JP2003184725A - Misfire detection device for internal combustion engine - Google Patents

Misfire detection device for internal combustion engine

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JP2003184725A
JP2003184725A JP2001388216A JP2001388216A JP2003184725A JP 2003184725 A JP2003184725 A JP 2003184725A JP 2001388216 A JP2001388216 A JP 2001388216A JP 2001388216 A JP2001388216 A JP 2001388216A JP 2003184725 A JP2003184725 A JP 2003184725A
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Japan
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misfire
detection
internal combustion
combustion engine
value
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JP2001388216A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Kubo
和之 久保
Gakuji Moriya
学治 守屋
Toshihiro Ogama
俊洋 大釜
Kenichi Ishida
健一 石田
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a misfire detection device for an internal combustion engine capable of improving the accuracy and reliability of misfire detection by considering changes of ion current waveforms corresponding to changes of operating conditions of the internal combustion engine. <P>SOLUTION: Thresholds #S1, #S2 for determining the existence of misfire are exchanged (ECU24, from S10 to S24) according to changes of operating conditions of the internal combustion engine, for example, an air-fuel ratio A/F (or engine speed NE). In the case of the engine provided with two spark plugs in a cylinder, output characteristics of a detection circuit connected to each plug are different and one of those is selected and used according to operating conditions. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、混合気の燃焼に
伴って発生するイオン電流に基づいて内燃機関の失火を
検出する内燃機関の失火検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a misfire detection device for an internal combustion engine, which detects a misfire of the internal combustion engine based on an ion current generated by combustion of a mixture.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリン機関などの火花点火方式の内燃
機関においては、点火コイルによって発生した高電圧が
ディストリビュータなどを介して各気筒に配置された点
火プラグに与えられ、点火プラグの電極間(ギャップ)
の火花放電によって各気筒内の混合気が着火されて燃焼
が生じる。このような内燃機関の点火・燃焼行程におい
ては、なんらかの原因によって混合気の燃焼が正常に行
われない現象、即ち失火が生じることがある。
2. Description of the Related Art In a spark ignition type internal combustion engine such as a gasoline engine, a high voltage generated by an ignition coil is applied to a spark plug arranged in each cylinder through a distributor or the like, and a gap between electrodes of the spark plug (gap). )
The air-fuel mixture in each cylinder is ignited by the spark discharge of, and combustion occurs. In such an ignition / combustion stroke of the internal combustion engine, a phenomenon that combustion of the air-fuel mixture is not normally performed, that is, misfire may occur for some reason.

【0003】この失火の原因は、燃料系に起因するもの
と点火系に起因するものの二つに大別される。前者の燃
料系に起因する失火は、混合気の過剰なリーンあるいは
リッチ化に起因するものであって、点火プラグの電極間
で火花放電は生じているが、混合気には着火されない現
象である。一方、後者の点火系に起因する失火は、未燃
燃料などの付着による点火プラグのくすぶりや点火回路
の異常などによって正常な火花放電が生じない、いわゆ
るミス・スパークに起因する現象である。
The causes of this misfire are roughly classified into those caused by the fuel system and those caused by the ignition system. The former misfire caused by the fuel system is caused by excessive leanness or enrichment of the air-fuel mixture, and spark discharge occurs between the electrodes of the spark plug, but it is a phenomenon that is not ignited by the air-fuel mixture. . On the other hand, the latter misfire caused by the ignition system is a phenomenon caused by so-called miss spark, in which normal spark discharge does not occur due to smoldering of the spark plug due to adhesion of unburned fuel or the like and abnormality of the ignition circuit.

【0004】混合気が正常に燃焼すると、その燃焼に伴
って混合気(正確には混合気の燃焼によって発生した燃
焼ガス)が電離(イオン化)し、イオン電流が発生す
る。一方、失火が生じて混合気の燃焼が行われないと、
混合気が電離しないことからイオン電流は発生しない。
When the air-fuel mixture normally burns, the air-fuel mixture (more precisely, the combustion gas generated by the combustion of the air-fuel mixture) is ionized (ionized) to generate an ion current. On the other hand, if a misfire occurs and the mixture is not burned,
No ion current is generated because the air-fuel mixture does not ionize.

【0005】図21に失火時と正常な燃焼時におけるイ
オン電流の波形を示す。同図に示すように、イオン電流
波形は正常な燃焼が行われたとき、即ちイオンが発生し
ているときは、点火プラグ電極間の放電直後に瞬間的に
大きく立ち上がった(同図においてA1で示す)後、発
生したイオンの量に応じて電流が流れ続け、やがて所定
レベルに復帰する。一方、失火が生じたとき、即ちイオ
ンが発生していないときは、放電終了直後に瞬間的に大
きく立ち上がった(同図においてA2で示す)後、直ち
に所定レベルに復帰する。
FIG. 21 shows the waveform of the ion current during misfire and during normal combustion. As shown in the same figure, when the normal combustion is performed, that is, when ions are generated, the ion current waveform rises momentarily and greatly immediately after the discharge between the spark plug electrodes (in the figure, at A1). After that, the current continues to flow according to the amount of generated ions, and eventually returns to a predetermined level. On the other hand, when a misfire has occurred, that is, when no ions are generated, a large instantaneous rise (immediately indicated by A2 in the figure) immediately after the end of the discharge and then immediately returns to a predetermined level.

【0006】このため、従来、例えば特開平5−999
56号公報に記載される技術のように、点火プラグ、よ
り具体的にはその電極をイオン電流を検出するためのプ
ローブとして用い、燃焼行程において発生するイオン電
流(電流波形)を検出し、その検出値を所定値と比較す
ることにより、内燃機関の失火を検出することが広く行
われている。
Therefore, in the past, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-999
As in the technique described in Japanese Patent Publication No. 56, a spark plug, more specifically, its electrode is used as a probe for detecting an ionic current, and an ionic current (current waveform) generated in a combustion process is detected. It is widely practiced to detect misfire of an internal combustion engine by comparing the detected value with a predetermined value.

【0007】尚、上記したA1およびA2や同図に示す
B1およびB2は、点火コイルの電磁誘導による誘導ノ
イズに起因して発生する瞬間的な大きな立ち上がりであ
る。
The above-mentioned A1 and A2 and B1 and B2 shown in the figure are large instantaneous rises caused by induction noise due to electromagnetic induction of the ignition coil.

【0008】また、従来より1つの気筒に2個の点火プ
ラグを設けた内燃機関が知られている(例えば本出願人
が先に提案した特開2001−28943号公報)。こ
のような1つの気筒に2個の点火プラグを設けた内燃機
関の失火検出装置としては、例えば特開平11−141
448号公報に記載される技術がある。この技術にあっ
ては、2個の点火プラグにイオン電流を検出するための
積分器をそれぞれ別に接続すると共に、全燃焼サイクル
にわたってイオン電流の検出値を積分している。そし
て、それらの積分値を互いに比較し、または予め設定さ
れた値と比較し、一方が著しく小さい値であればその積
分器の接続された点火プラグが異常であると判断すると
共に、共に予め設定された値よりも小さければ失火と判
断するようにしている。
Further, conventionally, there is known an internal combustion engine in which two ignition plugs are provided in one cylinder (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-28943 previously proposed by the applicant). As a misfire detecting device for an internal combustion engine in which two spark plugs are provided in one cylinder as described above, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-141
There is a technique described in Japanese Patent No. 448. In this technique, an integrator for detecting an ionic current is separately connected to the two spark plugs, and the detected value of the ionic current is integrated over the entire combustion cycle. Then, the integrated values are compared with each other or with a preset value, and if one is extremely small, it is determined that the spark plug connected to the integrator is abnormal, and both are preset. If it is smaller than the specified value, it will be judged as a misfire.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】混合気の燃焼に伴って
発生するイオンの量は、運転状態によって変化すること
が知られている。例えば、空燃比(A/F)が大きくな
る、即ち、混合気中に占める燃料の割合が小さくなる
(リーン状態となる)と、燃焼によって生じるイオンの
量が低下することから、図22に示すようにイオン電流
波形の振幅が小さくなると共に、発生時間が短くなる。
このため、空燃比が大きいときは小さいときに比して検
出値(積分値)Sが小さくなる。尚、同図で太線で示す
波形が正常な燃焼時であり、細線で示す波形が失火時で
ある。また、vは積分を実行するか否かを判断する基準
電圧を、t1は前記した誘導ノイズの影響を回避するた
めのマスク期間(非積分期間)を、t2は積分期間を示
す。
It is known that the amount of ions generated by the combustion of air-fuel mixture changes depending on the operating condition. For example, as the air-fuel ratio (A / F) increases, that is, when the ratio of fuel in the air-fuel mixture decreases (becomes lean), the amount of ions generated by combustion decreases, so that FIG. Thus, as the amplitude of the ion current waveform becomes smaller, the generation time becomes shorter.
Therefore, when the air-fuel ratio is large, the detection value (integral value) S is smaller than when it is small. In the figure, the waveform indicated by the thick line is during normal combustion, and the waveform indicated by the thin line is during misfire. Further, v indicates a reference voltage for determining whether or not to execute integration, t1 indicates a mask period (non-integration period) for avoiding the influence of the above-mentioned induction noise, and t2 indicates an integration period.

【0010】また、内燃機関の回転数によってもイオン
電流波形は変化する。具体的には、機関回転数が上昇す
ればするほど排気行程の時間が短くなる、即ち、イオン
が燃焼室内にとどまる時間が短くなることから、図23
に示すようにイオン電流波形の発生時間も短くなる。従
って、機関回転数が高回転のときは低回転のときに比し
て検出値(積分値)Sが小さくなる。
The ion current waveform also changes depending on the number of revolutions of the internal combustion engine. Specifically, the higher the engine speed, the shorter the exhaust stroke time, that is, the shorter the time the ions stay in the combustion chamber.
As shown in, the generation time of the ion current waveform is shortened. Therefore, when the engine speed is high, the detected value (integral value) S is smaller than when it is low.

【0011】このように、内燃機関の運転状態によって
イオン電流の検出値が大きく変化する。しかしながら、
上記した従来技術にあってはこの点が考慮されておら
ず、失火検出の精度や信頼性において改善の余地を残し
ていた。
As described above, the detected value of the ionic current greatly changes depending on the operating state of the internal combustion engine. However,
In the above-mentioned conventional technology, this point is not taken into consideration, and there is room for improvement in the accuracy and reliability of misfire detection.

【0012】従ってこの発明の目的は、上記した課題を
解決し、内燃機関の運転状態の変化に応じたイオン電流
波形の変化を考慮に入れることにより、失火検出の精度
および信頼性を向上させることができるようにした内燃
機関の失火検出装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems and improve the accuracy and reliability of misfire detection by taking into consideration the change of the ion current waveform according to the change of the operating state of the internal combustion engine. It is an object of the present invention to provide a misfire detection device for an internal combustion engine, which enables the above.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は請求項1項において、車両に搭載され
た内燃機関の気筒に少なくとも1つの点火プラグを配置
し、前記点火プラグに電圧を印加して電極間の火花放電
によって前記内燃機関内の混合気を着火して燃焼させる
と共に、前記混合気の燃焼に伴って発生するイオン電流
を検出回路によって検出し、その検出値と予め設定され
たしきい値を比較することによって前記内燃機関の失火
の有無を検出する内燃機関の失火検出装置において、前
記内燃機関の運転状態に応じて前記しきい値を持ち替え
るように構成した。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, at least one spark plug is arranged in a cylinder of an internal combustion engine mounted in a vehicle, and the spark plug is provided in the cylinder. A voltage is applied to ignite and burn the air-fuel mixture in the internal combustion engine by spark discharge between the electrodes, and an ion current generated by the combustion of the air-fuel mixture is detected by a detection circuit, and the detected value and the In the misfire detection device for an internal combustion engine that detects the presence or absence of misfire of the internal combustion engine by comparing the set threshold values, the threshold value is switched depending on the operating state of the internal combustion engine.

【0014】内燃機関の運転状態の変化に応じて失火の
有無を判断するためのしきい値を持ち替えることによ
り、いかなる運転状態においても正確に失火を検出する
ことができ、よって失火検出の信頼性を向上させること
ができる。
By changing the threshold value for judging the presence or absence of misfire in accordance with the change of the operating state of the internal combustion engine, the misfire can be accurately detected in any operating state, so that the reliability of misfire detection can be improved. Can be improved.

【0015】より具体的には、請求項2項に記載される
ように、前記運転状態が空燃比を含むと共に、前記空燃
比が所定値よりも大きいとき、前記しきい値を小さい値
に持ち替えるように構成した。
More specifically, when the operating state includes an air-fuel ratio and the air-fuel ratio is larger than a predetermined value, the threshold value is changed to a small value. As configured.

【0016】さらには請求項3項に記載されるように、
前記運転状態が機関回転数を含むと共に、前記機関回転
数が所定回転数以上のとき、前記しきい値を小さい値に
持ち替えるように構成した。
Further, as described in claim 3,
The threshold value is changed to a small value when the operating state includes the engine speed and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed.

【0017】これにより、内燃機関の運転状態の変化に
応じてイオン電流波形が変化した場合、より詳しくは検
出値が小さくなった場合においても正確に失火を検出す
ることができ、失火検出の信頼性をより一層向上させる
ことができる。
As a result, even if the ion current waveform changes according to the change in the operating state of the internal combustion engine, more specifically, even if the detected value becomes small, the misfire can be accurately detected, and the reliability of misfire detection can be improved. The property can be further improved.

【0018】また、請求項4項に記載されるように、前
記気筒に2個の点火プラグを配置し、第1の点火プラグ
に第1の検出回路を接続すると共に、第2の点火プラグ
に前記第1の検出回路とは別の第2の検出回路を接続
し、前記運転状態が所定の運転状態のとき、前記第1お
よび第2の検出回路の検出値の和と前記しきい値を比較
することによって前記失火の有無を検出するように構成
した。
Further, as described in claim 4, two spark plugs are arranged in the cylinder, the first detection circuit is connected to the first spark plug, and the second spark plug is connected to the second spark plug. A second detection circuit different from the first detection circuit is connected, and when the operating state is a predetermined operating state, the sum of detection values of the first and second detection circuits and the threshold value are set. It was configured to detect the presence or absence of the misfire by comparing.

【0019】前記気筒に2個の点火プラグを配置し、第
1の点火プラグに第1の検出回路を接続すると共に、第
2の点火プラグに前記第1の検出回路とは別の第2の検
出回路を接続し、内燃機関の運転状態が所定の運転状態
のとき、具体的にはイオン電流の検出値が小さくなると
き、即ち、空燃比が所定値以上のときや、機関回転数が
所定回転数以上のとき、前記第1および第2の検出回路
の検出値の和を前記しきい値を比較することによって失
火の有無を検出するようにしたので、イオン電流の検出
値が十分に大きな値となり、空燃比や機関回転数の上昇
に伴うイオン電流の低下を誤って失火と検出してしまう
ことを防止することができ、よって失火検出の精度およ
び信頼性をより一層向上させることができる。
Two ignition plugs are arranged in the cylinder, the first detection circuit is connected to the first ignition plug, and the second ignition plug is provided with a second detection circuit different from the first detection circuit. When a detection circuit is connected and the operating state of the internal combustion engine is a predetermined operating state, specifically, when the detected value of the ion current is small, that is, when the air-fuel ratio is a predetermined value or more, or the engine speed is a predetermined value. When the number of revolutions is equal to or higher than the rotation speed, the presence or absence of misfire is detected by comparing the sum of the detection values of the first and second detection circuits with the threshold value. Therefore, the detection value of the ion current is sufficiently large. Since it becomes a value, it is possible to prevent erroneous detection of a misfire due to a decrease in the ion current due to an increase in the air-fuel ratio or the engine speed, thereby further improving the accuracy and reliability of misfire detection. .

【0020】また、請求項5項においては、車両に搭載
された内燃機関の気筒に第1の点火プラグと第2の点火
プラグを配置し、それぞれに電圧を印加して電極間の火
花放電によって前記内燃機関内の混合気を着火して燃焼
させると共に、前記混合気の燃焼に伴って発生するイオ
ン電流を検出回路によって検出し、その検出値に基づい
て前記内燃機関の失火の有無を検出する内燃機関の失火
検出装置において、前記第1の点火プラグに第1の検出
回路を接続すると共に、前記第2の点火プラグに前記第
1の検出回路とは別の第2の検出回路を接続し、前記内
燃機関の運転状態に応じて前記第1および第2の検出回
路の検出値の少なくとも一方を選択し、前記選択した検
出値に基づいて前記失火の有無を検出するように構成し
た。
According to a fifth aspect of the present invention, a first spark plug and a second spark plug are arranged in a cylinder of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and a voltage is applied to each of the spark plugs to cause spark discharge between electrodes. While igniting and burning the air-fuel mixture in the internal combustion engine, the ion current generated by the combustion of the air-fuel mixture is detected by a detection circuit, and the presence or absence of misfire of the internal combustion engine is detected based on the detected value. In a misfire detection device for an internal combustion engine, a first detection circuit is connected to the first spark plug, and a second detection circuit different from the first detection circuit is connected to the second spark plug. At least one of the detection values of the first and second detection circuits is selected according to the operating state of the internal combustion engine, and the presence or absence of the misfire is detected based on the selected detection value.

【0021】第1の点火プラグに第1の検出回路を接続
すると共に、第2の点火プラグに第1の検出回路とは別
の第2の検出回路を接続し、前記内燃機関の運転状態に
応じて前記第1および第2の検出回路の検出値の少なく
とも一方を選択し、前記選択した検出値に基づいて前記
失火の有無を検出する、換言すれば、内燃機関の運転状
態の変化に応じ、そのときのイオン電流を検出するのに
最も最適な検出回路を選択することで、いかなる運転状
態においても正確に失火を検出することができ、よって
失火検出の信頼性を向上させることができる。
A first detection circuit is connected to the first spark plug, and a second detection circuit different from the first detection circuit is connected to the second spark plug to set the operating state of the internal combustion engine. Accordingly, at least one of the detection values of the first and second detection circuits is selected, and the presence or absence of the misfire is detected based on the selected detection value, in other words, in response to a change in the operating state of the internal combustion engine. By selecting the most optimal detection circuit for detecting the ion current at that time, the misfire can be accurately detected in any operating state, and the reliability of misfire detection can be improved.

【0022】また、請求項6項においては、前記運転状
態が空燃比を含むように構成した、具体的には、イオン
の発生に大きな影響を与える空燃比の変化に応じて検出
回路を選択するようにしたので、前記した効果をより確
実に得ることができる。
In the sixth aspect of the invention, the operating state is configured to include the air-fuel ratio, and more specifically, the detection circuit is selected according to the change in the air-fuel ratio that greatly affects the generation of ions. Since it did so, the above-mentioned effect can be acquired more reliably.

【0023】また、請求項7項においては、前記第1お
よび第2の検出回路の検出値の一方が、他方の検出値よ
りも大きくなるように前記第1および第2の検出回路の
出力特性を設定すると共に、前記空燃比が所定値よりも
大きいとき、前記検出値が大きくなるように設定された
検出回路の検出値に基づいて前記失火の有無を検出する
ように構成した。
Further, in claim 7, the output characteristics of the first and second detection circuits are set so that one of the detection values of the first and second detection circuits becomes larger than the other detection value. And the presence or absence of the misfire is detected based on the detection value of the detection circuit set so that the detection value becomes large when the air-fuel ratio is larger than a predetermined value.

【0024】これにより、空燃比の増加に伴うイオン電
流の低下を誤って失火と検出してしまうことを防止する
ことができ、よって失火検出の精度および信頼性をより
一層向上させることができる。
As a result, it is possible to prevent erroneous detection of a misfire due to a decrease in the ion current due to an increase in the air-fuel ratio, and thus to further improve the accuracy and reliability of misfire detection.

【0025】また、請求項8項においては、前記運転状
態が機関回転数を含むように構成した、具体的には、イ
オン電流波形の発生時間に大きな影響を与える機関回転
数の変化に応じて検出回路を選択するようにしたので、
上述の効果をより確実に得ることができる。
Further, in the present invention, the operating state is configured to include the engine speed. Specifically, in accordance with a change in the engine speed that greatly affects the generation time of the ion current waveform. Since I chose the detection circuit,
The above effect can be obtained more reliably.

【0026】また、請求項9項においては、前記第1お
よび第2の検出回路の検出値の一方が、他方の検出値よ
りも大きくなるように前記第1および第2の検出回路の
出力特性を設定すると共に、前記機関回転数が所定回転
数以上のとき、前記検出値が大きくなるように設定され
た検出回路の検出値に基づいて前記失火の有無を検出す
るように構成した。
In the ninth aspect, the output characteristics of the first and second detection circuits are set so that one of the detection values of the first and second detection circuits becomes larger than the other detection value. And the presence or absence of the misfire is detected based on the detection value of the detection circuit set so that the detection value becomes large when the engine rotation speed is equal to or higher than the predetermined rotation speed.

【0027】これにより、機関回転数の上昇に伴うイオ
ン電流の低下を誤って失火と検出してしまうことを防止
することができ、よって失火検出の精度および信頼性を
より一層向上させることができる。
This makes it possible to prevent erroneous detection of a misfire due to a decrease in the ion current due to an increase in the engine speed, thereby further improving the accuracy and reliability of misfire detection. .

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の一つの実施の形態に係る内燃機関の失火検出装置を説
明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A misfire detecting device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0029】図1は、この実施の形態に係る内燃機関の
失火検出装置を全体的に示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an overall misfire detecting device for an internal combustion engine according to this embodiment.

【0030】以下、同図を参照してその構成について説
明すると、図示しない車両に搭載される内燃機関(一部
のみ示す。具体的には4気筒のガソリン・エンジン)1
0の各気筒12には、排気バルブ14付近の燃焼室16
を臨む位置に排気側点火プラグ18Eが配置される一
方、吸気バルブ20付近の燃焼室16を臨む位置には吸
気側点火プラグ18Iが配置される。即ち、内燃機関1
0は計2個の点火プラグを備える2プラグ点火式の内燃
機関である。
The structure will be described below with reference to FIG. 1. An internal combustion engine (only a part is shown; specifically, a 4-cylinder gasoline engine) 1 mounted on a vehicle (not shown) 1
In each cylinder 12 of 0, the combustion chamber 16 near the exhaust valve 14
The exhaust side spark plug 18E is arranged at a position facing the combustion chamber 16, and the intake side spark plug 18I is arranged at a position facing the combustion chamber 16 near the intake valve 20. That is, the internal combustion engine 1
Reference numeral 0 is a two-plug ignition type internal combustion engine having a total of two spark plugs.

【0031】排気側点火プラグ18Eおよび吸気側点火
プラグ18Iは、共にプラグホール型点火コイル22
(後述)を介してECU(電子制御ユニット)24に接
続される。
The exhaust side spark plug 18E and the intake side spark plug 18I are both plug hole type ignition coils 22.
It is connected to an ECU (electronic control unit) 24 via (described later).

【0032】ECU24は、ROM,RAMなどを備え
るマイクロコンピュータからなる。ECU24には、ク
ランク軸あるいはカム軸(共に図示せず)付近に配置さ
れて各気筒のTDC位置およびそれを細分してなるクラ
ンク角度に応じた信号を出力するクランク角センサs
1、吸気管内絶対圧(PBA)に応じた信号を出力する
絶対圧センサs2、空燃比センサs3(UEGOセン
サ)、および水温センサや吸気温センサなどの図示しな
いセンサ群の出力が入力される。
The ECU 24 is composed of a microcomputer provided with ROM, RAM and the like. The ECU 24 is provided with a crank angle sensor s which is arranged near a crank shaft or a cam shaft (neither is shown) and which outputs a signal according to a TDC position of each cylinder and a crank angle obtained by subdividing the TDC position.
1, the output of an absolute pressure sensor s2 that outputs a signal according to the intake pipe absolute pressure (PBA), an air-fuel ratio sensor s3 (UEGO sensor), and a sensor group (not shown) such as a water temperature sensor and an intake temperature sensor are input.

【0033】また、ECU24は、入力されたクランク
角センサs1の出力に基づいて機関回転数NEを算出す
る。また、上記した各種入力信号に基づき、点火時期θ
igを決定して排気側点火プラグ18Eおよび吸気側点
火プラグ18Iを点火させると共に、所望の空燃比(A
/F)となるように燃焼噴射量を決定してインジェクタ
(燃焼噴射弁)26を駆動する。さらに、後述するよう
に、内燃機関10の失火の有無を検出(判断)する。
Further, the ECU 24 calculates the engine speed NE based on the input output of the crank angle sensor s1. Also, based on the various input signals described above, the ignition timing θ
ig is determined to ignite the exhaust side spark plug 18E and the intake side spark plug 18I, and the desired air-fuel ratio (A
/ F), and determines the combustion injection amount to drive the injector (combustion injection valve) 26. Further, as will be described later, the presence or absence of misfire of the internal combustion engine 10 is detected (determined).

【0034】ここで、プラグホール型点火コイル22に
ついて詳説する。図2は、プラグホール型点火コイル2
2の側断面図であり、より具体的には、排気側点火プラ
グ18Eに接続されるプラグホール型コイル22aの側
断面図である。
Here, the plug-hole type ignition coil 22 will be described in detail. Fig. 2 shows a plug-hole type ignition coil 2
2 is a side sectional view of the plug hole type coil 22a connected to the exhaust side ignition plug 18E. FIG.

【0035】同図に示すように、プラグホール型コイル
22aは、その先端に排気側点火プラグ18Eを接続し
つつ内燃機関10のシリンダヘッドに穿設された円筒状
のプラグホール28に挿入され、接続された排気側点火
プラグ18Eの電極、具体的には中心電極18Eaおよ
び接地電極18Ebが燃焼室16を臨む位置に配置され
るように収容される。
As shown in the figure, the plug hole type coil 22a is inserted into a cylindrical plug hole 28 bored in the cylinder head of the internal combustion engine 10 while connecting the exhaust side ignition plug 18E to the tip thereof. The electrodes of the connected exhaust side spark plug 18E, specifically, the center electrode 18Ea and the ground electrode 18Eb are housed so as to be arranged at a position facing the combustion chamber 16.

【0036】また、プラグホール型点火コイル22a
は、ケース30と、1次側コイル32aおよび2次側コ
イル32bからなる点火コイル部と、イオン電流を検出
するためのイオン電流検出回路(以下単に「検出回路」
という)34と、1次側コイル32aに高電圧を供給す
るための信号を送出するイグナイタ36とを備える。
Further, the plug-hole type ignition coil 22a
Is a case 30, an ignition coil unit including a primary coil 32a and a secondary coil 32b, and an ion current detection circuit for detecting an ion current (hereinafter simply referred to as "detection circuit").
34) and an igniter 36 that sends out a signal for supplying a high voltage to the primary coil 32a.

【0037】さらに、プラグホール型点火コイル22a
の上部には、複数本のコネクタピン38を備えるコネク
タ40が形成される。コネクタピン38は、その一端が
検出回路34およびイグナイタ36に接続されると共
に、他端がECU(同図において図示せず)24および
電圧を供給する電圧電源(車載電源。同図において図示
せず)と接続される。
Further, the plug-hole type ignition coil 22a
A connector 40 including a plurality of connector pins 38 is formed on the upper part of the. One end of the connector pin 38 is connected to the detection circuit 34 and the igniter 36, and the other end thereof is connected to the ECU (not shown in the figure) 24 and a voltage power source (vehicle-mounted power source. Not shown in the figure). ) Is connected with.

【0038】電圧電源は、イグナイタ36を介して前記
点火コイル部で高電圧に昇圧された後、導電軸42およ
び導電スプリング44を介して排気側点火プラグ18E
に供給され、排気側点火プラグ18Eを点火させる。ま
た、混合気の着火・燃焼によって発生したイオン電流
は、排気側点火プラグ18E(より具体的には中心電極
18Eaおよび接地電極18Eb)、導電スプリング4
4、導電軸42、2次側コイル32bを介し、検出回路
34において検出される。
The voltage power supply is boosted to a high voltage by the ignition coil section through the igniter 36, and then the exhaust side ignition plug 18E is connected through the conductive shaft 42 and the conductive spring 44.
To ignite the exhaust side spark plug 18E. Further, the ionic current generated by the ignition / combustion of the air-fuel mixture is the exhaust side spark plug 18E (more specifically, the center electrode 18Ea and the ground electrode 18Eb), the conductive spring 4
4, the conductive shaft 42, and the secondary side coil 32b, and is detected in the detection circuit 34.

【0039】図3は、排気側点火プラグ18Eと、検出
回路34Eを含むプラグホール型点火コイル22とから
構成される回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram composed of an exhaust side ignition plug 18E and a plug hole type ignition coil 22 including a detection circuit 34E.

【0040】図3の説明の前に先ず図4を参照し、検出
回路34の動作について概説する。図4は、検出回路3
4をブロック化して示すブロック図である。同図に示す
ように、検出回路34は、イオン電流検知部34a、波
形変換部34b、積分部34c、積分期間設定部34
d、積分開始遅延部34e、積分ON/OFF(オン・
オフ)部34f、および、積分値リセット部34gから
なる。
Before explaining FIG. 3, the operation of the detection circuit 34 will be outlined with reference to FIG. FIG. 4 shows the detection circuit 3
FIG. 4 is a block diagram showing 4 as a block. As shown in the figure, the detection circuit 34 includes an ion current detection unit 34a, a waveform conversion unit 34b, an integration unit 34c, and an integration period setting unit 34.
d, integration start delay unit 34e, integration ON / OFF (ON.
An off) unit 34f and an integrated value reset unit 34g.

【0041】以下その動作を概説すると、イオン電流検
知部34aにおいて検知されたイオン電流波形は波形変
換部34bに出力され、そこで波形の符合反転、低圧化
処理が行われる。
The operation will be outlined below. The ion current waveform detected by the ion current detector 34a is output to the waveform converter 34b, where the sign inversion of the waveform and the pressure reduction process are performed.

【0042】波形変換部34bにおいて符合反転および
低圧化されたイオン電流波形は積分部34cへ入力さ
れ、そこで積分処理を行なうことによりイオン電流を積
分値として検出する。別言すれば、時間積分に比例した
出力信号を得る。
The sign-inverted and low-voltage ionic current waveform in the waveform converting section 34b is input to the integrating section 34c, where integration processing is performed to detect the ionic current as an integrated value. In other words, an output signal proportional to time integration is obtained.

【0043】また、波形変換部34bにおいて符合反転
および低圧化されたイオン電流波形は積分期間幅設定部
34dにも入力され、その内部のローパス・フィルタを
介してイオン電流以外の周波数帯の出力(ノイズ)など
を減衰させると共に、イオン電流の発生期間に応じて積
分期間、具体的には、積分部34cによって積分処理さ
れる期間を設定(決定)する。
Further, the sign-inverted and low-voltage ion current waveforms in the waveform conversion section 34b are also input to the integration period width setting section 34d, and output through a low-pass filter inside thereof in a frequency band other than the ion current ( Noise) etc. is attenuated, and an integration period, specifically, a period during which integration processing is performed by the integration unit 34c is set (determined) according to the generation period of the ion current.

【0044】さらに、積分期間設定部34dにおいて設
定された積分処理期間の開始時期を、前記した誘導ノイ
ズの影響を受けない時期まで積分開始遅延部34eにお
いて遅延(マスク)させる。これら積分期間設定部34
dおよび積分開始遅延部34eにおいて決定された積分
処理期間および積分開始時期に基づき、積分ON/OF
F部34fを動作させることにより、積分部34cへの
イオン電流波形の入力をオン・オフし、積分部34cに
おける積分処理を所望の期間、具体的には、イオン電流
の発生期間に応じた期間のみに制限する。
Further, the start timing of the integration processing period set by the integration period setting unit 34d is delayed (masked) by the integration start delay unit 34e until the time when it is not affected by the above-mentioned induction noise. These integration period setting section 34
d and the integration ON / OF based on the integration processing period and the integration start time determined by the integration start delay unit 34e.
By operating the F section 34f, the input of the ion current waveform to the integrating section 34c is turned on / off, and the integration processing in the integrating section 34c is performed for a desired period, specifically, a period corresponding to the generation period of the ion current. Limit to only.

【0045】尚、積分部34cで上記した積分期間にわ
たって積算された積分出力は、積分値リセット部34g
において、点火コイルへの通電パルスの送信毎にリセッ
トさせる。
The integrated output accumulated by the integrating section 34c over the above-described integration period is the integrated value resetting section 34g.
In, the reset is performed every time the energizing pulse is transmitted to the ignition coil.

【0046】上記を図3に戻って詳説すると、電圧電源
46からコネクタピン(図示せず)38などを介して1
次側コイル32aを流れる電流は、ECU24からの点
火信号(点火指令)に応じたイグナイタ36の動作によ
り通電・遮断される。
Returning to FIG. 3, the above description will be made in detail. From the voltage power supply 46, a connector pin (not shown) 38, etc.
The current flowing through the secondary coil 32a is energized / interrupted by the operation of the igniter 36 according to the ignition signal (ignition command) from the ECU 24.

【0047】1次側コイル32aを流れる電流が遮断さ
れると、それに伴って2次側コイル32bに負極性の高
電圧が発生し、放電電流が流れる。具体的には、排気側
点火プラグ18E(中心電極18Eaおよび接地電極1
8Eb)−(導電スプリング44、導電軸42(同図に
おいて共に図示せず))−2次側コイル32b−コンデ
ンサ34a1(またはツェナーダイオード34b2)−
ダイオード34a3と流れ、排気側点火プラグ18の電
極間(中心電極18Eaと接地電極18Ebの間)に火
花放電を生じさせて混合気を着火・燃焼させる。また、
放電電流はコンデンサ34a1を図示の極性に充電す
る。尚、充電されたコンデンサ34a1は、イオン電流
を検出するためのバイアス電圧を有する電流検出用電源
として機能する。
When the current flowing through the primary coil 32a is cut off, a negative high voltage is generated in the secondary coil 32b, and a discharge current flows. Specifically, the exhaust side spark plug 18E (the center electrode 18Ea and the ground electrode 1
8Eb)-(conductive spring 44, conductive shaft 42 (neither shown in the figure))-secondary coil 32b-capacitor 34a1 (or Zener diode 34b2)-
Flowing with the diode 34a3, spark discharge is generated between the electrodes of the exhaust side spark plug 18 (between the center electrode 18Ea and the ground electrode 18Eb) to ignite and burn the air-fuel mixture. Also,
The discharge current charges the capacitor 34a1 to the polarity shown. The charged capacitor 34a1 functions as a current detection power supply having a bias voltage for detecting an ion current.

【0048】排気側点火プラグ18Eの火花放電により
混合気が燃焼すると、混合気(正確には混合気の燃焼に
よって生じた燃焼ガス)が電離してイオンが発生する。
このイオンがコンデンサ34a1のバイアス電圧の作用
によって移動することにより、別言すれば、点火プラグ
24の電極間にイオンが介在してその間の電気抵抗が低
下することにより、コンデンサ34a1−2次側コイル
32b−(導電軸42、導電スプリング44)−排気側
点火プラグ18Eを流れるイオン電流が生じる。この
際、発生したイオン電流に引きずられて検出抵抗34a
4における電圧値が変化する。イオン電流検知部34a
は、この電圧値の変化、即ちイオン電流波形を、波形変
換部34bに出力する。
When the air-fuel mixture is burned by the spark discharge of the exhaust side spark plug 18E, the air-fuel mixture (more accurately, the combustion gas generated by the combustion of the air-fuel mixture) is ionized to generate ions.
When the ions move due to the action of the bias voltage of the capacitor 34a1, in other words, the ions intervene between the electrodes of the spark plug 24 and the electrical resistance therebetween decreases, so that the secondary coil of the capacitor 34a1-2. 32b- (conductive shaft 42, conductive spring 44) -Ion current flowing through the exhaust side ignition plug 18E is generated. At this time, the detection resistance 34a is dragged by the generated ion current.
The voltage value at 4 changes. Ion current detector 34a
Outputs the change in the voltage value, that is, the ion current waveform, to the waveform conversion unit 34b.

【0049】図5は、図3に示す回路の各ポイントにお
ける出力(検出電流波形あるいはパルス)を示すタイム
・チャートである。尚、図5は正常な燃焼が行われたと
きのタイム・チャートであり、失火時のそれを図6に示
す。また、図5および図6のa,b,c,・・・,h
は、図3でa,b,c,・・,hと示す箇所での出力を
示す。
FIG. 5 is a time chart showing the output (detection current waveform or pulse) at each point of the circuit shown in FIG. Note that FIG. 5 is a time chart when normal combustion is performed, and FIG. 6 shows that at the time of misfire. Also, in FIGS. 5 and 6, a, b, c, ..., H
Shows the output at the locations indicated by a, b, c, ..., H in FIG.

【0050】イオン電流検知部34aにおいて検出され
たイオン電流波形、即ち図3でaと示す箇所における電
流波形は、前記したように波形変換部34bに入力さ
れ、符合変換、低圧化処理された後、積分部34cに入
力される。
The ion current waveform detected by the ion current detector 34a, that is, the current waveform at the portion indicated by a in FIG. 3, is input to the waveform converter 34b as described above, and is subjected to sign conversion and low pressure processing. , And is input to the integration unit 34c.

【0051】また、波形変換部34bにおいて符合変
換、低圧化処理されたイオン電流波形は、積分期間設定
部34dにも入力され、その内部のローパス・フィルタ
によってイオン電流以外の周波数成分が減衰される。さ
らに、その出力、具体的には図3でbと示す箇所におけ
る電流波形(図5および図6においてbで示す)を、積
分期間設定用コンパレータ34d1のマイナス側に入力
する。
Further, the ion current waveform that has been sign-converted and reduced in voltage in the waveform conversion section 34b is also input to the integration period setting section 34d, and the low-pass filter therein attenuates frequency components other than the ion current. . Further, the output thereof, specifically, the current waveform at the portion indicated by b in FIG. 3 (indicated by b in FIGS. 5 and 6) is input to the minus side of the integration period setting comparator 34d1.

【0052】また、積分期間設定用コンパレータ34d
1のプラス側には第1の基準電圧(図5および図6にお
いてcと示す)が常に入力されると共に、これらを比較
してローパス・フィルタを介した後の出力(イオン電流
波形)の方が高い場合には、積分期間設定用コンパレー
タ34d1の出力、即ち、図3でdと示す箇所における
出力パルス(図5および図6においてdで示す)をLo
wとする。
Also, the integration period setting comparator 34d
The first reference voltage (denoted by c in FIGS. 5 and 6) is always input to the positive side of 1, and these are compared and the output (ion current waveform) after passing through the low-pass filter is used. Is high, the output of the integration period setting comparator 34d1, that is, the output pulse (shown as d in FIGS. 5 and 6) at the portion indicated by d in FIG. 3 is Lo.
Let w.

【0053】ここで、積分期間設定用コンパレータ34
d1のLowパルス出力期間が、積分部34cでの積分
期間、即ち、失火を検出するためのイオン電流検出期間
となる。このため、失火時は当然ながら積分期間が零に
なる。
Here, the integration period setting comparator 34
The Low pulse output period of d1 becomes the integration period in the integration unit 34c, that is, the ion current detection period for detecting misfire. For this reason, the integration period naturally becomes zero at the time of misfire.

【0054】尚、図5および図6においてcと示す第1
の基準電圧v1は、第1基準電圧設定用抵抗34d2お
よび34d3の抵抗値を変更することにより、適宜な値
に設定できる。換言すれば、第1基準電圧設定用抵抗3
4d2および34d3の設定により、積分期間を調節す
ることができる。
It should be noted that the first portion shown as c in FIGS.
The reference voltage v1 can be set to an appropriate value by changing the resistance values of the first reference voltage setting resistors 34d2 and 34d3. In other words, the first reference voltage setting resistor 3
The integration period can be adjusted by setting 4d2 and 34d3.

【0055】積分期間設定部34dの出力パルスはさら
に積分開始遅延部34eに入力され、積分開始遅延用コ
ンデンサ34e1の充放電によって積分期間設定部34
dの出力パルスの反転タイミング(Lowパルスが出力
される時期)を遅延させることにより、同図でeと示す
箇所において、図5および図6においてeで示す電流波
形を得る。
The output pulse of the integration period setting unit 34d is further input to the integration start delay unit 34e, and the integration period setting unit 34d is charged and discharged by the integration start delay capacitor 34e1.
By delaying the inversion timing of the output pulse of d (the timing at which the Low pulse is output), the current waveform shown by e in FIGS. 5 and 6 is obtained at the location indicated by e in FIG.

【0056】このようにして得た電流波形を、積分開始
遅延用コンパレータ34e2のプラス側に入力すると共
に、第2の基準電圧(図5および図6においてfで示
す)v2をそのマイナス側に入力する。そして、それら
の比較結果に応じた出力パルス、即ち、図3のgにおけ
る出力パルス(図5および図6においてgで示す)を得
る。
The current waveform thus obtained is input to the plus side of the integration start delay comparator 34e2, and the second reference voltage (denoted by f in FIGS. 5 and 6) v2 is input to the minus side thereof. To do. Then, an output pulse corresponding to the comparison result, that is, an output pulse in g of FIG. 3 (indicated by g in FIGS. 5 and 6) is obtained.

【0057】図5および図6から明らかなように、積分
開始遅延部34eを経て最終的に得た出力パルスは、そ
の反転タイミングがイオン電流の発生開始時期から所定
の期間だけ遅延される。換言すれば、積分処理が実行さ
れないマスク期間t1が設定され、前記した誘導ノイズ
の検出を回避するようにすると共に、最終的な積分期間
t2を設定する(失火時は当然t1もt2も設定されな
い(零になる))。この反転タイミングが遅延された出
力パルスに基づき、積分ON/OFF部34fのFET
(電界効果トランジスタ)34f1をオン・オフ動作さ
せることにより、波形変換部34bから出力されるイオ
ン電流波形の積分部34cへの入力のオン・オフを行
う。
As is apparent from FIGS. 5 and 6, the output pulse finally obtained through the integration start delay unit 34e has its inversion timing delayed from the ion current generation start timing by a predetermined period. In other words, the mask period t1 in which the integration process is not executed is set to avoid the detection of the above-mentioned induced noise, and the final integration period t2 is set (t1 and t2 are not set at the time of misfire). (It becomes zero)). Based on the output pulse whose inversion timing is delayed, the FET of the integration ON / OFF section 34f
The field effect transistor 34f1 is turned on / off to turn on / off the input of the ion current waveform output from the waveform converter 34b to the integrator 34c.

【0058】尚、図5および図6においてfと示す第2
の基準電圧v2は、第2基準電圧設定用抵抗34e3お
よび34e4の抵抗値を変更することによって適宜な値
に設定できるため、第2基準電圧設定用抵抗34e3お
よび34e4の設定により、マスク期間t1を調節する
ことができる。別言すれば、最終的な積分期間t2を調
節することができる。上記から明らかなように、第1の
基準電圧v1と第2の基準電圧v2が積分期間、より具
体的には最終的な積分期間t2を決定するための基準電
圧であり、従来技術で述べたvに相当する。
The second portion indicated by f in FIGS. 5 and 6 is used.
The reference voltage v2 can be set to an appropriate value by changing the resistance values of the second reference voltage setting resistors 34e3 and 34e4. Therefore, the mask period t1 can be set by setting the second reference voltage setting resistors 34e3 and 34e4. It can be adjusted. In other words, the final integration period t2 can be adjusted. As is apparent from the above, the first reference voltage v1 and the second reference voltage v2 are reference voltages for determining the integration period, more specifically, the final integration period t2, and have been described in the related art. Equivalent to v.

【0059】積分部34cは、以上のようにして入力さ
れたイオン電流の時間積分に比例した出力信号、具体的
には、積分用コンデンサ34c1の電圧値(図5および
図6においてhで示す)を、イオン電流の検出値Sとし
てECU24に出力する。ECU24は、その検出値
(電圧値。積分値)Sに基づいて、具体的にはしきい値
#Sと比較して内燃機関の失火の有無を検出(判断)す
る。尚、この明細書において、#が付される値は全てE
CU24のROMなどに予め設定されて記憶された設定
値を示す。
The integrator 34c outputs an output signal proportional to the time integration of the ion current input as described above, specifically, the voltage value of the integrating capacitor 34c1 (indicated by h in FIGS. 5 and 6). Is output to the ECU 24 as the detected value S of the ion current. The ECU 24 detects (determines) the presence or absence of misfire of the internal combustion engine based on the detected value (voltage value. Integrated value) S, specifically by comparing with a threshold value #S. In this specification, all values with # are E
The setting values preset and stored in the ROM or the like of the CU 24 are shown.

【0060】ここで、図6に示す失火時においてhで示
す出力が増加しているのは、オペアンプの出力増幅作用
に起因する。従って、この出力増加の傾きはなるべく小
さい方が好ましい、即ち、増幅率を小さく設定した方が
好ましいが、あまり小さくしすぎるとイオン電流の検出
感度が低下するので、この点を留意しなければならな
い。増幅率は、積分用コンデンサ34c1および増幅率
設定用抵抗34c2を適宜に設定することによって調整
できるのは言うまでもない。
The increase in the output indicated by h at the time of misfire shown in FIG. 6 is due to the output amplifying action of the operational amplifier. Therefore, it is preferable that the slope of this output increase is as small as possible, that is, it is preferable to set the amplification factor to a small value, but if it is set too small, the detection sensitivity of the ion current will decrease, so this point must be kept in mind. . It goes without saying that the amplification factor can be adjusted by appropriately setting the integration capacitor 34c1 and the amplification factor setting resistor 34c2.

【0061】尚、積分用コンデンサ34c1の電圧値
は、通電パルスのオン信号送信毎に送出される積分値リ
セット部34gからの信号によってスイッチ34c3を
導通させ、積分用コンデンサ34c1を放電させること
によってリセットされる。
The voltage value of the integrating capacitor 34c1 is reset by turning on the switch 34c3 and discharging the integrating capacitor 34c1 by a signal from the integral value resetting unit 34g sent every time the energizing pulse is transmitted. To be done.

【0062】次いで図7を参照し、吸気側点火プラグ1
8Iが接続されるプラグホール型点火コイル22bにつ
いて説明する。同図は、プラグホール型点火コイル22
bの側断面図である。先に図2で示したプラグホール型
点火コイル22aとの相違点に焦点をおいて説明する
と、図7に示すプラグホール型点火コイル22bは検出
回路34を備えない。図8に、吸気側点火プラグ18I
およびプラグホール型点火コイル22bから構成される
回路図を示す。尚、他の構成は図2で示したプラグホー
ル型点火コイル22aとなんら変わりない。
Next, referring to FIG. 7, the intake side spark plug 1
The plug-hole type ignition coil 22b to which 8I is connected will be described. The figure shows a plug-hole type ignition coil 22.
It is a sectional side view of b. The difference from the plug-hole ignition coil 22a shown in FIG. 2 will be mainly described. The plug-hole ignition coil 22b shown in FIG. 7 does not include the detection circuit 34. FIG. 8 shows the intake side spark plug 18I.
The circuit diagram which consists of and the plug-hole type ignition coil 22b is shown. The other structure is the same as that of the plug-hole type ignition coil 22a shown in FIG.

【0063】従って、この実施の形態にあっては、イオ
ン電流の検出を、排気側点火プラグ18Eを用いて行な
うようにした。
Therefore, in this embodiment, the ion current is detected by using the exhaust side spark plug 18E.

【0064】このように、2個ある点火プラグのうち検
出回路34が接続されるのは1個の点火プラグ(排気側
点火プラグ18E)であるので、この実施の形態にあっ
てはコストの削減という効果を得ることができる。
As described above, of the two spark plugs, the one to which the detection circuit 34 is connected is the one spark plug (exhaust side spark plug 18E). Therefore, in this embodiment, the cost is reduced. The effect can be obtained.

【0065】次いで、図9フロー・チャートを参照し、
ECU24における失火の有無の検出動作について説明
する。図示のプログラムは所定のクランク角毎に実行さ
れる。
Next, referring to the flow chart of FIG.
The operation of detecting the presence or absence of misfire in the ECU 24 will be described. The illustrated program is executed for each predetermined crank angle.

【0066】先ず、S10においてイオン電流の検出値
Sおよび空燃比(空燃比センサs3によって検出した検
出値)A/Fを読み込み、S12において空燃比A/F
が所定値#A/F(例えば23)以上か否か判断する。
尚、空燃比A/FはECU24で算出した目標値でも良
い。
First, in S10, the detected value S of the ion current and the air-fuel ratio (detection value detected by the air-fuel ratio sensor s3) A / F are read, and in S12 the air-fuel ratio A / F.
Is greater than or equal to a predetermined value # A / F (for example, 23) or not.
The air-fuel ratio A / F may be a target value calculated by the ECU 24.

【0067】S12で否定されて空燃比A/Fが所定値
#A/Fよりも小さいと判断されるとき、即ち、燃焼に
伴うイオンの発生量が多いと判断されるときは、次いで
S14に進み、イオン電流の検出値Sが第1のしきい値
#S1以上か否か判断する。
When the result in S12 is negative and it is determined that the air-fuel ratio A / F is smaller than the predetermined value # A / F, that is, when it is determined that the amount of ions generated by combustion is large, then the routine proceeds to S14. Then, it is determined whether or not the detected value S of the ionic current is greater than or equal to the first threshold value # S1.

【0068】肯定されて十分なイオン電流が発生してい
ると判断されるときは、次いでS16に進んで燃焼と判
断すると共に、否定されるときはS18に進んで失火と
判断する。
When the determination is affirmative and it is determined that a sufficient ion current is generated, the routine proceeds to S16, where it is determined to be combustion, and when the determination is negative, the routine proceeds to S18, where it is determined to be misfire.

【0069】他方、S12で肯定されて燃焼に伴うイオ
ンの発生量が少ないと判断されるときは、次いでS20
に進み、イオン電流の検出値Sが第2のしきい値#S2
以上か否か判断する。
On the other hand, if the result in S12 is affirmative and it is determined that the amount of ions generated by combustion is small, then S20
And the detected value S of the ion current is the second threshold value # S2.
It is determined whether or not the above.

【0070】ここで、第2のしきい値#S2は、第1の
しきい値#S1よりも小さく設定される。空燃比A/F
が大きくなるとイオンの発生量が減少し、正常な燃焼が
行なわれているにも関わらずイオン電流の検出値が低下
するのは前述の通りである(図10に空燃比A/Fが所
定値#A/F(23)以上のとき(実線)とそれ未満の
とき(破線)のイオン電流波形およびイオン電流の検出
値などを対比して示す)。そこで、この実施の形態にあ
っては、図10に示すように、空燃比A/Fが所定値未
満のときのしきい値(第1のしきい値#S1)と、空燃
比A/Fが所定値以上のときのしきい値(第1のしきい
値#S1よりも小さい第2のしきい値#S2)を設定
し、空燃比A/Fに応じて持ち替えるようにした。
Here, the second threshold value # S2 is set smaller than the first threshold value # S1. Air-fuel ratio A / F
As described above, the ion generation amount decreases as the value becomes larger, and the detected value of the ion current decreases despite the normal combustion (as shown in FIG. 10, the air-fuel ratio A / F is a predetermined value). # A / F (23) or more (solid line) and less than (dashed line) the ion current waveform and the detected value of the ion current are shown in comparison). Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the threshold value (first threshold value # S1) when the air-fuel ratio A / F is less than a predetermined value and the air-fuel ratio A / F Is set to a value equal to or larger than a predetermined value (a second threshold value # S2 smaller than the first threshold value # S1), and the threshold value is changed according to the air-fuel ratio A / F.

【0071】図9フロー・チャートの説明に戻ると、S
20で肯定されるときはS22に進んで正常に燃焼して
いると判断し、否定されるときはS24に進んで失火と
判断する。
Returning to the explanation of the flow chart of FIG. 9, S
When the result in 20 is affirmative, the routine proceeds to S22, where it is determined that combustion is normal, and when the result is negative, the routine proceeds to S24 where it is determined that there is a misfire.

【0072】このように、この実施の形態にあっては、
内燃機関の運転状態の変化、より具体的には空燃比の変
化に応じて失火の有無を判断するためのしきい値を持ち
替えるように構成したので、運転状態に応じてイオン電
流波形が変化して検出値が小さくなっても失火と誤判断
することを防止できる。従っていかなる運転状態におい
ても正確に失火の有無を検出することができ、よって失
火検出の信頼性を向上させることができる。
As described above, in this embodiment,
Since the threshold for judging the presence or absence of misfire is changed depending on the change of the operating state of the internal combustion engine, more specifically, the change of the air-fuel ratio, the ion current waveform changes according to the operating state. Even if the detected value becomes small, it is possible to prevent the misjudgment of misfire. Therefore, it is possible to accurately detect the presence or absence of misfire in any operating state, and thus improve the reliability of misfire detection.

【0073】次いでこの発明の第2の実施の形態に係る
内燃機関の失火検出装置について説明する。
Next, a misfire detecting device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described.

【0074】第1の実施の形態との相違点は、機関回転
数NEの変化に応じて失火の有無を判断するためのしき
い値を持ち替えるようにしたことにある。
The difference from the first embodiment is that the threshold value for judging the presence or absence of misfire is changed depending on the change of the engine speed NE.

【0075】図11を参照して説明すると、先ずS10
0においてイオン電流の検出値Sおよび機関回転数NE
を読み込み、S102に進んで機関回転数NEが所定回
転数#NE(例えば4000rpm)以上か否か判断す
る。
Referring to FIG. 11, first, S10
At 0, the detected value S of the ion current and the engine speed NE
Is read and it is determined in S102 whether the engine speed NE is equal to or higher than a predetermined speed #NE (eg, 4000 rpm).

【0076】ここで否定されて機関回転数NEが所定回
転数#NE未満と判断されるとき、即ち、イオン電流を
検出するのに十分な時間にわたってイオン電流波形が発
生すると判断されるときは、次いでS104に進み、イ
オン電流の検出値Sが第3のしきい値#S3以上か否か
判断する。
When it is denied here and it is judged that the engine speed NE is less than the predetermined speed #NE, that is, when it is judged that the ion current waveform is generated for a time sufficient to detect the ion current, Next, in S104, it is determined whether the detected value S of the ion current is equal to or larger than the third threshold value # S3.

【0077】S104で肯定されて十分なイオン電流が
発生していると判断されるときは次いでS106に進ん
で燃焼と判断し、否定されるときはS108で失火と判
断する。
When the result in S104 is affirmative and it is determined that a sufficient ion current is generated, the routine proceeds to S106, in which it is determined that combustion, and when it is not, it is determined in S108 that misfiring has occurred.

【0078】他方、S102で肯定されて十分な時間に
わたってイオン電流波形が発生しないと判断されるとき
は、次いでS110に進んでイオン電流の検出値Sが第
4のしきい値#S4以上か否か判断する。
On the other hand, when the result in S102 is affirmative and it is determined that the ion current waveform does not occur for a sufficient time, the process proceeds to S110, in which it is determined whether the detected value S of the ion current is the fourth threshold value # S4 or more. To determine.

【0079】ここで、第4のしきい値#S4は、第3の
しきい値#S3よりも小さく設定される。機関回転数N
Eが大きくなるとイオン電流波形の発生時間の短くな
り、正常な燃焼が行なわれているにも関わらずイオン電
流の検出値が低下するのは前述の通りである(図12に
機関回転数NEが所定値#NE(4000rpm)以上
のとき(破線)とそれ未満のとき(実線)のイオン電流
波形およびイオン電流の検出値などを対比して示す)。
そこで、第2の実施の形態にあっては、図12に示すよ
うに、機関回転数NEが所定値未満のときのしきい値
(第3のしきい値#S3)と、機関回転数NEが所定値
以上のときのしきい値(第3のしきい値#S3よりも小
さい第4のしきい値#S4)を設定し、機関回転数NE
に応じて持ち替えるようにした。
Here, the fourth threshold value # S4 is set smaller than the third threshold value # S3. Engine speed N
As described above, when the E becomes large, the generation time of the ion current waveform becomes short, and the detected value of the ion current decreases despite the normal combustion (the engine speed NE is shown in FIG. 12). The ion current waveform and the detected value of the ion current when the value is equal to or more than a predetermined value #NE (4000 rpm) (broken line) and when it is less than that (solid line) are shown in comparison).
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 12, the threshold value (third threshold value # S3) when the engine speed NE is less than the predetermined value and the engine speed NE Is greater than or equal to a predetermined value (a fourth threshold value # S4 smaller than the third threshold value # S3), and the engine speed NE is set.
I decided to change it according to.

【0080】図11フロー・チャートの説明に戻ると、
S110で肯定されるときはS112に進んで正常に燃
焼していると判断し、否定されるときはS114に進ん
で失火と判断する。
Returning to the explanation of the flow chart of FIG.
When the result in S110 is affirmative, the routine proceeds to S112, where it is determined that combustion is normal, and when the result is negative, the routine proceeds to S114, where it is determined that a misfire has occurred.

【0081】このように、第2の実施の形態にあって
は、内燃機関の運転状態の変化、より具体的には機関回
転数の変化に応じて失火の有無を判断するためのしきい
値を持ち替えるように構成したので、いかなる運転状態
においても正確に失火の有無を検出することができ、よ
って失火検出の信頼性を向上させることができる。
As described above, in the second embodiment, the threshold value for judging the presence or absence of misfire in accordance with the change in the operating state of the internal combustion engine, more specifically, the change in the engine speed. Since it is configured to change over, it is possible to accurately detect the presence or absence of a misfire in any operating state, and thus improve the reliability of misfire detection.

【0082】尚、他の構成については上述の実施の形態
と同じなので説明を省略する。また、上記実施の形態で
述べた空燃比に応じてしきい値を持ち替える構成を、こ
の実施の形態に付加するようにしても良い。例えば、空
燃比が所定値以上であり、かつ、機関回転数も所定回転
数以上のときには、上記しきい値#S2および#S4よ
りもさらに小さいしきい値を選択するように構成するこ
とで、より一層正確に失火の有無を検出することができ
る。
The rest of the configuration is the same as that of the above-mentioned embodiment, so the explanation is omitted. Further, the configuration in which the threshold value is changed depending on the air-fuel ratio described in the above embodiment may be added to this embodiment. For example, when the air-fuel ratio is equal to or higher than the predetermined value and the engine speed is also equal to or higher than the predetermined speed, a threshold value smaller than the threshold values # S2 and # S4 is selected. The presence or absence of misfire can be detected more accurately.

【0083】次いでこの発明の第3の実施の形態に係る
内燃機関の失火検出装置を説明する。
Next, a misfire detecting device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0084】上述の第1および第2の実施の形態との相
違点に焦点をおいて説明すると、この実施の形態におい
ては、図13に示すように、吸気側点火プラグ18Iに
接続されるプラグホール型点火コイルを排気側点火プラ
グ18Eに接続されるそれと同じにする、即ち、吸気側
も検出回路34を備えたプラグホール型点火コイル22
aとした。以下、排気側点火プラグ18Eに接続される
プラグホール型点火コイル22a内の検出回路34を排
気側検出回路34Eとし、吸気側のそれを吸気側検出回
路34Iとする。また、排気側検出回路34Eの検出値
をSE、吸気側検出回路34Iの検出値をSIとする。
Focusing on the difference from the first and second embodiments described above, in this embodiment, as shown in FIG. 13, a plug connected to the intake side ignition plug 18I. The hall-type ignition coil is the same as that connected to the exhaust-side ignition plug 18E, that is, the plug-hole-type ignition coil 22 also provided with the detection circuit 34 on the intake side.
a. Hereinafter, the detection circuit 34 in the plug-hole type ignition coil 22a connected to the exhaust side ignition plug 18E is referred to as an exhaust side detection circuit 34E, and the intake side thereof is referred to as an intake side detection circuit 34I. Further, the detection value of the exhaust side detection circuit 34E is SE and the detection value of the intake side detection circuit 34I is SI.

【0085】また、この実施の形態にあってさらに特徴
的なことは、通常は排気側検出回路34Eの検出値SE
に基づいて失火の有無を検出すると共に、排気側点火プ
ラグ18Eおよび排気側検出回路34Eの少なくともい
ずれかの異常が確認された時には、吸気側検出回路34
Iの検出値SIに基づいて前記失火の有無を検出するよ
うにしたことにある。
A further characteristic feature of this embodiment is that the detected value SE of the exhaust side detection circuit 34E is normally detected.
The presence or absence of misfire is detected based on the above, and when the abnormality of at least one of the exhaust side spark plug 18E and the exhaust side detection circuit 34E is confirmed, the intake side detection circuit 34
The presence or absence of the misfire is detected based on the detected value SI of I.

【0086】図14フロー・チャートを参照して説明す
ると、S200において排気側点火プラグ18Eおよび
排気側検出回路34Eの少なくともいずれかに異常が発
生しているか否かを適宜な手法により判断する。例え
ば、イオン電流が発生するはずのないタイミング(排気
行程が終了した後、次回の燃焼(爆発)行程が開始され
るまでの間)で積分部34cの出力を読み込み、リーク
電流の発生の有無などを確認することなどによって判断
する。
Explaining with reference to the flow chart of FIG. 14, in S200, it is determined by an appropriate method whether or not there is an abnormality in at least one of the exhaust side spark plug 18E and the exhaust side detection circuit 34E. For example, the output of the integrator 34c is read at a timing when the ion current should not be generated (after the exhaust stroke is finished and before the next combustion (explosion) stroke is started), and whether or not a leak current is generated, etc. Judge by checking.

【0087】ここで否定されるときはS202に進んで
排気側検出回路34Eの検出値SEを読み込み、S20
4に進んで排気側検出値SEがしきい値#S以上か否か
判断する。肯定されて十分なイオン電流が発生している
と判断されるときは次いでS206に進んで燃焼と判断
し、否定されるときはS208で失火と判断する。
When the result is negative, the routine proceeds to S202, where the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E is read, and S20
In step 4, it is determined whether the exhaust side detected value SE is greater than or equal to the threshold value #S. When the determination is affirmative and it is determined that sufficient ion current is generated, the routine proceeds to S206, where it is determined to be combustion, and when the determination is negative, it is determined to be misfire in S208.

【0088】他方、S200で肯定されるときはS21
0に進んで吸気側検出回路34Iの検出値SIを読み込
み、S212に進んで吸気側検出値SIがしきい値#S
以上か否か判断する。肯定されるときはS214で燃焼
と判断し、否定されるときはS216で失火と判断す
る。
On the other hand, when the result in S200 is affirmative, S21
In step S212, the detection value SI of the intake side detection circuit 34I is read, and in step S212, the intake side detection value SI is the threshold value #S.
It is determined whether or not the above. If the result is affirmative, it is determined in S214 that combustion has occurred, and if the result is negative, it is determined that there is misfire in S216.

【0089】このように、吸気側点火プラグ18Iに吸
気側検出回路34Iを接続すると共に、排気側点火プラ
グ18Eおよびそれに接続される排気側検出回路34E
の少なくともいずれかが異常のときには、代替的に吸気
側検出回路34Iの検出値SIに基づいて失火の有無を
検出するように構成したので、より一層失火検出の精度
および信頼性を向上させることができる。
As described above, the intake side detection circuit 34I is connected to the intake side ignition plug 18I, and the exhaust side ignition plug 18E and the exhaust side detection circuit 34E connected thereto are connected.
When at least one of them is abnormal, the presence or absence of misfire is alternatively detected based on the detection value SI of the intake side detection circuit 34I, so that the accuracy and reliability of misfire detection can be further improved. it can.

【0090】尚、この実施の形態に、上記実施の形態で
説明した内燃機関の運転状態(空燃比A/F、機関回転
数NE)の変化に応じてしきい値を持ち替える構成を付
加するようにしても良い。例えば、S202およびS2
10の後に運転状態(空燃比A/F、また機関回転数N
Eの大きさ)を判断するステップを追加し、空燃比A/
Fが所定値以上のとき、または機関回転数NEが所定回
転数以上のとき、然らざるときよりも小さいしきい値を
選択するようにしても良い。
It should be noted that a structure for changing the threshold value according to the change in the operating state (air-fuel ratio A / F, engine speed NE) of the internal combustion engine described in the above-described embodiment should be added to this embodiment. You can For example, S202 and S2
After 10 the operating condition (air-fuel ratio A / F, engine speed N
A step for determining the size of E) is added, and the air-fuel ratio A /
When F is equal to or higher than a predetermined value, or when the engine speed NE is higher than or equal to a predetermined speed, a threshold value smaller than that in the other cases may be selected.

【0091】また、通常は吸気側検出回路34Iの検出
値SIに基づいて失火の有無を検出し、その異常時(断
線など、イオン電流を正確に検出できないとき)に排気
側検出回路34Eの検出値SIに基づくようにしても良
い。
Further, normally, the presence or absence of misfire is detected based on the detection value SI of the intake side detection circuit 34I, and when it is abnormal (when the ion current cannot be accurately detected due to disconnection, etc.), the detection by the exhaust side detection circuit 34E is performed. It may be based on the value SI.

【0092】次いでこの発明の第4の実施の形態に係る
内燃機関の失火検出装置を説明する。
Next, a misfire detecting device for an internal combustion engine according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0093】第4の実施の形態にあっては、排気側検出
回路34Eの検出値SEおよび吸気側検出回路34Iの
検出値SIのそれぞれに基づいて失火の有無を検出し、
共に失火と検出されたときのみ失火が発生していると確
定し、いずれか一方のときは失火と検出された側の点火
プラグの異常、具体的には点火プラグのくすぶりや点火
回路の断線などに起因して正常な点火(着火)が行なえ
ない状態にあると判断するように構成した。
In the fourth embodiment, the presence or absence of misfire is detected based on each of the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E and the detection value SI of the intake side detection circuit 34I,
It is determined that a misfire has occurred only when both are detected as misfire, and in either case, an abnormality in the spark plug on the side where misfire is detected, specifically, smoldering of the spark plug or disconnection of the ignition circuit, etc. It is configured to judge that normal ignition (ignition) cannot be performed due to the above.

【0094】図15フロー・チャートを参照して説明す
ると、S300において排気側検出回路34Eの検出値
SEに基づいた失火有無の検出結果がいずれであったか
を判断する。
This will be described with reference to the flow chart of FIG. 15. In S300, it is determined which of the misfire detection results is based on the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E.

【0095】S300で燃焼(失火無し)と判断される
ときはS302に進み、吸気側検出回路34Iの検出値
SIに基づいた失火有無の検出結果がいずれであったか
を判断し、燃焼と判断されるときはS304に進んで内
燃機関10(より具体的にはその気筒12)は燃焼状態
にあり、かつ排気側点火プラグ18Eおよび吸気側点火
プラグ18Iが共に正常であると判断する。
When it is determined in S300 that combustion (no misfire) is present, the process proceeds to S302, in which it is determined that combustion has occurred based on the detection value SI of the intake side detection circuit 34I, and it is determined that combustion has occurred. At this time, the routine proceeds to S304, where it is judged that the internal combustion engine 10 (more specifically, its cylinder 12) is in the combustion state, and both the exhaust side ignition plug 18E and the intake side ignition plug 18I are normal.

【0096】一方、S302で失火と判断されるときは
S306に進み、内燃機関10は燃焼状態にあり、かつ
吸気側点火プラグ18Iの異常と判断する。即ち、吸気
側点火プラグ18I付近においてイオンの発生が確認さ
れないのに対し、排気側点火プラグ18Eの付近におい
てはイオンの発生が確認できることから、吸気側点火プ
ラグ18Iによる燃焼が行なわれていない、換言すれ
ば、吸気側点火プラグ18Iは正常に点火しておらず、
点火プラグくすぶりの状態にある、あるいは点火回路に
断線などの異常があると判断することができる。他方、
混合気は排気側点火プラグ18Eの点火によって燃焼さ
れるため、失火の有無の判断は、失火無し、即ち燃焼と
判断できる。
On the other hand, if it is determined in S302 that a misfire has occurred, the process proceeds to S306, in which it is determined that the internal combustion engine 10 is in a combustion state and the intake side spark plug 18I is abnormal. That is, the generation of ions is not confirmed near the intake side spark plug 18I, whereas the generation of ions is confirmed near the exhaust side spark plug 18E, so that combustion by the intake side spark plug 18I is not performed. If so, the intake side spark plug 18I is not ignited normally,
It can be determined that the spark plug is smoldering or that the ignition circuit has an abnormality such as a disconnection. On the other hand,
Since the air-fuel mixture is burned by the ignition of the exhaust side spark plug 18E, the presence / absence of misfire can be determined to be no misfire, that is, combustion.

【0097】S300で失火と判断されるときはS30
8でS302と同様に吸気側検出回路34Iの検出値S
Iに基づいた失火有無の検出結果がいずれであったかを
判断する。そして、燃焼と判断されるときはS310に
進み、S306と同様な理由から内燃機関10は燃焼状
態にあり、かつ排気側点火プラグ18Eの異常と判断す
る。また、S308で失火と判断されるときはS312
に進んで失火と判断して終了する。
When it is judged in S300 that there is a misfire, S30
8, the detection value S of the intake side detection circuit 34I is the same as S302.
It is determined which of the detection results of the presence or absence of misfire is based on I. When it is determined that combustion is occurring, the process proceeds to S310, and for the same reason as in S306, it is determined that the internal combustion engine 10 is in a combustion state and the exhaust side spark plug 18E is abnormal. Further, when it is determined that there is a misfire in S308, S312
Proceed to and judge that there was a misfire and end.

【0098】このように、第4の実施の形態にあって
は、排気側検出回路34Eの検出値SEおよび吸気側検
出回路34Iの検出値SIのそれぞれに基づいて失火の
有無を検出し、共に失火と検出されたときのみ失火が発
生していると確定し、いずれか一方のときは失火と検出
された側の点火プラグの異常と判断するように構成した
ので、点火プラグの異常を正確に判断することができる
と共に、より一層失火検出の精度および信頼性を向上さ
せることができる。
As described above, in the fourth embodiment, the presence or absence of misfire is detected based on each of the detected value SE of the exhaust side detection circuit 34E and the detected value SI of the intake side detection circuit 34I, and both are detected. Only when the misfire is detected, it is determined that the misfire has occurred, and when it is either one, it is judged that it is an abnormality of the spark plug on the side where the misfire is detected. It is possible to make a judgment, and further improve the accuracy and reliability of misfire detection.

【0099】さらには、完全な失火状態に至る(2個の
点火プラグが共にくすぶる、または2個の点火回路が共
に断線するなどの異常を来す)前に運転者に対して点火
プラグの交換するなどの対策を促すことが可能となると
いう副次的な効果を得ることができる。
Further, before the complete misfire state (abnormality such as two ignition plugs smoldering together or two ignition circuits breaking together) occurs, the driver replaces the ignition plugs. It is possible to obtain a secondary effect that it becomes possible to promote measures such as taking action.

【0100】尚、より一層正確を期すために、検出結果
の相違が複数回継続して発生したときのみ、失火が検出
された側の点火プラグの異常と判断するようにしても良
い。
In order to improve accuracy, it is possible to judge that the spark plug on the side where the misfire is detected is abnormal only when the difference in the detection result occurs a plurality of times in succession.

【0101】次いでこの発明の第5の実施の形態に係る
内燃機関の失火検出装置を説明する。
Next, a misfire detecting device for an internal combustion engine according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0102】第5の実施の形態にあっては、吸気側検出
回路34Iの検出値SIと排気側検出回路34Eの検出
値SEの和としきい値#Sを比較することによって失火
の有無を検出するようにした。
In the fifth embodiment, the presence or absence of misfire is detected by comparing the sum of the detection value SI of the intake side detection circuit 34I and the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E with the threshold value #S. I decided to do it.

【0103】図16フロー・チャートを参照して説明す
ると、先ず、S400において排気側検出回路34Eの
検出値SEおよび吸気側検出回路34Iの検出値SIを
読み込み、S402においてそれらの和がしきい値#S
以上か否か判断する。
Explaining with reference to the flow chart of FIG. 16, first, in S400, the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E and the detection value SI of the intake side detection circuit 34I are read, and the sum thereof is a threshold value. #S
It is determined whether or not the above.

【0104】S402で肯定されるときは、次いでS4
04に進んで燃焼と判断すると共に、否定されるときは
S406に進んで失火と判断する。
If the result in S402 is affirmative, then S4
If NO in step 04, it is determined that combustion has occurred. If NO, step S406 is performed and it is determined that misfire has occurred.

【0105】このように、吸気側検出回路34Iの検出
値SIと排気側検出回路34Eの検出値SEの和に基づ
いて失火の有無を検出するように構成したので、内燃機
関の運転状態の変化に応じてイオンの発生量が減少した
り、イオン電流波形の発生時間が短くなっても、失火の
有無を判断するに足る十分な検出値を得ることができ、
よっていかなる運転状態においても正確に失火の有無を
検出することができる。
As described above, since the presence or absence of misfire is detected based on the sum of the detected value SI of the intake side detection circuit 34I and the detected value SE of the exhaust side detection circuit 34E, the change in the operating state of the internal combustion engine is performed. Even if the amount of generated ions is reduced or the generation time of the ion current waveform is shortened, it is possible to obtain a sufficient detection value sufficient to determine the presence or absence of misfire.
Therefore, it is possible to accurately detect the presence or absence of misfire in any operating condition.

【0106】尚、内燃機関10の運転状態が所定の運転
状態のとき、具体的にはイオン電流の検出値が小さくな
るとき、即ち、空燃比A/Fが所定値以上のときや、機
関回転数が所定回転数以上のときのみ、吸気側検出回路
34Iの検出値SIと排気側検出回路34Eの検出値S
Eの和に基づいて失火の有無を検出するようにし、それ
以外のときは一方の検出結果のみに基づいて失火の有無
を検出するようにしても良い。
Incidentally, when the operating state of the internal combustion engine 10 is a predetermined operating state, specifically, when the detected value of the ion current is small, that is, when the air-fuel ratio A / F is a predetermined value or more, The detected value SI of the intake side detection circuit 34I and the detected value S of the exhaust side detection circuit 34E only when the number of revolutions is equal to or higher than the predetermined number of revolutions.
The presence / absence of misfire may be detected based on the sum of E, and the other cases may detect the presence / absence of misfire based on only one detection result.

【0107】次いでこの発明の第6の実施の形態に係る
内燃機関の失火検出装置を説明する。
Next, a misfire detecting device for an internal combustion engine according to a sixth embodiment of the present invention will be described.

【0108】第6の実施の形態にあって特徴的なこと
は、前述したように混合気の燃焼に伴って発生するイオ
ンの量は運転状態によって変化することから、吸気側検
出回路34Iの出力特性と排気側検出回路34Eの出力
特性を相違させ、運転状態に応じて最適な検出回路を選
択するようにしたことにある。
The characteristic feature of the sixth embodiment is that the output of the intake side detection circuit 34I changes because the amount of ions generated with the combustion of the air-fuel mixture changes depending on the operating state as described above. This is because the characteristics and the output characteristics of the exhaust side detection circuit 34E are made different, and the optimum detection circuit is selected according to the operating state.

【0109】より具体的には、空燃比(A/F)が大き
くなると検出値が小さくなることから、吸気側検出回路
34Iと排気側検出回路34のいずれか一方、この実施
の形態にあっては吸気側検出回路34Iにおいて、図1
7および図18に示すように、最終的な積分期間t2を
決定する第1の基準電圧v1および第2の基準電圧v2
を適宜に設定することによって積分期間t2を延長させ
る(両図において破線で示す)、さらには、前記したオ
ペアンプの増幅率を増加させるなどし、吸気側検出回路
34Iの出力特性を、排気側検出回路34Eのそれに比
して出力増大方向に設定するようにした。尚、第1の基
準電圧v1は第1基準電圧設定用抵抗34d2および3
4d3の抵抗値を、第2の基準電圧v2は第2基準電圧
設定用抵抗34e3および34e4の抵抗値を、増幅率
は積分用コンデンサ34c1および増幅率設定用抵抗3
4c2を適宜に設定することによって調整できるのは前
述の通りである。
More specifically, since the detected value decreases as the air-fuel ratio (A / F) increases, either one of the intake side detection circuit 34I and the exhaust side detection circuit 34 is used in this embodiment. 1 in the intake side detection circuit 34I.
7 and FIG. 18, a first reference voltage v1 and a second reference voltage v2 that determine the final integration period t2.
Is set appropriately to extend the integration period t2 (indicated by a broken line in both figures), and further, to increase the amplification factor of the operational amplifier described above to detect the output characteristic of the intake side detection circuit 34I. The output is set to increase in comparison with that of the circuit 34E. Note that the first reference voltage v1 is the first reference voltage setting resistors 34d2 and 3
4d3, the second reference voltage v2 is the resistance value of the second reference voltage setting resistors 34e3 and 34e4, and the amplification factor is the integration capacitor 34c1 and the amplification factor setting resistor 3.
As described above, the value can be adjusted by appropriately setting 4c2.

【0110】図19フロー・チャートを参照して検出回
路の選択動作および失火有無の検出動作について説明す
ると、先ずS500において空燃比A/Fが所定値#A
/F以上か否か判断する。
The selection operation of the detection circuit and the detection operation of the presence or absence of misfire will be described with reference to the flow chart of FIG. 19. First, in S500, the air-fuel ratio A / F is a predetermined value #A.
/ F or more is judged.

【0111】ここで否定されるときはS502に進んで
排気側検出回路34Eの検出値SEを読み込み、S50
4に進んで排気側検出値SEがしきい値#S以上か否か
判断する。肯定されて十分なイオン電流が発生している
と判断されるときは次いでS506に進んで燃焼と判断
し、否定されるときはS508で失火と判断する。
If the answer is NO here, the program proceeds to S502 where the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E is read and S50
In step 4, it is determined whether the exhaust side detected value SE is greater than or equal to the threshold value #S. When the determination is affirmative and it is determined that a sufficient ion current is generated, the routine proceeds to S506, where it is determined to be combustion, and when the determination is negative, it is determined to be misfire in S508.

【0112】他方、S500で肯定されるときはS51
0に進んで吸気側検出回路34Iの検出値SIを読み込
み、S512に進んで吸気側検出値SIがしきい値#S
以上か否か判断する。肯定されるときはS514で燃焼
と判断し、否定されるときはS516で失火と判断す
る。
On the other hand, when the result in S500 is affirmative, S51
In step S512, the detection value SI of the intake side detection circuit 34I is read, and in step S512, the intake side detection value SI is the threshold value #S.
It is determined whether or not the above. If the result is affirmative, it is determined in S514 that combustion has occurred, and if the result is negative, it is determined that there is misfire in S516.

【0113】このように、第6の実施の形態において
は、吸気側検出回路34Iの出力特性を排気側検出回路
34Eのそれに比して出力増大方向に設定する、換言す
れば、空燃比が大きいときに用いる検出回路と空燃比が
小さいときに用いる検出回路を設けると共に、空燃比が
所定値以上のとき、即ち、イオンの発生量が減少すると
きは、吸気側検出回路(空燃比が大きいときに用いる検
出回路)34Iの検出値SIに基づいて失火の有無を検
出することで、空燃比の増加に伴うイオン電流の低下を
誤って失火と検出してしまうことを防止することがで
き、よって失火検出の精度および信頼性をより一層向上
させることができる。
As described above, in the sixth embodiment, the output characteristic of the intake side detection circuit 34I is set in the output increasing direction as compared with that of the exhaust side detection circuit 34E, in other words, the air-fuel ratio is large. A detection circuit used when the air-fuel ratio is small and a detection circuit used when the air-fuel ratio is small are provided.When the air-fuel ratio is above a predetermined value, that is, when the amount of generated ions decreases, By detecting the presence or absence of misfire based on the detection value SI of the detection circuit 34I used for the above, it is possible to prevent a decrease in ion current due to an increase in the air-fuel ratio from being mistakenly detected as misfire. The accuracy and reliability of misfire detection can be further improved.

【0114】尚、第6の実施の形態において、さらに機
関回転数に応じてしきい値を持ち替えるようにしても良
い。例えば、S502およびS510の後に機関回転数
NEの大きさを判断するステップを追加し、機関回転数
NEが所定回転数以上のとき、然らざるときよりも小さ
いしきい値を選択するようにしても良い。
In the sixth embodiment, the threshold value may be changed depending on the engine speed. For example, a step of determining the magnitude of the engine speed NE is added after S502 and S510, and when the engine speed NE is equal to or higher than a predetermined speed, a threshold value smaller than that when it is not selected is selected. Is also good.

【0115】次いでこの発明の第7の実施の形態に係る
内燃機関の失火検出装置を説明する。
Next, a misfire detecting device for an internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention will be described.

【0116】上記第6の実施の形態との相違点は、この
実施の形態にあっては、空燃比A/Fの代わりに機関回
転数NEに応じて検出回路を選択するようにしたことに
ある。
The difference from the sixth embodiment is that in this embodiment, the detection circuit is selected according to the engine speed NE instead of the air-fuel ratio A / F. is there.

【0117】具体的には、機関回転数が上昇すればする
ほど排気行程の時間が短くなってイオン電流波形の発生
時間が短くなり、イオン電流の検出値が小さくなること
から、上記第6の実施の形態と同様に吸気側検出回路3
4Iと排気側検出回路34のいずれか一方、この実施の
形態にあっては吸気側検出回路34Iの出力特性を、排
気側検出回路34Eのそれに比して出力増大方向に設定
するようにした。
Specifically, as the engine speed increases, the exhaust stroke time becomes shorter, the ion current waveform generation time becomes shorter, and the ion current detection value becomes smaller. Intake side detection circuit 3 as in the embodiment
4I or the exhaust side detection circuit 34, in this embodiment, the output characteristic of the intake side detection circuit 34I is set in the output increasing direction as compared with that of the exhaust side detection circuit 34E.

【0118】図20フロー・チャートを参照して検出回
路の選択動作および失火有無の検出動作について説明す
ると、先ずS600において機関回転数NEが所定回転
数#NE以上か否か判断する。
The selection operation of the detection circuit and the detection operation of the presence or absence of misfire will be described with reference to the flow chart of FIG. 20. First, in S600, it is determined whether the engine speed NE is equal to or higher than a predetermined speed #NE.

【0119】ここで否定されるときはS602に進んで
排気側検出回路34Eの検出値SEを読み込み、S60
4に進んで排気側検出値SEがしきい値#S以上か否か
判断する。肯定されて十分なイオン電流が発生している
と判断されるときは次いでS606に進んで燃焼と判断
し、否定されるときはS608で失火と判断する。
When the determination is negative, the routine proceeds to S602, where the detection value SE of the exhaust side detection circuit 34E is read, and S60
In step 4, it is determined whether the exhaust side detected value SE is greater than or equal to the threshold value #S. When the determination is affirmative and it is determined that a sufficient ion current is generated, the routine proceeds to S606, where it is determined that combustion, and when the determination is negative, it is determined at S608 that there is a misfire.

【0120】他方、S600で肯定されるときはS61
0に進んで吸気側検出回路34Iの検出値SIを読み込
み、S612に進んで吸気側検出値SIがしきい値#S
以上か否か判断する。肯定されるときはS614で燃焼
と判断し、否定されるときはS616で失火と判断す
る。
On the other hand, when the result in S600 is affirmative, S61
0, the detection value SI of the intake side detection circuit 34I is read, and the process proceeds to S612, where the intake side detection value SI is the threshold value #S.
It is determined whether or not the above. If the result is affirmative, it is determined in S614 that combustion has occurred, and if the result is negative, it is determined that there is misfire in S616.

【0121】このように、第7の実施の形態において
は、吸気側検出回路34Iの出力特性を排気側検出回路
34Eのそれに比して出力増大方向に設定する、換言す
れば、機関回転数が高回転のときに用いる検出回路と低
回転のときに用いる検出回路を設けると共に、機関回転
数が所定回転数以上のとき、即ち、イオン電流の検出値
が小さくなるときは、吸気側検出回路(高回転のときに
用いる検出回路)34Iの検出値SIに基づいて失火の
有無を検出することで、機関回転数の上昇に伴うイオン
電流の低下を誤って失火と検出してしまうことを防止す
ることができ、よって失火検出の精度および信頼性をよ
り一層向上させることができる。
As described above, in the seventh embodiment, the output characteristic of the intake side detection circuit 34I is set in the output increasing direction as compared with that of the exhaust side detection circuit 34E, in other words, the engine speed is changed. A detection circuit used at high rotation speed and a detection circuit used at low rotation speed are provided, and when the engine rotation speed is equal to or higher than a predetermined rotation speed, that is, when the detected value of the ion current becomes small, the intake side detection circuit ( By detecting the presence or absence of misfire based on the detection value SI of the detection circuit 34I used at the time of high rotation, it is possible to prevent the decrease of the ion current due to the increase of the engine speed from being mistakenly detected as misfire. Therefore, the accuracy and reliability of misfire detection can be further improved.

【0122】尚、第7の実施の形態において、さらに前
記第6の実施の形態で説明した空燃比に応じてしきい値
を持ち替える構成を追加しても良い。例えば、S602
およびS610の後に空燃比A/Fの大きさを判断する
ステップを追加し、空燃比A/Fが所定値以上のとき、
然らざるときよりも小さいしきい値を選択するようにし
ても良い。
Incidentally, in the seventh embodiment, a configuration may be added in which the threshold value is changed depending on the air-fuel ratio described in the sixth embodiment. For example, S602
And a step of determining the magnitude of the air-fuel ratio A / F after S610, and when the air-fuel ratio A / F is equal to or more than a predetermined value,
It is possible to select a threshold value that is smaller than when there is no such situation.

【0123】以上のように、この発明の第1から第7の
実施の形態に係る内燃機関の失火検出装置にあっては、
車両に搭載された内燃機関10の気筒12に少なくとも
1つの点火プラグ(排気側点火プラグ18E)を配置
し、前記(排気側)点火プラグ18Eに電圧を印加して
電極(中心電極18Ea、接地電極18Eb)間の火花
放電によって前記内燃機関10内の混合気を着火して燃
焼させると共に、前記混合気の燃焼に伴って発生するイ
オン電流を検出回路34によって検出し、その検出値S
と予め設定されたしきい値#Sを比較することによって
前記内燃機関10の失火の有無を検出する内燃機関の失
火検出装置において、前記内燃機関10の運転状態に応
じて前記しきい値#Sを持ち替えるように構成した。
As described above, in the misfire detection device for an internal combustion engine according to the first to seventh embodiments of the present invention,
At least one spark plug (exhaust side spark plug 18E) is arranged in a cylinder 12 of an internal combustion engine 10 mounted on a vehicle, and a voltage is applied to the (exhaust side) spark plug 18E to apply electrodes (center electrode 18Ea, ground electrode). 18Eb), the air-fuel mixture in the internal combustion engine 10 is ignited and burned by the spark discharge, and the detection circuit 34 detects the ion current generated by the combustion of the air-fuel mixture, and the detected value S
In a misfire detection device for an internal combustion engine, which detects the presence or absence of a misfire of the internal combustion engine 10 by comparing the threshold value #S with a preset threshold value #S, Configured to change.

【0124】より具体的には、前記運転状態が空燃比A
/Fを含むと共に、前記空燃比A/Fが所定値#A/F
よりも大きいとき、前記しきい値を小さい値(#S2)
に持ち替える(ECU24,S10からS24)ように
構成した。
More specifically, the operating state is the air-fuel ratio A.
/ F, the air-fuel ratio A / F has a predetermined value # A / F.
Is larger than the above, the threshold value is set to a small value (# S2).
(ECU 24, S10 to S24).

【0125】さらには、前記運転状態が機関回転数NE
を含むと共に、前記機関回転数NEが所定回転数#NE
以上のとき、前記しきい値を小さい値(#S4)に持ち
替える(ECU24,S100からS114)ように構
成した。
Further, the operating state is the engine speed NE.
And the engine speed NE is equal to the predetermined speed #NE.
In the above case, the threshold value is changed to a small value (# S4) (ECU 24, S100 to S114).

【0126】また、前記気筒12に2個の点火プラグ
(排気側点火プラグ18Eおよび吸気側点火プラグ18
I)を配置し、第1の点火プラグ(排気側点火プラグ1
8E)に第1の検出回路34Eを接続すると共に、第2
の点火プラグ(吸気側点火プラグ18I)に前記第1の
検出回路34Eとは別の第2の検出回路34Iを接続
し、前記運転状態が所定の運転状態(具体的には空燃比
A/Fが所定値#A/F以上、あるいは機関回転数NE
が所定回転数#NE以上)のとき、前記第1および第2
の検出回路34E,34Iの検出値SE,SIの和(S
E+SI)と前記しきい値を比較することによって前記
失火の有無を検出する(ECU24,S400からS4
06)ように構成した。
Further, two spark plugs (exhaust side spark plug 18E and intake side spark plug 18 are provided in the cylinder 12.
I) is arranged, and the first spark plug (exhaust side spark plug 1
8E) is connected to the first detection circuit 34E and
A second detection circuit 34I different from the first detection circuit 34E is connected to the ignition plug (intake-side spark plug 18I), and the operating state is a predetermined operating state (specifically, the air-fuel ratio A / F). Is equal to or greater than a predetermined value # A / F, or engine speed NE
Is equal to or higher than a predetermined rotation speed #NE), the first and second
Sum of detection values SE and SI of the detection circuits 34E and 34I (S
The presence or absence of the misfire is detected by comparing (E + SI) with the threshold value (ECU 24, S400 to S4).
06).

【0127】また、車両に搭載された内燃機関10の気
筒12に第1の点火プラグ(排気側点火プラグ18E)
と第2の点火プラグ(吸気側点火プラグ18I)を配置
し、それぞれに電圧を印加して電極(中心電極18E
a,18Ia、接地電極18Eb,18Ib)間の火花
放電によって前記内燃機関10内の混合気を着火して燃
焼させると共に、前記混合気の燃焼に伴って発生するイ
オン電流を検出回路34によって検出し、その検出値S
に基づいて前記内燃機関10の失火の有無を検出する内
燃機関の失火検出装置において、前記第1の点火プラグ
に第1の検出回路(排気側検出回路34E)を接続する
と共に、前記第2の点火プラグに前記第1の検出回路と
は別の第2の検出回路(吸気側検出回路34I)を接続
し、前記内燃機関10の運転状態に応じて前記第1およ
び第2の検出回路34E,34Iの検出値SE,SIの
少なくとも一方を選択し、前記選択した検出値に基づい
て前記失火の有無を検出する(ECU24,S500か
らS516、S600からS616)ように構成した。
Further, a first spark plug (exhaust side spark plug 18E) is attached to the cylinder 12 of the internal combustion engine 10 mounted on the vehicle.
And a second spark plug (intake-side spark plug 18I) are arranged, and a voltage is applied to each of them and an electrode (center electrode 18E)
a, 18Ia, ground electrodes 18Eb, 18Ib) ignites and burns the air-fuel mixture in the internal combustion engine 10 by the spark discharge, and the detection circuit 34 detects the ion current generated by the combustion of the air-fuel mixture. , Its detected value S
In the misfire detection device for an internal combustion engine that detects the presence or absence of misfire of the internal combustion engine 10 based on the above, while connecting a first detection circuit (exhaust side detection circuit 34E) to the first spark plug, A second detection circuit (intake-side detection circuit 34I) different from the first detection circuit is connected to the spark plug, and the first and second detection circuits 34E, 34E, according to the operating state of the internal combustion engine 10. At least one of the detection values SE and SI of 34I is selected, and the presence or absence of the misfire is detected based on the selected detection value (ECU 24, S500 to S516, S600 to S616).

【0128】また、前記運転状態が空燃比A/Fを含む
ように構成した、具体的には、イオンの発生に大きな影
響を与える空燃比の変化に応じて検出回路を選択するよ
うにした(ECU24,S500からS516)。
Further, the operating state is configured to include the air-fuel ratio A / F, and more specifically, the detection circuit is selected in accordance with the change in the air-fuel ratio that greatly affects the generation of ions ( ECU 24, S500 to S516).

【0129】また、前記第1および第2の検出回路34
E,34Iの検出値SE,SIの一方が、他方の検出値
よりも大きくなるように前記第1および第2の検出回路
の出力特性を設定すると共に、前記空燃比A/Fが所定
値#A/Fよりも大きいとき、前記検出値が大きくなる
ように設定された検出回路(吸気側検出回路34I)の
検出値SIに基づいて前記失火の有無を検出する(EC
U24,S500からS516)ように構成した。
In addition, the first and second detection circuits 34
The output characteristics of the first and second detection circuits are set such that one of the detected values SE and SI of E and 34I is larger than the other detected value, and the air-fuel ratio A / F is set to a predetermined value #. When it is larger than A / F, the presence or absence of the misfire is detected based on the detection value SI of the detection circuit (intake side detection circuit 34I) set so that the detection value becomes large (EC
U24, S500 to S516).

【0130】また、前記運転状態が機関回転数NEを含
むように構成した、具体的には、イオン電流波形の発生
時間に大きな影響を与える機関回転数の変化に応じて検
出回路を選択する(ECU24,S600からS61
6)ようにした。。
Further, the operating state is constituted so as to include the engine speed NE, specifically, the detection circuit is selected in accordance with the change of the engine speed which greatly affects the generation time of the ion current waveform ( ECU 24, S600 to S61
6) I did. .

【0131】また、前記第1および第2の検出回路34
E,34Iの検出値SE,SIの一方が、他方の検出値
よりも大きくなるように前記第1および第2の検出回路
34E,34の出力特性を設定すると共に、前記機関回
転数NEが所定回転数#NE以上のとき、前記検出値が
大きくなるように設定された検出回路(吸気側検出回路
34I)の検出値SIに基づいて前記失火の有無を検出
する(ECU24,S600からS616)ように構成
した。
In addition, the first and second detection circuits 34
The output characteristics of the first and second detection circuits 34E and 34 are set so that one of the detected values SE and SI of E and 34I is larger than the other detected value, and the engine speed NE is predetermined. When the engine speed is equal to or higher than the rotational speed #NE, the presence or absence of the misfire is detected based on the detection value SI of the detection circuit (intake side detection circuit 34I) set so that the detection value becomes large (ECU 24, S600 to S616). Configured to.

【0132】尚、上記において、積分出力を得るまでの
構成を電気回路図によってハードウェアで示したが、ソ
フトウェアで構成してもよい。
In the above description, the configuration up to obtaining the integrated output is shown in hardware by an electric circuit diagram, but it may be configured in software.

【0133】[0133]

【発明の効果】請求項1項にあっては、内燃機関の運転
状態の変化に応じて失火の有無を判断するためのしきい
値を持ち替えることにより、いかなる運転状態において
も正確に失火を検出することができ、よって失火検出の
信頼性を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, the misfire is accurately detected in any operating condition by changing the threshold value for judging the presence or absence of the misfire in accordance with the change in the operating condition of the internal combustion engine. Therefore, the reliability of misfire detection can be improved.

【0134】請求項1項は、より具体的には、請求項2
項に記載されるように、前記運転状態が空燃比を含むと
共に、前記空燃比が所定値よりも大きいとき、前記しき
い値を小さい値に持ち替えるように構成した。
The claim 1 is, more specifically, the claim 2.
As described in the section, the operation state includes an air-fuel ratio, and when the air-fuel ratio is larger than a predetermined value, the threshold value is changed to a small value.

【0135】さらには請求項3項に記載されるように、
前記運転状態が機関回転数を含むと共に、前記機関回転
数が所定回転数以上のとき、前記しきい値を小さい値に
持ち替えるように構成した。
Further, as described in claim 3,
The threshold value is changed to a small value when the operating state includes the engine speed and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed.

【0136】これにより、内燃機関の運転状態の変化に
応じてイオン電流波形が変化した場合、より詳しくは検
出値が小さくなった場合においても正確に失火を検出す
ることができ、失火検出の信頼性をより一層向上させる
ことができる。
As a result, even when the ion current waveform changes according to the change in the operating state of the internal combustion engine, more specifically, even when the detected value becomes small, misfire can be accurately detected, and the reliability of misfire detection can be improved. The property can be further improved.

【0137】請求項4項にあっては、前記気筒に2個の
点火プラグを配置し、第1の点火プラグに第1の検出回
路を接続すると共に、第2の点火プラグに前記第1の検
出回路とは別の第2の検出回路を接続し、内燃機関の運
転状態が所定の運転状態のとき、具体的にはイオン電流
の検出値が小さくなるとき、即ち、空燃比が所定値以上
のときや、機関回転数が所定回転数以上のとき、前記第
1および第2の検出回路の検出値の和と前記しきい値を
比較することによって失火の有無を検出するようにした
ので、イオン電流の検出値が十分に大きな値となり、空
燃比や機関回転数の上昇に伴うイオン電流の低下を誤っ
て失火と検出してしまうことを防止することができ、よ
って失火検出の精度および信頼性をより一層向上させる
ことができる。
According to the present invention, two spark plugs are arranged in the cylinder, the first detection circuit is connected to the first spark plug, and the first spark plug is connected to the first spark plug. A second detection circuit different from the detection circuit is connected, and when the operating state of the internal combustion engine is a predetermined operating state, specifically, when the detected value of the ionic current is small, that is, the air-fuel ratio is a predetermined value or more. When the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed, the presence or absence of misfire is detected by comparing the sum of the detection values of the first and second detection circuits with the threshold value. The detected value of the ion current becomes sufficiently large, and it is possible to prevent the decrease of the ion current due to the increase of the air-fuel ratio or the engine speed from being mistakenly detected as a misfire. Therefore, the accuracy and reliability of misfire detection can be improved. The property can be further improved.

【0138】請求項5項にあっては、第1の点火プラグ
に第1の検出回路を接続すると共に、第2の点火プラグ
に第1の検出回路とは別の第2の検出回路を接続し、前
記内燃機関の運転状態に応じて前記第1および第2の検
出回路の検出値の少なくとも一方を選択し、前記選択し
た検出値に基づいて前記失火の有無を検出する、換言す
れば、内燃機関の運転状態の変化に応じ、そのときのイ
オン電流を検出するのに最も最適な検出回路を選択する
ことで、いかなる運転状態においても正確に失火を検出
することができ、よって失火検出の信頼性を向上させる
ことができる。
According to the present invention, the first detection circuit is connected to the first spark plug, and the second detection circuit different from the first detection circuit is connected to the second spark plug. However, at least one of the detection values of the first and second detection circuits is selected according to the operating state of the internal combustion engine, and the presence or absence of the misfire is detected based on the selected detection value, in other words, According to the change of the operating state of the internal combustion engine, by selecting the most optimal detection circuit for detecting the ion current at that time, it is possible to accurately detect the misfire in any operating state, and therefore the misfire detection The reliability can be improved.

【0139】請求項6項にあっては、前記運転状態が空
燃比を含むように構成した、具体的には、イオンの発生
に大きな影響を与える空燃比の変化に応じて検出回路を
選択するようにしたので、前記した効果をより確実に得
ることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, the operating state is configured to include the air-fuel ratio. Specifically, the detection circuit is selected in accordance with the change in the air-fuel ratio that greatly affects the generation of ions. Since it did so, the above-mentioned effect can be acquired more reliably.

【0140】請求項7項にあっては、前記第1および第
2の検出回路の検出値の一方が、他方の検出値よりも大
きくなるように前記第1および第2の検出回路の出力特
性を設定すると共に、前記空燃比が所定値よりも大きい
とき、前記検出値が大きくなるように設定された検出回
路の検出値に基づいて前記失火の有無を検出すること
で、空燃比の増加に伴うイオン電流の低下を誤って失火
と検出してしまうことを防止することができ、よって失
火検出の精度および信頼性をより一層向上させることが
できる。
According to another aspect of the present invention, the output characteristics of the first and second detection circuits are set so that one of the detection values of the first and second detection circuits becomes larger than the other detection value. Along with setting, when the air-fuel ratio is larger than a predetermined value, by detecting the presence or absence of the misfire based on the detection value of the detection circuit is set to increase the detection value, to increase the air-fuel ratio It is possible to prevent the accompanying decrease in the ion current from being erroneously detected as misfire, and thus it is possible to further improve the accuracy and reliability of misfire detection.

【0141】請求項8項にあっては、前記運転状態が機
関回転数を含むように構成した、具体的には、イオン電
流波形の発生時間に大きな影響を与える機関回転数の変
化に応じて検出回路を選択するようにしたので、上述の
効果をより確実に得ることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the operating state is configured to include the engine speed. Specifically, in response to a change in the engine speed that greatly affects the generation time of the ion current waveform. Since the detection circuit is selected, the above effect can be obtained more reliably.

【0142】請求項9項にあっては、機関回転数の上昇
に伴うイオン電流の低下を誤って失火と検出してしまう
ことを防止することができ、よって失火検出の精度およ
び信頼性をより一層向上させることができる。
According to the ninth aspect, it is possible to prevent erroneous detection of a decrease in ion current due to an increase in engine speed as a misfire, and thus to improve the accuracy and reliability of misfire detection. It can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一つの実施の形態に係る内燃機関の
失火検出装置を全体的に示す概略図である。
FIG. 1 is an overall schematic view of an internal combustion engine misfire detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す排気側点火プラグに接続されるプラ
グホール型点火コイルの側面断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view of a plug-hole type ignition coil connected to the exhaust side ignition plug shown in FIG.

【図3】図1に示す排気側点火プラグと、排気側検出回
路を含むプラグホール型点火コイルとから構成される回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram including the exhaust side ignition plug shown in FIG. 1 and a plug hole type ignition coil including an exhaust side detection circuit.

【図4】図3に示す回路をブロック化して示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the circuit shown in FIG. 3 as a block.

【図5】図3に示す回路の各ポイントにおける燃焼時の
出力を示すタイム・チャートである。
5 is a time chart showing the output at the time of combustion at each point of the circuit shown in FIG.

【図6】図3に示す回路の各ポイントにおける失火時の
出力を示す、図5と同様のタイム・チャートである。
6 is a time chart similar to FIG. 5, showing the output at the time of misfire at each point of the circuit shown in FIG.

【図7】図1に示す吸気側点火プラグに接続されるプラ
グホール型点火コイルの側面断面図である。
FIG. 7 is a side sectional view of a plug-hole type ignition coil connected to the intake-side spark plug shown in FIG.

【図8】図1に示す吸気側点火プラグと、吸気側検出回
路を含むプラグホール型点火コイルとから構成される回
路図である。
8 is a circuit diagram including the intake-side spark plug shown in FIG. 1 and a plug-hole type ignition coil including an intake-side detection circuit.

【図9】図1に示す装置の失火の有無の検出動作を示す
フロー・チャートである。
9 is a flow chart showing a detection operation of presence / absence of misfire of the device shown in FIG.

【図10】空燃比が所定値以上のときと然らざるときの
燃焼時の出力を対比して示す、図5と同様のタイム・チ
ャートである。
FIG. 10 is a time chart similar to FIG. 5, showing the output during combustion when the air-fuel ratio is not less than a predetermined value and when it is not.

【図11】この発明の第2の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置の失火の有無の検出動作を示すフロー・
チャートである。
FIG. 11 is a flow chart showing a misfire detection operation of the misfire detection device for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.
It is a chart.

【図12】機関回転数が所定回転数以上のときと然らざ
るときの燃焼時の出力を対比して示す、図5と同様のタ
イム・チャートである。
FIG. 12 is a time chart similar to FIG. 5, showing the output during combustion when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed and when it is not.

【図13】この発明の第3の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置を全体的に示す、図1と同様の概略図で
ある。
FIG. 13 is a schematic view similar to FIG. 1, generally showing a misfire detection device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention.

【図14】この発明の第3の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置の失火の有無の検出動作を示すフロー・
チャートである。
FIG. 14 is a flow chart showing the operation of detecting the presence or absence of misfire of the misfire detection device for an internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention.
It is a chart.

【図15】この発明の第4の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置の失火の有無の検出動作を示すフロー・
チャートである。
FIG. 15 is a flow chart showing a misfire detection operation of the misfire detection device for an internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention;
It is a chart.

【図16】この発明の第5の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置の失火の有無の検出動作を示すフロー・
チャートである。
FIG. 16 is a flowchart showing the operation of detecting the presence or absence of misfire of the misfire detection device for an internal combustion engine according to the fifth embodiment of the present invention.
It is a chart.

【図17】第1の基準電圧の変更による積分期間の調節
を説明するための、図5と同様のタイム・チャートであ
る。
FIG. 17 is a time chart similar to FIG. 5, for explaining the adjustment of the integration period by changing the first reference voltage.

【図18】第2の基準電圧の変更による積分期間の調節
を説明するための、図5と同様のタイム・チャートであ
る。
FIG. 18 is a time chart similar to FIG. 5, for explaining the adjustment of the integration period by changing the second reference voltage.

【図19】この発明の第6の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置の失火の有無の検出動作を示すフロー・
チャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a misfire detection operation of the misfire detection device for an internal combustion engine according to the sixth embodiment of the present invention;
It is a chart.

【図20】この発明の第7の実施の形態に係る内燃機関
の失火検出装置の失火の有無の検出動作を示すフロー・
チャートである。
FIG. 20 is a flow chart showing a misfire detection operation of the misfire detection device for an internal combustion engine according to the seventh embodiment of the present invention;
It is a chart.

【図21】燃焼時と失火時のイオン電流波形を示すタイ
ム・チャートである。
FIG. 21 is a time chart showing ion current waveforms at the time of combustion and at the time of misfire.

【図22】従来技術に係るイオン電流の検出値(積分
値)を空燃比が大きいときと小さいときで対比して示す
タイム・チャートである。
FIG. 22 is a time chart showing the detected value (integrated value) of the ionic current according to the related art in comparison between a case where the air-fuel ratio is large and a case where the air-fuel ratio is small.

【図23】従来技術に係るイオン電流の検出値(積分
値)を機関回転数が高回転のときと低回転のときで対比
して示すタイム・チャートである。
FIG. 23 is a time chart showing the detected value (integrated value) of the ionic current according to the conventional technique in comparison between the case where the engine speed is high and the case where the engine speed is low.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 内燃機関 12 気筒 14 排気バルブ 16 燃焼室 18E 排気側点火プラグ 18I 吸気側点火プラグ 20 吸気バルブ 22a 検出回路を備えたプラグホール型点火コイル 22b 検出回路を備えないプラグホール型点火コイル 24 ECU 34E 排気側検出回路 34I 吸気側検出回路 10 Internal combustion engine 12 cylinder 14 Exhaust valve 16 Combustion chamber 18E Exhaust spark plug 18I Intake side spark plug 20 intake valve 22a Plug-hole type ignition coil with detection circuit 22b Plug-hole type ignition coil without detection circuit 24 ECU 34E Exhaust side detection circuit 34I Intake side detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大釜 俊洋 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 石田 健一 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 2G087 AA13 BB14 CC35 DD17 FF23 3G019 CD00 CD01 DB04 DB06 DB07 DB19 FA19 GA05 KA25    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toshihiro Ogama             1-4-1 Chuo Stock Market, Wako City, Saitama Prefecture             Inside Honda Research Laboratory (72) Inventor Kenichi Ishida             1-4-1 Chuo Stock Market, Wako City, Saitama Prefecture             Inside Honda Research Laboratory F term (reference) 2G087 AA13 BB14 CC35 DD17 FF23                 3G019 CD00 CD01 DB04 DB06 DB07                       DB19 FA19 GA05 KA25

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両に搭載された内燃機関の気筒に少な
くとも1つの点火プラグを配置し、前記点火プラグに電
圧を印加して電極間の火花放電によって前記内燃機関内
の混合気を着火して燃焼させると共に、前記混合気の燃
焼に伴って発生するイオン電流を検出回路によって検出
し、その検出値と予め設定されたしきい値を比較するこ
とによって前記内燃機関の失火の有無を検出する内燃機
関の失火検出装置において、前記内燃機関の運転状態に
応じて前記しきい値を持ち替えることを特徴とする内燃
機関の失火検出装置。
1. At least one spark plug is arranged in a cylinder of an internal combustion engine mounted on a vehicle, and a voltage is applied to the spark plug to ignite a mixture in the internal combustion engine by spark discharge between electrodes. An internal combustion engine which detects the presence or absence of misfire of the internal combustion engine by burning and detecting an ion current generated by the combustion of the air-fuel mixture by a detection circuit, and comparing the detected value with a preset threshold value. A misfire detection device for an internal combustion engine, wherein the threshold value is switched depending on an operating state of the internal combustion engine.
【請求項2】 前記運転状態が空燃比を含むと共に、前
記空燃比が所定値よりも大きいとき、前記しきい値を小
さい値に持ち替えることを特徴とする請求項1項記載の
内燃機関の失火検出装置。
2. The misfire of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the operating state includes an air-fuel ratio, and when the air-fuel ratio is larger than a predetermined value, the threshold value is changed to a small value. Detection device.
【請求項3】 前記運転状態が機関回転数を含むと共
に、前記機関回転数が所定回転数以上のとき、前記しき
い値を小さい値に持ち替えることを特徴とする請求項1
項または2項記載の内燃機関の失火検出装置。
3. The threshold value is changed to a small value when the operating state includes an engine speed and the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed.
Item 3. A misfire detection device for an internal combustion engine according to item 2 or 3.
【請求項4】 前記気筒に2個の点火プラグを配置し、
第1の点火プラグに第1の検出回路を接続すると共に、
第2の点火プラグに前記第1の検出回路とは別の第2の
検出回路を接続し、前記運転状態が所定の運転状態のと
き、前記第1および第2の検出回路の検出値の和と前記
しきい値を比較することによって前記失火の有無を検出
することを特徴とする請求項1項記載の内燃機関の失火
検出装置。
4. Arranging two spark plugs in the cylinder,
While connecting the first detection circuit to the first spark plug,
A second detection circuit different from the first detection circuit is connected to the second spark plug, and when the operating state is a predetermined operating state, the sum of the detected values of the first and second detecting circuits. 2. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the presence or absence of the misfire is detected by comparing the threshold value with the threshold value.
【請求項5】 車両に搭載された内燃機関の気筒に第1
の点火プラグと第2の点火プラグを配置し、それぞれに
電圧を印加して電極間の火花放電によって前記内燃機関
内の混合気を着火して燃焼させると共に、前記混合気の
燃焼に伴って発生するイオン電流を検出回路によって検
出し、その検出値に基づいて前記内燃機関の失火の有無
を検出する内燃機関の失火検出装置において、前記第1
の点火プラグに第1の検出回路を接続すると共に、前記
第2の点火プラグに前記第1の検出回路とは別の第2の
検出回路を接続し、前記内燃機関の運転状態に応じて前
記第1および第2の検出回路の検出値の少なくとも一方
を選択し、前記選択した検出値に基づいて前記失火の有
無を検出することを特徴とする内燃機関の失火検出装
置。
5. A first cylinder in an internal combustion engine mounted on a vehicle.
A spark plug and a second spark plug are provided, and a voltage is applied to each of them to ignite and burn the air-fuel mixture in the internal combustion engine by spark discharge between the electrodes, and is generated along with the combustion of the air-fuel mixture. In the misfire detection device for an internal combustion engine, the ionic current is detected by a detection circuit, and the presence or absence of misfire of the internal combustion engine is detected based on the detected value.
And a second detection circuit different from the first detection circuit is connected to the second ignition plug, and the second detection circuit different from the first detection circuit is connected to the second ignition plug according to the operating state of the internal combustion engine. A misfire detection device for an internal combustion engine, wherein at least one of the detection values of the first and second detection circuits is selected, and the presence or absence of the misfire is detected based on the selected detection value.
【請求項6】 前記運転状態が空燃比を含むことを特徴
とする請求項5項記載の内燃機関の失火検出装置。
6. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the operating state includes an air-fuel ratio.
【請求項7】 前記第1および第2の検出回路の検出値
の一方が、他方の検出値よりも大きくなるように前記第
1および第2の検出回路の出力特性を設定すると共に、
前記空燃比が所定値よりも大きいとき、前記検出値が大
きくなるように設定された検出回路の検出値に基づいて
前記失火の有無を検出することを特徴とする請求項6項
記載の内燃機関の失火検出装置。
7. The output characteristics of the first and second detection circuits are set such that one of the detection values of the first and second detection circuits is larger than the other detection value, and
The internal combustion engine according to claim 6, wherein when the air-fuel ratio is larger than a predetermined value, the presence or absence of the misfire is detected based on a detection value of a detection circuit set to increase the detection value. Misfire detection device.
【請求項8】 前記運転状態が機関回転数を含むことを
特徴とする請求項5項から7項のいずれかに記載の内燃
機関の失火検出装置。
8. The misfire detection device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the operating state includes an engine speed.
【請求項9】 前記第1および第2の検出回路の検出値
の一方が、他方の検出値よりも大きくなるように前記第
1および第2の検出回路の出力特性を設定すると共に、
前記機関回転数が所定回転数以上のとき、前記検出値が
大きくなるように設定された検出回路の検出値に基づい
て前記失火の有無を検出することを特徴とする請求項8
項記載の内燃機関の失火検出装置。
9. The output characteristics of the first and second detection circuits are set such that one of the detection values of the first and second detection circuits is larger than the other detection value.
The presence or absence of the misfire is detected based on a detection value of a detection circuit set so that the detection value becomes large when the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed.
A misfire detection device for an internal combustion engine according to the above item.
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Cited By (4)

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