JPH0719152A - Misfire detecting device for gasoline engine - Google Patents

Misfire detecting device for gasoline engine

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Publication number
JPH0719152A
JPH0719152A JP14773493A JP14773493A JPH0719152A JP H0719152 A JPH0719152 A JP H0719152A JP 14773493 A JP14773493 A JP 14773493A JP 14773493 A JP14773493 A JP 14773493A JP H0719152 A JPH0719152 A JP H0719152A
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JP
Japan
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voltage
misfire
reference value
spark discharge
ignition
Prior art date
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Application number
JP14773493A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Miyata
繁 宮田
Teruyuki Hibino
晃之 日比野
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a misfire detecting device capable of detecting misfire with excellent sensitivity in an ignition device with negative voltage applied to the center electrode of a spark plug. CONSTITUTION:During a fixed period immediately after the generation of spark discharge voltage, sensor output is held by a sample holding circuit 25, and the half of it is made the reference auxiliary value. The peak voltage after the termination of spark discharge is held by a peak holding circuit 2, and the three quarters of it is made the first reference value. The reference auxiliary value is added to the first reference value to obtain the second reference value, and a comparing circuit 28 outputs a high level during the time of the sensor output being larger than the second reference value. A misfire judging part 29 judges misfire in the case of the continuous time of the high level being long and judges ignition in the case of being short. Since the reference auxiliary value determined by the specifications of an ignition system is added to the first reference value to obtain the second reference value, the difference of the continuous time of the high level between the ignition time and the misfire time can be made large so as to enable the positive detection of misfire.

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浮遊静電容量に
充電される電荷の電圧の変化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 relates to a misfire detection device for a gasoline engine, which detects the presence or absence of a misfire in a gasoline engine based on a change in the voltage of the electric charge charged in the floating capacitance of the spark plug after the spark discharge is completed. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】ガソリン機関では、点火コイルの二次回
路には、火花放電終了後にも起電力が生じ、点火プラグ
の浮遊静電容量には、その起電力に応じた電圧が充電さ
れる。ここで、点火プラグの電極間のイオン密度は、ガ
ソリン機関における着火あるいは失火に応じて異なる。
この結果、火花放電終了後に点火プラグに生じる電圧の
減衰特性は、点火プラグの電極間のイオン密度に依存
し、着火の有無応じて異なる変化を示す。このため、火
花放電終了後の点火プラグの電圧の変化を検出して、そ
の電圧の減衰特性に基づいて失火の有無を検出するもの
がある。この点火プラグの電圧の減衰特性に基づく従来
の失火検出装置では、電圧の減衰特性を検出する方法と
して、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センサの電圧信号として得
て、火花放電終了後のセンサのピーク電圧情報を記憶保
持(ホールド)し、その後の電圧が、記憶保持されたピ
ーク電圧に基づいて所定の割合(例えば1/3)で決め
られた基準値に低下するまでの時間に基づいて失火検出
の判別が行われる。
2. Description of the Related Art In a gasoline engine, an electromotive force is generated in a secondary circuit of an ignition coil even after completion of spark discharge, and a floating capacitance of a spark plug is charged with a voltage corresponding to the electromotive force. Here, the ion density between the electrodes of the spark plug differs depending on ignition or misfire in the gasoline engine.
As a result, the attenuation characteristic of the voltage generated in the spark plug after the completion of the spark discharge depends on the ion density between the electrodes of the spark plug and changes differently depending on the presence or absence of ignition. Therefore, there is one that detects a change in the voltage of the spark plug after completion of the spark discharge and detects the presence or absence of a misfire based on the attenuation characteristic of the voltage. In the conventional misfire detection device based on the voltage decay characteristic of this spark plug, as a method of detecting the voltage decay characteristic, the insulation coating of each plug cord that connects the distributor and each spark plug is used as a dielectric, and each plug is The voltage between the electrodes of the spark plug is obtained as the voltage signal of the sensor by the electrostatic capacity between the conductor provided at the center of the cord and the peak voltage information of the sensor after the spark discharge is stored and retained. (Hold), and then the misfire detection is determined based on the time until the voltage drops to a reference value determined at a predetermined rate (for example, 1/3) based on the stored and held peak voltage. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、点火プラグの
中心電極に負電圧を印加する点火装置においては、着火
時に点火プラグの電極間に生じるイオンが少ないため、
電極間の等価抵抗値が高く、正常着火時と失火時の電圧
の減衰時間の差が小さいため、失火検出の感度が低くな
る。従って、点火プラグの中心電極に負電圧を印加する
点火装置においては、電圧の減衰特性から失火の判定を
行うものでは、失火の検知率を大幅に向上させることが
困難であるという問題がある。
However, in an igniter in which a negative voltage is applied to the center electrode of the spark plug, the number of ions generated between the electrodes of the spark plug during ignition is small.
Since the equivalent resistance value between the electrodes is high and the difference in the voltage decay time between normal ignition and misfire is small, the sensitivity of misfire detection becomes low. Therefore, in an ignition device that applies a negative voltage to the center electrode of the spark plug, it is difficult to significantly improve the misfire detection rate with a device that determines misfire based on the voltage attenuation characteristic.

【0004】本発明は、ガソリン機関の失火検出装置に
おいて、点火プラグの中心電極に負電圧が印加される点
火装置においても、確実に失火を正しく検知でき、失火
の検知率の向上を破格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。
According to the present invention, in a misfire detecting device for a gasoline engine, even in an igniter in which a negative voltage is applied to the center electrode of a spark plug, misfire can be surely detected correctly, and an improvement in the misfire detection rate can be achieved. An object of the present invention is to provide a misfire detection device for a gasoline engine that can be used.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、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、この検出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、前記点
火プラグにおける火花放電終了後の前記検出電圧のピー
ク電圧を記憶保持するピーク電圧記憶手段と、このピー
ク電圧記憶手段に記憶された前記ピーク電圧に基づいて
前記ピーク電圧より小さい第1の基準値を設定する第1
の基準値設定手段と、前記点火プラグにおける火花放電
開始後の所定期間に前記電圧検出手段に検出される火花
放電電圧を記憶保持する火花放電電圧記憶手段と、この
火花放電電圧記憶手段に記憶された前記火花放電電圧に
基づいて前記火花放電電圧より小さい基準補助値を設定
する補助値設定手段と、前記第1の基準値と前記基準補
助値とを加算して第2の基準値を設定する第2の基準値
設定手段と、前記第2の基準値と前記検出電圧とを比較
する電圧比較手段と、この電圧比較手段の比較結果に基
づいてガソリン機関の失火検出を判別する失火判定手段
とからなる技術的手段とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an ignition device in which a spark plug is connected to a secondary circuit of an ignition coil that generates a high voltage for spark discharge by interrupting a primary current. In a misfire detection device for a gasoline engine, which is provided with a voltage detection means for detecting a voltage, and detects a misfire state of the gasoline engine based on the detected voltage, a peak voltage of the detected voltage after the spark discharge in the spark plug is stored and retained. And a first voltage value setting means for setting a first reference value smaller than the peak voltage based on the peak voltage stored in the peak voltage storage means.
Reference value setting means, spark discharge voltage storage means for storing and holding the spark discharge voltage detected by the voltage detection means in a predetermined period after the start of spark discharge in the spark plug, and the spark discharge voltage storage means. And an auxiliary value setting means for setting a reference auxiliary value smaller than the spark discharge voltage based on the spark discharge voltage, and a second reference value is set by adding the first reference value and the reference auxiliary value. Second reference value setting means, voltage comparison means for comparing the second reference value with the detected voltage, and misfire determination means for determining misfire detection of the gasoline engine based on the comparison result of the voltage comparison means. The technical means consisting of.

【0006】[0006]

【作用】本発明では、点火装置により火花放電が開始さ
れると、電圧検出手段の検出電圧は、火花放電電圧とし
て火花放電電圧記憶手段に記憶され、この火花放電電圧
より小さい基準補助値が設定される。また、火花放電が
終了すると、火花放電終了後に電圧検出手段による検出
電圧のピーク電圧がピーク電圧記憶手段に記憶され、こ
のピーク電圧より小さい第1の基準値が設定され、第1
の基準値と基準補助値とが加算されて、第2の基準値が
設定される。ここで、火花放電中に検出される電圧は、
点火装置の二次回路、点火プラグ等の点火系の仕様によ
って決まる点火プラグの火花放電電極間の火花放電にお
ける火花放電電流による電圧降下により生じる電圧であ
り、基準補助値は、この電圧に基づいて決められるた
め、第2の基準値は、第1の基準値が、電圧検出手段の
感度のばらつきに関係なく得られる基準補助値分だけか
さ上げされたことになる。
In the present invention, when the spark discharge is started by the ignition device, the detected voltage of the voltage detecting means is stored in the spark discharge voltage storage means as the spark discharge voltage, and the reference auxiliary value smaller than the spark discharge voltage is set. To be done. Further, when the spark discharge ends, the peak voltage of the voltage detected by the voltage detection means is stored in the peak voltage storage means after the spark discharge ends, and the first reference value smaller than this peak voltage is set, and the first reference value is set.
The reference value and the reference auxiliary value are added to set the second reference value. Here, the voltage detected during spark discharge is
The secondary auxiliary circuit of the ignition device, the voltage generated by the voltage drop due to the spark discharge current in the spark discharge between the spark discharge electrodes of the spark plug determined by the specifications of the ignition system such as the spark plug, and the reference auxiliary value is based on this voltage. Since the second reference value is determined, the first reference value is increased by the reference auxiliary value obtained regardless of the variation in the sensitivity of the voltage detecting means.

【0007】従って、第1の基準値および基準補助値を
適宜決めることにより、検出電圧を第2の基準値と比較
したとき、正常着火の場合には、検出電圧が第2の基準
値より小さくなるまでの減衰時間をより短くすることが
でき、失火の場合には、検出電圧が第2の基準値より小
さくなるまでの減衰時間が、着火時の場合と比べて短く
なりにくいため、着火時と失火時との減衰時間の差を大
きくすることができる。この結果、その減衰時間に基づ
いて判別を容易に行うことができる。
Therefore, by appropriately determining the first reference value and the reference auxiliary value, when the detected voltage is compared with the second reference value, in the case of normal ignition, the detected voltage is smaller than the second reference value. It is possible to shorten the decay time until it becomes less, and in the case of misfire, the decay time until the detection voltage becomes smaller than the second reference value is less likely to become shorter than that at the time of ignition. It is possible to increase the difference in the decay time between the time of fire and the time of misfire. As a result, the determination can be easily performed based on the decay time.

【0008】[0008]

【発明の効果】本発明では、電圧検出手段の減衰時間を
検出するための第2の基準値を、火花放電終了後のピー
ク電圧より設定した第1の基準値に、火花放電開始後の
所定時間の火花放電電圧より設定される基準補助値とを
加算しているため、第1の基準値を電圧検出手段の感度
に関係なく個々の点火装置における点火仕様に応じて決
まる基準補助値分だけかさ上げすることができる。従っ
て、正常着火時の検出電圧が加算基準値まで減衰する時
間を、失火時の検出電圧が加算基準値まで減衰する時間
に比較して短くすることができるため、着火時の検出電
圧の減衰時間と失火時の検出電圧の減衰時間との差を大
きくすることができる。
According to the present invention, the second reference value for detecting the decay time of the voltage detecting means is set to the first reference value set from the peak voltage after the spark discharge is completed, and the predetermined reference value after the spark discharge is started. Since the reference auxiliary value set by the spark discharge voltage of time is added, the first reference value is equal to the reference auxiliary value determined according to the ignition specification of each ignition device regardless of the sensitivity of the voltage detecting means. Can be raised. Therefore, the time it takes for the detected voltage to decay to the reference value during normal ignition can be shortened compared to the time for the detected voltage to decay to the reference value during misfire. And the decay time of the detection voltage at the time of misfire can be increased.

【0009】この結果、着火時に点火プラグの電極間に
生じるイオンが少ないために電極間の等価抵抗値が高
く、正常着火時と失火時の検出電圧の減衰時間の差が小
さくなりがちな点火プラグの中心電極に負電圧を印加す
る点火装置の場合でも、着火時と失火時の検出電圧の減
衰時間の差を確実に検出できるため、センサとしての電
圧検出手段のばらつきの影響を受けることなく、検出電
圧の減衰時間に基づいて容易に失火を検出することがで
きる。
As a result, since the number of ions generated between the electrodes of the spark plug at the time of ignition is high, the equivalent resistance value between the electrodes is high, and the difference in the decay time of the detected voltage between normal ignition and misfire tends to be small. Even in the case of an ignition device that applies a negative voltage to the center electrode of, since it is possible to reliably detect the difference in the decay time of the detected voltage at the time of ignition and misfire, without being affected by the variation of the voltage detection means as a sensor, Misfire can be easily detected based on the decay time of the detection voltage.

【0010】[0010]

【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1は、本発明のガソリン機関の失火出装置の一
実施例を示すもので、点火装置10、失火検出回路20
およびセンサ50からなる。点火装置10において、1
は点火コイル、2は配電器、3は気筒数の点火プラグ、
41は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、Vは車載電源であり、43は逆流防止
用のダイオードであり、各点火プラグ3には、点火コイ
ル1の二次回路からの高電圧が印加される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of a misfire device for a gasoline engine according to the present invention, which includes an ignition device 10 and a misfire detection circuit 20.
And a sensor 50. In the ignition device 10, 1
Is an ignition coil, 2 is a distributor, 3 is a spark plug having the number of cylinders,
41 is a transistor of a switching element, 42 is a signal generator, V is an in-vehicle power supply, 43 is a diode for preventing backflow, and a high voltage from the secondary circuit of the ignition coil 1 is applied to each spark plug 3. It

【0011】各点火プラグ3の電極間の電圧を検出する
ためのセンサ50は、配電器2と各点火プラグ3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それぞれ形成されたセンサ用コンデ
ンサ51と、各センサ用コンデンサ51と直列接続され
て点火プラグ3の電極間の電圧を分圧するための分圧回
路を形成するためのコンデンサ52と、コンデンサ52
の放電用にコンデンサ52に並列に接続されて設けられ
た抵抗器53とからなる。
The sensor 50 for detecting the voltage between the electrodes of each spark plug 3 uses the insulating coating of each plug cord connecting the distributor 2 and each spark plug 3 as a dielectric, and the center of each plug cord. A sensor capacitor 51 formed by an electrostatic capacity between the conductor and a conductor provided corresponding to the conductor, and for connecting the sensor capacitor 51 in series and dividing the voltage between the electrodes of the ignition plug 3. A capacitor 52 for forming a voltage dividing circuit, and a capacitor 52
And a resistor 53 connected in parallel with the capacitor 52 for discharging the.

【0012】ここで、各コンデンサ51は、その静電容
量が例えば1pFのものであり、コンデンサ52は、そ
の静電容量が3000pFとなっており、これらのコン
デンサ51、52からなる分圧回路により、点火プラグ
3の電極間電圧が1/3000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は、3Mオームの抵抗値を有し、これに
よってコンデンサ52の放電回路の時定数が9ms(ミ
リ秒)に設定されている。
Here, each of the capacitors 51 has an electrostatic capacity of, for example, 1 pF, and the capacitor 52 has an electrostatic capacity of 3000 pF, and the voltage dividing circuit composed of these capacitors 51 and 52 is used. The voltage between the electrodes of the spark plug 3 is divided into 1/3000, and a high voltage of up to 30,000 volts is converted to the order of 10 volts. Further, the resistor 53 has a resistance value of 3 M ohms, whereby the time constant of the discharging circuit of the capacitor 52 is set to 9 ms (millisecond).

【0013】失火検出回路20は、図2に示すとおり、
センサ50の出力の電位をシグナルジェネレータ42の
信号に応じて零電位に設定する零電位設定回路20a
と、センサ50の出力電圧の極性を反転する反転回路2
0bとを備え、ピーク電圧検出部21と、火花放電電圧
検出部24と、加算回路27と、比較回路28と、失火
判定部29からなる。
The misfire detection circuit 20, as shown in FIG.
A zero potential setting circuit 20a that sets the potential of the output of the sensor 50 to zero potential according to the signal of the signal generator 42.
And an inverting circuit 2 for inverting the polarity of the output voltage of the sensor 50.
0b, and includes a peak voltage detection unit 21, a spark discharge voltage detection unit 24, an addition circuit 27, a comparison circuit 28, and a misfire determination unit 29.

【0014】ピーク電圧検出部21は、シグナルジェネ
レータ42からの点火タイミング信号に応じてリセット
に設定されるピークホールド回路22と、ピークホール
ド回路22によりピークホールドされたピーク電圧値を
その3/4に分圧して第1の基準値とする分圧回路23
とからなる。なお、ピークホールド回路22は、例え
ば、上記の点火タイミング信号から200マイクロ秒後
にリセット動作を終え、その後のピーク値を50マイク
ロ秒の時定数でピークホールドする。火花放電電圧検出
部24は、シグナルジェネレータ42からの点火タイミ
ング信号に応じて火花放電電圧発生直後の一定期間(例
えば200マイクロ秒)、零電位設定回路20a、反転
回路20bを介して伝送されるセンサ50の出力をサン
プルホールドするサンプルホールド回路25と、サンプ
ルホールド回路25にサンプルホールドされた電圧の平
均値の1/2を基準補助値として設定する分圧回路26
とからなる。
The peak voltage detection unit 21 sets the peak hold circuit 22 set to reset in accordance with the ignition timing signal from the signal generator 42 and the peak voltage value peak-held by the peak hold circuit 22 to 3/4 thereof. Voltage dividing circuit 23 for dividing the voltage to a first reference value
Consists of. The peak hold circuit 22 ends the reset operation 200 microseconds after the ignition timing signal, and holds the peak value thereafter with a time constant of 50 microseconds. The spark discharge voltage detection unit 24 is a sensor that is transmitted through the zero potential setting circuit 20a and the inverting circuit 20b for a certain period (for example, 200 microseconds) immediately after the spark discharge voltage is generated according to the ignition timing signal from the signal generator 42. A sample and hold circuit 25 that samples and holds the output of 50, and a voltage dividing circuit 26 that sets 1/2 of the average value of the voltage sampled and held by the sample and hold circuit 25 as a reference auxiliary value.
Consists of.

【0015】加算回路27は、分圧回路23の分圧によ
り設定された第1の基準値と、シグナルジェネレータ4
2の点火タイミング信号に応じて決められた火花放電電
圧発生直後の所定の時期の火花放電電圧を分圧回路26
によりその1/2に設定された基準補助値とを加算して
第2の基準値を得る。
The addition circuit 27 includes a first reference value set by the voltage division of the voltage division circuit 23 and the signal generator 4
The voltage divider circuit 26 divides the spark discharge voltage at a predetermined time immediately after the generation of the spark discharge voltage determined according to the ignition timing signal of No. 2 above.
Then, the second reference value is obtained by adding the reference auxiliary value set to ½ thereof.

【0016】比較回路28は、反転回路20b等を介し
て伝送されるセンサ50の出力と第2基準値とを比較
し、センサ50の出力と第2基準値との比較結果に応じ
た信号を発し、センサ50の出力が、第2の基準値より
高い間には比較回路28よりハイレベルの信号が送出さ
れ、センサ50の出力が第2の基準値より低くなると、
ローレベルの信号が送出される。従って、機関におい
て、正常に着火した場合には、火花放電終了後のセンサ
50の出力の低下速度は速いため、比較回路28の出力
のハイレベルの継続時間が短くなり、失火の場合には、
センサ50の出力の低下速度が遅いため、比較回路28
の出力のハイレベルの継続時間は長くなる。
The comparison circuit 28 compares the output of the sensor 50 transmitted through the inverting circuit 20b and the like with a second reference value, and outputs a signal corresponding to the result of comparison between the output of the sensor 50 and the second reference value. When the output of the sensor 50 is higher than the second reference value, a high level signal is sent from the comparison circuit 28 while the output of the sensor 50 becomes lower than the second reference value.
A low level signal is sent. Therefore, when the engine normally ignites, the output of the sensor 50 decreases at a high speed after the spark discharge is completed. Therefore, the high-level duration of the output of the comparison circuit 28 becomes short.
Since the output speed of the sensor 50 decreases slowly, the comparison circuit 28
The high-level duration of the output of is longer.

【0017】失火判定部29は、比較回路28のハイレ
ベル信号の継続時間をマイクロコンピュータにより計測
し、その継続時間が所定時間より長い場合を失火として
判定し、所定時間より短い場合を正常着火と判定する。
The misfire determination unit 29 measures the duration of the high level signal of the comparison circuit 28 by a microcomputer, determines that the duration is longer than a predetermined time as misfire, and determines that the duration is shorter than the predetermined time as normal ignition. judge.

【0018】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、ガソリン機関の作動と合わせて、図
3を参考に説明する。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
コイルには、二次電圧が生じ、点火プラグ3では、パル
ス電流の終了時点で発生した高電圧により火花放電が開
始し、続いて誘導放電が起こり、この火花放電は、ガソ
リン機関の回転速度に応じた時間だけ持続し、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。
Next, the operation of the misfire detecting device of the present embodiment having the above construction will be explained together with the operation of the gasoline 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 coil of the ignition coil 1, and the spark plug 3 starts spark discharge due to the high voltage generated at the end of the pulse current, and then inductive discharge. This spark discharge lasts for a period of time according to the rotational speed of the gasoline engine, and ends when the electric energy of the ignition coil 1 is reduced.

【0019】火花放電終了後、点火コイル1に残存する
電気エネルギーにより、二次電圧は昇圧し始め、ガソリ
ン機関の回転速度に応じた高電圧(低速運転では2〜3
キロボルト、高速運転では5〜8キロボルト)の極大値
まで昇圧したのちに降圧する。この火花放電終了後の二
次電圧は、点火プラグ3の放電電極間の静電容量(通常
10〜20pF)に充電された電荷を示し、極大値を含
む尖形波形が通過した後の二次電圧波形は、正常に着火
した場合には、実線Aに示すとおり速やかに低下し、失
火の場合には、実線aに示すとおり、着火の場合に比べ
て緩やかに低下する。
After completion of the spark discharge, the secondary voltage starts to be boosted by the electric energy remaining in the ignition coil 1, and the high voltage (2 to 3 in low speed operation) according to the rotational speed of the gasoline engine is started.
Kilovolt, 5 to 8 kilovolts at high speed operation) is boosted to a maximum value and then stepped down. The secondary voltage after the completion of the spark discharge indicates the charge charged in the electrostatic capacitance (usually 10 to 20 pF) between the discharge electrodes of the spark plug 3, and the secondary voltage after the pointed waveform including the maximum value has passed. In the case of normal ignition, the voltage waveform decreases rapidly as indicated by the solid line A, and in the case of misfire, as indicated by the solid line a, decreases gradually compared to the case of ignition.

【0020】一方、以上のとおり変化する二次電圧に基
づいて失火を検出する失火検出回路20では、シグナル
ジェネレータ42からの点火タイミング信号に応じて、
火花放電電圧発生直前に零電位設定回路20aによりセ
ンサ50の出力電圧が零電位に設定され、その後、火花
放電電圧発生直後の所定期間にセンサ50の出力がサン
プルホールド回路25にサンプルホールドされる。この
結果、サンプルホールド回路25には、センサ50の感
度のばらつきとは関係なく点火系の仕様によって決まる
出力電圧がホールドされ、その1/2の値が基準補助値
として設定される。
On the other hand, in the misfire detection circuit 20 which detects misfire based on the secondary voltage which changes as described above, according to the ignition timing signal from the signal generator 42,
The output voltage of the sensor 50 is set to the zero potential by the zero potential setting circuit 20a immediately before the generation of the spark discharge voltage, and then the output of the sensor 50 is sampled and held by the sample hold circuit 25 in a predetermined period immediately after the generation of the spark discharge voltage. As a result, the output voltage determined by the specifications of the ignition system is held in the sample hold circuit 25 regardless of the variation in the sensitivity of the sensor 50, and a half of the output voltage is set as the reference auxiliary value.

【0021】一方、火花放電終了後には、センサ50の
出力電圧のピーク電圧がピークホールド回路21にピー
クホールドされ、破線B、破線bにそれぞれ示すとお
り、ピークホールドされた出力電圧の3/4の値が分圧
回路23によって第1の基準値として設定され、上記の
基準補助値が加算されて、一点鎖線C、一点鎖線cにそ
れぞれ示す第2の基準値が得られる。
On the other hand, after the spark discharge is completed, the peak voltage of the output voltage of the sensor 50 is peak-held by the peak-hold circuit 21, and as shown by broken lines B and b, respectively, is 3/4 of the peak-held output voltage. The value is set as the first reference value by the voltage dividing circuit 23, and the above reference auxiliary values are added to obtain the second reference values shown by the alternate long and short dash line C and the alternate long and short dash line c, respectively.

【0022】ここで、比較回路28においてセンサ50
の出力電圧が比較される第2の基準値は、火花放電終了
後のピーク電圧に基づいて設定された第1の基準値に基
準補助値が加算された値であり、基準補助値は、点火系
の仕様に応じて決まり、センサ50のばらつきに関係な
く現れる火花放電電圧の1/2であるため、ピーク電圧
に基づいて決まる第1の基準値を、個々の点火装置にお
ける点火仕様に応じて一定の値分だけかさ上げすること
ができる。
Here, in the comparison circuit 28, the sensor 50
The second reference value with which the output voltage of is compared is a value obtained by adding the reference auxiliary value to the first reference value set based on the peak voltage after the spark discharge is completed, and the reference auxiliary value is the ignition value. The first reference value determined based on the peak voltage is determined according to the specifications of the system and is 1/2 of the spark discharge voltage that appears regardless of the variation of the sensor 50. It can be raised by a certain amount.

【0023】比較回路28の出力信号は、センサ50の
出力電圧が第2の基準値より小さくなるまでの間ハイレ
ベルとなり、センサ50の出力電圧が第2の基準値より
小さくなると、ローレベルの信号となる。従って、機関
において正常着火した場合には、機関の低速運転、高速
運転に拘らず、火花放電終了後のセンサ50の出力電圧
は速やかに第2の基準値以下に減衰するため、実線Dに
示すとおり、比較回路28の出力信号のハイレベルの継
続時間は短くなり、失火時には、実線dに示すとおり、
センサ50の出力電圧が第2の基準値以下に減衰するに
は時間が掛かるため、ハイレベルの継続時間が長くな
る。このため、点火プラグ3の中心電極に負電圧が印加
されために、着火時と失火時の検出電圧の減衰時間に差
が小さくなるような場合であっても、本実施例では、破
線E、破線eにそれぞれ示す第1の基準値のみを基準と
した場合のハイレベルの継続時間に比べて、着火時の減
衰時間と失火時の減衰時間との差を大きくすることがで
きるため、失火判定部29では、比較回路28の出力信
号がハイレベルである継続時間に基づいて容易に失火を
検出することができる。失火判定部29では、比較回路
28の出力信号がハイレベルである継続時間を計測し、
その継続時間が短い場合には正常着火と判定し、ハイレ
ベルが所定時間以上続く場合を機関の失火状態として判
定する。
The output signal of the comparison circuit 28 becomes high level until the output voltage of the sensor 50 becomes smaller than the second reference value, and becomes low level when the output voltage of the sensor 50 becomes smaller than the second reference value. Become a signal. Therefore, when the engine is normally ignited, the output voltage of the sensor 50 after the spark discharge is quickly attenuated to the second reference value or less, regardless of whether the engine is operating at low speed or high speed. As described above, the high-level duration of the output signal of the comparison circuit 28 becomes short, and at the time of misfire, as shown by the solid line d,
Since it takes time for the output voltage of the sensor 50 to decay to the second reference value or less, the high-level duration becomes long. Therefore, even if the difference between the decay times of the detected voltages at the time of ignition and at the time of misfire becomes small because a negative voltage is applied to the center electrode of the spark plug 3, in the present embodiment, the broken line E, Since the difference between the decay time at ignition and the decay time at misfire can be made larger than the high-level duration when only the first reference values shown by the broken line e are used as the reference, the misfire determination can be made. The unit 29 can easily detect the misfire based on the duration time when the output signal of the comparison circuit 28 is at the high level. The misfire determination unit 29 measures the duration of time when the output signal of the comparison circuit 28 is at a high level,
When the duration is short, it is determined that the ignition is normal, and when the high level continues for a predetermined time or longer, it is determined as the engine misfire state.

【0024】以上のとおり、本実施例では、火花放電終
了後に点火プラグ3の静電容量による電極間の電圧に基
づいて失火検出を行うものにおいて、センサ50の検出
電圧の減衰特性を検出するための比較における基準値
を、火花放電終了後のピーク電圧に基づいて設定した第
1の基準値に、点火装置10の点火系に仕様によって決
まる火花放電中の電圧に基づいて設定した基準補助値を
加算した第2の基準値としているため、着火時の検出電
圧の減衰時間と失火時の検出電圧の減衰時間との差を大
きくすることができる。従って、点火プラグ3の極性に
関係なく、点火プラグ3の中心電極に負電圧が印加され
るものであっても、失火を確実に検出することができ
る。
As described above, in the present embodiment, in the case of detecting the misfire based on the voltage between the electrodes due to the electrostatic capacity of the spark plug 3 after the spark discharge, in order to detect the attenuation characteristic of the detection voltage of the sensor 50. To the first reference value set based on the peak voltage after the end of the spark discharge, and the reference auxiliary value set based on the voltage during the spark discharge determined by the specifications of the ignition system of the ignition device 10. Since the added second reference value is used, the difference between the decay time of the detected voltage at ignition and the decay time of the detected voltage at misfire can be increased. Therefore, regardless of the polarity of the spark plug 3, even if a negative voltage is applied to the center electrode of the spark plug 3, misfire can be reliably detected.

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

【図1】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. 1 is a configuration diagram showing an ignition device to which a misfire detection device of the present invention is applied.

【図2】本発明の失火検出装置の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a misfire detection device of the present invention.

【図3】本発明の失火検出装置の作用を説明するための
タイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the misfire detection device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 点火コイル 3 点火プラグ 10 点火装置 20 失火検出回路(ガソリン機関の失火検出装置) 50 センサ(電圧検出手段) 21 ピークホールド回路(ピーク電圧記憶手段) 23 分圧回路(第1の基準値設定手段) 25 サンプルホールド回路(火花放電電圧記憶手段) 26 分圧回路(補助値設定手段) 27 加算回路(第2の基準値設定手段) 28 比較回路(電圧比較手段) 29 失火判定部(失火判定手段) 1 Ignition coil 3 Spark plug 10 Ignition device 20 Misfire detection circuit (gasoline engine misfire detection device) 50 Sensor (voltage detection means) 21 Peak hold circuit (peak voltage storage means) 23 Voltage dividing circuit (first reference value setting means) ) 25 sample hold circuit (spark discharge voltage storage means) 26 voltage dividing circuit (auxiliary value setting means) 27 addition circuit (second reference value setting means) 28 comparison circuit (voltage comparison means) 29 misfire determination section (misfire determination means) )

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02P 15/00 302 Z G01M 15/00 Z 7324−2G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F02P 15/00 302 Z G01M 15/00 Z 7324-2G

Claims (1)

【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、この検出電圧に基づいて
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、 前記点火プラグにおける火花放電終了後の前記検出電圧
のピーク電圧を記憶保持するピーク電圧記憶手段と、 このピーク電圧記憶手段に記憶された前記ピーク電圧に
基づいて前記ピーク電圧より小さい第1の基準値を設定
する第1の基準値設定手段と、 前記点火プラグにおける火花放電開始後の所定期間に前
記電圧検出手段に検出される火花放電電圧を記憶保持す
る火花放電電圧記憶手段と、 この火花放電電圧記憶手段に記憶された前記火花放電電
圧に基づいて前記火花放電電圧より小さい基準補助値を
設定する補助値設定手段と、 前記第1の基準値と前記基準補助値とを加算して第2の
基準値を設定する第2の基準値設定手段と、 前記第2の基準値と前記検出電圧とを比較する電圧比較
手段と、 この電圧比較手段の比較結果に基づいてガソリン機関の
失火検出を判別する失火判定手段とからなるガソリン機
関の失火検出装置。
1. An ignition device in which an ignition plug is connected to a secondary circuit of an ignition coil that generates a high voltage for spark discharge by intermittently supplying a primary current, and voltage detection means for detecting a voltage between discharge electrodes of the ignition plug. Provided is a misfire detection device for a gasoline engine, which detects a misfire state of a gasoline engine based on the detected voltage, wherein peak voltage storage means for storing and retaining a peak voltage of the detected voltage after completion of spark discharge in the spark plug, First reference value setting means for setting a first reference value smaller than the peak voltage based on the peak voltage stored in the peak voltage storage means; and the voltage for a predetermined period after the spark discharge is started in the spark plug. Spark discharge voltage storage means for storing and holding the spark discharge voltage detected by the detection means, and the spark stored in the spark discharge voltage storage means Auxiliary value setting means for setting a reference auxiliary value smaller than the spark discharge voltage based on an electric voltage, and a second reference value for adding the first reference value and the reference auxiliary value to set a second reference value. Gasoline comprising reference value setting means, voltage comparing means for comparing the second reference value with the detected voltage, and misfire determining means for determining misfire detection of a gasoline engine based on the comparison result of the voltage comparing means. Engine misfire detection device.
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