JPH07119605A - Misfire detecting device for gasoline engine - Google Patents

Misfire detecting device for gasoline engine

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Publication number
JPH07119605A
JPH07119605A JP26013193A JP26013193A JPH07119605A JP H07119605 A JPH07119605 A JP H07119605A JP 26013193 A JP26013193 A JP 26013193A JP 26013193 A JP26013193 A JP 26013193A JP H07119605 A JPH07119605 A JP H07119605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
ignition
misfire
discharge
spark discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP26013193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Miyata
繁 宮田
Toshiaki Kondo
稔明 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP26013193A priority Critical patent/JPH07119605A/en
Publication of JPH07119605A publication Critical patent/JPH07119605A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To surely detect a misfire even when an instantaneous breakdown is generated at the time of the misfire. CONSTITUTION:Between completion of ignition spark discharge and next ignition spark discharge, a voltage charged to a floating capacity between electrodes G of an ignition plug P is detected, and when the voltage between the electrodes G is higher than a specified value, a misfire is detected. The electric charge between the electrodes G discharges a large quantity at the time of ignition, while a little quantity at the time of misfire. Since the electric charge, discharged when a voltage to be charged between electrodes G of the ignition plug P after the completion of ignition spark discharge is instantaneously broken down, is limited to a charge CA in the vicinity of the electrodes G, an electric charge CB affected by a self-inductance L is not discharged and remains. Consequently, after the completion of ignition spark discharge, the electric charge CB in accordance with ignition or misfire is detected as a voltage between the electrodes G.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガソリン機関の失火の
有無を、火花放電終了後に点火プラグの放電電極間の浮
遊静電容量に充電される電荷の電圧に基づいて検出する
ガソリン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 detects a misfire in a gasoline engine based on the voltage of the electric charge charged in the floating capacitance between the discharge electrodes of the spark plug after the spark discharge has ended. Regarding a detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリン機関の失火検出装置としては、
火花放電終了後に点火コイルの二次回路の残存エネルギ
ーによる電圧が点火プラグの放電電極間の浮遊静電容量
に充電され、このときの充電電圧が、点火プラグの電極
間のイオン密度により、着火あるいは失火に応じて異な
ることを利用して、火花放電終了後の充電電圧の変化、
例えば、減衰特性に基づいて失火を検出するものがあ
る。
2. Description of the Related Art As a misfire detection device for a gasoline engine,
After the spark discharge, the voltage due to the residual energy of the secondary circuit of the ignition coil is charged to the floating capacitance between the discharge electrodes of the spark plug, and the charging voltage at this time is ignited or ignited by the ion density between the electrodes of the spark plug. Utilizing the fact that it changes depending on the misfire, the change in the charging voltage after the end of spark discharge,
For example, there is one that detects a misfire based on the damping characteristic.

【0003】こうした従来の装置では、配電器と各点火
プラグとを接続する各プラグコードの絶縁被覆を誘電体
として、各プラグコードの中心の導体に対応して設けら
れた導体との間の静電容量により点火プラグの電極間の
電圧を電圧信号として得て、さらに直列接続されたコン
デンサとによって分圧器を構成し、その分圧信号がセン
サ信号として検出され、電極間電圧は、着火時には、短
時間で減衰し、失火時には、着火時に比べて長い時間か
かって減衰する。このため、火花放電終了後にセンサ信
号をピークホールドして、その値に基づいて基準値を決
定し、センサ信号をこの基準値と比較して、センサ信号
が基準値を越えている時間が短い場合を着火と判別し、
センサ信号が基準値を越えている時間が長い場合を失火
と判別している。
In such a conventional device, the insulating coating of each plug cord connecting the distributor to each spark plug is used as a dielectric, and the static insulation between the conductor provided at the center conductor of each plug cord is established. The voltage between the electrodes of the spark plug is obtained as a voltage signal by the capacitance, and a voltage divider is configured with a capacitor connected in series, and the voltage division signal is detected as a sensor signal. It decays in a short time, and it takes longer for a misfire than for an ignition. Therefore, after the spark discharge ends, the sensor signal is peak-held, the reference value is determined based on that value, the sensor signal is compared with this reference value, and the time when the sensor signal exceeds the reference value is short. Is determined as ignition,
If the sensor signal exceeds the reference value for a long time, it is determined as misfire.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、失火時におい
て、瞬時ブレークダウンが発生した場合には、火花放電
終了後の電極間電圧が急激に低下してしまうため、上記
のセンサ信号が基準値を越えている時間が短くなる。こ
の結果、従来の失火検出装置では、失火時に瞬時ブレー
クダウンすると、着火時との区別ができなくなり、セン
サ信号の減衰特性によって失火を判別するこができない
という問題がある。
However, when an instantaneous breakdown occurs at the time of misfire, the inter-electrode voltage after the spark discharge is drastically reduced, so that the above-mentioned sensor signal is below the reference value. The time over is shortened. As a result, the conventional misfire detection device has a problem in that if an instantaneous breakdown occurs during misfire, it cannot be distinguished from that during ignition, and misfire cannot be discriminated by the attenuation characteristics of the sensor signal.

【0005】本発明は、失火時に瞬時ブレークダウンし
た場合にも、失火を確実に判別することができるガソリ
ン機関の失火検出装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a misfire detecting device for a gasoline engine which can surely discriminate misfire even when an instantaneous breakdown occurs at the time of misfire.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、一
次電流の断続によって火花放電用の高電圧を生じる点火
コイルの二次回路に点火プラグを接続し前記点火コイル
と前記点火プラグとの間に逆流防止手段を設けた点火装
置に、前記点火プラグの放電電極間の電圧を検出する電
圧検出手段を設け、検出された電圧に基づいてガソリン
機関の失火状態を検出するガソリン機関の失火検出装置
において、点火用火花放電終了後から次の点火用火花放
電まで間に前記点火プラグの浮遊容量に充電される放電
電極間の電圧を抽出し、この抽出された前記放電電極間
の電圧が所定値より高いときに失火と判定する失火判定
手段を具備することを技術的手段とする。
According to a first aspect of the present invention, an ignition plug is connected to a secondary circuit of an ignition coil that generates a high voltage for spark discharge by intermittently flowing a primary current, and the ignition coil and the ignition plug are connected to each other. An ignition device provided with a backflow prevention means between the two is provided with voltage detection means for detecting a voltage between the discharge electrodes of the spark plug, and a misfire state of a gasoline engine for detecting a misfire state of the gasoline engine based on the detected voltage. In the detection device, the voltage between the discharge electrodes charged to the stray capacitance of the spark plug is extracted between the end of the spark discharge for ignition and the next spark discharge for ignition, and the extracted voltage between the discharge electrodes is It is a technical means to provide a misfire determination means for determining a misfire when it is higher than a predetermined value.

【0007】請求項2は、請求項1において、前記失火
判定手段は、点火用火花放電終了後から次の点火用火花
放電まで間に前記点火プラグに高電圧を印加して非点火
用火花放電を発生させる放電電圧印加手段と、この放電
電圧印加手段による電圧印加直前の前記電圧検出手段の
検出電圧と電圧印加による火花放電開始直後の前記電圧
検出手段の検出電圧との差を検出する電圧差検出手段と
を備え、この電圧差検出手段に検出される電圧差に基づ
いて失火を検出することを技術的手段とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the misfire determination means applies a high voltage to the spark plug between the end of the spark discharge for ignition and the next spark discharge for non-ignition. And a voltage difference for detecting the difference between the detection voltage of the voltage detection means immediately before the voltage application by the discharge voltage application means and the detection voltage of the voltage detection means immediately after the start of the spark discharge by the voltage application. The technical means is to provide a detection means and detect misfire based on the voltage difference detected by the voltage difference detection means.

【0008】請求項3は、請求項1において、前記電圧
検出手段は、前記点火コイルの高電圧を前記点火プラグ
に伝える高電圧ケーブルの絶縁被覆を誘電体とする高電
圧側コンデンサとこの高電圧側コンデンサと直列接続さ
れた低電圧側コンデンサからなる分圧器と、前記低電圧
側コンデンサを所定の時定数で放電する抵抗器とからな
り、前記失火判定手段は、点火用火花放電終了後から次
の点火用火花放電まで間に前記点火プラグに高電圧を印
加して非点火用火花放電を発生させる放電電圧印加手段
と、この放電電圧印加手段による電圧印加直前に前記低
電圧側コンデンサの電荷を放電させる零電位設定手段
と、前記放電電圧印加手段による火花放電開始後の前記
分圧器の出力電圧が固定値より高い否かを比較する比較
手段とからなり、前記失火判定手段は、前記放電電圧印
加手段による火花放電開始後の前記分圧器の出力電圧の
前記固定値以上の継続時間が一定時間より短い場合に失
火と判定することを技術的手段とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the voltage detecting means includes a high voltage side capacitor having a dielectric as an insulating coating of a high voltage cable for transmitting the high voltage of the ignition coil to the spark plug, and the high voltage. A voltage divider consisting of a low-voltage side capacitor connected in series with a side-side capacitor, and a resistor for discharging the low-voltage side capacitor with a predetermined time constant. Discharge voltage applying means for generating a non-ignition spark discharge by applying a high voltage to the spark plug before the spark discharge for ignition, and the charge of the low-voltage side capacitor immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means. It comprises zero potential setting means for discharging and comparing means for comparing whether or not the output voltage of the voltage divider after the spark discharge by the discharge voltage applying means is higher than a fixed value, Misfire determination means, the technical means that the above fixed value of the duration of the voltage divider output voltage after the start spark discharge by the discharge voltage applying means is determined that a misfire is shorter than the predetermined time.

【0009】請求項4は、請求項3において、前記比較
手段は、前記点火用火花放電終了直後の前記電圧検出手
段の検出電圧が所定値より高いか否かを比較するととも
に、前記失火判定手段は、前記点火用火花放電終了直後
の前記電圧検出手段の検出電圧が前記所定値より高い時
間が所定時間以上の場合に失火と判定する第2の失火判
定手段を具備することを技術的手段とする。
According to a fourth aspect, in the third aspect, the comparing means compares whether or not the detection voltage of the voltage detecting means immediately after the spark discharge for ignition is higher than a predetermined value, and the misfire determining means. The technical means comprises a second misfire determination means for determining a misfire when the detected voltage of the voltage detection means immediately after the ignition spark discharge is higher than the predetermined value for a predetermined time or more. To do.

【0010】[0010]

【作用】[Action]

<請求項1の作用について>ガソリン機関において、失
火時には点火用火花放電終了後に点火プラグの電極間に
電荷が充電され、その電位が高くなるが、このとき瞬時
ブレークダウンが発生すると、点火プラグの電極間の電
荷が放電し、電位が下がる。本願発明者は、この瞬時ブ
レークダウンの放電時間は非常に短く、ナノセカントオ
ーダーであることを見出した。
<Operation of Claim 1> In a gasoline engine, when a misfire occurs, electric charge is charged between the electrodes of the spark plug after the spark discharge for ignition is completed, and the potential thereof becomes high. The charge between the electrodes is discharged and the potential drops. The inventor of the present application has found that the discharge time of this instantaneous breakdown is very short and is in the nanosecond order.

【0011】この結果、例えば、図1において、失火時
の瞬時ブレークダウンにおいて放電する電荷は、点火プ
ラグPの放電電極Gに近接した部分の静電容量CA に充
電された電荷に限られ、非常に短い瞬時ブレークダウン
の放電時間に対して高電圧ケーブルの自己インダクタン
スLの影響を受ける放電電極Gから離れた部分の静電容
量CB の電荷、例えば、高電圧ケーブル等の電荷は、瞬
時ブレークダウンにおいては放電しないで、ケーブル等
に残る。このため、瞬時ブレークダウンによって点火プ
ラグGの電極間の電圧は一旦低下し、図1のA点におけ
る電圧は、図2に示すとおり、その後、瞬時ブレークダ
ウンによる放電が終了した時点から、ケーブル等の静電
容量CB の電荷が点火プラグPの電極間に再び充電され
るため、電極間の電位が上昇し、その電圧は着火時と比
較して高くなる。従って、点火用の火花放電が終了した
後、所定の時間をおいて点火プラグPの電極G間の電圧
を、電圧検出器により検出したとき、その電圧が高い場
合には、瞬時ブレークダウンの有無に拘らず、失火した
と判別することができ、電圧が低い場合には、着火した
と判別することができる。なお、B点における電圧を図
2に併記した。
As a result, for example, in FIG. 1, the electric charge discharged in the instantaneous breakdown at the time of misfire is limited to the electric charge charged in the electrostatic capacitance C A of the portion of the ignition plug P which is close to the discharge electrode G, The electric charge of the electrostatic capacitance C B at a portion apart from the discharge electrode G, which is affected by the self-inductance L of the high-voltage cable with respect to the discharge time of the very short instantaneous breakdown, for example, the electric charge of the high-voltage cable, is instantaneous. It does not discharge during breakdown and remains on the cable etc. Therefore, the voltage between the electrodes of the spark plug G is temporarily reduced by the instantaneous breakdown, and the voltage at the point A in FIG. 1 is, as shown in FIG. Since the electric charge of the electrostatic capacitance C B is charged again between the electrodes of the spark plug P, the potential between the electrodes rises, and the voltage becomes higher than that at the time of ignition. Therefore, when the voltage between the electrodes G of the spark plug P is detected by the voltage detector after a predetermined time has elapsed after the spark discharge for ignition is completed, if the voltage is high, whether or not there is an instantaneous breakdown. Regardless of the above, it can be determined that a misfire has occurred, and if the voltage is low, it can be determined that an ignition has occurred. The voltage at point B is also shown in FIG.

【0012】<請求項2の作用について>請求項2で
は、火花放電終了後から次の点火用火花放電まで間に、
放電電圧印加手段によって点火プラグに高電圧が印加さ
れる。この高電圧の印加によって非点火用火花放電が発
生したとき、火花放電開始直後の電極間電圧は、放電電
圧印加手段の電圧印加の直前の電極間電圧に関係なくほ
ぼ一定である。請求項2では、放電電圧印加手段による
電圧印加直前の電圧検出手段の検出電圧と、電圧印加に
よる放電開始直後の電圧検出手段の電圧との差を検出す
るため、電極間電圧を検出するためのセンサとして、例
えば、点火コイルの二次回路の高電圧ケーブルとの間の
静電容量を検出するものが用いられて、その零電位が不
安定になり易い場合においても、センサの電位の絶対値
に関係なく現れる非点火用火花放電前後の電圧差から失
火を検出することができるため、失火を確実に検出する
ことができる。
<About the operation of claim 2> In claim 2, between the end of the spark discharge and the next spark discharge for ignition,
A high voltage is applied to the spark plug by the discharge voltage applying means. When non-ignition spark discharge is generated by the application of this high voltage, the inter-electrode voltage immediately after the start of the spark discharge is substantially constant regardless of the inter-electrode voltage immediately before the voltage application of the discharge voltage applying means. According to the present invention, the difference between the voltage detected by the voltage detection means immediately before the voltage application by the discharge voltage application means and the voltage detected by the voltage detection means immediately after the start of the discharge by the voltage application is detected, so that the inter-electrode voltage is detected. As the sensor, for example, one that detects the capacitance between the secondary circuit of the ignition coil and the high voltage cable is used, and even if the zero potential is likely to become unstable, the absolute value of the potential of the sensor is used. Since the misfire can be detected from the voltage difference before and after the non-ignition spark discharge that appears regardless of the above, the misfire can be reliably detected.

【0013】<請求項3の作用について>請求項3で
は、火花放電終了後から次の点火用火花放電まで間に、
放電電圧印加手段によって点火プラグに高電圧が印加さ
れ、非点火用火花放電を発生すると、この放電電圧印加
手段による火花放電開始後の電極間電圧は、火花放電開
始直前の電圧に関係なく1kボルトに満たないほぼ一定
の値になる。また、電極間電圧を検出するコンデンサに
よる分圧器の低電圧側コンデンサの電荷を、放電電圧印
加手段による電圧印加直前に零電位設定手段によって放
電させる。
<Regarding the operation of claim 3> In claim 3, between the end of the spark discharge and the next spark discharge for ignition,
When a high voltage is applied to the spark plug by the discharge voltage applying means to generate non-ignition spark discharge, the inter-electrode voltage after the spark discharge is started by the discharge voltage applying means is 1 kV regardless of the voltage immediately before the spark discharge is started. It becomes almost constant value less than. Further, the electric charge of the low-voltage side capacitor of the voltage divider by the capacitor for detecting the inter-electrode voltage is discharged by the zero potential setting means immediately before the voltage application by the discharge voltage applying means.

【0014】点火プラグの電極間電圧は、失火時には、
瞬時ブレークダウンの有無に関係なく、放電電圧印加手
段による電圧印加直前には、数kボルトの高電圧に達し
ているが、この高電圧に対する分圧器の出力が電圧印加
直前に零電位設定手段によって零電位に設定されるた
め、放電電圧印加手段の電圧印加による放電終了後の分
圧器の出力電圧は、零ボルト前後に下がる。このため、
失火時には、瞬時ブレークダウンの有無に関係なく、分
圧器の出力電圧は、失火判定手段の固定値を大きく越え
ない。これに対して、着火時には、点火用火花放電終了
後の点火プラグの電極間電圧は、失火時に比べて低く、
その低い電圧を示す分圧器出力が零電位に設定されるだ
けであるため、放電電圧印加手段の電圧印加による火花
放電終了後の分圧器の出力電圧は、失火時に比べて高い
電圧となり、失火判定手段の固定値に比べて高くなる。
従って、失火判定手段では、非点火用火花放電の開始後
に検出される分圧器の出力電圧と固定値との比較によ
り、その出力電圧が固定値より高い時間が長い場合を着
火、短い場合を瞬時ブレークダウンを含む失火として判
別することができる。
The voltage between the electrodes of the spark plug is
Regardless of the presence of the instantaneous breakdown, a high voltage of several kV is reached immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means, but the output of the voltage divider for this high voltage is set by the zero potential setting means immediately before the voltage is applied. Since the potential is set to zero potential, the output voltage of the voltage divider after the end of the discharge due to the voltage application of the discharge voltage applying means decreases to around zero volt. For this reason,
At the time of misfire, the output voltage of the voltage divider does not greatly exceed the fixed value of the misfire determination means regardless of the presence of the instantaneous breakdown. On the other hand, at the time of ignition, the voltage between electrodes of the spark plug after the end of the spark discharge for ignition is lower than that at the time of misfire,
Since the output of the voltage divider showing the low voltage is only set to zero potential, the output voltage of the voltage divider after the spark discharge by the voltage application of the discharge voltage applying means becomes a higher voltage than that at the time of misfire, and the misfire judgment is made. It is higher than the fixed value of the means.
Therefore, the misfire determination means compares the output voltage of the voltage divider detected after the start of non-ignition spark discharge with a fixed value, and ignites when the output voltage is higher than the fixed value for a long time, and instantaneously when the output voltage is shorter than the fixed value. It can be identified as a misfire including breakdown.

【0015】<請求項4の作用について>請求項4で
は、従来の場合と同様に、点火用火花放電終了後の点火
プラグの電極間電圧が検出され、その電圧が所定値より
低くなったか否かが比較手段によって比較される。点火
用火花放電終了後の分圧器の出力の減衰時間は、着火し
た場合には短くなり、瞬時ブレークダウンを生じない失
火の場合には長くなり、また、瞬時ブレークダウンを伴
う失火時においては短くなる。従って、第2の失火判定
手段では、瞬時ブレークダウンを伴わない失火時につい
て、従前どおり失火を検出できるが、さらに、請求項4
では、比較手段により、非点火用火花放電開始後の電極
間電圧が失火判定手段における固定値よりか高いか否か
を判別する。
<Regarding the operation of claim 4> In claim 4, as in the conventional case, the inter-electrode voltage of the spark plug after the completion of the spark discharge for ignition is detected, and whether the voltage becomes lower than a predetermined value or not. Is compared by the comparison means. The decay time of the output of the voltage divider after the spark discharge for ignition is short when ignited, long when the misfire does not cause instantaneous breakdown, and short when the misfire involves instantaneous breakdown. Become. Therefore, the second misfire determination means can detect the misfire as before when the misfire is not accompanied by the instantaneous breakdown.
Then, the comparing means determines whether or not the inter-electrode voltage after starting the non-ignition spark discharge is higher than the fixed value in the misfire determining means.

【0016】電極間電圧を示す分圧器の出力電圧は、請
求項3の作用で説明したとおり、放電電圧印加手段によ
る電圧印加の直前に零電位設定手段によって零電位に設
定されると、非点火用火花放電開始後の電圧は、失火の
場合には非常に低くなり、着火時は高くなる。このた
め、非点火用火花放電開始後の電極間電圧を比較するた
めの固定値は低い値となり、点火用火花放電終了後の分
圧器の出力の減衰を調べるための比較手段の所定値(例
えば、ピーク電圧に対する所定の割合)の最低の限界値
と兼用すればよい。これにより、比較手段による2種類
の比較結果を、点火用火花放電終了後と、非点火用火花
放電開始後の検出時とに時間分割することにより、比較
手段を2種類の判別に兼用させることができる。
As described in the action of claim 3, the output voltage of the voltage divider showing the inter-electrode voltage is not ignited when it is set to the zero potential by the zero potential setting means immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means. The voltage after the start of the spark discharge becomes very low in the case of misfire and becomes high in the case of ignition. Therefore, the fixed value for comparing the inter-electrode voltage after starting the non-ignition spark discharge becomes a low value, and the predetermined value of the comparison means for examining the attenuation of the output of the voltage divider after the end of the spark discharge for ignition (for example, , A predetermined ratio with respect to the peak voltage). As a result, the two comparison results obtained by the comparison means are time-divided between the end of the spark discharge for ignition and the detection time after the start of the non-ignition spark discharge, so that the comparison means can be used for the two types of discrimination. You can

【0017】[0017]

【発明の効果】【The invention's effect】

<請求項1について>本発明の請求項1では、失火時の
瞬時ブレークダウンにおいて放電する電荷は、点火プラ
グの放電電極間に近接した部分に充電された電荷に限ら
れ、瞬時ブレークダウンの非常に短い放電時間(ナノセ
カントオーダー)に対して自己インダクタンスの影響を
受ける放電電極から離れた部分の電荷、例えば、高電圧
ケーブル等の電荷は、瞬時ブレークダウンにおいては放
電しないで、ケーブル等に残ることから、点火用の火花
放電が終了した後、瞬時ブレークダウンの放電が終了し
た時点から、ケーブル等の電荷が点火プラグの電極間に
再び充電されるまでの所定の時間をおいて点火プラグの
電極間の電圧を検出したとき、その電圧が高い場合に
は、瞬時ブレークダウンの有無に拘らず、失火したと判
別することができ、電圧が低い場合には、着火したと判
別することができる。
<Claim 1> According to claim 1 of the present invention, the electric charge discharged in the instantaneous breakdown at the time of misfire is limited to the electric charge charged in the portion in the vicinity of the discharge electrodes of the spark plug. The electric charge of the part apart from the discharge electrode that is affected by the self-inductance for a short discharge time (nanosecond order), for example, the electric charge of a high-voltage cable or the like, does not discharge in the instantaneous breakdown and remains in the cable or the like. Therefore, after the spark discharge for ignition is completed, after a certain time from the time when the discharge of the instantaneous breakdown is completed until the electric charge of the cable is charged again between the electrodes of the spark plug, When the voltage between the electrodes is detected, if the voltage is high, it is possible to determine that a misfire has occurred regardless of the presence or absence of an instantaneous breakdown, If pressure is low, it can be determined that the ignition.

【0018】<請求項2について>請求項2では、高電
圧を点火プラグに印加して非点火用火花放電を発生させ
ることによって、この放電電圧印加手段による火花放電
開始直後の電極間電圧を、その電圧印加直前の電極間電
圧に関係なくほぼ一定にすることができ、放電電圧印加
手段による電圧印加直前とそれに伴う非点火用火花放電
開始直後との電圧差として検出することができる。この
ため、放電電圧印加手段による電圧を印加しない場合に
は、小さくしか現れないため検出しにくい点火用火花放
電終了後の電極間電圧を、非点火用火花放電開始直後と
の比較により容易に検出することができる。従って、電
極間電圧を検出するためのセンサその他の構成におい
て、その絶対値に関する高精度が要求されなくなり、例
えば、点火コイルの二次回路の高電圧ケーブルとの間の
静電容量を検出するセンサを用いて、その零電位が不安
定になり易いセンサであっても、電位の絶対値に関係な
く放電の前後の電圧差として検出することができるた
め、電圧検出回路等を安価な部品用によって構成するこ
とができる。
<Regarding Claim 2> In Claim 2, a high voltage is applied to the spark plug to generate non-ignition spark discharge, so that the inter-electrode voltage immediately after the start of the spark discharge by the discharge voltage applying means, It can be made almost constant regardless of the inter-electrode voltage immediately before the voltage is applied, and can be detected as a voltage difference immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means and immediately after the non-ignition spark discharge is started. Therefore, when the voltage by the discharge voltage applying means is not applied, it is easy to detect the inter-electrode voltage after the end of the spark discharge for ignition, which is difficult to detect because it appears to be small, by comparing it with that immediately after the start of the spark discharge for non-ignition. can do. Therefore, in a sensor or other configuration for detecting the inter-electrode voltage, high accuracy regarding the absolute value is not required, and for example, a sensor for detecting the capacitance between the ignition coil and the high-voltage cable of the secondary circuit of the ignition coil. Even if a sensor whose zero potential is apt to become unstable can be detected as the voltage difference before and after discharge regardless of the absolute value of the potential, the voltage detection circuit etc. Can be configured.

【0019】<請求項3について>請求項3では、電極
間電圧を検出するコンデンサによる分圧器の低電圧側コ
ンデンサの電荷を、放電電圧印加手段による電圧印加直
前に零電位設定手段によって放電させることにより、失
火時に放電電圧印加手段による電圧印加直前に数kボル
トに達している点火プラグの電極間電圧に対応した分圧
器の出力を零電位に設定することができる。この結果、
非点火用火花放電終了後の分圧器の出力電圧は、瞬時ブ
レークダウンの有無に関係なく、失火時には常に非常に
低くなることから、瞬時ブレークダウンの場合にも失火
を確実に検出することができる。
<Regarding Claim 3> In Claim 3, the electric charge of the low-voltage side capacitor of the voltage divider by the capacitor for detecting the inter-electrode voltage is discharged by the zero potential setting means immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means. Thus, at the time of misfire, the output of the voltage divider corresponding to the inter-electrode voltage of the spark plug, which has reached several kV immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means, can be set to zero potential. As a result,
The output voltage of the voltage divider after the end of non-ignition spark discharge is always very low at the time of misfire regardless of the presence of the instantaneous breakdown, so it is possible to reliably detect the misfire even in the case of the instantaneous breakdown. .

【0020】<請求項4について>請求項4では、従来
の失火検出に加えて、瞬時ブレークダウンを伴う失火時
においても、失火を確実に検出することができる。ま
た、従来の失火検出装置における火花放電終了後の点火
プラグの電極間電圧の減衰を判別するための比較手段
を、火花放電終了後の電極間電圧がその減衰を調べるた
めの所定値より高いか否かを判別することにも利用する
ことができるため、分圧器より後段の回路構成を複雑に
することなく失火の検出精度を向上させることができ
る。従って、安価で検出精度の優れた失火検出装置とす
ることができる。
<Regarding Claim 4> In Claim 4, in addition to conventional misfire detection, misfire can be reliably detected even during misfire accompanied by an instantaneous breakdown. Further, in the conventional misfire detection device, a comparison means for determining the attenuation of the inter-electrode voltage of the spark plug after completion of the spark discharge is used to determine whether the inter-electrode voltage after completion of the spark discharge is higher than a predetermined value for examining the attenuation. Since it can also be used to determine whether or not the misfire is detected, the accuracy of misfire detection can be improved without complicating the circuit configuration of the stage subsequent to the voltage divider. Therefore, it is possible to provide a misfire detection device that is inexpensive and has excellent detection accuracy.

【0021】[0021]

【実施例】次に本発明を図に示す実施例に基づいて説明
する。図3は、本発明のガソリン機関の失火検出装置の
実施例を示すもので、2気筒エンジンに装着された両極
性DLI式の点火装置10、失火検出回路20およびセ
ンサ50、50aからなる。点火装置10において、1
は点火コイル、2、3は気筒数の点火プラグ、41は点
火コイル1の一次電流を断続させるスイッチング素子の
トランジスタ、42はシグナルジェネレータであり2気
筒エンジンEを制御するエンジン制御ユニット(EC
U)100内に設けられている。なお、点火プラグ2、
3は、点火コイル1の二次コイル11の正極性および負
極性の二次電圧端子にそれぞれ接続されており、Vは車
載電源、43、44は逆流防止用ダイオードである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 3 shows an embodiment of a misfire detection device for a gasoline engine of the present invention, which comprises a bipolar DLI type ignition device 10 mounted on a two-cylinder engine, a misfire detection circuit 20, and sensors 50, 50a. In the ignition device 10, 1
Is an ignition coil, 2 and 3 are ignition plugs of the number of cylinders, 41 is a transistor of a switching element for connecting and disconnecting the primary current of the ignition coil 1, 42 is a signal generator, and an engine control unit (EC) for controlling the two-cylinder engine E
U) It is provided in 100. The spark plug 2,
3 is connected to the positive and negative secondary voltage terminals of the secondary coil 11 of the ignition coil 1, V is an in-vehicle power supply, and 43 and 44 are backflow prevention diodes.

【0022】各点火プラグ2、3の電極間の電圧を検出
するためのセンサ50、50aは、点火コイル1の二次
コイル11と各点火プラグ2、3とをそれぞれ接続する
プラグコードの絶縁被覆を誘電体として、プラグコード
の中心の導体に対応して設けられた導体との間の静電容
量により形成された高電圧側コンデンサ51、51a
と、高電圧側コンデンサ51、51aと直列接続されて
点火プラグ2、3の電極間の電圧を分圧するための分圧
器を形成するための低電圧側コンデンサ52、52aと
からなり、低電圧側コンデンサ52、52aの放電用に
低電圧側コンデンサ52、52aに並列に抵抗器53、
53aが接続されている。
The sensors 50 and 50a for detecting the voltage between the electrodes of the spark plugs 2 and 3 are insulation coatings of plug cords that connect the secondary coil 11 of the ignition coil 1 and the spark plugs 2 and 3, respectively. As a dielectric, the high-voltage side capacitors 51, 51a formed by the capacitance between the conductor and the conductor provided at the center of the plug cord.
And low-voltage side capacitors 52, 52a connected in series with the high-voltage side capacitors 51, 51a to form a voltage divider for dividing the voltage between the electrodes of the ignition plugs 2, 3. A resistor 53 in parallel with the low-voltage side capacitors 52, 52a for discharging the capacitors 52, 52a,
53a is connected.

【0023】ここで、高電圧側コンデンサ51、51a
は、その静電容量が例えば1pFのものであり、低電圧
側コンデンサ52、52aは、その静電容量が3000
pFとなっており、これらの高電圧側コンデンサ51、
51aと低電圧側コンデンサ52、52aからなる分圧
器により、点火プラグ2、3の電極間電圧が1/300
0に分圧され、最高3万ボルトの高電圧が、10ボルト
オーダーに変換される。また、抵抗器53、53aは、
次の火花放電開始までに低電圧側コンデンサ52、52
aを放電するために設けられており、例えば、放電時定
数を6mS(ミリ秒)に設定するために、2Mオームの
抵抗値に設定されている。
Here, the high voltage side capacitors 51, 51a
Has a capacitance of, for example, 1 pF, and the low-voltage side capacitors 52 and 52a have a capacitance of 3000.
pF, these high voltage side capacitors 51,
The voltage divider composed of 51a and the low-voltage side capacitors 52 and 52a reduces the inter-electrode voltage of the spark plugs 2 and 3 to 1/300.
Divided to zero, high voltages up to 30,000 volts are converted to the 10 volt order. The resistors 53 and 53a are
Before the start of the next spark discharge, the low-voltage side capacitors 52, 52
It is provided to discharge a, and is set to a resistance value of 2 M ohms, for example, to set the discharge time constant to 6 mS (millisecond).

【0024】次に失火検出回路20の第1実施例を図4
に基づいて説明する。失火検出回路20は、点火用火花
放電の終了後に、各点火プラグ2、3の電極間の電圧を
検出して、その減衰時間を検出することによって、減衰
時間が長い場合を失火として検出し、短い場合に着火の
判別を行うとともに、失火時であっても減衰時間が短く
なる失火時の瞬時ブレークダウンが生じた場合にも、失
火を検出することができるようにするために、点火用火
花放電の終了後の所定のタイミングで各点火プラグ2、
3の電極間電圧を検出し、その電圧値が所定値以上の場
合を失火として検出する。
Next, a first embodiment of the misfire detection circuit 20 is shown in FIG.
It will be described based on. The misfire detection circuit 20 detects the voltage between the electrodes of each of the spark plugs 2 and 3 after the spark discharge for ignition is detected, and detects the decay time thereof, thereby detecting a case where the decay time is long as a misfire. Ignition is determined when the ignition is short, and sparks for ignition are added so that the misfire can be detected even when a momentary breakdown occurs when the misfire shortens the decay time even when the misfire occurs. Each spark plug 2 at a predetermined timing after the end of discharge,
The inter-electrode voltage of 3 is detected, and when the voltage value is equal to or higher than a predetermined value, it is detected as misfire.

【0025】特に、ここでは、点火用火花放電の終了後
の電極間の電圧値による失火の判別を容易にするため
に、シグナルジェネレータ41の点火タイミング信号に
応じて行われる点火プラグ2の点火用火花放電と次の点
火用火花放電との間に、点火コイル1において点火プラ
グ3に対して点火用火花放電を生じる際に同時に生じる
点火プラグ2に対する非点火用火花放電を利用して、こ
の非点火用火花放電の終了後に点火プラグ2の電極間電
圧を検出するようにしている。同様に、点火プラグ3に
対しても、点火用火花放電と次の点火用火花放電との間
に、点火プラグ2に対して点火用火花放電を生じる際に
同時に生じる点火プラグ3に対する非点火用火花放電を
利用して、この非点火用火花放電の終了後に点火プラグ
3の電極間電圧を検出するようにしている。
In particular, here, in order to facilitate discrimination of misfire based on the voltage value between the electrodes after completion of ignition spark discharge, ignition of the ignition plug 2 performed in response to an ignition timing signal of the signal generator 41. By using the non-ignition spark discharge for the spark plug 2 that occurs at the same time when the spark discharge for the ignition plug 3 is generated in the ignition coil 1 between the spark discharge and the spark discharge for the next ignition, this non-ignition spark discharge is used. The voltage between the electrodes of the spark plug 2 is detected after the end of the spark discharge for ignition. Similarly, for the spark plug 3, for non-ignition of the spark plug 3 that occurs at the same time when spark spark discharge for the spark plug 2 occurs between the spark spark discharge for ignition and the spark discharge for the next ignition. The spark discharge is used to detect the inter-electrode voltage of the spark plug 3 after the end of the non-ignition spark discharge.

【0026】そのために、失火検出回路20は、各セン
サ50、50aの出力信号にそれぞれ対応したゼロリセ
ット回路21、21aと、電圧検出回路22、22a
と、ピークホールド回路23、23aと、基準電圧回路
24、24aと、比較回路25、25aとから構成され
る。
Therefore, the misfire detection circuit 20 includes zero reset circuits 21 and 21a corresponding to the output signals of the sensors 50 and 50a, and voltage detection circuits 22 and 22a.
And peak hold circuits 23 and 23a, reference voltage circuits 24 and 24a, and comparison circuits 25 and 25a.

【0027】ゼロリセット回路21、21aは、エンジ
ン制御ユニット(ECU)100のタイミング信号に応
じて、各点火プラグ2、3に対する非点火用火花放電の
ための電圧印加の直前に、各センサ50、50aの低電
圧側コンデンサ52、52aを放電させて、センサ5
0、50aの出力電圧をそれぞれ零電位に設定する。
The zero reset circuits 21 and 21a respond to the timing signal of the engine control unit (ECU) 100, immediately before the voltage application for non-ignition spark discharge to the respective spark plugs 2 and 3, and to the respective sensors 50, The low voltage side capacitors 52, 52a of 50a are discharged, and the sensor 5
The output voltages of 0 and 50a are set to zero potential.

【0028】電圧検出回路22、22aは、ゼロリセッ
ト回路21、21aを介して伝送される各センサ50、
50aの出力電圧を処理可能な電圧値に増幅するオペア
ンプ等の増幅回路からなり、各センサ50、50aの出
力電圧値を検出する。但し、点火コイル1の二次コイル
11の負極性側に接続された点火プラグ3の電極間電圧
を検出するためのセンサ50aでは、検出される電圧が
負極性となるため、センサ50a側の電圧検出回路22
aの入力側には、信号の極性を反転させるための反転回
路(図示なし)が設けられている。
The voltage detection circuits 22 and 22a are connected to the respective sensors 50 which are transmitted through the zero reset circuits 21 and 21a.
It is composed of an amplifier circuit such as an operational amplifier for amplifying the output voltage of 50a to a processable voltage value, and detects the output voltage value of each sensor 50, 50a. However, in the sensor 50a for detecting the inter-electrode voltage of the spark plug 3 connected to the negative polarity side of the secondary coil 11 of the ignition coil 1, since the detected voltage has a negative polarity, the voltage on the sensor 50a side is reduced. Detection circuit 22
An inverting circuit (not shown) for inverting the polarity of the signal is provided on the input side of a.

【0029】ピークホールド回路23、23aは、各点
火プラグ2、3の点火用火花放電が終了した後に、シグ
ナルジェネレータ41のタイミング信号に応じて、電圧
検出回路22、22aの出力電圧値のピーク電圧をホー
ルドする。
The peak hold circuits 23 and 23a are configured to output the peak voltage of the output voltage value of the voltage detection circuits 22 and 22a in accordance with the timing signal of the signal generator 41 after the spark discharge for ignition of each of the spark plugs 2 and 3 is completed. Hold.

【0030】基準電圧回路24、24aは、従来より行
われている失火検出のために、ピークホールド回路2
3、23aでホールドされたピーク電圧値に基づいて、
点火用火花放電終了後の電極間電圧の減衰時間を検出す
るための可変基準電圧を設定するとともに、各点火プラ
グ2、3に対して、点火用火花放電と次の点火用火花放
電との間の非点火用火花放電用の電圧印加により発生す
る非点火用火花放電の終了後の電極間電圧値を比較する
ための基準となる固定基準値を有しており、この固定基
準値は、可変基準電圧の最低の限界値と兼用されてい
る。従って、可変基準電圧と固定基準値とのいずれか高
い値が基準電圧回路24、24aにおける基準電圧とな
る。
The reference voltage circuits 24 and 24a are provided with a peak hold circuit 2 for detecting a misfire which has been conventionally performed.
Based on the peak voltage value held at 3, 23a,
A variable reference voltage for detecting the decay time of the inter-electrode voltage after the end of the spark discharge for ignition is set, and the spark spark discharge for one ignition and the spark discharge for the next ignition are set for each spark plug 2, 3. Has a fixed reference value that serves as a reference for comparing the inter-electrode voltage value after completion of the non-ignition spark discharge generated by applying the voltage for non-ignition spark discharge, and this fixed reference value is variable. It is also used as the lowest limit value of the reference voltage. Therefore, the higher value of the variable reference voltage and the fixed reference value becomes the reference voltage in the reference voltage circuits 24 and 24a.

【0031】比較回路25、25aは、各点火プラグ
2、3における点火用火花放電終了後と非点火用火花放
電終了後に、センサ50、50aの出力としての電圧検
出回路22、22aの出力電圧を基準電圧回路24、2
4aの基準電圧とそれぞれ比較し、電圧検出回路22、
22aの出力電圧が基準電圧より高いときにハイレベル
の信号を送出し、低いときにローレベルの信号を送出す
る。この結果、点火用火花放電終了後には、着火の場合
には、電圧検出回路22、22aの出力電圧の減衰が速
いため、ハイレベルの継続時間が短くなり、瞬時ブレー
クダウンを除く失火の場合には、電圧検出回路22、2
2aの出力電圧の減衰が遅いため、ハイレベルの継続時
間が長くなる。
The comparison circuits 25 and 25a output the output voltages of the voltage detection circuits 22 and 22a as the outputs of the sensors 50 and 50a after the ignition spark discharge and the non-ignition spark discharge in the respective spark plugs 2 and 3 are completed. Reference voltage circuit 24, 2
4a, the voltage detection circuit 22,
When the output voltage of 22a is higher than the reference voltage, a high level signal is sent out, and when it is low, a low level signal is sent out. As a result, after the spark discharge for ignition, in the case of ignition, the output voltage of the voltage detection circuits 22 and 22a decays rapidly, so that the high-level duration becomes short, and in the case of misfire other than instantaneous breakdown, Is the voltage detection circuit 22, 2
Since the decay of the output voltage of 2a is slow, the high-level duration becomes long.

【0032】また、非点火用火花放電終了後には、着火
の場合には、零電位設定されるときの電極間電圧が低い
ため、その後のセンサ50、50aの出力電圧に応じて
電圧検出回路22、22aの出力電圧が高くなり、その
結果、比較回路25、25aでは電圧検出回路22、2
2aの出力電圧が固定基準値より高い時間が長くなる。
これに対して、失火の場合には、零電位設定されるとき
の電極間電圧が高いため、その後のセンサ50、50a
の出力電圧に対して電圧検出回路22、22aの出力電
圧が低くなり、その結果、比較回路25、25aでは電
圧検出回路22、22aの出力電圧が固定基準値より高
い時間が短く、あるいは電圧検出回路22、22aの出
力電圧が固定基準値より低くなる。
After the non-ignition spark discharge is completed, in the case of ignition, the voltage between the electrodes when the zero potential is set is low, so that the voltage detection circuit 22 according to the output voltage of the sensors 50 and 50a thereafter. , 22a becomes high, and as a result, in the comparison circuits 25, 25a, the voltage detection circuits 22, 2,
It takes longer for the output voltage of 2a to be higher than the fixed reference value.
On the other hand, in the case of misfire, the inter-electrode voltage when the zero potential is set is high, so that the subsequent sensors 50, 50a
Output voltage of the voltage detection circuits 22 and 22a becomes lower than the output voltage of the voltage detection circuit, and as a result, in the comparison circuits 25 and 25a, the time when the output voltage of the voltage detection circuits 22 and 22a is higher than the fixed reference value is short, or The output voltage of the circuits 22 and 22a becomes lower than the fixed reference value.

【0033】エンジン制御ユニット(ECU)100で
は、失火検出回路20の各比較回路25、25aからの
出力信号のハイレベル信号のタイミングから、各気筒に
おいて失火したか否かを判別して、例えば、エンジンコ
ンピュータにメモリしたり、ランプ等の点灯によって運
転者にその旨を知らせる。
In the engine control unit (ECU) 100, it is judged whether or not there is a misfire in each cylinder from the timing of the high level signals of the output signals from the respective comparison circuits 25 and 25a of the misfire detection circuit 20, and, for example, The driver is informed of this by storing it in the engine computer or by lighting a lamp or the like.

【0034】次に、以上の構成からなる本実施例の失火
検出装置の作用を二気筒エンジンの作動と合わせて、図
5を参考にして説明する。シグナルジェネレータ42の
点火タイミング信号によりトランジスタ41がオン、オ
フすると、点火コイル1の一次回路には、パルス電流が
流れる。このパルス電流の断続により、点火コイル1の
二次回路11には、二次電圧が生じ、点火プラグ2で
は、一次回路のパルス電流の終了時点で発生した高電圧
により点火用火花放電が開始し、続いて誘導放電が起こ
り、点火コイル1の電気エネルギーの低減とともに終了
する。この点火プラグ2の点火用火花放電が生じると
き、点火プラグ3では、非点火用火花放電が生じる。同
様に、点火プラグ3に対して点火用火花放電が生じると
き、点火プラグ2では、非点火用火花放電が生じる。
Next, the operation of the misfire detection device of the present embodiment having the above construction will be described together with the operation of the two-cylinder engine with reference to FIG. When the transistor 41 is turned on and off by the ignition timing signal of the signal generator 42, a pulse current flows in the primary circuit of the ignition coil 1. Due to this intermittent pulse current, a secondary voltage is generated in the secondary circuit 11 of the ignition coil 1, and the spark plug 2 starts spark discharge for ignition due to the high voltage generated at the end of the pulse current of the primary circuit. Then, inductive discharge occurs and ends with the reduction of the electric energy of the ignition coil 1. When the ignition spark discharge of the ignition plug 2 occurs, the non-ignition spark discharge occurs in the ignition plug 3. Similarly, when spark discharge for ignition is generated in the spark plug 3, spark discharge for non-ignition is generated in the spark plug 2.

【0035】失火検出回路20では、各点火プラグ2、
3への点火タイミング信号に対応して、センサ50、5
0aの検出電圧が火花放電終了後にピークホールドされ
た後に、可変基準電圧がそれに基づいて決定され、セン
サ50、50aの出力電圧が可変基準電圧と比較され
て、センサ50、50aの出力電圧が可変基準電圧より
高い間は、ハイレベルの出力信号が送出される。従っ
て、上記の減衰時間は、このハイレベルの出力信号をエ
ンジン制御ユニット(ECU)100において計時する
ことにより検出することができ、この減衰時間により失
火検出をすることができる。
In the misfire detection circuit 20, each spark plug 2,
Sensors 50, 5 in response to the ignition timing signal to
After the detection voltage of 0a is peak-held after the spark discharge is completed, the variable reference voltage is determined based on it, and the output voltage of the sensor 50, 50a is compared with the variable reference voltage to change the output voltage of the sensor 50, 50a. While the voltage is higher than the reference voltage, a high level output signal is sent. Therefore, the decay time can be detected by measuring the high level output signal in the engine control unit (ECU) 100, and the misfire can be detected by the decay time.

【0036】一方、点火プラグ2の点火用火花放電が終
了した後、次の点火用火花放電が行われるまでの間に、
点火プラグ3への点火用火花放電用の電圧印加のタイミ
ングで、非点火用火花放電用の電圧が点火プラグ2に印
加され、この電圧印加の直前に、失火検出回路20で
は、ゼロリセット回路21によりセンサ50の出力が零
電位に設定される。このとき、点火プラグ2の電極間電
圧は、失火の場合には高く、着火の場合には低くなって
おり、非点火用火花放電終了後には、電圧検出回路22
に検出されるセンサ50の出力は、着火時には高くな
り、非点火用火花放電終了後には電極間にイオンがほと
んど存在しないため、減衰時間が長くなるが、失火の場
合には、瞬時ブレークダウンを生じた場合も含めて低く
なり、それにより減衰時間が短くなる。点火プラグ3に
ついても、同様の結果が得られる。
On the other hand, after the spark discharge for ignition of the spark plug 2 is completed and before the next spark discharge for ignition is performed,
A voltage for non-ignition spark discharge is applied to the spark plug 2 at the timing of applying a voltage for spark spark discharge to the spark plug 3, and immediately before the voltage application, the zero reset circuit 21 in the misfire detection circuit 20. Thus, the output of the sensor 50 is set to zero potential. At this time, the voltage between the electrodes of the ignition plug 2 is high in the case of misfire and low in the case of ignition, and after the end of non-ignition spark discharge, the voltage detection circuit 22
The output of the sensor 50 detected at the time of ignition becomes high at the time of ignition, and after the end of the spark discharge for non-ignition, there are almost no ions between the electrodes, so the decay time becomes longer, but in the case of misfire, an instantaneous breakdown occurs. It will be low, including when it occurs, which will reduce the decay time. Similar results are obtained with the spark plug 3.

【0037】従って、比較回路25、25aの出力信号
は、着火の場合には、ハイレベルの時間が長くなり、失
火の場合には、瞬時ブレークダウンを生じた場合も含め
てハイレベルの時間が短くなる。
Therefore, the output signals of the comparison circuits 25 and 25a have a high-level time in the case of ignition and a high-level time in the case of misfire, including the case of instantaneous breakdown. It gets shorter.

【0038】エンジン制御ユニット(ECU)100で
は、点火用火花放電終了後か非点火用火花放電終了後か
のタイミングに応じて、比較回路25、25aの出力信
号に基づいて判別を逆転させることにより、2種類の失
火検出を行うことができる。
In the engine control unit (ECU) 100, the determination is reversed based on the output signals of the comparison circuits 25 and 25a depending on the timing of the end of the spark discharge for ignition or the end of the spark discharge for non-ignition. Two types of misfire detection can be performed.

【0039】次に本発明によるガソリン機関の失火検出
装置の第2実施例の失火検出回路20Aを図6に基づい
て説明する。この実施例では、火花放電終了後から次の
点火用火花放電まで間に、点火コイル1によって点火プ
ラグ2、3に点火用高電圧と同極性の高電圧が印加され
る。この高電圧の印加によって非点火用火花放電が発生
し、この火花放電開始直後の点火プラグ2、3の各電極
間電圧は、電圧印加の直前の各電極間電圧に関係なくほ
ぼ一定である。これにより、失火検出回路20Aは、各
センサ50、50aの出力電圧を検出する電圧検出回路
22、22aのみを設け、エンジン制御ユニット(EC
U)100において、その出力信号を以下のとおり処理
する。
Next, the misfire detection circuit 20A of the second embodiment of the misfire detection device for a gasoline engine according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a high voltage having the same polarity as the high voltage for ignition is applied to the spark plugs 2 and 3 by the ignition coil 1 between the end of the spark discharge and the next spark discharge for ignition. The non-ignition spark discharge is generated by the application of this high voltage, and the voltage between the electrodes of the spark plugs 2, 3 immediately after the start of the spark discharge is substantially constant regardless of the voltage between the electrodes immediately before the voltage application. As a result, the misfire detection circuit 20A is provided with only the voltage detection circuits 22 and 22a that detect the output voltages of the sensors 50 and 50a, and the engine control unit (EC
U) At 100, process the output signal as follows.

【0040】すなわち、エンジン制御ユニット(EC
U)100では、非点火用火花放電のための電圧印加の
直前に検出した各センサ50、50aの出力電圧と、そ
の非点火用火花放電の開始直後に検出した各センサ5
0、50aの出力電圧との電圧差から、火花放電間の電
極間電圧を検出して、その値が所定電圧以上の場合を失
火と判別し、所定電圧に満たない場合を着火と判別す
る。
That is, the engine control unit (EC
U) 100, the output voltage of each sensor 50, 50a detected immediately before the voltage application for non-ignition spark discharge and each sensor 5 detected immediately after the start of the non-ignition spark discharge.
The inter-electrode voltage between the spark discharges is detected from the voltage difference with the output voltage of 0, 50a, and when the value is equal to or higher than a predetermined voltage, it is determined as misfire, and when it is less than the predetermined voltage, it is determined as ignition.

【0041】このように、この実施例では、失火検出回
路20Aは、非点火用火花放電のための電圧印加の直前
の各センサ50、50aの出力電圧と、電圧印加に伴う
非点火用火花放電開始直後の各センサ50、50aの出
力電圧との電圧差を検出するため、点火コイル1の二次
回路11の高電圧ケーブルとの間の静電容量を検出する
ために、その零電位が不安定になる各センサ50、50
aが用いられていても、センサ50、50aの電位の絶
対値に関係なく現れる非点火用火花放電前後の電圧差か
ら失火を検出することができるため、失火を確実に検出
することができる。以上のとおり、本発明によれば、瞬
時ブレークダウンを生じた失火の場合においても、確実
に失火を検出することができる。
As described above, in this embodiment, the misfire detection circuit 20A uses the output voltage of each sensor 50, 50a immediately before the voltage application for non-ignition spark discharge and the non-ignition spark discharge accompanying the voltage application. Since the voltage difference between the output voltage of each sensor 50, 50a immediately after the start is detected, and the capacitance between the high voltage cable of the secondary circuit 11 of the ignition coil 1 is detected, the zero potential is not detected. Each sensor 50, 50 that becomes stable
Even if a is used, the misfire can be detected from the voltage difference before and after the non-ignition spark discharge that appears regardless of the absolute values of the potentials of the sensors 50 and 50a, so that the misfire can be reliably detected. As described above, according to the present invention, even in the case of a misfire that causes an instantaneous breakdown, the misfire can be reliably detected.

【0042】上記の実施例では、点火プラグ2、3の電
極間電圧を、コンデンサによる分圧器によるセンサを用
いて検出するものを示したが、絶縁性に優れた抵抗器に
よる分圧回路を形成したセンサを用いてもよい。
In the above embodiment, the voltage between the electrodes of the spark plugs 2 and 3 is detected by using the sensor of the voltage divider of the capacitor. However, the voltage dividing circuit of the resistor having excellent insulation is formed. The sensor may be used.

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

【図1】本発明の失火検出装置の原理を説明するための
回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the principle of a misfire detection device of the present invention.

【図2】図1の回路図における電極間電圧を示す特性図
である。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing an inter-electrode voltage in the circuit diagram of FIG.

【図3】本発明の失火検出装置が適用された点火装置を
示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an ignition device to which the misfire detection device of the present invention is applied.

【図4】本発明の失火検出回路の第1実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of the misfire detection circuit of the present invention.

【図5】本発明の失火検出回路の第1実施例の作用を説
明するための波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram for explaining the operation of the first embodiment of the misfire detection circuit of the present invention.

【図6】本発明の失火検出回路の第2実施例を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the misfire detection circuit of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 点火コイル 11 二次コイル(二次回路) 2、3 点火プラグ 10 点火装置(放電電圧印加手段) 20 失火検出回路(失火検出装置) 21、21a ゼロリセット回路(零電位設定手段) 22、22a 電圧検出回路 25、25a 比較回路(比較手段) 43、44 逆流防止用ダイオード(逆流防止手段) 51、51a 高電圧側コンデンサ、 52、52a 低電圧側コンデンサ、 53、53a 抵抗器 100 エンジン制御ユニット(失火判定手段、第2の
失火判定手段、電圧差検出手段)
1 Ignition coil 11 Secondary coil (secondary circuit) 2, 3 Spark plug 10 Ignition device (discharge voltage application means) 20 Misfire detection circuit (misfire detection device) 21, 21a Zero reset circuit (zero potential setting means) 22, 22a Voltage detection circuit 25, 25a Comparison circuit (comparison means) 43, 44 Backflow prevention diode (backflow prevention means) 51, 51a High voltage side capacitor, 52, 52a Low voltage side capacitor, 53, 53a Resistor 100 Engine control unit ( Misfire determination means, second misfire determination means, voltage difference detection means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次電流の断続によって火花放電用の高
電圧を生じる点火コイルの二次回路に点火プラグを接続
し前記点火コイルと前記点火プラグとの間に逆流防止手
段を設けた点火装置に、前記点火プラグの放電電極間の
電圧を検出する電圧検出手段を設け、検出された電圧に
基づいてガソリン機関の失火状態を検出するガソリン機
関の失火検出装置において、 点火用火花放電終了後から次の点火用火花放電まで間に
前記点火プラグの浮遊容量に充電される放電電極間の電
圧を抽出し、この抽出された前記放電電極間の電圧が所
定値より高いときに失火と判定する失火判定手段を具備
することを特徴とするガソリン機関の失火検出装置。
1. An ignition device comprising a spark plug connected to a secondary circuit of an ignition coil for generating a high voltage for spark discharge due to an interruption of a primary current, and a backflow preventing means provided between the ignition coil and the ignition plug. , A gasoline engine misfire detection device for detecting a voltage between the discharge electrodes of the spark plug and detecting a misfire state of the gasoline engine on the basis of the detected voltage. The voltage between the discharge electrodes that is charged in the floating capacitance of the spark plug is extracted before the spark discharge for ignition, and a misfire determination is made when the extracted voltage between the discharge electrodes is higher than a predetermined value. A misfire detection device for a gasoline engine, which is provided with a means.
【請求項2】 前記失火判定手段は、点火用火花放電終
了後から次の点火用火花放電まで間に前記点火プラグに
高電圧を印加して非点火用火花放電を発生させる放電電
圧印加手段と、この放電電圧印加手段による電圧印加直
前の前記電圧検出手段の検出電圧と電圧印加による火花
放電開始直後の前記電圧検出手段の検出電圧との差を検
出する電圧差検出手段とを備え、この電圧差検出手段に
検出される電圧差に基づいて失火を検出することを特徴
とする請求項1記載のガソリン機関の失火検出装置。
2. A discharge voltage applying means for applying a high voltage to the spark plug to generate a non-ignition spark discharge between the end of the spark discharge for ignition and the spark discharge for the next ignition. A voltage difference detection means for detecting a difference between the detection voltage of the voltage detection means immediately before the voltage application by the discharge voltage application means and the detection voltage of the voltage detection means immediately after the start of the spark discharge by the voltage application, The misfire detecting device for a gasoline engine according to claim 1, wherein the misfire is detected based on the voltage difference detected by the difference detecting means.
【請求項3】 前記電圧検出手段は、前記点火コイルの
高電圧を前記点火プラグに伝える高電圧ケーブルの絶縁
被覆を誘電体とする高電圧側コンデンサとこの高電圧側
コンデンサと直列接続された低電圧側コンデンサからな
る分圧器と、前記低電圧側コンデンサを所定の時定数で
放電する抵抗器とからなり、前記失火判定手段は、点火
用火花放電終了後から次の点火用火花放電までの間に前
記点火プラグに高電圧を印加して非点火用火花放電を発
生させる放電電圧印加手段と、この放電電圧印加手段に
よる電圧印加直前に前記低電圧側コンデンサの電荷を放
電させる零電位設定手段と、前記放電電圧印加手段によ
る火花放電開始後の前記分圧器の出力電圧が固定値より
高い否かを比較する比較手段とからなり、前記失火判定
手段は、前記放電電圧印加手段による火花放電開始後の
前記分圧器の出力電圧の前記固定値以上の継続時間が一
定時間より短い場合に失火と判定することを特徴とする
請求項1記載のガソリン機関の失火検出装置。
3. The high voltage side capacitor having a dielectric as an insulating coating of a high voltage cable for transmitting the high voltage of the ignition coil to the spark plug, and the low voltage connected in series with the high voltage side capacitor. A voltage divider composed of a voltage side capacitor, and a resistor for discharging the low voltage side capacitor with a predetermined time constant, the misfire determination means, from after the end of the spark discharge for ignition until the next spark discharge for ignition. Discharge voltage applying means for applying a high voltage to the spark plug to generate non-ignition spark discharge, and zero potential setting means for discharging the electric charge of the low voltage side capacitor immediately before the voltage is applied by the discharge voltage applying means. Comparing means for comparing whether or not the output voltage of the voltage divider after the spark discharge is started by the discharge voltage applying means is higher than a fixed value, and the misfire determining means is the discharge voltage The misfire detection device for a gasoline engine according to claim 1, wherein a misfire is determined when a duration of the output voltage of the voltage divider which is equal to or more than the fixed value after the spark discharge by the pressure applying means is shorter than a predetermined time. .
【請求項4】 前記比較手段は、前記点火用火花放電終
了直後の前記電圧検出手段の検出電圧が所定値より高い
か否かを比較するとともに、前記失火判定手段は、前記
点火用火花放電終了直後の前記電圧検出手段の検出電圧
が前記所定値より高い時間が所定時間以上の場合に失火
と判定する第2の失火判定手段を具備することを特徴と
する請求項3記載のガソリン機関の失火検出装置。
4. The comparing means compares whether or not the detected voltage of the voltage detecting means immediately after the end of the spark discharge for ignition is higher than a predetermined value, and the misfire determining means determines the end of the spark discharge for ignition. 4. The misfire of a gasoline engine according to claim 3, further comprising a second misfire determination means for determining a misfire when a voltage detected by the voltage detection means immediately after that is higher than the predetermined value for a predetermined time or longer. Detection device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100475912B1 (en) * 2001-12-13 2005-03-10 현대자동차주식회사 a device of the method for error detecting of ignition system

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