalleitungen als vier einzelne Triggersignaldrähte für jede Zündspule.If the ignition control module ICM for generating an ignition spark is ready to do that Control module ECM taking into account the determined engine parameters via the trigger signal lines T1-T4 the control. The embodiment shows the trigger signal lines as four individual trigger signal wires for each ignition coil.

Die Zündspulen eines Vierzylindermotors sind bevorzugt direkt mit jeder Zündkerze verbunden (2). Das Zündmodul wird über zwei Drähte P, G mit Strom versorgt, welche jeweils mit einem Pol der Stromquelle verbunden sind. Auf ähnliche Weise erhält auch das Steuerungsmodul ECM seinen Strom von einer Stromquel le, bevorzugt einer Batterie 10. Die Leitung L zwischen dem Steuerungsmodul ECM und dem Zündsteuerungsmodul ICM enthält zumindest eine bidirektionale Kommunikationsleitung K_KI oder K_CQ.The ignition coils of a four-cylinder engine are preferably connected directly to each spark plug ( 2 ). The ignition module is supplied with current via two wires P, G, which are each connected to a pole of the current source. In a similar way, the control module ECM also receives its current from a current source, preferably a battery 10 , The line L between the control module ECM and the ignition control module ICM contains at least one bidirectional communication line K _KI or K _CQ .

2 zeigt die Ausgestaltung des Zündsteuerungsmoduls ICM, das für einen Vierzylinder-Ottomotor ausgelegt ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Meßschaltkreis 39a für zwei Zündschaltkreise 32a-33a-34a-35a bzw. 32b-33b-34b-35b verwendet. Diese Zündschaltkreise erzeugen den Zündfunken in den Zündkerzen 24a und 24b, die in zwei unterschiedlichen Zylindern angeordnet sind, in denen die Kolben eine Phasenverschiebung von 180 Kurbelwellengrad aufweisen. Die Einheit 60a, die zwei Zündschaltkreise und einen gemeinsamen Meßschaltkreis 39a aufweist, ist identisch mit der anderen Einheit 60b, die den Zündfunken in den Zündkerzen 24c und 24d erzeugt. 2 shows the design of the ignition control module ICM, which is designed for a four-cylinder gasoline engine. In the embodiment shown, a measuring circuit 39a for two ignition circuits 32a - 33a - 34a - 35a respectively. 32b - 33b - 34b - 35b used. These ignition circuits generate the spark in the spark plugs 24a and 24b , which are arranged in two different cylinders, in which the pistons have a phase shift of 180 crankshaft degrees. The unit 60a , the two ignition circuits and a common measuring circuit 39a is identical to the other unit 60b that have the spark in the spark plugs 24c and 24d generated.

Die Triggersignale T1–T4 werden von einem Prozessor CPU über die Signalleitungen t1–t4 an die Primärschaltkreisunterbrecher 35a und 35b in der Einheit 60a und an die Primärschaltkreisunterbrecher 35c und 35d in der Einheit 60b geleitet. In jedem Zylinder 22 ist zumindest eine Zündkerze 24a–24d angeordnet. Die Funktion wird genauer unter Bezugnahme auf die spezifische Abfolge beschrieben, in der der Zündfunke von der Zündkerze 24a erzeugt wird. Die Zündspannung wird in einer Zündspule 32a generiert, die mit einer Primärwicklung 33a und einer Sekundärwicklung 34a ausgestattet ist. Ein Ende der Primärwicklung 33a ist mit einer Stromquelle P verbunden, während ein elektrisch gesteuerter Schaltkreisunterbrecher 35a am anderen, geerdeten Ende der Wicklung angeordnet ist. Wenn der Prozessor durch das Triggerausgangssignal t1 den Schaltkreisunterbrecher 35a in einen leitenden Zustand schaltet, beginnt Strom durch die Primärwicklung 33a zu fließen. Wenn der Strom unterbrochen wird, wird in der Sekundärwicklung 34a der Zündspule 32a auf übliche Weise eine herauftransformierte Zündspannung induziert und ein Zündfunke in dem Elektrodenspalt der Zündkerze erzeugt. Der Stromfluß wird durch den Schaltkreisunterbrecher 35a (einer sogenannten Verweildauersteuerein richtung) in Abhängigkeit einer im Speicher des Steuerungsmoduls abgelegten Zündwinkelkarte geregelt (an oder aus). Die "Verweildauersteuereinrichtung" (dwell-time control) stellt sicher, daß der erforderliche Primärstrom erreicht wird und die Erzeugung von Zündfunken zum für den betreffenden Belastungsfall erforderlichen Zündzeitpunkt stattfindet.The trigger signals T1-T4 are sent from a processor CPU to the primary circuit breakers via the signal lines t1-t4 35a and 35b in unity 60a and to the primary circuit breakers 35c and 35d in unity 60b directed. In every cylinder 22 is at least a spark plug 24a - 24d on orderly. The function is described in more detail with reference to the specific sequence in which the spark is from the spark plug 24a is produced. The ignition voltage is in an ignition coil 32a generated with a primary winding 33a and a secondary winding 34a Is provided. An end to the primary winding 33a is connected to a power source P while an electrically controlled circuit breaker 35a is arranged at the other, grounded end of the winding. If the processor by the trigger output signal t1 the circuit breaker 35a switches to a conductive state, current begins through the primary winding 33a to flow. If the current is interrupted, the secondary winding 34a the ignition coil 32a induces a step-up ignition voltage in the usual way and generates an ignition spark in the electrode gap of the spark plug. The current flow is through the circuit breaker 35a (a so-called dwell control device) is regulated depending on a firing angle card stored in the memory of the control module (on or off). The "dwell-time control" ensures that the required primary current is reached and the generation of ignition sparks takes place at the ignition point required for the relevant load case.

Ein Ende der Sekundärwicklung ist mit der Zündkerze 24a verbunden und in ihrem anderen, mit Masse verbundenen Ende befindet sich ein Meßschaltkreis 39a, der den Ionisationsgrad in der Brennkammer ermittelt. Der Meßschaltkreis umfaßt einen Spannungssammler, hier in Form eines aufladbaren Kondensators 40, der über den Elektrodenspalt der Zündkerze eine Vorspannung mit einer im wesentlichen konstanten Meßspannung anlegt. Zum Anlegen der Spannung über den Elektrodenspalt der Zündkerze wird eine im wesentlichen konstante, durch den Kondensator erzeugte Meßspannung verwendet. Der Kondensator entspricht der in EP-C-188 180 gezeigten Lösung, bei der der Spannungssammler eine erhöhte/herauftransformierte Spannung ist, die aus dem Ladeschaltkreis einer kapazitiven Zündanlage stammt. Bei dem in der Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Kondensator 40 bis auf einen Spannungswert geladen, der durch die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 41 vorgegeben ist, wenn der Zündspannungspuls in der Sekundärwicklung 34a induziert wird. Die Durchbruchsspannung kann in einem Bereich von 80–400 Volt liegen. Die Zenerdiode öffnet, wenn ein Stromniveau erzeugt worden ist, das zum Aufladen des Kondensators auf ein der Durchbruchsspannung der Zenerdiode entsprechendes Spannungsniveau ausreicht. Auf ähnliche Weise ist eine zweite Rückwärtsschutzdiode 43 in bezug auf einen Widerstand 42 parallel angeordnet, um gegen Spannungen mit umgekehrter Polarität zu schützen. Der Strom im Schaltkreis 24a-34-40/40-42-Masse kann durch Verwendung des Meßwiderstandes 42 ermittelt werden. Dieser Strom ist von der Leitfähigkeit der. in der Brennkammer vorhandenen Gase abhängig, wobei diese Leitfähigkeit proportional zum Ionisationsgrad in der Brennkammer ist.One end of the secondary winding is with the spark plug 24a connected and in its other, ground connected end is a measuring circuit 39a , which determines the degree of ionization in the combustion chamber. The measuring circuit comprises a voltage collector, here in the form of a chargeable capacitor 40 , which applies a bias voltage with an essentially constant measuring voltage across the electrode gap of the spark plug. An essentially constant measuring voltage generated by the capacitor is used to apply the voltage across the electrode gap of the spark plug. The capacitor corresponds to that in EP-C-188 180 solution shown, in which the voltage collector is an increased / stepped-up voltage that comes from the charging circuit of a capacitive ignition system. In the embodiment shown in the figure, the capacitor 40 charged up to a voltage value by the breakdown voltage of the Zener diode 41 is specified when the ignition voltage pulse in the secondary winding 34a is induced. The breakdown voltage can be in the range of 80-400 volts. The zener diode opens when a current level has been generated which is sufficient to charge the capacitor to a voltage level corresponding to the breakdown voltage of the zener diode. Similarly, there is a second reverse protection diode 43 in terms of resistance 42 arranged in parallel to protect against reverse polarity voltages. The current in the circuit 24a - 34 - 40 / 40 - 42 -Mass can be obtained by using the measuring resistor 42 be determined. This current is of the conductivity of the. gases present in the combustion chamber, this conductivity being proportional to the degree of ionization in the combustion chamber.

Da der Meßwiderstand 42 sehr nahe an Masse gelegt ist, ist nur eine Verbindung, die den Meßpunkt 45 mit der Signalverarbeitungseinheit 44 verbindet, erforderlich. Die Signalverarbeitungseinheit 44 mißt in diesem Zusammenhang die Spannung über den Widerstand 42 und am Meßpunkt 45 relativ zu Masse. Durch Analysieren des Stromes (oder alternativ der Spannung) über den Meßwiderstand ist es möglich, Klopfen und Frühzündungen zu ermitteln. Während bestimmter Motorbetriebsbedingungen und wie in US-A-4 535 740 beschrieben, könnte eine Ermittlung des vorhandenen Mischungsverhältnisses von Luft und Kraftstoff durch Messen des Zeitraumes erreicht werden, in dem der Ionisationsstrom ein bestimmtes Niveau überschreitet.Because the measuring resistor 42 is very close to ground, is only a connection that the measuring point 45 with the signal processing unit 44 connects, required. The signal processing unit 44 in this connection measures the voltage across the resistor 42 and at the measuring point 45 relative to mass. By analyzing the current (or alternatively the voltage) across the measuring resistor, it is possible to determine knocking and pre-ignition. During certain engine operating conditions and as in US-A-4 535 740 described, a determination of the existing mixture ratio of air and fuel could be achieved by measuring the period in which the ionization current exceeds a certain level.

Die gezeigte Signalverarbeitungseinheit 44 erzeugt in zwei parallelen Signalverarbeitungsstufen 52a, 53a und 52b, 53b, Signale, die der Verbrennungsqualität (CQ/Combustion Quality) und der Klopfintensität (KI/Knock Intensity) entsprechen. Ein repräsentativer Wert bezüglich eines Klopfzustandes wird in einer Signalverarbeitungsstufe durch Extrahieren des für einen Klopfzustand typischen Frequenzanteils erhalten. Dies findet in einem Bandpaßfilter/BPF 52b statt, dessen Mittenfrequenz auf die Klopffrequenz eingestellt ist, die durch die Motorgeometrie vorgegeben ist. Bei einem herkömmlichen 2-Liter-Vierzylinder-Ottomotor kann die Mittenfrequenz typischerweise bei ungefähr 5 kHz liegen. Danach wird das bandpaßgefilterte Signal gleichgerichtet und in einem Integrator 53b integriert. Das Signal KI_DATA, das von dem Integrator 53b erhalten wird, ist daher proportional zur Klopfintensität.The signal processing unit shown 44 generated in two parallel signal processing stages 52a . 53a and 52b . 53b , Signals that correspond to the combustion quality (CQ / Combustion Quality) and the knock intensity (KI / Knock Intensity). A representative value relating to a knock condition is obtained in a signal processing stage by extracting the frequency component typical of a knock condition. This takes place in a bandpass filter / BPF 52b instead, the center frequency of which is set to the knock frequency which is predetermined by the engine geometry. In a conventional 2 liter four cylinder gasoline engine, the center frequency can typically be around 5 kHz. The bandpass filtered signal is then rectified and in an integrator 53b integrated. The KI _DATA signal from the integrator 53b is therefore proportional to the knock intensity.

Ein repräsentativer Wert für die Verbrennungsqualität wird auf ähnliche Weise in einer zweiten Signalverarbeitungsstufe durch Ausblenden von Hochfrequenzanteilen in dem Ionenstromsignal erhalten. Dies findet in einem Tiefpaßfilter 52a statt. Danach wird das Tiefpaßsignal in einem Integrator 53a integriert. Das Signal CQ_DATA, das von dem Integrator 53a erhalten wird, ist daher proportional zur Verbrennungsintensität, die als Maß für die Verbrennungsqualität verwendet werden kann.A representative value for the combustion quality is similarly obtained in a second signal processing stage by masking out high-frequency components in the ion current signal. This takes place in a low pass filter 52a instead of. Then the low-pass signal is in an integrator 53a integrated. The signal CQ _DATA , which is from the integrator 53a is therefore proportional to the combustion intensity, which can be used as a measure of the combustion quality.

Die Meßfenstersignale CQ_W und KI_W werden vom Prozessor den entsprechenden Filtern 52a/52b zugesandt, wenn die Filterung in den entsprechenden Filtern 52b und 52a initiiert werden soll. Die Meßfenstersignale aktivieren den Filter im Meßfenster, das durch das Steuerungsmodul ECM auf eine Weise gesteuert wird, die genauer in Verbindung mit 4 beschrieben wird.The measurement window signals CQ _W and KI _W are filtered by the processor 52a / 52b sent when filtering in the appropriate filters 52b and 52a should be initiated. The measurement window signals activate the filter in the measurement window, which is controlled by the control module ECM in a way that is more accurate in connection with 4 is described.

Da die Signalverarbeitungseinheit 44 relativ teure Bauteile enthält, wird ein Umschalter 51 verwendet, der in Abhängigkeit eines Signals auf einer Leitung SW von einer Logikschaltung zwischen dem Meßschaltkreis 39a in der Einheit 60a und einem entsprechenden Meßschaltkreis 39b in der Einheit 60b hin- und herschaltet. Der Umschalter 51 ist schematisch in der Fig. als relaisgesteuerter Schaltkreisunterbrecher dargestellt, der mit herkömmlichen IC-Schaltungen als MUX-(Multiplex)Schaltkreis, gesteuert vom Prozessor CPU, realisiert werden kann. Dies wird in Abhängigkeit von den Triggersignalen der Steuerungseinheit ECM durchgeführt. Wenn die Zündfolge bestimmt worden ist, beginnt der Umschalter 51 zu schalten, so daß entweder das Signal von der Leitung J1 oder J2 mit der Signalverarbeitungseinheit 44 verbunden wird, und zwar in Abhängigkeit davon, welcher Verbrennungstakt stattfindet. Bei der Zündfolge 1-3-4-2 steht der Umschalter zunächst in der in der Fig. gezeigten Stellung, wenn der Zylinder 1 zündet, wonach der Umschalter während des Zeitraumes; in dem die Zylinder 3 und 4 zünden, umschaltet, um zu der gezeigten Stellung zurückzukehren, wenn der Zylinder 2 zündet. Diese Abfolge stellt sicher, daß die Zündkerze 24a dem Zylinder 1, die Zündkerze 24b dem Zylinder 2, die Zündkerze 24c dem Zylinder 3 und die Zündkerze 24d dem Zylinder 4 zugeordnet wird.Because the signal processing unit 44 contains relatively expensive components, a switch 51 used, depending on a signal on a line SW from a logic circuit between the measuring circuit 39a in unity 60a and a corresponding measuring circuit 39b in unity 60b switches back and forth. The switch 51 is shown schematically in the figure as a relay-controlled circuit breaker, which can be implemented with conventional IC circuits as a MUX (multiplex) circuit, controlled by the processor CPU. This is carried out depending on the trigger signals from the control unit ECM. When the firing order has been determined, the switch begins 51 to switch so that either the signal from line J1 or J2 with the signal processing unit 44 is connected, depending on which combustion cycle takes place. With the firing order 1 - 3 - 4 - 2 the changeover switch is initially in the position shown in the figure when the cylinder 1 ignites, after which the switch during the period; in which the cylinder 3 and 4 ignite, toggles to return to the position shown when the cylinder 2 ignites. This sequence ensures that the spark plug 24a the cylinder 1 who have favourited Spark Plug 24b the cylinder 2 who have favourited Spark Plug 24c the cylinder 3 and the spark plug 24d the cylinder 4 is assigned.

Wenn die Zylinderidentifikation, d.h. die Bestimmung der Zündfolge, während des Anlassens des Motors mittels Ionenstromerfassung stattfindet, wird eine Zündung im allgemeinen in den beiden Zylindern erzeugt, in denen die Kolben gleichzeitig den oberen Totpunkt erreichen, wenn sich ein Zylinder am Ende der Ausstoßphase und der andere Zylinder in der Endphase der Verdichtung des Kraftstoff-Luft-Gemisches befindet. Das Ionisati onssignal von dem Zylinder, in dem die Verbrennung stattfindet, ist deutlich erhöht, was dazu verwendet wird, die Zündfolge zu bestimmen. Um sicherzustellen, daß die Zündfolge korrekt bestimmt wird, werden etwa 10 bestätigte Ermittlungen der Zündfolge benötigt. Wenn ein Umschalter 51 gemäß 2 verwendet wird, muß der Umschalter in einer festgelegten Position bleiben, bis die Zündfolge bestimmt worden ist. Dies impliziert, daß eine Reihe von Verbrennungen im Motor aktiviert werden muß, bevor die Zündfolge eindeutig bestimmt ist, da nur Verbrennungen zweier der vier Zylinder des Motors die Grundlage für die Bestimmung der Zündfolge bilden. Sobald die Zündfolge bestimmt worden ist, wird nur in dem Zylinder ein Funke erzeugt, in dem der Kolben das Ende des Verdichtungshubes erreicht, und der Umschalter 51 beginnt damit, sich auf die Zylinder einzustellen, die sich in Zündposition befinden.If the cylinder identification, ie the determination of the firing sequence, takes place during the starting of the engine by means of ion current detection, an ignition is generally generated in the two cylinders, in which the pistons simultaneously reach top dead center when a cylinder is at the end of the exhaust phase and the other cylinders is in the final stage of compression of the fuel-air mixture. The ionization signal from the cylinder in which the combustion takes place is significantly increased, which is used to determine the firing order. To ensure that the firing order is determined correctly, approximately 10 confirmed firing order determinations are required. If a switch 51 according to 2 the switch must remain in a fixed position until the firing order has been determined. This implies that a series of burns in the engine must be activated before the firing order is clearly determined, since only firing of two of the four cylinders of the engine is the basis for determining the firing order. Once the firing order has been determined, a spark is generated only in the cylinder in which the piston reaches the end of the compression stroke and the switch 51 begins to adjust to the cylinders that are in the ignition position.

Der Prozessor enthält einen A/D-Konverter, in dem die analogen Signale KI_DATA Und CQ_DATA in digitale Signale konvertiert werden, bevorzugt in pulsweitenmodulierte Signale. Der Prozessor CPU des Zündmoduls sendet über einen Adaptionsschaltkreis 50b das Signal KI_DATA aus, das der Motorklopfintensität entspricht. Dies wird durch ein digitales Signal über die Leitung P_OUT/KI erreicht, das eine Pulsbreite aufweist, die proportional zu dem analogen, integrierten Wert des Integrators 53b ist. Auf ähnliche Weise sendet der Prozessor CPU des Zündmoduls über einen Adaptionsschaltkreis 50a das Signal CQ_DATA aus, das der Motorklopfintensität entspricht. Dies findet mittels eines digitalen Signals über die Leitung P_OUT/CQ statt, das eine Pulsbreite aufweist, die proportional zu dem analogen, integrierten Wert des Integrators 53a ist.The processor contains an A / D converter in which the analog signals KI _DATA and CQ _DATA are converted into digital signals, preferably into pulse width modulated signals. The processor CPU of the ignition module transmits via an adaptation circuit 50b the KI _DATA signal corresponding to the engine knock intensity. This is achieved by a digital signal via line P _{OUT / KI} , which has a pulse width that is proportional to the analog, integrated value of the integrator 53b is. Similarly, the processor sends CPU of the ignition module through an adaptation circuit 50a the signal CQ _DATA , which corresponds to the engine knock intensity. This takes place by means of a digital signal via line P _{OUT / CQ} , which has a pulse width that is proportional to the analog, integrated value of the integrator 53a is.

Die Adaptionsschaltkreise 50a/50b des Zündmoduls sind in 3 dargestellt. Diese Art von Adaptionseinheit ist an jedem Ende der Kommunikationsleitungen, K_CQ und K_KI, angeordnet. Die Adaptionseinheiten 50c/50d sind somit im Steuerungsmodul und die Einheiten 50a/50b im Zündmodul angeordnet. Der Adaptionsschaltkreis ist ein active-low-Typ, der das Vorhandensein eines Signals anzeigt, wenn das Signalniveau von K_CQ/K_KI niedrig ist.The adaptation circuits 50a / 50b of the ignition module are in 3 shown. This type of adaptation unit is arranged at each end of the communication lines, K _CQ and K _KI . The adaptation units 50c / 50d are thus in the control module and the units 50a / 50b arranged in the ignition module. The adaptation circuit is an active-low type, which indicates the presence of a signal when the signal level of K _CQ / K _{KI is} low.

K_CQ/K_KI ist über einen Widerstand R2 mit einer Spannungsquelle VCC verbunden. VCC arbeitet mit einem Spannungsniveau von 5 Volt, wenn eine 5-Volt-Logik verwendet wird. Wenn beispielsweise das Zündmodul sein Ausgangssignal P_OUT aktiviert, wird S1 in einen leitenden Zustand umgeschaltet, wodurch K_CQ/K_KI mit Masse verbunden wird und einen low/active-Signalzustand einnimmt. Der niedrige Status von K_CQ/K_KI wird über das Eingangssignal P_IN durch das Steuerungsmodul am entgegengesetzten Ende der Kommunikationsleitung K_CQ/K_KI ermittelt. Ein Inverter INV invertiert das low/active-Signal von K_CQ/K_KI in ein high/active-Signal, und zwar in Übereinstimmung mit ECM und CPU.K _CQ / K _KI is connected to a voltage source VCC via a resistor R2. VCC operates at a voltage level of 5 volts when using 5 volt logic. For example, when the ignition module activates its output signal P _OUT , S1 is switched to a conducting state, whereby K _CQ / K _{KI is} connected to ground and assumes a low / active signal state. The low status of K _CQ / K _KI is determined via the input signal P _IN by the control module at the opposite end of the communication line K _CQ / K _KI . An inverter INV inverts the low / active signal from K _CQ / K _KI into a high / active signal, in accordance with the ECM and CPU.

Die Funktion der Zuordnungseinheit wird genauer unter Bezugnahme auf 4 und das in ihr gezeigte Signalstatusdiagramm beschrieben. Zum Zeitpunkt A sendet die Steuerungseinheit ECM ein Signal über die Leitung T1 aus, das mittels des Prozessors den Primärschalter 35a für den Zylinder 1 mit einem Signal auf der Leitung t1 in einen leitenden Zustand schaltet. Dieses Signal veranlaßt außerdem den Prozessor im Zündmodul, den durch die vorhergehende Verbrennung erhaltenen Wert der Integratoren 53a und 53b auszusenden, der gemäß 4 den Pulsbreiten CQ_cyl2 und KI_cyl2 entspricht, die durch die Verbrennung im Zylinder 2 erhalten wurden. Die vorherige Verbrennung hat im Zylinder 2 eines Vierzylindermotors mit der Zündfolge 1-3-4-2 stattgefunden. Die Pulsbreiten CQ_cyl2 und KI_cyl2 sind vorzugsweise proportional zu CQ_DATA und KI_DATA, die aus den zwei Signalverarbeitungsstufen 52a, 53a und 52b, 53b erhalten wurden.The function of the allocation unit is explained in more detail with reference to FIG 4 and the signal status diagram shown in it. At time A, the control unit ECM sends out a signal via line T1, which uses the processor to switch the primary switch 35a for the cylinder 1 switches to a conductive state with a signal on line t1. This signal also causes the processor in the ignition module, the value of the integrators obtained by the previous combustion 53a and 53b to send out according to 4 corresponds to the pulse _widths CQ _cyl2 and KI _cyl2 caused by the combustion in the cylinder 2 were obtained. The previous combustion has in the cylinder 2 a four-cylinder engine with the firing order 1 - 3 - 4 - 2 occurred. The pulse _widths CQ _cyl2 and KI _cyl2 are preferably proportional to CQ _DATA and KI _DATA , which consist of the two signal processing _stages 52a . 53a and 52b . 53b were obtained.

Zum Zeitpunkt B wird das Triggersignal auf der Leitung T1 niedrig, was den Primärschalter in einen nicht-leitenden Zustand schaltet, wodurch der Funke erzeugt wird, der normalerweise wenige Kurbelwellengrad CD vor dem oberen Totpunkt auftritt. Der obere Totpunkt für den Zylinder 1 entspricht 0 CD auf der x-Achse in 4. Beim Beginn der Verbrennung soll die Detektion der Verbrennungsqualität initiiert werden, was zum Zeitpunkt C, gesteuert durch das Steuerungsmodul mittels Aktivieren des Meßfensters durch das Signal CQ_w-cyl1 stattfindet. Das Steuerungsmodul ECM aktiviert sein Ausgangssignal P_OUT das S1 in einen leitenden Zustand bringt, wodurch K_CQ/K_KI mit Masse verbunden wird und einen low/active-Signalzustand einnimmt. Das niedrige Signal in der Kommunikationsleitung K_CQ wird durch den Prozessor CPU des Zündmoduls anhand des Eingangssignals P_IN/CQ ermittelt, wodurch der Prozessor den Filter 52a über die Signalleitung CQ_W aktiviert. Die für einen Klopfzustand typischen Druckschwankungen treten immer während einer späteren Verbrennungsphase auf. Die Steuerung des Klopfmeßfensters wird auf ähnliche Weise durchgeführt. Wenn Klopfen auftreten kann, soll die Klopfdetektion initiiert werden, was zum Zeitpunkt D, gesteuert durch das Steuerungsmodul mittels Aktivieren des Meßfensters durch das Signal KI_w-cyl1, stattfindet. Das Steuerungsmodul ECM aktiviert sein Ausgangssignal P_OUT. das S1 in einen leitenden Zustand bringt, wodurch die Kommunikationsleitung K_KI mit Masse verbunden wird und einen low/active-Signalzustand einnimmt. Das niedrige Signal in der Kommunikationsleitung K_KI wird durch den Prozessor CPU des Zündmoduls anhand des Eingangssignale P_IN/KI ermittelt, wodurch der Prozessor den Filter 52b über die Signalleitung KI_w aktiviert. Zum Zeitpunkt E schließt das Steuerungsmodul ECM das Meßfenster für die Klopf- und Verbrennungsqualität, indem das entsprechende Ausgangssignal P_OUT deaktiviert wird, wodurch K_KI und K_CQ einen high/non-active Signalzustand einnehmen.At time B, the trigger signal on line T1 goes low, switching the primary switch to a non-conductive state, creating the spark that normally occurs a few crankshaft degrees CD before top dead center. The top dead center for the cylinder 1 corresponds to 0 CD on the x axis in 4 , At the beginning of the combustion, the detection of the combustion quality should be initiated, which takes place at time C, controlled by the control module by activating the measurement window by the signal CQ _w-cyl1 . The control module ECM activates its output signal P _OUT, which brings S1 into a conductive state, as a result of which K _CQ / K _{KI is} connected to ground and assumes a low / active signal state. The low signal in the communication line K _CQ is determined by the processor CPU of the ignition module on the basis of the input signal P _{IN / CQ} , which causes the processor to filter the filter 52a activated via the signal line CQ _W. The pressure fluctuations typical of a knock condition always occur during a later combustion phase. The knock measurement window is controlled in a similar manner. If knocking can occur, the knock detection should be initiated, which takes place at time D, controlled by the control module by activating the measurement window by the signal KI _w-cyl1 . The control module ECM activates its output signal P _OUT . brings the S1 into a conductive state, whereby the communication line K _{KI is} connected to ground and assumes a low / active signal state. The low signal in the communication line K _KI is determined by the processor CPU of the ignition module on the basis of the input signals P _{IN / KI} , which causes the processor to filter the filter 52b activated via the signal line KI _w . At time E, the control module ECM closes the measurement window for the knocking and combustion quality by deactivating the corresponding output signal P _OUT , as a result of which K _KI and K _{CQ assume} a high / non-active signal state.

Die Erfindung kann innerhalb des Rahmens der Ansprüche auf vielfältige Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann bei einem Sechszylinderreihenmotor mit drei parallel laufenden Kolben, der nur mit einem Zündmodul ausgestattet ist, der Schalter sequentiell eine Signalverarbeitungseinheit (entsprechend 44 in 2) mit einem von drei Meßschaltkreisen (entsprechend 39a-39b in 2) im Zündmodul verbinden.The invention can be modified in many ways within the scope of the claims. For example, in the case of a six-cylinder in-line engine with three pistons running in parallel, which is only equipped with an ignition module, the switch can sequentially be a signal processing unit (corresponding 44 in 2 ) with one of three measuring circuits (corresponding 39a - 39b in 2 ) in the ignition module.

Bei bestimmten Motortypen kann mehr als ein Zündmodul verwendet werden. Dies ist bei V-Motoren der Fall, bei denen ein Zündmodul auf jeder Zylinderreihe angeordnet ist. Motoren dieses Typs, d.h. die mit einem Zündmodul für jede Zylinderreihe ausgestattet sind, können in jedem Zündmodul einen Schalter eingebaut haben.at certain engine types, more than one ignition module can be used. This is the case with V-engines with an ignition module on each cylinder bank is arranged. Motors of this type, i.e. the one with an ignition module for every Cylinder row can be fitted in any ignition module have a switch installed.

Claims

Device for ionization detection in the combustion chamber of a multi-cylinder four-stroke internal combustion engine ( 20 ) with: - at least a first and a second combustion chamber, in which the pistons run in parallel but are out of phase with respect to the working phase of the four-stroke cycle, - a measuring gap arranged in the first and second combustion chamber ( 24a . 24d ), via measuring circuits ( 39a . 39b ), which are individualized for the first or second combustion chamber, an essentially constant voltage level is applied, each of the measuring circuits delivering a signal dependent on the degree of ionization via signal lines (J1 or J2), characterized in that - one of the measuring circuits ( 39a . 39b ) common signal processing unit ( 44 ) with the corresponding measuring circuit ( 39a respectively. 39b ) by means of a switching device ( 51 ) which, when ionization currents are detected, connects only one of the signal lines (J1 or J2) from one of the measuring circuits ( 39a and 39b ) with the signal processing unit ( 44 ) connects.

Device according to claim 1, characterized in that the switching device ( 51 ) is a changeover switch.

Device according to claim 2, characterized in that the switching device ( 51 ) is controlled via a line (SW) by a logic circuit, preferably a processor (CPU).

Device according to claim 3, characterized in that the switching device ( 51 ) is a digital multiplex circuit which is controlled via the line (SW) by a processor (CPU) which is at a digital TTL level and which generates an ignition spark in the cylinders ( 22 ) of the internal combustion engine by means of its connected circuit breaker ( 35a - 35d ), the sparks being generated by the processor in accordance with an ignition sequence provided by externally obtained trigger signals (via T1-T4) or in accordance with a predetermined sequence, and in which the switching device ( 51 ) is controlled by the processor in synchronism with the firing order.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal processing unit ( 44 ) at least one facility ( 53a ) for integrating the signal proportional to the degree of ionization during combustion in the combustion chamber.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the signal processing unit ( 44 ) at least two parallel signal processing stages ( 52a . 53a and 52b . 53b ) which determine two different combustion-dependent parameters by processing the signal proportional to the degree of ionization.

Method for ionization detection in the combustion chamber of a multi-cylinder four-stroke internal combustion engine ( 20 ) with: - at least a first and a second combustion chamber, in which the pistons run in parallel but are out of phase with respect to the working phase of the four-stroke cycle, - a measuring gap arranged in each of the first and second combustion chambers ( 24a . 24d ), via a measuring circuit ( 39a . 39b ), which is individualized for the first or second combustion chamber, an essentially constant voltage level is applied, the measuring circuit supplying a signal proportional to the degree of ionization via signal lines (J1 or J2), characterized in that - the measuring circuits individually and alternately depending a defined firing order, which is determined by cylinder identification, with a common signal processing unit ( 44 ) get connected.

A method according to claim 7, characterized in that a cylinder identification is carried out by analyzing the ionization in the combustion chamber, that a greatly increased ionization signal is obtained from the combustion chamber, which is in the working stroke cycle and in which combustion takes place, and that the signal processing unit is always present only one measuring circuit ( 39a or 39b ) is connected until the cylinder identification has finally taken place.