DE4207141A1

DE4207141A1 - Misfire detector for IC engine - measures ignition voltage and decides on basis of comparison with predetermined reference voltage carried out during interval of limited duration

Info

Publication number: DE4207141A1
Application number: DE19924207141
Authority: DE
Inventors: Yuuichi Shimasaki; Masataka Chikamatsu; Takuji Ishioka; Shigetaka Kuroda; Hideaki Arai; Masaki Kanehiro; Takashi Hisaki; Shigeru Maruyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1991-03-07
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 1992-09-10
Anticipated expiration: 2012-03-07
Also published as: DE4207141C2

Abstract

The prim. winding (21a) of the ignition coil (21) is switched (T2) by a bipolar transistor (22). This produce a sec. pulse for the sparking plug (23). Voltages at the collector electrode (N1) and the central electrode (N2) of the plug are taken through 1000:1 and 100:1 dividers (24,25), filters (26,28) and digitisers (27,29) to a processor (5b). Inputs (5a) from detectors of engine speed and inlet manifold absolute pressure are used to control the prodn. of an ignition command signal (A). The comparision is performed within a predetermined time limit. USE/ADVANTAGE - The site of a misfire in on IC engine can be detected precisely and promptly for instigation of suitable countermeasures.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fehlzündungsdetek torsystem zur Detektierung einer Fehlzündung in einem Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das sich insbesondere zur Detektierung einer mit dem Kraftstoffzufuhrsystem zusammenhängenden Fehlzündung eignet.The present invention relates to misfire detection gate system for detecting a misfire in one Internal combustion engine according to the preamble of the claim 1, which is in particular for detecting a with the Suitable fuel delivery system related misfire.

In einem Verbrennungsmotor wird generell die durch die Zünd spule erzeugte Hochspannung (Zündspannung) des Motors sequentiell über einen Verteiler auf die Zündkerzen der Zylinder des Motors verteilt, um eine den Verbrennungs kammern zugeführte Mischung zu zünden. Findet bei einer oder mehreren Zündkerzen eine normale Zündung nicht statt, d. h. tritt eine Fehlzündung auf, so führt dies zu verschiedenen Nachteilen, wie beispielsweise einer Beeinträchtigung der Fahreigenschaften und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch. Weiterhin kann es zu einem sog. Nachbrennen von unverbrann tem Kraftstoffgas im Auspuffsystem des Motors führen, was eine Erhöhung der Temperatur eines Katalysators einer im Auspuffsystem angeordneten Abgas-Reinigungseinrichtung führt. Es ist daher wichtig, das Auftreten einer Fehlzündung zu verhindern. Fehlzündungen werden größtenteils nach ihrer Herkunft, nämlich bedingt durch das Kraftstoffzufuhrsystem oder bedingt durch das Zündsystem klassifiziert. Dem Kraft stoffzufuhrsystem zuzuordnende Fehlzündungen sind durch die Zufuhr durch einer mageren oder fetten Mischung zum Motor bedingt, während dem Zündsystem zuzuordnende Fehlzündungen durch einen Zündungsausfall (sog. Fehlzündung) bedingt sind, d. h. an der Zündkerze findet eine normale Zündentladung nicht statt.In an internal combustion engine, the ignition coil generated high voltage (ignition voltage) of the engine sequentially via a distributor on the spark plugs of the Cylinder of the engine distributed to the combustion to ignite mixture supplied to chambers. Find at one or normal ignition does not take place if several spark plugs, i. H. if misfire occurs, this leads to different ones Disadvantages, such as impairment of Driving characteristics and increased fuel consumption. Furthermore, there can be a so-called afterburn of unburned cause fuel gas in the exhaust system of the engine what an increase in the temperature of a catalyst in the Exhaust system arranged exhaust gas cleaning device leads. It is therefore important to avoid the occurrence of a misfire to prevent. Misfires are largely based on theirs Origin, namely due to the fuel supply system or classified by the ignition system. The force Misfire attributable to the misfeed system Lean or rich mixture feed to the engine due to misfires attributable to the ignition system are caused by an ignition failure (so-called misfire), d. H. there is a normal ignition discharge at the spark plug not instead.

Ein bekanntes Fehlzündungsdetektorsystem ist bereits aus der JP-OS Nr. 51-22 568 bekannt, bei dem die Tatsache ausgenutzt wird, daß die Frequenz der Dämpfung der im Primärkreis einer Zündeinrichtung erzeugten Oszillatorspannung bei Öffnung der Verteilerkontakte im Vergleich zum Zündausfall bei eintre tender Zündung größer ist.A known misfire detection system is already out of the JP-OS No. 51-22 568, which takes advantage of the fact is that the frequency of the damping of the one in the primary circuit Ignition device generated oscillator voltage when the Distributor contacts compared to the ignition failure at entry tender ignition is greater.

Das konventionelle Fehlzündungsdetektorsystem basiert je doch lediglich auf der Frequenz der Dämpfung der durch die Zündschaltung erzeugten Oszillatorspannung, d. h. darauf, ob zwischen den Elektroden der Zündkerze eine Entladung auf tritt oder nicht. Das konventionelle System kann daher nicht unterscheiden, ob eine detektierte Fehlzündung einem Grund im Kraftstoffzufuhrsystem oder im Zündsystem zuzuordnen ist. Im Falle des Kraftstoffzufuhrsystems kann nämlich die Mi schung aufgrund ihres mageren oder fetten Zustandes nicht gezündet werden, obwohl eine Entladung tatsächlich stattge funden hat. Daher kann ein zufriedenstellender und sofor tiger Ausfallbeseitigungsvorgang nicht stattfinden.The conventional misfire detection system is based but only on the frequency of the attenuation by Ignition circuit generated oscillator voltage, i. H. on whether discharge occurs between the electrodes of the spark plug occurs or not. The conventional system cannot distinguish whether a detected misfire is a reason in the fuel supply system or in the ignition system. In the case of the fuel supply system, the Mi because of their lean or fat condition be ignited even though a discharge actually takes place found. Therefore, a satisfactory and immediate failure recovery process does not take place.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fehlzündungsdetektorsystem für Verbrennungsmotoren anzuge ben, mit dem eine dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzuordnende Fehlzündung genau detektiert werden kann.The present invention is based on the object Misfire detector system for internal combustion engines with which one is assigned to the fuel supply system Misfire can be detected accurately.

Diese Aufgabe wird bei einem Fehlzündungsdetektorsystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is accomplished with a misfire detection system initially mentioned type according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1 solved.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung bewirkt die Fehlzündungs-Bestimmungsschaltung die Bestimmung hinsicht lich des Auftretens der Fehlzündung auf der Basis, ob der detektierte Wert der Zündspannung in der begrenzten Ver gleichsperiode größer als der vorgegebene Spannungswert ist.In one embodiment of the invention, the Misfire determination circuit for determination Lich occurrence of the misfire based on whether the detected value of the ignition voltage in the limited ver same period is greater than the specified voltage value.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bewirkt die Fehlzündungs-Bestimmungsschaltung die Bestimmung hinsicht lich des Auftretens der Fehlzündung auf der Basis einer Zeitperiode, in welcher der detektierte Wert der Zündspan nung innerhalb der begrenzten Vergleichsperiode den vorge gebenen Spannungswert übersteigt, und/oder ob ein Bereich eines Teils von detektierten Werten der Zündspannung den vorgegebenen Spannungswert in der begrenzten Vergleichs periode übersteigt.In a further embodiment of the invention, the Misfire determination circuit for determination the occurrence of the misfire based on a Time period in which the detected value of the ignition chip within the limited comparative period given voltage value, and / or whether a range of a part of detected values of the ignition voltage predetermined voltage value in the limited comparison period exceeds.

Vorzugsweise handelt es sich bei der begrenzten Vergleichs periode um eine Zeitperiode, welche auf einen Endteil einer Entladungsperiode der wenigstens einen Zündkerze eingestellt ist.The limited comparison is preferred period by a time period, which refers to an end part of a Discharge period of the at least one spark plug set is.

Andererseits ist die begrenzte Vergleichsperiode eine einem vorgegebenen Kurbelwinkel des Motors entsprechende Zeitpe riode, die auf einen Endteil einer Entladungsperiode der wenigstens einen Zündkerze eingestellt ist.On the other hand, the limited comparison period is one predetermined crank angle of the engine corresponding Zeitpe period which corresponds to an end part of a discharge period of the at least one spark plug is set.

Vorzugsweise beginnt die begrenzte Vergleichsperiode, wenn nach der Erzeugung des Zündbefehlssignals eine vorgegebene Zeitperiode abgelaufen ist.Preferably, the limited comparison period begins when a predetermined after the generation of the ignition command signal Time period has expired.

Weiterhin wird der vorgegebene Spannungswert vorzugsweise in Abhängigkeit von Betriebsbedingungen des Motors eingestellt.Furthermore, the predetermined voltage value is preferably in Depends on the operating conditions of the engine.

In Weiterbildung der Erfindung enthält die Fehlzündungs-Be stimmungschaltung eine Referenpegel-Einstellschaltung, wel che den vorgegebenen Spannungswert auf der Basis des detektierten Wertes der Zündspannung einstellt.In a development of the invention, the misfire loading contains tuning circuit a reference level setting circuit, wel the predetermined voltage value based on the sets the detected value of the ignition voltage.

Vorzugsweise umfaßt die Referenzpegel-Einstellschaltung eine Glättungsschaltung zur Glättung der Zündspannung sowie einen Verstärker zur Verstärkung eines Ausgangssignales der Glät tungsschaltung um einen vorgegebenen Verstärkungsfaktor.Preferably, the reference level setting circuit includes one Smoothing circuit for smoothing the ignition voltage and a Amplifier for amplifying a smoothness output signal circuit by a predetermined gain factor.

Um die Fehlzündungsdetektierung zuverlässiger zu realisie ren, kann das Fehlzündungsdetektorsystem eine im Sekundär kreis vorgesehene Stromprüfschaltung zur Prüfung des Strom flusses in Rückwärtsrichtung bezogen auf eine Richtung ent halten, in welcher ein Stromfluß bei der Entladung der we nigstens einen Zündkerze auftritt.To make misfire detection more reliable ren, the misfire detection system can be one in the secondary circuit provided current test circuit for testing the current flow in the reverse direction with respect to one direction keep in which a current flow when discharging the we at least one spark plug occurs.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher er läutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to the figures the drawing illustrated embodiments closer he purifies. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors mit einem erfindungsgemäßen Fehlzündungsdetektorsystem; Fig. 1 is a block diagram showing the overall arrangement of an internal combustion engine with an inventive misfire detector system;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Fehlzündungsdetek torsystems für einen Verbrennungsmotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 is a block diagram of a Misfire Detector system for an internal combustion engine according to a first embodiment of the invention;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Programms zur Detektierung einer dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzuordnenden Fehlzündung auf der Basis der Primärspannung (Zündspannung) einer Zündspule nach Fig. 1 gemäß der ersten Ausführungsform; . Fig. 3 is a flowchart of a program for detecting a fuel supply system attributable to misfire on the basis of the primary voltage (ignition voltage) of an ignition coil of Figure 1 according to the first embodiment;

Fig. 4 ein Änderungen der Primärspannung zeigendes Zeit taktdiagramm, das zur Erläuterung einer dem Kraft stoffzufuhrsystem zuzuordnenden Fehlzündung zweck mäßig ist; Fig. 4 is a timing diagram showing changes in the primary voltage, which is useful for explaining a misfire associated with the fuel supply system;

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Programms zur Detektierung einer dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzuordnenden Fehlzündung auf der Basis der Sekundärspannung (Zündspannung) der Zündspule gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;5 is a flowchart of a program for detecting a attributable to the fuel supply system of misfire on the basis of the secondary voltage (ignition voltage) of the ignition coil according to a second embodiment of the invention.

Fig. 6 ein Änderungen der Sekundärspannung zeigendes Zeittaktdiagramm, das zur Erläuterung einer dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzuordnenden Fehlzündung zweckmäßig ist; Fig. 6 shows a change of the secondary voltage pointing timing diagram useful in explaining a attributable to the fuel supply system of misfire;

Fig. 7 ein Schaltbild eines Fehlzündungsdetektorssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 7 is a circuit diagram of a misfire detection system according to a third embodiment of the invention;

Fig. 8 ein Zeittaktdiagramm, das zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems nach Fig. 6 zweckmäßig ist; Fig. 8 is a timing diagram useful for explaining the operation of the system of Fig. 6;

Fig. 9 ein Schaltbild einer Abänderung des Systems nach Fig. 7; Fig. 9 is a circuit diagram of a modification of the system of Fig. 7;

Fig. 10 ein Teilschaltbild einer weiteren Abwandlung des Systems nach Fig. 7; FIG. 10 is a partial circuit diagram of a further modification of the system according to FIG. 7;

Fig. 11 ein Zeittaktdiagramm von Signalformen der Zündspannung; Fig. 11 is a timing chart of waveforms of the ignition voltage;

Fig. 12 ein Teilschaltbild einer weiteren Abwandlung des Systems nach Fig. 7; FIG. 12 is a partial circuit diagram of a further modification of the system according to FIG. 7;

Fig. 13 ein Flußdiagramm eines Programms zur Detektierung einer Fehlzündung auf der Basis der Primärspannung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 13 is a flowchart of a program for detecting a misfire on the basis of the primary voltage according to a fourth embodiment of the invention;

Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Programms zur Detektierung einer Fehlzündung auf der Basis der Sekundärspan nung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung; FIG. 14 is a flowchart of a program for detecting a misfire on the basis of the secondary clamping voltage according to a fifth embodiment of the invention;

Fig. 15 ein Schaltbild eines Fehlzündungsdetektorsystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfin dung; FIG. 15 is a circuit diagram of a misfire detection system dung to a sixth embodiment of the according OF INVENTION;

Fig. 16 ein Schaltbild von Einzelheiten eines Teils des Systems nach Fig. 15; Fig. 16 is a circuit diagram showing details of part of the system of Fig. 15;

Fig. 17 ein Schaltbild von Einzelheiten eines weiteren Teils des Systems nach Fig. 15; Fig. 17 is a circuit diagram showing details of another part of the system of Fig. 15;

Fig. 18 ein Zeittaktdiagramm, das zur Erläuterung der Wir kungsweise des Systems nach Fig. 15 zweckmäßig ist; Fig. 18 is a timing diagram useful for explaining the operation of the system of Fig. 15;

Fig. 19 ein Schaltbild einer Abänderung des Systems nach Fig. 15; und FIG. 19 is a circuit diagram of a modification of the system of Fig. 15; and

Fig. 20 ein Schaltbild einer weiteren Abänderung des Sy stems nach Fig. 15. Fig. 20 is a circuit diagram of a further modification of the Sy stems according to Fig. 15.

Bei der Gesamtanordnung eines Verbrennungsmotors mit einem erfindungsgemäßen Fehlzündungsdetektorsystem nach Fig. 1 ist in einem Ansaugrohr 2 eines Motors 1 ein eine Drosselklappe 3′ aufnehmender Drosselklappenkörper 3 vorgesehen. Ein Dros selklappenöffnungs-Sensor 4 (OTH-Sensor) ist mit der Dros selklappe 3′ zur Erzeugung eines elektrischen Signals ver bunden, das ein Maß für die Drosselklappenöffnung ist. Dieses Signal wird einer elektronischen Steuereinheit 5 (im folgenden mit "ECU" bezeichnet) zugeführt.In the overall arrangement of an internal combustion engine with a misfire detection system according to the invention according to FIG. 1, a throttle body 3 'accommodating a throttle body 3 is provided in an intake pipe 2 of an engine 1 . A throttle valve opening sensor 4 (OTH sensor) is connected to the throttle valve 3 'to produce an electrical signal which is a measure of the throttle valve opening. This signal is supplied to an electronic control unit 5 (hereinafter referred to as "ECU").

Kraftstoffeinspritzventile 6 für die Zylinder sind im An saugrohr an Stellen zwischen dem Motor 1 und dem Drossel klappenkörper 3 sowie in Strömungsrichtung geringfügig vor einem nicht dargestellten Ansaugventil angeordnet. Diese Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer nicht darge stellten Kraftstoffpumpe und elektrisch mit der ECU 5 ver bunden, wodurch die Ventilöffnungsperioden durch Signale von dieser gesteuert werden.Fuel injection valves 6 for the cylinders are arranged in the intake manifold at places between the engine 1 and the throttle valve body 3 and in the flow direction slightly in front of an intake valve, not shown. These fuel injectors 6 are connected to a fuel pump, not shown, and electrically connected to the ECU 5 , whereby the valve opening periods are controlled by signals therefrom.

Mit dem Inneren des Ansaugrohrs 2 steht über eine Leitung 7 an einer Stelle in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Drosselklappe 3′ ein Ansaugrohrabsolutdruck-Sensor 8 (PBA-Sensor) in Verbindung, der ein ein Maß für den erfaßten Ab solutdruck darstellendes elektrisches Signal zur ECU 5 lie fert. In das Ansaugrohr 3 ist an einer Stelle in Strömungs richtung hinter dem Ansaugrohrabsolutdruck-Sensor 8 ein An saugrohrtemperatur-Sensor 9 (TA-Sensor) eingesetzt, der ein ein Maß für die erfaßte Ansaugrohrtemperatur TA darstellen des elektrisches Signal zur ECU 5 liefert.With the inside of the intake pipe 2 is via a line 7 at a point in the flow direction immediately behind the throttle valve 3 'an intake pipe absolute pressure sensor 8 (PBA sensor) in connection, which represents a measure of the detected absolute pressure from an electrical signal to the ECU 5th deliver. In the intake pipe 3 at one point in the flow direction behind the intake pipe absolute pressure sensor 8, an intake pipe temperature sensor 9 (TA sensor) is used, which represents a measure of the recorded intake pipe temperature TA of the electrical signal to the ECU 5 .

Ein im Zylinderblock des Motors 1 montierter Motorkühlmit teltemperatur-Sensor 10 (TW-Sensor) liefert ein ein Maß für die erfaßte Motorkühlmitteltemperatur TW darstellendes elek trisches Signal zur ECU 5.A mounted in the cylinder block of the engine 1 engine coolant temperature sensor 10 (TW sensor) provides a measure of the detected engine coolant temperature TW electrical signal to the ECU 5 .

Gegenüber einer Nockenwelle oder einer Kurbelwelle des Mo tors 1 (beide nicht dargestellt) sind ein Motordrehzahl-Sensor 11 (NE-Sensor) und ein Zylinderunterscheidungssensor 12 (CYL-Sensor) vorgesehen. Der Motordrehzahl-Sensor 11 erzeugt einen Impuls als TDC-Signalimpuls bei vorgegebenen Kurbelwinkeln, wenn sich die Kurbelwelle um 180 dreht, wäh rend der Zylinderunterscheidungssensor 12 einen Impuls bei einem vorgegebenen Kurbelwinkel eines speziellen Zylinders des Motors liefert. Diese Impulse werden der ECU 5 zuge führt.An engine speed sensor 11 (NE sensor) and a cylinder discrimination sensor 12 (CYL sensor) are provided opposite a camshaft or a crankshaft of the engine 1 (both not shown). The engine speed sensor 11 generates a pulse as a TDC signal pulse at predetermined crank angles when the crankshaft rotates 180 while the cylinder discrimination sensor 12 provides a pulse at a predetermined crank angle of a specific cylinder of the engine. These pulses are fed to the ECU 5 .

In einem mit dem Zylinderblock des Motors 1 verbundenen Aus puffrohr 13 ist ein Dreiwegekatalysator 14 zur Reinigung von giftigen Komponenten, wie beispielsweise HC, CO und NO_x vorgesehen. Im Auspuffrohr 13 ist an einer Stelle in Strö mungsrichtung vor dem Dreiwegekatalysator 14 ein O₂-Sensor 15 als Auspuffgas-Bestandteilkonzentrationssensor (im fol genden als "LAF-Sensor" bezeichnet) montiert, der für die ECU 5 ein elektrisches Signal mit einem Pegel liefert, der etwa proportional zur Sauerstoffkonzentration in den Aus puffgasen ist.In a connected to the cylinder block of the engine 1 from the exhaust pipe 13 , a three-way catalyst 14 for cleaning toxic components such as HC, CO and NO _{x is} provided. In the exhaust pipe 13 at one point in the flow direction before the three-way catalyst 14, an O ₂ sensor 15 as an exhaust gas component concentration sensor (hereinafter referred to as "LAF sensor") is mounted, which provides an electrical signal for the ECU 5 at a level , which is approximately proportional to the oxygen concentration in the exhaust gases.

Weiterhin ist im Motor 1 eine Zündeinrichtung 16 vorgese hen, welche eine Zündspule sowie im folgenden angesprochene Zündkerzen enthält und durch ein Zündbefehlssignal A von der ECU 5 eine Bogenzündung bewirkt.Furthermore, an ignition device 16 is provided in engine 1 , which contains an ignition coil and spark plugs which are referred to below and which causes ignition by an ignition command signal A from ECU 5 .

Die ECU 5 enthält eine Eingangsschaltung 5a mit Funktionen der Signalformung von Eingangssignalen von den vorstehend genannten verschiedenen Sensoren, der Verschiebung der Span nungspegel von Sensorausgangssignalen auf einen vorgegebe nen Pegel, der Umsetzung von Analogsignalen von Sensoren mit analogem Ausgang in Digitalsignale, usw., eine zentrale Ver arbeitungseinheit 5b (im folgenden "CPU" genannt), eine Speicheranordnung 5c zur Speicherung verschiedener durch die CPU 5b abzuarbeitender Betriebsprogramme sowie zur Speiche rung von Berechnungsergebnissen, usw., eine Ausgangsschal tung 5d, welche Treibersignale und das Zündbefehlssignal A für die Kraftstoffeinspritzventile 6 und die Zündeinrichtung 16 liefert, sowie eine im folgenden noch zu beschreibende Fehlzündungsdetektorschaltung 5e.The ECU 5 includes an input circuit 5 a with functions of signal shaping of input signals from the aforementioned various sensors, the shift of the voltage level of sensor output signals to a predetermined level, the conversion of analog signals from sensors with an analog output into digital signals, etc., one central Ver processing unit 5 b (hereinafter "CPU" called), a memory array 5c for storing various by the CPU 5 b abzuarbeitender operating programs and to spoke tion of calculation results, etc., an output TIC 5d which outputs driving signals and the ignition command signal a for the fuel injection valves 6 and the ignition device 16 , and a misfire detector circuit 5 e to be described below.

Die CPU 5b arbeitet in Abhängigkeit von den obengenannten Signalen von den Sensoren zur Bestimmung von Betriebsbedin gungen, in denen der Motor 1 arbeitet, wobei es sich bei spielsweise um einen Luft-/Kraftstoffverhältnis-Rückkoppel regelbereich sowie Steuerbereiche handelt. Sie berechnet auf der Basis der bestimmten Motorbetriebszustände die Ventilöf fnungsperiode bzw. die Kraftstoffeinspritzperiode T_OUT′ in der die Kraftstoffeinspritzventile 6 synchron mit der Einga be der TDC-Signalimpulse in die ECU 5 geöffnet werden sol len.The CPU 5 b works in dependence on the above-mentioned signals from the sensors for determining operating conditions in which the engine 1 is operating, for example an air / fuel ratio feedback control area and control areas. It calculates the valve opening period or the fuel injection period T _{OUT '} in which the fuel injection valves 6 are to be opened in synchronism with the input of the TDC signal pulses into the ECU 5 on the basis of the determined engine operating states.

Weiterhin berechnet die CPU 5b den Zündzeittakt TIG des Mo tors auf der Basis des bestimmten Motorbetriebszustandes.Furthermore, the CPU 5 b calculates the ignition timing TIG of the engine based on the determined engine operating condition.

Die CPU 5b führt Berechnungen im oben beschriebenen Sinne durch und speist die Kraftstoffeinspritzventile 6 und die Zündeinrichtung 16 mit Treibersignalen und dem Zündbefehls signal A auf der Basis der Berechnungsergebnisse über die Ausgangsschaltung 5d. The CPU 5 b carries out calculations in the sense described above and feeds the fuel injection valves 6 and the ignition device 16 with driver signals and the ignition command signal A on the basis of the calculation results via the output circuit 5 d.

Fig. 2 zeigt die Ausführungsform eines ersten erfindungsge mäßen Fehlzündungsdetektorsystems. Dieses Fehlzündungsde tektorsystem stellt aus der Größe der durch die Entladung der Zündkerze erzeugten kapazitiven Entladungsspannung fest, ob eine Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht und ob die Fehlzündung dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzuordnen ist. Fig. 2 shows the embodiment of a first misfire detector system according to the invention. This misfire detector system determines from the size of the capacitive discharge voltage generated by the discharge of the spark plug whether a misfire has occurred or not and whether the misfire is attributable to the fuel supply system.

Gemäß Fig. 2 ist eine mit einer Versorgungsspannung VB ge speiste Eingangsklemme der Zündeinrichtung 16 mit einer Zündspule 21 (Zündeinrichtung) verbunden, welche eine Pri märwicklung 21a und eine Sekundärwicklung 21b aufweist. Diese Wicklungen sind an einem Ende miteinander verbunden. Das andere Ende der Primärwicklung 21a ist an einem Knoten N1, an dem die Zündspannung (Primärspannung) erzeugt wird, mit dem Kollektor eines Transistors 22 verbunden. Die Basis dieses Transistors 22 ist mit einer Eingangsklemme T2 ver bunden, an der das Zündbefehlssignal A zugeführt wird. Der Emitter des Transistors ist geerdet. Das andere Ende der Sekundärwicklung 21b ist an einem Knoten N2, an dem die Zündspannung (Sekundärspannung) erzeugt wird, mit einer Mittelelektrode 23a einer Zündkerze 23 für den jeweiligen Motor Zylinder verbunden. Eine Elektrode 23b der Zündkerze 23 ist geerdet. Der Knoten N1 ist mit einem Eingang einer Dämp fungsstufe 24 (Spannungswertdetektor) verbunden, während der Knoten N2 mit dem Eingang einer weiteren Dämpfungsstufe 25 (Spannungswertdetektor) verbunden ist. Die Dämpfungsstufen 24 und 25 sind mit ihren Ausgängen über Filter 26, 28 und A/D-Umsetzer 27, 29 der ECU 5 mit der CPU 5b gekoppelt. Die Dämpfungsstufen 24 und 25 sind weiterhin Spannungsteiler, welche die Primär- und Sekundärspannung mit einem entspre chenden Verhältnis von 1 : 1000 bzw. 1 : 100 teilen, so daß die Primärspannung von mehreren 100 V auf mehrere Volt geändert wird, während die Sekundärspannung von mehreren 10 kV auf mehrere 10 V geändert wird. Die CPU 5b ist mit der mit dem Zündbefehlssignal A gespeisten Basis des Transistors 25 über die Ausgangsschaltung 5d und über die Eingangsschaltung 5a mit verschiedenen Motorbetriebsparameter-Sensoren (Motorbe triebszustand-Detektoren), u. a. dem NE-Sensor 15 und dem PBA-Sensor 8 verbunden. Die CPU 5b bildet eine Signalgenera toranordnung, welche den Zündzeittakt auf der Basis der Mo torbetriebszustände bestimmt und erzeugt das Zündbefehls signal A. Weiterhin bildet sie eine Fehlzündungsbestim mungsanordnung, welche bestimmt, ob eine dem Kraftstoffzu fuhrsystem zuzuordnende Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht.Referring to FIG. 2 is a ge with a supply voltage VB supplied input terminal of the ignition device 16 is connected to an ignition coil 21 (ignition device) having a Pri märwicklung 21 a and having a secondary winding 21b. These windings are connected to one another at one end. The other end of the primary winding 21 a is connected to the collector of a transistor 22 at a node N 1 , at which the ignition voltage (primary voltage) is generated. The base of this transistor 22 is connected to an input terminal T 2 , to which the ignition command signal A is supplied. The emitter of the transistor is grounded. The other end of the secondary winding 21 b is connected at a node N 2 , at which the ignition voltage (secondary voltage) is generated, to a central electrode 23 a of a spark plug 23 for the respective engine cylinder. An electrode 23 b of the spark plug 23 is grounded. The node N 1 is connected to an input of a damping stage 24 (voltage value detector), while the node N 2 is connected to the input of a further damping stage 25 (voltage value detector). The damping stages 24 and 25 are coupled with their outputs via filters 26 , 28 and A / D converters 27 , 29 of the ECU 5 to the CPU 5 b. The damping stages 24 and 25 are also voltage dividers, which share the primary and secondary voltage with a corresponding ratio of 1: 1000 and 1: 100, so that the primary voltage is changed from several 100 V to several volts, while the secondary voltage from several 10 kV is changed to several 10 V. The CPU 5 b is fed with the ignition command signal A of the base of the transistor 25 via the output circuit 5 d and via the input circuit 5 a with various engine operating parameter sensors (engine operating condition detectors), including the NE sensor 15 and the PBA sensor 8 connected. The CPU 5 b forms a signal generator arrangement which determines the ignition timing on the basis of the engine operating states and generates the ignition command signal A. Furthermore, it forms a misfire determination arrangement which determines whether a misfire associated with the fuel supply system has occurred or not.

Die Fig. 4 und 6 zeigen Zeittaktdiagramme der durch die Pri märwicklung 21a der Zündspule 21 erzeugten Zündspannung (Primärspannung) bzw. der durch die Sekundärwicklung 21b erzeugten Zündspannung (Sekundärspannung), wobei diese Span nungen als Funktion des Zündbefehlssignals A erzeugt werden. FIGS. 4 and 6 show timing charts of märwicklung by the Pri 21 starting voltage a of the ignition coil 21 generated (primary voltage) or b through the secondary winding 21 of the ignition voltage generated (secondary voltage), said clamping voltages are generated as a function of the ignition command signal A.

Diese Figuren sind zur Erläuterung von dem Kraftstoffzu fuhrsystem zuzuordnenden Fehlzündungen zweckmäßig. Eine aus gezogene Kurve zeigt jeweils die Zündspannung bei normal ge zündeter Mischung, während eine gestrichelte Kurve jeweils die Zündspannung bei auftretender Fehlzündung zeigt.These figures are for explanation of the fuel misfire attributable to the driving system. One out drawn curve shows the ignition voltage at normal ge ignited mixture, while a dashed curve each shows the ignition voltage when misfire occurs.

Anhand von Fig. 4 wird nachfolgend die in den vorgenannten Fällen erreichbare Zündspannungscharakteristik erläutert.The ignition voltage characteristic achievable in the aforementioned cases is explained below with reference to FIG. 4.

Zunächst wird die im Falle einer normalen Zündung erreich bare Zündspannungscharakteristik anhand der ausgezogenen Kurven erläutert. Wird das Zündbefehlssignal A unmittelbar nach einem Zeitpunkt t0 erzeugt, so steigt die Zündspannung dann auf einen solchen Wert, daß ein dielektrischer Durch bruch der Mischung zwischen den Elektroden der Zündkerze, d. h. am Entladungsspalt der Zündkerze (Kurve a) hervorgeru fen wird. Übersteigt beispielsweise gemäß Fig. 4 die Zünd spannung einen Referenzspannungswert Vfire0 zur Bestimmung einer normalen Zündung, d. h. V < Vfire0, so tritt der di elektrische Durchbruch der Mischung ein. Der Entladungszu stand verschiebt sich dann von einem kapazitiven Entladungs zustand vor dem dielektrischen Durchbruch mit einer sehr kurzen Dauer bei einem Stromfluß von mehreren hundert Ampere zu einem induktiven Entladungszustand mit einer Dauer von mehreren Millisekunden mit einem praktisch konstanten Zünd spannungswert bei einem Stromfluß von mehreren zehn Milli ampere (Kurve b). Die induktive Entladungsspannung steigt mit einer Druckzunahme im Motorzylinder aufgrund des Kom pressionshubes des Kolbens nach dem Zeitpunkt t0 an, da eine höhere Spannung für die induktive Entladung bei zunehmendem Zylinderdruck erforderlich ist. In der Endstufe der indukti ven Entladung fällt die Spannung zwischen den Elektroden der Zündkerze unter einen für die Fortführung der induktiven Entladung notwendigen Wert aufgrund der abnehmenden indukti ven Energie der Zündspule, so daß die induktive Entladung aufhört und die kapazitive Entladung wieder auftritt. In diesem kapazitiven Entladungszustand steigt die Spannung zwischen den Zündkerzenelektroden wiederum an, und zwar in Richtung der Erzeugung eines dielektrischen Durchbruchs der Mischung. Da die Zündspule 21 dann jedoch einen sehr gerin gen Restenergiewert aufweist, ist der Anstiegsbetrag der Spannung klein (Kurve c). Dies ergibt sich daraus, daß der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes aufgrund der Ionisierung der Mischung während des Zündens klein ist.First of all, the ignition voltage characteristic that can be achieved in the case of normal ignition is explained on the basis of the solid curves. If the ignition command signal A is generated immediately after a point in time t 0 , the ignition voltage then rises to such a value that a dielectric breakdown of the mixture between the electrodes of the spark plug, ie at the discharge gap of the spark plug (curve a), is caused. Exceeds, for example, as shown in FIG. 4, the ignition voltage a reference voltage value Vfire 0 for determining a normal ignition, ie V <Vfire 0, the di electrical breakdown of the mixture occurs. The Entladungszu stood then shifts from a capacitive discharge state before the dielectric breakdown with a very short duration at a current flow of several hundred amperes to an inductive discharge state with a duration of several milliseconds with a practically constant ignition voltage value at a current flow of several tens of milli ampere (curve b). The inductive discharge voltage increases with an increase in pressure in the engine cylinder due to the compression stroke of the piston after the time t 0 , since a higher voltage is required for the inductive discharge with increasing cylinder pressure. In the final stage of the inductive discharge, the voltage between the electrodes of the spark plug falls below a value necessary for the continuation of the inductive discharge due to the decreasing inductive energy of the ignition coil, so that the inductive discharge stops and the capacitive discharge occurs again. In this capacitive discharge state, the voltage between the spark plug electrodes increases again, in the direction of producing a dielectric breakdown of the mixture. However, since the ignition coil 21 then has a very low residual energy value, the amount of increase in the voltage is small (curve c). This results from the fact that the electrical resistance of the discharge gap is small due to the ionization of the mixture during ignition.

Im folgenden wird die durch die gestrichelten Kurven ange gebene Zündspannungscharakteristik erläutert, welche bei einer Fehlzündung auftritt, die dadurch hervorgerufen wird, daß beispielsweise dem Motor eine magere Mischung zugeführt wird, oder die Kraftstoffzufuhr zum Motor aufgrund eines Ausfalls des Kraftstoffzufuhrsystems unterbrochen wird. Un mittelbar nach dem Zeitpunkt t0 der Erzeugung des Zündbe fehlssignals A steigt die Zündspannung über einen Pegel, wel cher zu einem dielektrischen Durchbruch der Mischung führt. In diesem Falle ist das Verhältnis der Luftanteile in der Mischung größer als für den Fall einer Mischung mit einem Luft-/Kraftstoffverhältnis nahe dem stoichiometrischen Ver hältnis, so daß die dielektrische Festigkeit der Mischung entsprechend hoch ist. Da die Mischung nicht gezündet wird, wird sie auch ionisiert, so daß der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes der Kerze hoch ist. Die dielektrische Durchbruchsspannung wird daher höher als im Fall einer nor malen Zündung der Mischung (Kurve a′), wie dies aus Fig. 4 hervorgeht.In the following, the ignition voltage characteristic indicated by the dashed curves is explained, which occurs in the event of a misfire, which is caused by, for example, the engine being supplied with a lean mixture or the fuel supply to the engine being interrupted due to a failure of the fuel supply system. Immediately after the time t 0 of the generation of the ignition command signal A, the ignition voltage rises above a level which leads to a dielectric breakdown of the mixture. In this case, the ratio of the air fractions in the mixture is larger than in the case of a mixture with an air / fuel ratio close to the stoichiometric ratio, so that the dielectric strength of the mixture is correspondingly high. Since the mixture is not ignited, it is also ionized so that the electrical resistance of the discharge gap of the candle is high. The dielectric breakdown voltage is therefore higher than in the case of a normal ignition of the mixture (curve a '), as can be seen from Fig. 4.

Die Zündspannung V übersteigt daher einen Referenzspan nungswert Vmis1 zur Bestimmung einer dem Kraftstoffzufuhr system zuzuordnenden Fehlzündung (V < Vmis1). Danach ver schiebt sich der Entladungszustand zu einem induktiven Ent ladungszustand wie im Fall der normalen Zündung (Kurve b′). Auch ist der elektrische Widerstand des Entladungsspaltes der Kerze im Fall etwa der Zuführung einer mageren Mischung größer als im Fall einer normalen Zündung, so daß die in duktive Entladungsspannung im Vergleich zur normalen Zün dung auf einen höheren Wert ansteigt, was zu einer früheren Verschiebung vom induktiven Entladungszustand zum kapaziti ven Entladungszustand führt. Die kapazitive Entladungsspan nung beim Übergang vom induktiven Entladungszustand zum ka pazitiven Entladungszustand ist weit höher als bei normaler Zündung (Kurve c′), weil die Spannung des dielektrischen Durchbruchs der Mischung größer als bei normaler Zündung ist und weil die Zündspule aufgrund der früheren Beendigung der induktiven Entladung (d. h. die Entladungsdauer ist kürzer) noch einen beträchtlichen Restenergiebetrag enthält.The ignition voltage V therefore exceeds a reference voltage value Vmis1 for determining a misfire associated with the fuel supply system (V <Vmis 1 ). Then the discharge state shifts to an inductive discharge state as in the case of normal ignition (curve b '). Also, the electrical resistance of the discharge gap of the candle in the case of the supply of a lean mixture is greater than in the case of normal ignition, so that the inductive discharge voltage rises to a higher value compared to normal ignition, which leads to an earlier shift from the inductive one Discharge state leads to capacitive discharge state. The capacitive discharge voltage at the transition from the inductive discharge state to the capacitive discharge state is far higher than with normal ignition (curve c ') because the dielectric breakdown voltage of the mixture is greater than with normal ignition and because the ignition coil due to the earlier termination of the inductive Discharge (ie the discharge time is shorter) still contains a considerable amount of residual energy.

Wie die Fig. 4 und 6 zeigen besitzt die durch die Sekundär wicklung 21b der Zündspule 21 erzeugte Zündspannung (Sekun därspannung) nahezu die gleiche Charakteristik wie die oben beschriebene durch die Primärwicklung 21a der Zündspule 21 erzeugte Zündspannung (Primärspannung). Von einer Erläute rung der Sekundärspannungscharakteristik wird daher abgese hen.As shown in FIGS. 4 and 6, the winding through the secondary of the ignition coil 21 b 21 generated ignition voltage (seconding därspannung) is almost the same characteristic as the above-described through the primary winding 21a of the ignition coil 21 generated ignition voltage (primary voltage). Explanation of the secondary voltage characteristic is therefore excluded.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Fehlzündungsdetek torschaltung nach Fig. 2 auf der Basis der Primärspannung der Zündspule 21 anhand der Fig. 3 und 4 erläutert. Fig. 3 zeigt ein Programm zur Detektierung einer dem Kraftstoffzu fuhrsystem zuzuordnenden Fehlzündung mittels der Schaltungs anordnung nach Fig. 2. Dieses Programm wird in vorgegebenen festen Zeitintervallen abgearbeitet.The operation of the misfire detector circuit according to FIG. 2 is explained on the basis of the primary voltage of the ignition coil 21 with reference to FIGS. 3 and 4. Fig. 3 shows a program for detecting a misfire to be assigned to the fuel supply system by means of the circuit arrangement according to Fig. 2. This program is processed at predetermined fixed time intervals.

Zunächst wird in einem Schritt S1 bestimmt, ob ein Zu standssignal IG, das anzeigt, ob das Zündbefehlssignal A erzeugt worden ist oder nicht, auf einen Wert von 1 gesetzt. Das Zustandssignal IG zeigt beim Setzen von 1 an, daß das Signal A erzeugt worden ist. Das Zustandssignal IG wird somit bei Erzeugung des Signals A auf 1 und nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitperiode durch ein sich vom Programm nach Fig. 3 unterscheidendes Programm, beispielsweise ein Zündzeittakt-Berechnungsprogramm auf 0 rückgesetzt. Wenn das Zündbefehlssignal A nicht erzeugt worden ist, so ist die Antwort auf die Frage im Schritt S1 negativ (Nein), wobei das Programm zu Schritten S2, S3 und S4 fortschreitet, in denen Zeitgeber in der ECU 5, welche die nach der Erzeugung des Zündbefehlssignals A abgelaufene Zeit messen, auf eine erste vorgegebene Zeitperiode Tmis0 bzw. eine zweite vorge gebene Zeitperiode Tmis1 gesetzt und gestartet werden und ein Zustandssignal Zündung sowie das Zustandssignal IG auf Null gesetzt werden, wonach das Programm beendet wird. Die vorgegebene Zeitperiode Tmis0 ist auf eine Zeitperiode ein gestellt, welche geringfügig länger als eine Zeitperiode vom Zeitpunkt der Erzeugung des Zündbefehlssignals A bis zum Zeitpunkt der Beendigung einer frühen kapazitiven Entladung (von einem Zeitpunkt t0 bis zu einem Zeitpunkt t1 in Fig. 4) ist, welche beim Auftreten einer normalen Zündung angenommen wird. Die vorgegebene Zeitperiode Tmis1 ist auf eine Zeit periode eingestellt, welche geringfügig länger als eine Zeitperiode vom Zeitpunkt der Erzeugung des Zündbefehlssig nals A bis zum Zeitpunkt der Erzeugung der späten kapaziti ven Entladung (von t0 bis t2) ist, welche beim Auftreten einer normalen Zündung angenommen wird. Die Zeitperioden Tmis0, Tmis1 sowie vorgegebene Werte Vfire0 und Smis (im folgenden erläutert) werden aus einer Tabelle in Abhängig keit von Betriebsbedingungen des Motors, beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast, der Batteriespannung und der Motortemperatur ausgelesen.First, it is determined in a step S 1 whether a status signal IG, which indicates whether the ignition command signal A has been generated or not, is set to a value of 1. The status signal IG indicates when the 1 is set that the signal A has been generated. The state signal IG is thus reset to 1 when the signal A is generated and after a predetermined period of time has elapsed by a program which differs from the program according to FIG. 3, for example an ignition timing calculation program. If the ignition command signal A has not been generated, the answer to the question in step S 1 is negative (no), and the program proceeds to steps S 2 , S 3 and S 4 , in which timers in the ECU 5 which the after the generation of the ignition command signal A measure elapsed time, set to a first predetermined time period Tmis0 or a second predetermined time period Tmis1 and started and an ignition status signal and the IG status signal are set to zero, after which the program is ended. The predetermined time period Tmis0 is set to a time period which is slightly longer than a time period from the time of generation of the ignition command signal A to the time of the end of an early capacitive discharge (from a time t 0 to a time t 1 in FIG. 4) which is assumed when a normal ignition occurs. The predetermined time period Tmis1 is set to a time period that is slightly longer than a time period from the time of generation of the ignition command signal A to the time of generation of the late capacitive discharge (from t 0 to t 2 ), which occurs when a normal occurs Ignition is accepted. The time periods Tmis 0 , Tmis 1 and predetermined values Vfire 0 and Smis (explained below) are read from a table depending on the operating conditions of the engine, for example the engine speed, the engine load, the battery voltage and the engine temperature.

Wenn das Zündbefehlssignal A erzeugt wurde und damit das Zu standssignal IG auf 1 gesetzt ist, so schreitet das Programm vom Schritt S1 zu einem Schritt S5 fort, um zu bestimmen, ob die Zündspannung V den Referenzspannungswert Vfire0 über schritten hat oder nicht (siehe Fig. 4). Dieser Referenz spannungswert Vfire0 wird ebenfalls in Abhängigkeit von Mo torbetriebszuständen, beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast, der Batteriespannung und der Motortemperatur aus einer Tabelle ausgelesen.If the ignition command signal A has been generated and thus the status signal IG is set to 1, the program proceeds from step S 1 to step S 5 to determine whether the ignition voltage V has exceeded the reference voltage value Vfire 0 or not ( see Fig. 4). This reference voltage value Vfire 0 is also read from a table as a function of engine operating states, for example the engine speed, the engine load, the battery voltage and the engine temperature.

Gilt im Schritt S5 V < Vfire0, so wird angenommen, daß eine normale Zündung oder eine Vfire-Zündung aufgetreten ist, wo nach das Zustandssignal Zündung in einem Schritt S6 auf 1 gesetzt wird, und danach das Programm zu einem Schritt S8 fortschreitet. Gilt V Vfire0, so schreitet das Programm zu einem Schritt S7 fort, um zu bestimmen, ob das Zustandssig nal Zündung gleich 1 ist. Ist dies der Fall, so bedeutet dies, daß V < Vfire0 wenigstens einmal gilt, wonach das Pro gramm zum Schritt S8 und nachfolgenden Schritten fortschrei tet, um zwischen der normalen Zündung und der FI-Fehlzün dung zu unterscheiden. Ist das Zustandssignal Zündung nicht gleich 1, so bedeutet dies, daß V < Vfire0 noch nicht gilt und damit angenommen wird, daß weder eine normale Zündung noch eine FI-Zündung aufgetreten ist oder die Bestimmung, ob eine normale Zündung oder eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist, nicht durchgeführt werden kann. Das Programm wird dann sofort beendet.If V <Vfire 0 applies in step S 5 , it is assumed that normal ignition or Vfire ignition has occurred, after which the ignition status signal is set to 1 in step S 6 , and then the program to step S 8 progresses. If V Vfire 0 , the program proceeds to step S 7 to determine whether the ignition ignition state signal is 1. If this is the case, it means that V <Vfire0 applies at least once, after which the program proceeds to step S 8 and subsequent steps in order to distinguish between normal ignition and FI misfire. If the ignition status signal is not equal to 1, this means that V <Vfire 0 does not yet apply and it is assumed that neither a normal ignition nor an FI ignition has occurred, or the determination of whether a normal ignition or an FI misfire has occurred occurred, cannot be performed. The program is then ended immediately.

Gilt im Schritt S5 V < Vfire0 oder gilt im Schritt S5 V Vfire0 und ist gleichzeitig im Schritt S7 das Zustandssignal Zündung gleich 1, so wird in den Schritten S8 und S9 be stimmt, ob die gegenwärtige Zeit zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 gemäß Fig. 4 liegt. Ist die Antwort bestätigend (Ja), so wird die Zündspannung V mit einem vorgegebenen Spannungs wert Vmis1 in einem Schritt S10 verglichen, um zu bestimmen, ob eine normale Zündung oder eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist. Gilt V < Vmis1, so wird in einem Schritt S11 festge legt, daß eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist. Gilt V Vmis1, so wird festgelegt, daß eine normale Zündung aufge treten ist.If in step S 5 V <Vfire 0 applies or in step S 5 V Vfire 0 and at the same time in step S 7 the status signal ignition is 1, steps S 8 and S 9 determine whether the current time between the Time t 1 and t 2 according to FIG. 4 lies. If the answer is affirmative (yes), the ignition voltage V is compared with a predetermined voltage value Vmis1 in a step S 10 in order to determine whether a normal ignition or an FI misfire has occurred. If V <Vmis 1 , it is determined in a step S 11 that an FI misfire has occurred. If V Vmis 1 , it is determined that normal ignition has occurred.

Der vorgegebene Spannungswert Vmis1 wird auf einen weit höheren Wert als die durch die Kurve C gegebene Entlade spannung einzustellen, um die durch die Kurve C′ gegebene kapazitive Entladung zu detektieren. Wird im Schritt S8 festgelegt, daß die gegenwärtige Zeit den Zeitpunkt t1 noch nicht erreicht hat, in oder nachdem die Bestimmung des Auftretens einer normalen Zündung oder einer FI-Fehlzündung durchgeführt werden kann, so wird das Programm beendet. Wird im Schritt S9 bestimmt, daß die gegenwärtige Zeit den Zeit punkt t2 bereits durchlaufen hat, nachdem die Bestimmung hinsichtlich des Auftretens einer normalen Zündung oder einer FI-Fehlzündung nicht mehr durchgeführt werden kann, so werden die Zustandssignale Zündung und IG in den Schritten S3, S4 mit nachfolgender Beendigung des Programms auf Null gesetzt.The predetermined voltage value Vmis 1 is set to a much higher value than the discharge voltage given by curve C in order to detect the capacitive discharge given by curve C '. If it is determined in step S 8 that the current time has not yet reached the time t 1 in or after the determination of the occurrence of a normal ignition or an FI misfire can be carried out, the program is ended. If it is determined in step S 9 that the current time has already passed the point in time t 2 after the determination regarding the occurrence of a normal ignition or an FI misfire can no longer be carried out, the status signals ignition and IG in the steps S 3 , S 4 set to zero with subsequent termination of the program.

Die Fig. 5 und 6 zeigen die Art der Detektierung einer FI-Fehlzündung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung, bei der die Detektierung der FI-Fehlzündung auf der Basis der Sekundärspannung der Zündspule mittels des erfin dungsgemäßen Fehlzündungsdetektorsystems erfolgt. In den Fig. 6 entsprechen vorgegebene Zeitperioden Tmis0′ und Tmis1′ sowie Referenzspannungswerte Vfire0′ und Vmis1′ den Werten Tmis0 und Tmis1 sowie Vfire0 und Vmis1 in den Fig. 3 und 4. Die Wirkungsweise gemäß Fig. 5 ist die gleiche wie die oben beschriebene Wirkungsweise nach Fig. 3, so daß von einer weiteren Erläuterung abgesehen wird. Die Werte Tmis0 und Tmis0′ oder Tmis1 und Tmis1′ können gleich oder ver schieden voneinander sein. Der Referenzspannungswert Vfire0 wird gewöhnlich auf einen kleineren Wert als Vfire0′ und Vmis1 auf einen kleineren Wert als Vmis1′ eingestellt. Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, daß die Programme nach den Fig. 3 und 5 tatsächlich bestimmen, ob die Zündspannung den Referenzspannungswert Vmis1 (oder Vmis1′) innerhalb der vorgegebenen Zeitperiode vom Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t2 (Fig. 4 und 6) überschreitet, und festgelegt, daß eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist, wenn die Zündspannung V größer als der vorgegebene Wert Vmis1 (oder Vmis1′) ist. FIGS. 5 and 6 show the nature of the detection of a FI misfire according to a second embodiment of the OF INVENTION dung, in which is performed the detection of the FI misfire on the basis of the secondary voltage of the ignition coil by means of the OF INVENTION to the invention misfire detector system. In the Fig. 6 correspond to predetermined time periods Tmis 0 'and Tmis 1' and reference voltage values Vfire 0 'and VMIS 1' the values Tmis 0 and Tmis 1 and Vfire 0 and VMIS 1 in FIGS. 3 and 4. The operation shown in FIG. 5 is the same as the above-described mode of operation according to FIG. 3, so that no further explanation will be made. The values Tmis 0 and Tmis 0 'or Tmis 1 and Tmis 1 ' can be the same or different from each other. The reference voltage value Vfire 0 is usually set to a smaller value than Vfire0 'and Vmis 1 to a smaller value than Vmis 1 '. From the above, it follows that the programs of FIGS . 3 and 5 actually determine whether the ignition voltage the reference voltage value Vmis 1 (or Vmis 1 ') within the predetermined period of time from time t 1 to time t 2 ( Fig. 4 and 6) exceeds, and determines that an FI misfire has occurred when the ignition voltage V is greater than the predetermined value Vmis 1 (or Vmis 1 ').

In der oben beschriebenen Weise kann erfindungsgemäß die Art einer Fehlzündung, d. h. das Auftreten einer FI-Fehlzündung genau bestimmt werden, wodurch es möglich wird, die Fehler stelle frühzeitig zu bestimmen und eine geeignete Ausfall vermeidungsaktion durchzuführen.In the manner described above, the type misfire, d. H. the occurrence of a FI misfire to be determined exactly what will make it possible to make the mistakes place to determine early and a suitable failure carry out avoidance action.

Fig. 7 zeigt ein Fehlzündungsdetektorsystem gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 7 sind ent sprechende Elemente oder Teile wie in den Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 7 shows a misfire detection system according to a third embodiment of the invention. In Fig. 7 speaking elements or parts as in Figs. 1 and 2 are provided with the same reference numerals.

Eine Primärwicklung 21a einer Zündspule 21 ist in der glei chen Weise wie bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 2 mit einem Transistors 22 verbunden. Eine Sekundärwicklung 21b der Zündspule 21 ist mit der Mittelelektrode 23a einer Zündkerze 23 über einen Teiler 112 verbunden. An eine den Verteiler 112 und die Mittelelektrode 23a verbindende Lei tung 114 ist elektrostatisch ein Spannungssensor 113 ange koppelt, der mit der Leitung 114 einen Kondensator mit einer Kapazität von mehreren pF bildet. Der Ausgang des Spannungs sensors 113 ist über eine Eingangsschaltung 121 mit einem Bestimmungsgatter 122 und einem Meßgatter 123 verbunden. Die Eingangsschaltung 121 wird durch einen Spannungsteiler und einen Pufferverstärker zur Erzeugung einer Ausgangsspannung gebildet, welche ein Maß für die durch den Spannungssensor 113 detektierten Zündspannung V ist. Das Bestimmungsgatter 122 gibt sein Eingangssignal so wie es ist lediglich während einer vorgegebenen Bestimmungsgatterperiode (TDG) ab. Der Ausgang des Bestimmungsgatters 122 ist mit einem nichtinver tierenden Eingang eines Komparators 127 verbunden. Das Meßgatter 123 gibt sein Eingangssignal so wie es ist ledig lich während einer vorgegebenen Meßgatterperiode (TMG) ab. Der Ausgang des Meßgatters 123 ist mit einer Spitzenhalte schaltung 124 (Glättungsschaltung) verbunden, deren Ausgang über eine vergleichende Pegeleinstellschaltung 125 mit einem invertierenden Eingang eines Komparators 127 verbunden ist. An den Ausgang der vergleichenden Pegeleinstellschaltung 125 ist eine Rücksetzschaltung 126 angeschaltet, welche das Aus gangssignal der Schaltung 125 mit einem geeigneten Zeittakt rücksetzt. Der Ausgang des Komparators 127 ist mit einer Fehlzündungsbestimmungsschaltung 128 verbunden.A primary winding 21 a of an ignition coil 21 is connected in the same way as in the first embodiment of FIG. 2 with a transistor 22 . A secondary winding 21 b of the ignition coil 21 is connected to the center electrode 23 a of a spark plug 23 via a divider 112 . To a distributor 112 and the central electrode 23 a connecting line 114 is electrostatically coupled to a voltage sensor 113 , which forms with the line 114 a capacitor with a capacitance of several pF. The output of the voltage sensor 113 is connected via an input circuit 121 to a determination gate 122 and a measurement gate 123 . The input circuit 121 is formed by a voltage divider and a buffer amplifier for generating an output voltage which is a measure of the ignition voltage V detected by the voltage sensor 113 . The determination gate 122 outputs its input signal as it is only during a predetermined determination gate period (TDG). The output of the determination gate 122 is connected to a non-inverting input of a comparator 127 . The measuring gate 123 outputs its input signal as it is only during a predetermined measuring gate period (TMG). The output of the measuring gate 123 is connected to a peak hold circuit 124 (smoothing circuit), the output of which is connected via a comparative level adjustment circuit 125 to an inverting input of a comparator 127 . To the output of the comparative level adjusting circuit 125, a reset circuit 126 is turned on which the circuit 125 resets the output signal from a suitable timing. The output of the comparator 127 is connected to a misfire determination circuit 128 .

Die ECU 5 nach Fig. 1 dient bei dieser Ausführungsform eben so zur Kraftstoffeinspritzsteuerung, Zündzeittaktsteuerung, usw. Ein Schaltungsblock 5A gemäß Fig. 7 kann als ein Teil der ECU 5 ausgeführt werden. Vorzugsweise ist er jedoch ge trennt von der ECU 5 ausgeführt und an einer Stelle nahe am Zylinderblock des Motors 1 angeordnet. Zeittaktsignale zur Bestimmung der Gatterperioden des Bestimmungsgatters 122 und des Meßgatters 123 sowie der Rücksetzzeittakt der Rücksetz schaltung 126 werden von der CPU 5b der ECU 5 geliefert.The ECU 5 shown in FIG. 1 is also used in this embodiment for fuel injection control, ignition timing control, etc. A circuit block 5 A shown in FIG. 7 can be implemented as part of the ECU 5 . However, it is preferably carried out separately from the ECU 5 and arranged at a location close to the cylinder block of the engine 1 . Timing signals for determining the gate periods of the determining gate 122 and the measuring gate 123 and the reset timing of the reset circuit 126 are supplied from the CPU 5 b to the ECU 5 .

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 7 wird anhand von Fig. 8 erläutert.The mode of operation of the circuit according to FIG. 7 is explained with reference to FIG. 8.

Fig. 8 (a), (b) und (c) zeigen das Zündbefehlssignal A, ein Meßgattersignal B bzw. ein Bestimmungsgattersignal C. In der Figur sind Zeitperioden, während welcher das Meßgattersignal B und das Bestimmungsgattersignal C einen tiefen Pegel be sitzen, Gatterperioden TMG und TDG, während welcher die ent sprechenden Gatter 122, 123 ihre Eingangssignale direkt wei terleiten. Die Gatterperioden TMG, TDG werden durch den Zeitpunkt t0 der Erzeugung des Zündbefehlssignals A sowie Zeitpunkte t3 bis t6 festgelegt, in denen vorgegebene Zeit perioden Tmis2 bis Tmis5 enden. Speziell wird die vorgege bene Zeitperiode Tmis2, welche der Zeitperiode Tmis0 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform entspricht, auf eine Zeitperiode eingestellt ist, welche wenigstens länger als eine Zeitperiode vom Zeitpunkt t0 der Erzeugung des Zündbefehlssignals A bis zum Zeitpunkt t3 der Beendigung der frühen kapazitiven Entladung ist, welche bei normaler Zün dung eingenommen wird. Die vorgegebene Zeitperiode Tmis3 wird auf eine Zeitperiode vom Zeitpunkt t0 der Erzeugung des Signals A bis zum Zeitpunkt t4 unmittelbar vor dem Übergang vom induktiven Entladungszustand zum späten kapazitiven Entladungszustand eingestellt, welche bei einer FI-Fehlzün dung angenommen wird. Die Zeitperiode Tmis4 wird auf eine Zeitperiode vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t5 unmittel bar vor dem Übergang zum späten kapazitiven Entladungszu stand eingestellt, welche bei einer FI-Fehlzündung angenom men wird, während die Zeitperiode Tmis5 auf eine Zeitperio de vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t6 unmittelbar nach der Beendigung der späten kapazitiven Entladung eingestellt wird, welche bei normaler Zündung angenommen wird. Die Meß gatterperiode TMG wird zwischen die Zeitpunkte t3 und t4 entsprechend einer induktiven Entladungsperiode eingestellt, wenn die Zündspannung stabil ist. Die Bestimmungsgatterpe riode (Vergleichsperiode) TDG wird auf eine Zeitperiode zwi schen den Zeitpunkten t5 und t6 eingestellt, welche die spä te kapazitive Entladungsperiode abdeckt und länger als die letztere ist. Diese vorgegebenen Zeitperioden Tmis2 bis Tmis5 werden ebenso wie die Zeitperioden Tmis0 und Tmis1 in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors aus einer Tabelle ausgelesen. Fig. 8 (a), (b) and (c) show the ignition command signal A, a Meßgattersignal B, or a determination gate signal C. In the figure, time periods during which the Meßgattersignal B and the destination gate signal C a low level be sitting gate periods TMG and TDG, during which the corresponding gates 122 , 123 directly forward their input signals. The gate periods TMG, TDG are determined by the time t 0 of the generation of the ignition command signal A and times t 3 to t 6 in which predetermined time periods Tmis 2 to Tmis 5 end. Specifically, the predetermined time period Tmis 2 , which corresponds to the time period Tmis 0 of the first embodiment described above, is set to a time period which is at least longer than a time period from the time t 0 of the generation of the ignition command signal A to the time t 3 of the completion of the is early capacitive discharge, which is assumed with normal ignition. The predetermined time period Tmis 3 is set to a time period from the time t 0 of the generation of the signal A to the time t 4 immediately before the transition from the inductive discharge state to the late capacitive discharge state, which is assumed in the event of an FI fault. The time period Tmis 4 is set to a time period from the time t 0 to the time t 5 immediately before the transition to the late capacitive discharge state, which is assumed in the event of an FI misfire, while the time period Tmis 5 is based on a time period from the time t 0 is set until time t 6 immediately after the end of the late capacitive discharge, which is assumed for normal ignition. The measuring gate period TMG is set between the times t 3 and t 4 corresponding to an inductive discharge period when the ignition voltage is stable. The determination gate period (comparison period) TDG is set to a time period between times t 5 and t 6 , which covers the late capacitive discharge period and is longer than the latter. These predefined time periods Tmis 2 to Tmis5, like the time periods Tmis 0 and Tmis 1, are read from a table as a function of the operating states of the engine.

In (d) nach Fig. 8 repräsentiert eine Kurve D die Zündspan nung V (Ausgangsgröße der Eingangsschaltung 21) und eine Kurve F einen vergleichenden Pegel VCOMP (Ausgangsgröße der vergleichenden Pegeleinstellschaltung 125), welche bei nor maler Zündung angenommen werden. In (e) von Fig. 8 repräsen tiert eine Kurve D′ die Zündspannung V und eine Kurve F′ einen vergleichenden Pegel VCOMP, welche bei einer Fehlzün dung angenommen werden.In (d) of FIG. 8, a curve D represents the ignition voltage V (output of the input circuit 21 ) and a curve F a comparative level VCOMP (output of the comparative level adjustment circuit 125 ), which are assumed with normal ignition. In (e) of Fig. 8 represents a curve D 'the ignition voltage V and a curve F' a comparative level VCOMP, which are assumed in the event of a misfire.

Während der Meßgatterperiode TMG zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 wird die Zündspannung V so wie sie ist über die Meß gatterschaltung 123 in die Spitzenhalteschaltung 124 einge speist, wodurch ein während der Meßgatterperiode TMG ange nommener Spitzenwert der Zündspannung V so wie er ist ge halten wird, wie die strichpunktierten Kurven E in (d) und E′ in (e) in Fig. 8 zeigen; der gehaltene Spitzenwert wird in die vergleichende Pegeleinstellschaltung 125 eingespeist. Diese multipliziert den Eingangsspitzenwert mit einem vor gegebenen Wert <1 und erzeugt das resultierende Ausgangs signal als vergleichenden Pegel VCOMP nach Ablauf der Meß gatterperiode TMG. Im Beispiel nach Fig. 8 wird der ver gleichende Pegel VCOMP am und nach dem Beginn der Bestim mungsgatterperiode TDG (im Zeitpunkt t5) ausgegeben. Er kann jedoch auch in oder nach einem vom Zeitpunkt t5 verschiede nen Zeitpunkt ausgegeben werden, d. h. in jedem geeigneten Zeitpunkt nach der Beendigung der Meßgatterperiode TMG. Diese Meßgatterperiode TMG wird im oben beschriebenen Sinne in die induktive Entladungsperiode eingestellt.During the measuring gate period TMG between the times t 3 and t 4 , the ignition voltage V is fed as it is via the measuring gate circuit 123 into the peak hold circuit 124 , whereby an assumed peak value of the ignition voltage V as it is during the measurement gate period TMG will, as the dash-dotted curves E in (d) and E 'in (e) in Fig. 8 show; the held peak value is fed into the comparative level setting circuit 125 . This multiplies the input peak value with a given value <1 and generates the resulting output signal as a comparative level VCOMP after the measurement gate period TMG. In the example of FIG. 8, the comparative level VCOMP is output on and after the start of the determination gate period TDG (at time t 5 ). However, it can also be output at or after a time different from the time t 5 , ie at any suitable time after the end of the measuring gate period TMG. This measuring gate period TMG is set in the sense described above in the inductive discharge period.

Der nichtinvertierende Eingang des Komparators 127 wird le diglich während der Bestimmungsgatterperiode TDG zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 mit der Zündspannung V gespeist, wodurch diese mit dem vergleichenden Pegel VCOMP verglichen wird. Die Bestimmungsgatterperiode TDG wird so eingestellt, daß sie die späte kapazitive Entladeperiode folgend auf die Beendigung der Meßgatterperiode TMG abdeckt. Bei normaler Zündung gemäß (d) in Fig. 8 überschreitet die Zündspannung V (D) den vergleichenden Pegel VCOMP (F) nicht, während die Zündspannung VD′ bei einer Fehlzündung gemäß (e) in Fig. 8 den vergleichenden Pegel VCOMP (F′) übersteigt. Wie in (f) in Fig. 8 dargestellt ist, erzeugt daher die Fehlzündungs bestimmungsschaltung 128 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, wenn die Zündspannung V(D′) den vergleichenden Pegel VCOMP (F′) (im Zeitpunkt t7) übersteigt, und bei Beendigung der Bestimmungsgatterperiode TDG gleichzeitig ein Ausgangssig nal mit tiefem Pegel, um damit das Auftreten einer Fehlzün dung zu detektieren.The non-inverting input of the comparator 127 is only fed with the ignition voltage V during the determination gate period TDG between the times t 5 and t 6 , whereby this is compared with the comparative level VCOMP. The determination gate period TDG is set to cover the late capacitive discharge period following the completion of the measurement gate period TMG. With normal ignition according to (d) in FIG. 8, the ignition voltage V (D) does not exceed the comparative level VCOMP (F), while the ignition voltage VD ′ with a misfire according to (e) in FIG. 8 does not exceed the comparative level VCOMP (F ′ ) exceeds. Therefore, as shown in (f) in Fig. 8, the misfire determination circuit 128 generates a high level output signal when the ignition voltage V (D ') exceeds the comparative level VCOMP (F') (at time t 7 ), and at Termination of the determination gate period TDG simultaneously an output signal with a low level, so as to detect the occurrence of a misfire.

Die in Rede stehende Ausführungsform basiert auf der Tatsa che, daß das Verhältnis eines Spitzenwertes der kapazitiven Entladungsspannung am Ende der gesamten Entladeperiode und der induktiven Entladespannung bei einer Fehlzündung weit größer als bei normaler Zündung ist. Durch Einstellung des vergleichenden Pegels VCOMP auf der Basis der induktiven Entladespannung (Zündspannung V) wird es möglich, eine Fehlzündung unabhängig beispielsweise von Betriebsbedingun gen des Motors oder Funktionsänderungen der Zündkerze genau und zuverlässig zu detektieren.The embodiment in question is based on the facts che that the ratio of a peak value of the capacitive Discharge voltage at the end of the entire discharge period and the inductive discharge voltage in the event of a misfire larger than with normal ignition. By setting the comparative level VCOMP based on the inductive Discharge voltage (ignition voltage V) it becomes possible Misfire regardless of operating conditions, for example engine or spark plug function changes and reliably detect.

Die eine Glättungsschaltung bildende Spitzenhalteschaltung 124 kann durch eine Mittelungsschaltung oder eine integrie rende Schaltung ersetzt werden.The peak hold circuit 124 constituting a smoothing circuit may be replaced by an averaging circuit or an integrating circuit.

Weiterhin kann die Bestimmungsgatterschaltung 120 zwischen dem Komparator 127 und der Fehlzündungsbestimmungsschaltung 128 vorgesehen werden, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist.Furthermore, the determination gate circuit 120 may be provided between the comparator 127 and the misfire determination circuit 128 , as shown in FIG. 9.

Zwar ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Be stimmungsgatterperiode TDG auf eine das Ende der Entlade periode abdeckende vorgegebene Zeitperiode eingestellt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, da auch eine Zeit periode entsprechend einem vorgegebenen Kurbelwinkel des Motors eingestellt werden kann. In diesem abgewandelten Fall kann der Zeitpunkt t6, in dem die Bestimmungsgatterperiode endet, auf jeden Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt eingestellt werden, in dem ein nicht dargestellter rotierender Kopf des Verteilers 112 das nächste Segment (innerhalb eines Berei ches von etwa 120° des Kurbelwinkels vom Zündwinkel aus) durchläuft. In the embodiment described above, the determination gate period TDG is set to a predetermined time period covering the end of the discharge period. However, this is not absolutely necessary since a time period can also be set in accordance with a predetermined crank angle of the engine. In this modified case, the time t 6 , in which the determination gate period ends, can be set to any time before the time in which a rotating head, not shown, of the distributor 112 moves the next segment (within a range of approximately 120 ° of the crank angle from Ignition angle off).

Weiterhin kann gemäß Fig. 10 zwischen der Sekundärwicklung 21b der Zündspule 21 und dem Verteiler 112 eine Diode 111 vorgesehen werden. Aufgrund dieser Diode 111 wird bei einer Fehlzündung die zwischen ihr und der Zündkerze 23 gespei cherte Ladung ohne Entladung über die Zündspule 21 so wie sie ist gehalten, so daß die detektierte Zündspannung über eine ziemlich lange Zeit auf einem hohen Spannungswert ge halten wird, wie dies durch eine Linie H in (e) in Fig. 8 dargestellt ist. Bei normaler Zündung wird die zwischen der Diode 111 und der Zündkerze 23 gespeicherte Ladung durch im Bereich der Elektroden der Zündkerze 23 vorhandene Ionen neutralisiert, so daß die detektierte Zündspannung ähnlich wie im Fall ohne Diode 111 sofort abfällt. Die Diode 111 realisiert also eine große Zündspannungsdifferenz zwischen normaler Zündung und Fehlzündung, wodurch das Auftreten einer Fehlzündung zuverlässiger detektiert werden kann.Further, according to FIG. 10 between the secondary winding 21b of the ignition coil 21, and the manifold 112, a diode 111 are provided. Due to this diode 111 in the event of a misfire, the charge stored between it and the spark plug 23 is held as it is without discharge via the ignition coil 21 , so that the detected ignition voltage is kept at a high voltage value for a fairly long time, such as this is represented by a line H in (e) in FIG. 8. In normal ignition, the charge stored between the diode 111 and the spark plug 23 is neutralized by ions present in the region of the electrodes of the spark plug 23 , so that the detected ignition voltage drops immediately, similarly to the case without a diode 111 . The diode 111 thus realizes a large ignition voltage difference between normal ignition and misfire, as a result of which the occurrence of a misfire can be detected more reliably.

Besitzt die Diode 111 bei der Ausführungsform nach Fig. 10 eine zu hohe Durchbruchsspannung in Sperrichtung, so tritt bei Vorhandensein einer großen erdfreien Kapazität zwischen ihr und der Zündkerze 23 ein dielektrischer Durchbruch zwi schen den Elektroden der Zündkerze 23 auf (d. h. die Spannung am Entladespalt der Zündkerze ist hoch), unmittelbar nachdem der Druck im Motorzylinder nach dem Durchlauf des Kolbens durch den oberen Totpunkt gefallen ist, so daß die Zünd spannung V sofort fällt, ohne auf einer hohen Spannung ge halten zu werden (a) in Fig. 11). Ein durch einen derar tigen dielektrischen Durchbruch hervorgerufener Abfall der Zündspannung V kann von einem Abfall aufgrund des Ionen stroms bei normaler Zündung nicht unterschieden werden, so daß eine Fehlzündungsdetektierung nicht durchgeführt werden kann.If the diode 111 in the embodiment according to FIG. 10 has a too high breakdown voltage in the reverse direction, then in the presence of a large floating capacitance between it and the spark plug 23, a dielectric breakdown between the electrodes of the spark plug 23 occurs (ie the voltage at the discharge gap of the Spark plug is high) immediately after the pressure in the engine cylinder after the piston has passed through top dead center, so that the ignition voltage V drops immediately without being kept at a high voltage (a) in Fig. 11). A drop in the ignition voltage V caused by such a dielectric breakdown cannot be distinguished from a drop due to the ion current during normal ignition, so that misfire detection cannot be carried out.

Um diesen Nachteil zu eliminieren, kann an Stelle der Diode 111 eine Zener-Diode mit einer Zener-Spannung VZ (5-10 KV) in einer solchen Größenordnung verwendet werden, daß ein di elektrischer Durchbruch zwischen den Zündkerzenelektroden nicht auftritt. In diesem Fall kann die detektierte Zünd spannung V bei einer Fehlzündung gemäß (b) in Fig. 11 über eine lange Zeitperiode im Bereich der Zener-Spannung VZ ge halten werden, wodurch die Detektierung einer Fehlzündung möglich wird.In order to eliminate this disadvantage, a Zener diode with a Zener voltage VZ (5-10 KV) of such a magnitude can be used instead of the diode 111 that a di electrical breakdown between the spark plug electrodes does not occur. In this case, the detected ignition voltage V can be kept at a misfire according to (b) in FIG. 11 over a long period of time in the range of the Zener voltage VZ, thereby making it possible to detect a misfire.

Wird als Diode 111 eine Diode mit mittlerer Durchbruchsspan nung in Sperrichtung verwendet, so können Ergebnisse wie mit einer Zener-Diode erhalten werden. Eine solche Diode muß jedoch so beschaffen sein, daß sie ihre richtige Funktion auch zeigt, wenn die angelegte Spannung kleiner als ein nor maler Betriebsbereich wird, welcher die Durchbruchsspannung in Sperrichtung nicht übersteigt.If a diode with a medium breakdown voltage in the reverse direction is used as the diode 111 , results can be obtained as with a Zener diode. However, such a diode must be such that it also shows its correct function when the applied voltage becomes smaller than a normal operating range which does not exceed the reverse breakdown voltage.

Gemäß Fig. 12 kann einer Diode 111 mit einer zu großen Durchbruchsspannung in Sperrichtung ein Kontaktelement 111′ parallelgeschaltet werden. Dieses Kontaktelement 111′ muß eine stabile dielektrische Durchbruchsspannung in der Grö ßenordnung von 5 bis 10 KV besitzen. Auch bei dieser Aus führungsform kann bei einer Fehlzündung eine Zündspannungs charakteristik entsprechend der nach (b) in Fig. 11 reali siert werden.Referring to FIG. 12 may be a diode 111 are connected in parallel to large breakdown voltage in the reverse direction, a contact element 111 'having a. This contact element 111 'must have a stable dielectric breakdown voltage in the order of magnitude of 5 to 10 KV. In this embodiment too, an ignition voltage characteristic corresponding to that according to (b) in FIG. 11 can be realized in the event of a misfire.

Wie vorstehend ausgeführt, wird bei den ersten drei erfin dungsgemäßen Ausführungsformen eine begrenzte Vergleichspe riode voreingestellt, während welcher die Zündspannung mit einem vorgegebenen Spannungswert verglichen wird. Unabhängig davon, ob auf der Basis des Zusammenhangs zwischen der Zünd spannung und dem vorgegebenen Spannungswert in der begrenz ten Vergleichsperiode eine Fehlzündung im Motor aufgetreten ist oder nicht, kann eine dem Kraftstoffzufuhrsystem zuzu schreibende Fehlzündung genau detektiert und die Fehlerstel le frühzeitig aufgefunden und eine geeignete Ausfallvermei dungsaktion durchgeführt werden. As stated above, the first three are invented embodiments according to the invention a limited comparative spec pre-set during which the ignition voltage with a predetermined voltage value is compared. Independently of whether based on the relationship between the Zünd voltage and the specified voltage value in the limit A misfire occurred in the engine in the comparative period or not, one may add to the fuel delivery system misfire that is detected and the fault location le found early and a suitable failure prevention be carried out.

Da die begrenzte Vergleichsperiode TDG auf einen Endteil der Entladungsperiode eingestellt ist, kann darüber hinaus eine Fehlzündung genauer detektiert werden.Since the limited comparison period TDG on an end part of the Discharge period can also be set Misfire can be detected more accurately.

Da der vorgegebene Spannungswert (Vmis1, VCOMP) in Abhängig keit von Betriebszuständen des Motors (Vmis1) oder der Zünd spannung (VCOMP) eingestellt wird, kann darüber hinaus die Fehlzündungsdetektierung unabhängig von Änderungen des Mo torbetriebszustandes genau erfolgen.Since the specified voltage value (Vmis 1 , VCOMP) is set as a function of the operating states of the engine (Vmis 1 ) or the ignition voltage (VCOMP), the misfire detection can also be carried out precisely regardless of changes in the engine operating state.

Da die vorgegebene Spannung (VCOMP) auf der Basis der Zünd spannung eingestellt wird, welche während der induktiven Entladung der Zündkerze vorhanden ist, ist auch eine genaue re Fehlzündungsdetektierung realisierbar.Since the specified voltage (VCOMP) is based on the ignition voltage is set, which during the inductive Discharge of the spark plug is also accurate re misfire detection feasible.

Da der Sekundärkreis der Zündschaltung mit einer Stromprü fungsanordnung zur Überprüfung des Stromflusses in Rück wärtsrichtung in Bezug auf die Stromflußrichtung bei Ent ladung der Zündkerze versehen ist, kann bei einer Fehlzün dung die Zündspannung im Sekundärkreis auf hohem Pegel ge halten werden, wodurch eine Fehlzündungsdetektierung mit hö herer Genauigkeit möglich ist.Since the secondary circuit of the ignition circuit with a current test arrangement for checking the current flow in return downward direction with respect to the current flow direction at Ent charge of the spark plug can occur in the event of a misfire the ignition voltage in the secondary circuit at a high level will hold, whereby a misfire detection with high accuracy is possible.

Das Flußdiagramm nach Fig. 13 zeigt die Wirkungsweise einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die Ausgestaltungen nach den Fig. 1 und 2 sowie das Zeittaktdiagramm nach Fig. 4 gelten auch für diese vierte Ausführungsform. Während bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform das Auftreten einer FI-Fehlzündung auf der Basis bestimmt wird, ob die Zündspannung V größer als der vorgegebene Spannungswert Tmis1 (Schritt S10 in Fig. 3) ist, wird bei der vorliegen den Ausführungsform bei größerer Zündspannung V als der vor gegebene Spannungswert Vmis1 weiterhin bestimmt, ob ein Be reich S, um den die Zündspannung den vorgegebenen Spannungs wert übersteigt, vorliegt oder nicht, um das Auftreten einer Fehlzündung zu beurteilen. Das Flußdiagramm nach Fig. 13 un terscheidet sich vom Flußdiagramm nach Fig. 3 lediglich da durch, daß zusätzliche Schritte S12 bis S14 vorhanden sind. Daher sind in Fig. 13 den Schritten nach Fig. 3 entspre chende Schritte mit gleichen Schrittbezeichnungen versehen. Im folgenden wird lediglich die Funktion der zusätzlichen Schritte S12 bis S14 beschrieben.The flowchart of Fig. 13 shows the operation of a fourth embodiment of the invention. The configurations according to FIGS. 1 and 2 and the timing diagram according to FIG. 4 also apply to this fourth embodiment. While in the first embodiment described above, the occurrence of an FI misfire is determined based on whether the ignition voltage V is larger than the predetermined voltage value Tmis 1 (step S 10 in FIG. 3), in the present embodiment, the ignition voltage is larger V as the given voltage value Vmis 1 further determines whether there is a region S by which the ignition voltage exceeds the specified voltage value or not, in order to assess the occurrence of a misfire. The flow diagram according to FIG. 13 un differs from the flow diagram according to FIG. 3 only in that additional steps S 12 to S 14 are present. Therefore, in FIG. 13, the steps according to FIG. 3 are provided with the same step designations. Only the function of the additional steps S 12 to S 14 is described below.

Vor der Erzeugung des Zündbefehlssignals A, d. h. bei negati ver Beantwortung im Schritt S1 (Nein) folgend auf die Ein stellung der vorgegebenen Zeitperioden Tmis0, Tmis1 im Schritt S2 wird der Bereich S1 auf Null ausgelöst und im Schritt S12 gespeichert, worauf die Zustandssignale Zündung und IG in den Schritten S3, S4 auf 0 gesetzt werden und das Programm beendet wird.Before the generation of the ignition command signal A, ie in the event of a negative answer in step S 1 (no) following the setting of the predetermined time periods Tmis 0 , Tmis 1 in step S 2 , the area S 1 is triggered to zero and stored in step S 12 , whereupon the ignition and IG status signals are set to 0 in steps S 3 , S 4 and the program is ended.

Wird das Zündbefehlssignal A erzeugt, um das Zustandssignal IG auf 1 zu setzen, so werden die Schritte S5 bis S10 abge arbeitet. Wenn die Zündspannung V die Referenzspannung Vmis1 übersteigt (Schritt S10), so daß angenommen wird, daß eine späte kapazitive Entladung bei einer FI-Fehlzündung aufge treten ist, so wird ein aus der Differenz V-Vmis1 (siehe schraffierter Bereich in Fig. 4) gewonnener Bereich dem ge speicherten Bereichswert S (= 0 in der laufenden Schleife) im Schritt S13 hinzuaddiert. Im Schritt 514 wird bestimmt, ob der Bereich S nach der Addition größer als ein vorgege bener Bereichswert Smis ist oder nicht. Gilt S Smis, so wird im Schritt S11 festgelegt, daß eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist, während das Programm unmittelbar beendet wird, wenn S < Smis gilt.If the ignition command signal A is generated in order to set the status signal IG to 1, steps S 5 to S 10 are carried out. If the ignition voltage V exceeds the reference voltage Vmis 1 (step S 10 ), so that it is assumed that a late capacitive discharge has occurred in the event of an FI misfire, then the difference V-Vmis 1 (see hatched area in FIG . 4) derived range GE-stored area value S (= 0 is added in the current loop) in step S13. In step 514 , it is determined whether or not the area S after the addition is larger than a predetermined area value Smis. If S Smis applies, it is determined in step S 11 that an FI misfire has occurred, while the program is ended immediately if S <Smis.

Das Flußdiagramm nach Fig. 14 zeigt die Wirkungsweise einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht in ihrer Funktion der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß die Sekundär spannung als Zündspannung V ausgenutzt wird. Von einer Be schreibung wird daher abgesehen. The flowchart of Fig. 14 shows the operation of a fifth embodiment of the invention. This embodiment corresponds in its function to the fourth embodiment described above with the exception that the secondary voltage is used as the ignition voltage V. A description is therefore omitted.

Erfüllt die Zündspannung V in der zweiten vorgegebenen Zeit periode Tmis1 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 in den Fig. 4 oder 5 den Zusammenhang V < Vmis1 (V < Vmis1′), so wird gemäß der vierten und fünften Ausführungsform eine Berech nung des Wertes des Bereichs S eines den vorgegebenen Span nungswert Vmis1 (Vmis1′) übersteigenden Teils der Zündspan nung (in den Fig. 4 und 5 schraffiert) in der Zündspannungs charakteristik durchgeführt. Dabei handelt es sich um einen Bereich, der durch die den vorgegebenen Spannungswert Vmis1 (Vmis1′) anzeigenden Kurve und einen Teil der den Wert Vmis1 (Vmis1′) übersteigenden Zündspannungskurve definiert ist. Die berechneten Bereichswerte werden auf summiert. Wenn der auf summierte Bereichswert S den vorgegebenen Bereichswert Smis (Smis′) übersteigt, so wird festgelegt, daß eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist. Gemäß diesen Ausführungsformen kann daher die Art einer aufgetretenen Fehlzündung, d. h., ob eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht, genau be stimmt werden, wodurch die Fehlerstelle früh lokalisiert und eine geeignete Fehlervermeidungsaktion stattfinden kann.Meets the ignition voltage V in the second predetermined time period Tmis 1 between the times t 1 and t 2 in Fig. 4 or 5, the relationship V <Vmis 1 (V <Vmis 1 '), so according to the fourth and fifth embodiments Calculation of the value of the area S of the predetermined voltage value Vmis 1 (Vmis 1 ') portion of the ignition voltage (hatched in FIGS . 4 and 5) in the ignition voltage characteristic. This is a range which is defined by the curve indicating the predetermined voltage value Vmis 1 (Vmis 1 ′) and a part of the ignition voltage curve exceeding the value Vmis 1 (Vmis 1 ′). The calculated range values are summed up. If the summed area value S exceeds the predetermined area value Smis (Smis'), it is determined that an FI misfire has occurred. According to these embodiments, therefore, the type of misfire that has occurred, that is, whether an FI misfire has occurred or not, can be precisely determined, whereby the fault location can be located early and a suitable fault prevention action can take place.

Fig. 15 zeigt ein Fehlzündungsdetektorsystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Dabei sind Elemente oder Teile, welche den Elementen oder Teilen nach den Fig. 7 und 10 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 15 shows a misfire detection system according to a sixth embodiment of the invention. Elements or parts which correspond to the elements or parts according to FIGS. 7 and 10 are provided with the same reference numerals.

Eine Primärwicklung 21a einer Zündspule 21 ist in der glei chen Weise wie bei der ersten Ausführungsform nach Fig. 2 mit einem Transistor 22 verbunden. Eine Sekundärwicklung 21b der Zündspule 21 ist mit der Anode einer Diode 111 verbun den, deren Kathode mit einer Mittelelektrode 23a einer Zünd kerze 23 über einen Verteiler 112 verbunden ist. An eine Leitung 114 zwischen dem Verteiler 112 und der Mittelelek trode 23a ist elektrostatisch ein Spannungssensor 113 ange koppelt, der mit der Leitung 114 einen Kondensator von meh reren pF bildet. Der Ausgang dieses Spannungssensors 113 ist mit einem Eingang einer Spitzenhalteschaltung 124 sowie mit einem nichtinvertierenden Eingang eines ersten Komparators 127 über einen Eingangsanschluß T3 einer Eingangsschaltung 121 verbunden. Die Spitzenhalteschaltung 124 ist mit ihrem Ausgang mit einem invertierenden Eingang des ersten Kompara tors 127 über eine vergleichende Pegeleinstellschaltung 125 verbunden. Mit der Spitzenhalteschaltung 124 ist eine Rück setzschaltung 126 zur Rücksetzung des gehaltenen Spitzenwer tes mit einem geeigneten Zeittakt verbunden.A primary winding 21 a of an ignition coil 21 is connected to a transistor 22 in the same manner as in the first embodiment according to FIG. 2. A secondary winding 21b of the ignition coil 21 is connected to the anode of a diode 111-jointed, the cathode having a center electrode 23 a an ignition candle 23 is connected via a distributor 112th A line 114 between the distributor 112 and the central electrode 23 a is electrostatically coupled to a voltage sensor 113 , which forms a capacitor of several pF with the line 114 . The output of this voltage sensor 113 is connected to an input of a peak hold circuit 124 and to a non-inverting input of a first comparator 127 via an input terminal T 3 of an input circuit 121 . The peak hold circuit 124 has its output connected to an inverting input of the first comparator 127 via a comparative level adjustment circuit 125 . With the peak hold circuit 124 , a reset circuit 126 for resetting the held peak value is connected to a suitable timing.

Ein Ausgangssignal des ersten Komparators 127 wird über ein Gatter 131 in eine Impulsdauer-Meßschaltung 132 eingespeist, welche eine Zeitperiode mißt, in der das Ausgangssignal vom ersten Komparator 127 in einer Gatterperiode auf einem hohen Pegel liegt. Das Gatter 131 liefert während dieser Gatterpe riode sein Ausgangssignal wie es ist und erzeugt eine Span nung VD entsprechend dem Wert der gemessenen Zeitperiode für eine nichtinvertierenden Eingang eines zweiten Komparators 134. Der invertierende Eingang dieses zweiten Komparators 134 ist mit einer Referenzwert-Einstellschaltung 133 verbun den und erhält von dieser eine Referenzspannung VTREF für die Fehlzündungsbestimmung.An output signal of the first comparator 127 is fed via a gate 131 to a pulse duration measuring circuit 132 which measures a time period in which the output signal from the first comparator 127 is at a high level in a gate period. The gate 131 supplies its output signal as it is during this gate period and generates a voltage VD corresponding to the value of the measured time period for a non-inverting input of a second comparator 134 . The inverting input of this second comparator 134 is connected to a reference value setting circuit 133 and receives a reference voltage VTREF from it for the misfire determination.

Gilt VT < VTREF, so erzeugt der zweite Komparator 134 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, so daß festgelegt wird, daß eine FI-Fehlzündung stattgefunden hat. Die Referenzspannung VTREF wird in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors eingestellt.If VT <VTREF, then the second comparator 134 generates a high level output signal so that it is determined that an FI misfire has occurred. The reference voltage VTREF is set depending on the operating states of the engine.

Die ECU 5 gemäß Fig. 2 dient bei dieser Ausführungsform ebenfalls zur Kraftstoffeinspritzsteuerung und zur Zündzeit steuerung. Ein Schaltungsblock 5A nach Fig. 15 kann durch einen Teil der ECU 5 gebildet werden. Vorzugsweise wird ein Schaltungsblock 5B nach Fig. 15 jedoch getrennt von der ECU 5 ausgeführt und an einer Stelle nahe dem Zylinderblock des Motors 1 vorgesehen. The ECU 5 of FIG. 2 is also used for fuel injection control and ignition timing control in this embodiment. 5 is a circuit block A of Fig. 15 may be formed by a portion of the ECU 5. Preferably, a circuit block, however, is carried out separately from the ECU 5 5 B of FIG. 15 and provided at a position close to the cylinder block of the engine 1.

Fig. 16 zeigt Einzelheiten der Eingangsschaltung 121, der Spitzenhalteschaltung 124 und der vergleichenden Pegelein stellschaltung 125. Fig. 16 shows details of the input circuit 121, the peak hold circuit 124 and the comparative Pegelein alternate circuit 125.

In dieser Figur ist der Eingangsanschluß T3 mit einem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 216 über einen Widerstand 215 verbunden. Der Eingangsanschluß T3 ist weiterhin über einen durch einen Kondensator 211, einen Wi derstand 212 und eine Diode 214 gebildeten Kreis geerdet, wobei die genannten Schaltungselemente parallelgeschaltet und über eine Diode 213 mit einer Speisespannungsleitung VBS verbunden sind.In this figure, the input terminal T 3 is connected to a non-inverting input of an operational amplifier 216 via a resistor 215 . The input terminal T 3 is also grounded via a circuit formed by a capacitor 211 , a resistor 212 and a diode 214 , the circuit elements mentioned being connected in parallel and connected via a diode 213 to a supply voltage line VBS.

Der Kondensator 211 besitzt eine Kapazität von beispiels weise 10⁴ pF und dient zur Teilung der durch den Spannungs sensor 113 detektierten Spannung in mehreren 1000 Einheiten. Der Widerstand 212 besitzt einen Wert von beispielsweise 500 KΩ. Die Dioden 213 und 214 dienen zur Steuerung der Eingangsspannung für den Operationsverstärker 216 in einem Bereich von 0 bis VBS. Ein invertierender Eingang des Opera tionsverstärkers 216 ist mit dessen Ausgang verbunden, so daß dieser Operationsverstärker 216 als Pufferverstärker (Impedanzwandler) arbeitet. Der Ausgang des Verstärkers 216 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des ersten Kompara tors 127 sowie mit einem invertierenden Eingang eines Opera tionsverstärkers 221 verbunden.The capacitor 211 has a capacitance of, for example, 10 ⁴ pF and is used to divide the voltage detected by the voltage sensor 113 into several 1000 units. Resistor 212 has a value of, for example, 500 KΩ. The diodes 213 and 214 serve to control the input voltage for the operational amplifier 216 in a range from 0 to VBS. An inverting input of the operational amplifier 216 is connected to its output, so that this operational amplifier 216 works as a buffer amplifier (impedance converter). The output of the amplifier 216 is connected to the non-inverting input of the first comparator 127 and to an inverting input of an operational amplifier 221 .

Der Ausgang des Operationsverstärkers 221 ist über eine Diode 222 mit einem nichtinvertierenden Eingang eines Opera tionsverstärkers 227 verbunden, wobei invertierende Eingänge der Verstärker 221, 227 mit dem Ausgang des Verstärkers 227 verbunden sind. Diese Operationsverstärker bilden ebenfalls jeweils einen Pufferverstärker.The output of operational amplifier 221 is connected via a diode 222 to a non-inverting input of an operational amplifier 227 , inverting inputs of amplifiers 221 , 227 being connected to the output of amplifier 227 . These operational amplifiers also each form a buffer amplifier.

Der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 227 ist über einen Widerstand 223 und einen Kondensator 226 ge erdet, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand 224 mit dem Kollektor eines Transistors 225 verbunden ist. Der Emit ter des Transistors 225 ist geerdet, während seine Basis von einer Rücksetzschaltung 126 ein Rücksetzsignal erhält. Soll eine Rücksetzung durchgeführt werden, so nimmt das Rücksetz signal einen hohen Pegel an.The non-inverting input of the operational amplifier 227 is grounded via a resistor 223 and a capacitor 226 , the connection point of which is connected via a resistor 224 to the collector of a transistor 225 . The emitter of transistor 225 is grounded while its base receives a reset signal from a reset circuit 126 . If a reset is to be carried out, the reset signal assumes a high level.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 227 ist über eine ver gleichende Pegeleinstellschaltung 125 bildende Widerstände 241 und 242 geerdet, deren Verbindungspunkt mit dem inver tierenden Eingang des ersten Komparators 127 verbunden ist.The output of operational amplifier 227 is grounded via a comparative level adjustment circuit 125 forming resistors 241 and 242 , the connection point of which is connected to the inverting input of first comparator 127 .

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 16 ist die folgen de. Ein Spitzenwert der detektierten Zündspannung V (Aus gangsspannung des Operationsverstärkers 216) wird durch die Spitzenhalteschaltung 124 gehalten, wobei der gehaltene Spitzenwert durch die vergleichende Pegeleinstellschaltung 125 mit einem vorgegebenen Wert <1 multipliziert und das resultierende Produkt als vergleichender Pegel VCOMP in den ersten Komparator 127 eingespeist wird. Damit wird an einem Anschluß T4 ein Impulssignal geliefert, das einen hohen Pegel annimmt, wenn V < VCOMP gilt.The operation of the circuit of FIG. 16 is the following de. A peak value of the detected ignition voltage V (from the output voltage of the operational amplifier 216 ) is held by the peak hold circuit 124 , the held peak value being multiplied by a predetermined value <1 by the comparative level adjustment circuit 125 and the resulting product being fed into the first comparator 127 as a comparative level VCOMP becomes. Thus, a pulse signal is supplied to a terminal T 4 , which assumes a high level when V <VCOMP.

Fig. 17 zeigt Einzelheiten der Gatterschaltung 131 und der Impulsdauer-Meßschaltung 132. Gemäß dieser Figur wird eine dreistufige Inverterschaltung durch Transistoren 331 bis 333 und Widerstände 334 bis 341 gebildet. Zwischen den Kollektor des Transistors 332 und Erde ist ein Transistor 351 geschal tet, dessen Basis ein Gattersignal von der CPU 5b erhält. Während einer Gatterperiode, in der das Gattersignal einen tiefen Pegel besitzt, nimmt der Kollektor des Transistors 333 in Abhängigkeit davon, ob die Spannung am Anschluß T4 einen hohen oder tiefen Pegel annimmt, ein tiefes bzw. hohes Potential an, während der Kollektor dieses Transistors 333 unabhängig von der Spannung am Anschluß T4 einen hohen Pegel behält, wenn das Gattersignal einen hohen Pegel besitzt. Der Kollektor des Transistors 333 ist über einen Widerstand 342 an die Basis eines Transistors 344 angeschaltet, welche ih rerseits über einen Widerstand 343 an die Spannungsversor gungsleitung VBS angeschaltet ist, während der Kollektor über einen Widerstand 345 und einen Kondensator 347 geerdet ist, deren Verbindungspunkt über einen einen Pufferverstär ker bildenden Operationsverstärker 349 sowie einen Wider stand 350 an einen Anschluß T5 angeschlossen ist. Der Ver bindungspunkt zwischen dem Widerstand 345 und dem Konden sator 347 ist über einen Widerstand 346 an den Kollektor eines Transistors 348 angeschlossen, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basis ein Rücksetzsignal von der CPU 5b er hält. Fig. 17 shows details of the gate circuit 131 and the pulse width measuring circuit 132nd According to this figure, a three-stage inverter circuit is formed by transistors 331 to 333 and resistors 334 to 341 . Between the collector of the transistor 332 and ground, a transistor 351 is tet geschal whose base a gate signal from the CPU obtains b. 5 During a gate period in which the gate signal is at a low level, the collector of transistor 333 assumes a low or high potential depending on whether the voltage at terminal T 4 is high or low, while the collector of this transistor 333 remains high regardless of the voltage at terminal T 4 when the gate signal is high. The collector of the transistor 333 is connected via a resistor 342 to the base of a transistor 344 , which in turn is connected via the resistor 343 to the voltage supply line VBS, while the collector is grounded via a resistor 345 and a capacitor 347 , the connection point of which is connected an operational amplifier 349 forming a buffer amplifier and a counter 350 was connected to a terminal T 5 . The connection point between the resistor 345 and the capacitor 347 is connected via a resistor 346 to the collector of a transistor 348 , the emitter of which is grounded and the base of which holds a reset signal from the CPU 5 b.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 17 ist die folgende: Wenn das Gattersignal einen tiefen Pegel besitzt und gleichzeitig das Eingangssignal am Anschluß T4 einen hohen Pegel besitzt, so leitet der Transistor 333 und damit auch der Transistor 344, wodurch der Kondensator 347 aufge laden wird. Besitzt andererseits das Gattersignal einen hohen Pegel oder das Eingangssignal am Anschluß T4 einen tiefen Pegel, so wird der Transistor 344 gesperrt und damit die Aufladung des Kondensators 347 beendet. Der Anschluß T5 nimmt daher eine Spannung VT an, welche proportional zu einer Zeitperiode innerhalb der Gatterperiode ist, in der das am Anschluß T4 eingegebene impulsförmige Signal einen hohen Pegel besitzt. . The operation of the circuit of Figure 17 is the following: When the gate signal has a low level and at the same 4 has the input signal at terminal T a high level, so, the transistor 333 and the transistor 344, whereby the capacitor 347 up load becomes. On the other hand, if the gate signal is at a high level or the input signal at terminal T 4 is at a low level, transistor 344 is blocked and the charging of capacitor 347 is thus terminated. Terminal T 5 therefore assumes a voltage VT which is proportional to a time period within the gate period in which the pulse-shaped signal input at terminal T 4 has a high level.

Die Wirkungsweise des Fehlzündungsdetektorsystems gemäß dieser Ausführungsform wird im folgenden anhand des Zeit taktdiagramms nach Fig. 18 erklärt. In (a), (b), (d) und (e) in Fig. 18 zeigen ausgezogene Kurven die Funktion bei nor maler Zündung, während gestrichelte Kurven die Funktion bei einer FI-Fehlzündung zeigen.The operation of the misfire detection system according to this embodiment is explained below with reference to the timing chart of FIG. 18. In (a), (b), (d) and (e) in Fig. 18, solid curves show the function with normal ignition, while dashed curves show the function with FI misfire.

In (a) in Fig. 18 zeigt Änderungen der detektierten Zünd spannung V(B, B′) und des vergleichenden Pegels VCOMP (C, C′) als Funktion der Zeit. Die Kurve B für normale Zündung verläuft entsprechend der oben erläuterten Fig. 4. Die Kurve B′ bei FI-Fehlzündung verläuft im Vergleich zu Fig. 4 unter schiedlich, nachdem die kapazitive Entladespannung unmittel bar vor Beendigung der Entladung einen Spitzenwert angenom men hat. Dies resultiert daraus, daß zwischen der Sekundär wicklung 21b und dem Verteiler 112 die Diode 111 vorgesehen ist. Diese Diode 111 hat im wesentlichen die gleiche Funk tion wie die oben anhand von Fig. 10 erläuterte Diode 111.In (a) in Fig. 18 shows changes in the detected ignition voltage V (B, B ') and the comparative level VCOMP (C, C') as a function of time. The curve B for normal ignition runs according to the above-explained Fig. 4. The curve B 'in FI misfire runs in comparison to Fig. 4 under different after the capacitive discharge voltage bar before the end of the discharge has adopted a peak value. This results from the fact that the diode 111 is provided between the secondary winding 21 b and the distributor 112 . This diode 111 has essentially the same function as the diode 111 explained above with reference to FIG. 10.

Durch die Zündspule 21 erzeugte elektrische Energie wird der Zündkerze 23 über die Diode 111 und den Verteiler 112 zuge führt und zwischen den Elektroden der Zündkerze 23 entladen. In der erdfreien Kapazität zwischen der Diode 111 und der Zündkerze 23 wird nach der Entladung Restenergie gespei chert. Bei normaler Zündung wird die gespeicherte Ladung durch im Bereich der Elektroden der Zündkerze 23 vorhandene Ionen neutralisiert, so daß die Zündspannung V am Ende der kapazitiven Entladung sofort abfällt, als ob die Diode 111 nicht vorhanden wäre (B in (a) in Fig. 18).Electrical energy generated by the ignition coil 21 is supplied to the spark plug 23 via the diode 111 and the distributor 112 and discharged between the electrodes of the spark plug 23 . In the floating capacitance between the diode 111 and the spark plug 23 , residual energy is stored after the discharge. In normal ignition, the stored charge is neutralized by ions present in the area of the electrodes of the spark plug 23 , so that the ignition voltage V drops immediately at the end of the capacitive discharge, as if the diode 111 were not present (B in (a) in FIG. 18 ).

Bei Fehlzündung sind jedoch im Bereich der Elektroden der Zündkerze 23 praktisch keine Ionen vorhanden, so daß die zwischen der Diode 111 und der Zündkerze 23 gespeicherte Ladung weder neutralisiert wird noch wegen des Vorhanden seins der Diode 111 zur Zündspule 21 zurückfließen kann. Die Ladung wird daher ohne Entladung über die Zündspule 21 so gehalten wie sie ist. Wenn der Druck im Motorzylinder ab fällt, so daß die für die Entladung notwendige Spannung zwischen den Elektroden der Zündkerze 23 gleich der durch die Aufladung bedingten Ladung wird, so tritt eine Entladung zwischen den Elektroden auf (Zeitpunkt t9 in (a) in Fig. 18). Aufgrund der Wirkung der Diode 111 wird daher selbst nach Beendigung der kapazitiven Entladung die Zündspannung V im Vergleich zur normaler Zündung über eine längere Zeitpe riode auf einem hohen Pegel gehalten.In the event of a misfire, however, practically no ions are present in the area of the electrodes of the spark plug 23 , so that the charge stored between the diode 111 and the spark plug 23 is neither neutralized nor can flow back to the ignition coil 21 due to the presence of the diode 111 . The charge is therefore held as it is via the ignition coil 21 without being discharged. When the pressure in the engine cylinder drops, so that the voltage between the electrodes of the spark plug 23 necessary for the discharge becomes equal to the charge caused by the charge, a discharge occurs between the electrodes (time t 9 in (a) in FIG. 18). Due to the effect of the diode 111 , the ignition voltage V is therefore kept at a high level for a longer period of time compared to the normal ignition even after the capacitive discharge has ended.

Die Kurven C, C′ in (a) in Fig. 18 zeigen Änderungen des vergleichenden Pegels VCOMP als Funktion der Zeit, welche sich aus dem gehaltenen Spitzenwert der Zündspannung V er geben. Die Spitzenhalteschaltung 124 wird während Zeitpunk ten t5 und t6 rückgesetzt. Die Rücksetzzeit (zwischen t5 und t6) sollte zweckmäßigerweise mit dem Beginn der Gatterperio de TG zusammenfallen, wie dies in der Figur dargestellt ist. In (b) in Fig. 18 zeigt das Ausgangssignal des ersten Kompa rators 127. Wie aus (a) und (b) in Fig. 18 ersichtlich ist, gilt bei normaler Zündung zwischen Zeitpunkten t0 und t8 V < VCOMP. Zwischen diesen Zeitpunkten besitzt das Ausgangssig nal des ersten Komparators 127 einen hohen Pegel.The curves C, C 'in (a) in Fig. 18 show changes in the comparative level VCOMP as a function of time, which result from the held peak value of the ignition voltage V er. The peak hold circuit 124 is reset during times t 5 and t 6 . The reset time (between t 5 and t 6 ) should expediently coincide with the start of the gate period de TG, as shown in the figure. In (b) in Fig. 18, the output of the first Compa shows rators 127th As can be seen from (a) and (b) in FIG. 18, with normal ignition between times t 0 and t 8 V <VCOMP applies. Between these times, the output signal of the first comparator 127 has a high level.

Bei Fehlzündung gilt jedoch zwischen Zeitpunkten t4 und t9 V < VCOMP. Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 schwankt die Zündspannung V (B′) um den vergleichenden Pegel VCOMP (C′) (eine derartige Schwankung tritt im Falle einer Mehrfachent ladung auf), so daß sich das Ausgangssignal des ersten Kom parators 127 zwischen hohen und tiefen Pegeln ändert.In the event of a misfire, however, V <VCOMP applies between times t 4 and t 9 . Between the times t 3 and t 4 , the ignition voltage V (B ') fluctuates around the comparative level VCOMP (C') (such a fluctuation occurs in the event of a multiple discharge), so that the output signal of the first comparator 127 is high and low levels changes.

Wird bei dieser Ausgestaltung das in die Gatterschaltung 131 nach Fig. 17 eingespeiste Gattersignal immer auf einem tie fen Pegel gehalten (d. h. das Gatter wird offen gehalten), so ändert sich die Ausgangsspannung VT der Impulsdauer-Meß schaltung 132 gemäß in (e) in Fig. 18, wobei diese Ausgangs spannung VT bei normalem Zeittakt bis zu einem mit VB be zeichneten Pegel ansteigt, während sie bei einer Fehlzün dung bis zu einem mit VMIS bezeichneten Pegel ansteigt. Im Gegensatz dazu wird bei der in Rede stehenden Ausführungs form der Erfindung das in (c) in Fig. 18 dargestellte Gat tersignal dem Gattersignal-Eingangsanschluß der Gatterschal tung 131 zugeführt, so daß das Ausgangssignal des ersten Komparators 127 der Impulsdauer-Meßschaltung 132 lediglich während der Zeitpunkte t7 und t10 zugeführt wird. Die Aus gangsspannung VT der Impulsdauer-Meßschaltung 132 ändert sich daher gemäß (d) in Fig. 18, wobei diese Ausgangsspan nung VT bei normaler Zündung auf einen mit VGB bezeichneten Pegel ansteigt, während sie bei einer Fehlzündung auf einen mit VGMIS bezeichneten Pegel ansteigt. In this embodiment, if the gate signal fed into the gate circuit 131 of FIG. 17 is always kept at a low level (ie the gate is kept open), the output voltage VT of the pulse duration measuring circuit 132 changes in accordance with (e) in FIG ., said output voltage VT to a be recorded with VB level rises 18 at normal timing, while at a dung Fehlzün to a designated VMIS level increases. In contrast, in the embodiment of the invention in question, the gate signal shown in (c) in Fig. 18 is supplied to the gate signal input terminal of the gate circuit 131 so that the output signal of the first comparator 127 of the pulse duration measuring circuit 132 is only during the times t 7 and t 10 is supplied. The output voltage VT of the pulse duration measuring circuit 132 therefore changes according to (d) in FIG. 18, this output voltage VT rising to a level denoted by VGB during normal ignition, and rising to a level denoted by VGMIS in the event of a misfire.

Durch Erzeugung eines Referenzspannungspegels VTREF zwi schen den Werten VGB und VGMIS kann detektiert werden, ob eine FI-Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht. Aus einem Vergleich zwischen (d) und (e) in Fig. 18 ergibt sich, daß das Pegelverhältnis VGMIS/VGB der Ausgangsspannung VD zwi schen normaler Zündung und Fehlzündung bei Taktung des Ausgangssignals des Komparators 127 weit größer als das Pegelverhältnis VMIS/VB ohne Taktung des Ausgangssignals ist. Durch eine derartige Öffnung des Gatters für das Aus gangssignal des Komparators 127 lediglich während der Perio de TG gemäß (c) in Fig. 18, um es der Impulsdauer-Meßschal tung 132 zuzuführen, kann bei der in Rede stehenden Ausfüh rungsform eine FI-Fehlzündung genauer und zuverlässiger de tektiert werden.By generating a reference voltage level VTREF between the values VGB and VGMIS, it can be detected whether an FI misfire has occurred or not. From a comparison between (d) and (e) in Fig. 18 it follows that the level ratio VGMIS / VGB of the output voltage VD between normal ignition and misfire when clocking the output signal of the comparator 127 is far greater than the level ratio VMIS / VB without clocking of the output signal. Such an opening of the gate for the output signal of the comparator 127 only during the Perio de TG according to (c) in Fig. 18, in order to supply it to the pulse duration measuring circuit 132 , can in the embodiment in question an FI misfire be detected more accurately and reliably.

Bei dieser Ausführungsform ist die Gatterperiode TG eine das Ende der gesamten Entladeperiode abdeckende Zeitperiode, welche in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Motors, beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast, der Bat teriespannung und der Motortemperatur aus einer Tabelle ausgelesen werden kann. Speziell wird diese Zeitperiode so eingestellt, daß sie in einem Zeitpunkt innerhalb der späten kapazitiven Entladungsperiode beginnt und nach dem Ende die ser Zeitperiode endet, wenn eine Fehlzündung vorhanden ist. Die Gatterperiode TG kann jedoch auch eine einem vorgegebe nen Kurbelwinkel des Motors entsprechende Zeitperiode sein. Beispielsweise kann der Zeitpunkt t10, in dem die Gatterpe riode TG endet, auf jeden Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt ein gestellt werden, in dem der nicht dargestellte rotierende Kopf des Verteilers 112 das nächste Segment durchläuft (im Bereich von etwa 120° des Kurbelwinkels vom Zündwinkel aus).In this embodiment, the gate period TG is a time period covering the end of the entire discharge period, which can be read out from a table depending on operating states of the engine, for example the engine speed, the engine load, the battery voltage and the engine temperature. Specifically, this period is set to start at a point in time within the late capacitive discharge period and to end after the end of this period when there is a misfire. However, the gate period TG can also be a time period corresponding to a predetermined crank angle of the engine. For example, the time t 10 at which the gate period TG ends can be set to any time before the time at which the rotating head of the distributor 112, not shown, passes through the next segment (in the range of approximately 120 ° of the crank angle from the ignition angle out).

Die Impulsdauer-Meßschaltung 132 kann auch als digitaler Zähler ausgebildet sein.The pulse duration measuring circuit 132 can also be designed as a digital counter.

Anstelle der Anordnung der Gatterschaltung 131 auf der Aus gangsseite des ersten Komparators 127 kann eine Gatterschal tung 131 gemäß Fig. 19 auch auf der Ausgangsseite der Ein gangsschaltung 121 oder gemäß Fig. 20 auf der Eingangsseite des ersten Komparators 127 vorgesehen sein.Instead of arranging the gate circuit 131 on the output side of the first comparator 127 , a gate circuit 131 according to FIG. 19 can also be provided on the output side of the input circuit 121 or according to FIG. 20 on the input side of the first comparator 127 .

Die bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwen dete Diode 111 kann die gleiche Charakteristik wie die Diode 111 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 10 besitzen.The USAGE in the above described embodiment, an end diode 111 may have the same characteristic as the diode 111 in the above described embodiment according to Fig. 10.

Darüber hinaus können die vierte und fünfte Ausführungsform mit der sechsten Ausführungsform kombiniert werden, so daß das Auftreten einer Fehlzündung abschließend nur bestätigt wird, wenn die Ergebnisse der Detektierung beider Ausfüh rungsformen das Auftreten einer Fehlzündung anzeigen.In addition, the fourth and fifth embodiments can be combined with the sixth embodiment so that the occurrence of a misfire is only finally confirmed when the results of the detection of both exec forms indicate the occurrence of a misfire.

Weiterhin kann die als Glättungsschaltung wirkende Spitzen halteschaltung 124 gemäß Fig. 15 durch eine Mittelungschal tung, beispielsweise eine integrierende Schaltung, ersetzt werden.Furthermore, the peak hold circuit 124 acting as a smoothing circuit according to FIG. 15 can be replaced by an averaging circuit, for example an integrating circuit.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen 4 bis 6 wird eine begrenzte Vergleichsperiode voreingestellt, in der die Zündspannung mit einem vorgegebenen Spannungswert ver glichen wird. Ob eine Fehlzündung im Motor aufgetreten ist oder nicht, wird auf der Basis des Wertes der Zeitperiode, in der die Zündspannung den vorgegebenen Spannungswert in der begrenzten Vergleichsperiode übersteigt, und/oder des Wertes eines Bereiches eines Teils der Zündspannung ober halb des vorgegebenen Spannungswertes innerhalb der be grenzten Vergleichsperiode bestimmt. Damit kann eine FI-Fehlzündung genau und zuverlässig detektiert, die Fehler stelle frühzeitig lokalisiert und eine geeignete Fehler vermeidungsaktion durchgeführt werden.In the embodiments 4 to 6 described above, a limited comparison period is preset in which the ignition voltage is compared with a predetermined voltage value. Whether or not a misfire has occurred in the engine is determined based on the value of the time period in which the ignition voltage exceeds the predetermined voltage value in the limited comparison period and / or the value of a range of a part of the ignition voltage above the predetermined voltage value within the limited comparative period. This enables an FI misfire to be detected precisely and reliably, the fault location can be located at an early stage and a suitable fault prevention action can be carried out.

Da die begrenzte Vergleichsperiode TG auf einen Endteil der Entladeperiode eingestellt ist, kann darüber hinaus eine Fehlzündung genauer detektiert werden. Since the limited comparison period TG is on an end part of the Discharge period can also be set Misfire can be detected more accurately.

Schließlich kann die Fehlzündungsdetektierung unabhängig von Änderungen des Betriebszustandes des Motors genau durchge führt werden, da der vorgegebene Spannungswert (VCOMP) in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors oder von der Zündspannung (V) eingestellt wird.Finally, misfire detection can be independent of Changes in the operating state of the engine are carried out exactly because the specified voltage value (VCOMP) in Depends on the operating state of the engine or on the Ignition voltage (V) is set.

Claims

1. Misfire detector system for detecting a misfire in an internal combustion engine ( 1 ) which has an ignition system ( 16 ) containing at least one spark plug ( 23 ), with an engine operating state detector device ( 15 ) for detecting operating parameter values of the engine ( 1 ), one signal generator for determining the Zündzeittaktes the engine (1) on the basis of the detected operating parameter values of the Mo gate (1), and generation of a the fixed ignition timing indicating ignition command signal (a) and voltage with an ignition device (16) for generating an ignition for the discharge of the at least one spark plug ( 23 ), characterized by
a voltage value detector circuit ( 24 , 25 ; 113 ) for detecting an ignition voltage generated by the ignition device ( 16 ) after the generation of the ignition command signal (A), and
a misfire determination circuit (in FIG. 5 ) for comparing the detected value of the ignition voltage with a predetermined voltage value and determining, based on the results of the comparison, whether a misfire in the engine (has occurred or not) that
contains a period limiting circuit ( 5 A) for setting a limited comparison period, and makes the determination regarding the occurrence of the misfire on the basis of the results of the comparison obtained in the limited comparison period between the detected value of the ignition voltage and the predetermined voltage value.

2. Misfire detector system according to claim 1, characterized in that the misfire determination circuit (in 5 ) performs the determination regarding the occurrence of the misfire in the limited comparison period on the basis of whether the detected value of the ignition voltage is greater than the predetermined voltage value.

3. Misfire detector system according to claim 1, characterized in that the misfire determination circuit (in 5 ) performs the determination regarding the occurrence of the misfire within the limited comparison period on the basis of a time period in which the detected value of the ignition voltage corresponds to the given voltage value exceeds.

4. The misfire detection system according to claim 1, characterized in that the misfire detection circuit (in FIG. 5 ) makes the determination regarding the occurrence of the misfire in the limited comparison period on the basis of a range of a part of the detected voltage values exceeding the predetermined voltage value.

5. Misfire detector system according to claim 1, characterized characterized in that the misfire determination scarf the determination regarding the occurrence of the Misfire within the limited comparative period based on both a period of time in which the detected value of the ignition voltage the specified Voltage value, and a range of one Part of the voltage exceeds the specified value performs the detected value of the ignition voltage.

6. Misfire detector system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the limited comparison period is a time period which is set to an end part of a discharge period of the at least one spark plug ( 23 ).

7. misfire detector system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the limited comparison period is a corresponding period of a predetermined crank angle of the engine 1 corresponding time period, which is set to an end part of a discharge period of the at least one spark plug ( 23 ).

8. Misfire detector system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the limited Comparative period starts when a predetermined time period after generation of the ignition command signal (A) expires.

9. misfire detector system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the predetermined voltage value is set as a function of operating conditions of the engine ( 1 ).

Contains 10 misfire detection system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the misfire-Be humor circuit (5) a reference level A detection circuit (5-A) which adjusts the PRE-surrounded voltage value on the basis of the detected value of the ignition voltage .

11. Misfire detector system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the reference level setting circuit (in 5 A) sets the predetermined voltage value based on the value of the ignition voltage, which is detected before the start of the limited comparison period.

12. Misfire detector system according to one of claims 1 to 11, characterized in that the reference level setting circuit (in 5 A ) sets the predetermined voltage value on the basis of a value of the ignition voltage, which is detected in a time period in which a capacitive Discharge takes place.

13. Misfire detector system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the reference level setting circuit (in 5 A ) sets the predetermined voltage value on the basis of a value of the ignition voltage which occurs at the beginning of the limited comparison period.

14. Misfire detector system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the reference level setting circuit (in 5 A) comprises a smoothing circuit for smoothing the ignition voltage and an amplifier for amplifying the smoothing circuit output signal by a predetermined gain factor.

15. Misfire detector system according to one of claims 1 to 14, characterized in that the Zündeinrich device ( 16 ) has a primary circuit ( 21 a) and a secondary circuit ( 21 b) and a current test circuit ( 111 , 111 ') in the secondary circuit ( 21 b) for checking a current flow in the reverse direction relative to a direction in which a current flow occurs when the at least one spark plug ( 23 ) is discharged.

16. Misfire detector system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the ignition coil ( 21 ) comprises a primary winding ( 21 a) and a secondary winding ( 21 b), and that the ignition voltage is the primary voltage generated by the primary winding ( 21 a) .

17. Misfire detector system according to one of claims 1 to 16, characterized in that the ignition voltage is the secondary voltage generated in the secondary winding ( 21 b).

18. Misfire detector system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the engine ( 1 ) has a fuel supply system, the misfires are assigned.