JPH0826845B2 - Misfire detection device for gasoline engine - Google Patents

Misfire detection device for gasoline engine

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JPH0826845B2
JPH0826845B2 JP20403093A JP20403093A JPH0826845B2 JP H0826845 B2 JPH0826845 B2 JP H0826845B2 JP 20403093 A JP20403093 A JP 20403093A JP 20403093 A JP20403093 A JP 20403093A JP H0826845 B2 JPH0826845 B2 JP H0826845B2
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cylinder
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peak voltage
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misfire
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繁 宮田
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NGK Spark Plug Co Ltd
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    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P17/00Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
    • F02P17/12Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
    • F02P2017/125Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02P2017/128Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection

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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電極間に現れる
電圧のピーク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 relates to a misfire detection device for a gasoline engine, which detects whether or not a gasoline engine has misfired, based on a peak voltage of a voltage appearing between electrodes of a spark plug after completion of spark discharge.

【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電極間に現れ、このときの
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
終了後のピーク電圧を基準の電圧と比較して失火を検出
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 appears between the electrodes of the spark plug, and the voltage at this time varies depending on the ignition or misfire due to the ion density between the electrodes of the spark plug. Then, a misfire is detected by comparing the peak voltage after the spark discharge with a reference voltage.

【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
電圧をセンサの電圧信号として得て、その電圧を、火花
放電期間を含んで設定した所定の期間内で積分する積分
回路の積分値と比較することによって失火を検出する。
ここで、従来の装置では、点火プラグに現れる電圧を検
出するためのセンサは、ガソリン機関の複数の気筒に対
して個々に設けられておらず、一つのセンサの信号を、
各気筒に対する点火タイミングとの関連から各気筒に対
応させて電圧信号として検出しており、その検出電圧値
に基づいて決められる基準値については、気筒毎に区別
をすることなく、ただ一つの基準値を設定している。
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 the voltage signal of the sensor by the capacitance, and the voltage is compared with the integral value of the integrator circuit that integrates within a predetermined period including the spark discharge period to prevent misfire. To detect.
Here, in the conventional device, the sensor for detecting the voltage appearing at the spark plug is not individually provided for the plurality of cylinders of the gasoline engine, and the signal of one sensor is
It is detected as a voltage signal corresponding to each cylinder in relation to the ignition timing for each cylinder, and the reference value determined based on the detected voltage value does not make a distinction for each cylinder, but only one reference value. The value is set.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガソリン機関
においては、火花放電終了後に点火プラグに現れる電圧
は、点火プラグの電極形状やギャップ長等の条件によっ
て異なるだけでなく、点火プラグが装着される各気筒
(シリンダ)毎の各燃焼室内の気流との関係によっても
異なることを本願発明者は見出した。このため、従来の
ように、失火の判別のための基準値が各気筒毎に関係な
く一律に設定される失火検出装置では、各気筒毎の検出
電圧の違いに対して誤って失火を検出することがないよ
うにするために基準値に余裕を与える必要があるため、
正確な失火検出を行うことができないという問題があ
る。
However, in the gasoline engine, the voltage appearing at the spark plug after the spark discharge is completed is not only different depending on the conditions such as the electrode shape of the spark plug and the gap length, but the spark plug is mounted. The inventor of the present application has found that it also varies depending on the relationship with the air flow in each combustion chamber for each cylinder. Therefore, in the misfire detection device in which the reference value for discriminating misfire is set uniformly regardless of each cylinder as in the conventional art, the misfire is erroneously detected with respect to the difference in the detection voltage for each cylinder. Since it is necessary to give a margin to the reference value to prevent it from happening,
There is a problem that accurate misfire detection cannot be performed.

【0005】本発明は、気筒毎に異なる点火プラグの電
極形状、ギャップ長あるいは点火プラグが装着される気
筒毎の各燃焼室内の気流に影響されることなく、正確に
失火を検出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。
According to the present invention, misfiring can be accurately detected without being affected by the spark plug electrode shape, the gap length, or the air flow in each combustion chamber of each cylinder in which the spark plug is mounted, which is different for each cylinder. An object is to provide a misfire detection device for a gasoline engine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、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た点火装置
に、火花放電終了後の前記点火プラグの放電電極間の電
圧のピーク値を検出するピーク電圧検出手段を設け、こ
の検出されたピーク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、
前記ガソリン機関の気筒毎に複数回数の火花放電終了後
についての前記電圧検出手段に検出された前記ピーク電
圧の気筒別平均値を求める気筒別ピーク電圧平均化手段
と、前記気筒別ピーク電圧平均化手段の前記気筒別平均
値に基づいて前記気筒毎に気筒別基準値を決める気筒別
基準値決定手段と、前記電圧検出手段により前記気筒毎
に検出された前記ピーク電圧を前記気筒別基準値決定手
段によって前記気筒毎に決められた前記気筒別基準値と
前記気筒毎にそれぞれ比較する気筒別比較手段とを具備
し、各気筒毎の失火を判別することを技術的手段とす
る。また、請求項2は、各気筒について、その気筒を除
く他の複数の気筒についての前記気筒別平均値を平均し
て気筒比較用平均値を算出する平均値平均化手段と、前
記気筒別ピーク電圧平均化手段によって求められた該当
する前記気筒の前記気筒別平均値を前記平均値平均化手
段の前記気筒比較用平均値とそれぞれ比較する気筒比較
手段とを備え、各気筒毎の失火を判別することを技術的
手段とする。
According to the present invention, claim 1
A peak that detects the peak value of the voltage between the discharge electrodes of the spark plug after the spark discharge is completed, in the ignition device in which the spark plug is connected to the secondary circuit of the ignition coil that generates a high voltage for spark discharge by the interruption of the primary current. In a misfire detection device for a gasoline engine, which is provided with a voltage detection means and detects a misfire state of the gasoline engine based on the detected peak voltage,
Cylinder-specific peak voltage averaging means for obtaining a cylinder-specific average value of the peak voltage detected by the voltage detection means after completion of a plurality of spark discharges for each cylinder of the gasoline engine, and the cylinder-specific peak voltage averaging Cylinder reference value determination means for determining a cylinder reference value for each cylinder based on the cylinder average value of the means, and the peak voltage detected for each cylinder by the voltage detection means for the cylinder reference value determination The technical means is provided with the cylinder-by-cylinder reference value determined for each cylinder by means and the cylinder-by-cylinder comparison means for making a comparison for each cylinder, and determining misfire for each cylinder. Further, according to claim 2, for each cylinder, an average value averaging means for averaging the cylinder-specific average values of a plurality of cylinders other than the cylinder to calculate a cylinder comparison average value, and the cylinder-specific peak. Cylinder comparison means for respectively comparing the cylinder-by-cylinder average value of the corresponding cylinders obtained by the voltage averaging means with the cylinder comparison average value of the average value averaging means, and determining misfire for each cylinder To do this is a technical means.

【0007】[0007]

【作用】[Action]

<請求項1の作用について> ピーク電圧検出手段によ
り火花放電終了後の点火プラグの電極間の電圧が各気筒
毎にピークホールドされ、それぞれの気筒についての複
数回数の火花放電終了後のピーク電圧の平均値が求めら
れる。この場合、ピーク電圧検出手段は、点火コイルの
二次側のピーク電圧を気筒毎に直接検出するものや、点
火コイルの一次側のピーク電圧を検出するものでもよ
く、その場合、例えば、ピーク電圧検出手段としてのセ
ンサが一つだけ設けられた場合であっても、そのセンサ
による検出電圧を、点火タイミング信号と同期させて時
間分割することによって、ガソリン機関の気筒毎の検出
電圧とすることができ、気筒毎のピーク電圧を検出で
き、各気筒毎にそれぞれ火花放電終了後のピーク電圧の
平均値が得られる。気筒毎に得られたピーク電圧の気筒
別平均値から、例えば、その定数倍の値が気筒毎の気筒
別基準値として決められ、各気筒毎の火花放電終了後に
検出されるピーク電圧が、気筒毎に決められた気筒別基
準値と比較されて、その比較結果によりその気筒につい
ての失火の有無が判別される。 <請求項2の作用について> 多数回数の火花放電が繰
り返し行われている間に、ある気筒だけが連続して失火
となった場合には、ピーク電圧検出手段としてのセンサ
に検出されるその気筒についての検出電圧のピーク値自
体が連続して高くなるため、ピーク電圧検出手段に検出
されるピーク電圧と気筒毎に決定される気筒別基準値と
を比較しても、正確な失火判別ができない場合が生じ
る。このような場合、連続失火の状態にある気筒のピー
ク電圧の気筒別平均値は、他の気筒のピーク電圧の気筒
別平均値に比べて著しく高くなる。請求項2において
は、ある気筒についてのピーク電圧の気筒別平均値を、
その気筒を除く他の気筒についてのピーク電圧の気筒別
平均値を平均化した気筒比較用平均値と比較するため、
失火した気筒の気筒別平均値が他の気筒の気筒別平均値
の平均と異なっていることが判別されるため、その気筒
の失火を判別することができる。この結果、失火した気
筒を特定することができる。
<Regarding the operation of claim 1> The peak voltage detecting means holds the voltage between the electrodes of the spark plug after the spark discharge is finished for each cylinder, and the peak voltage after the spark discharge is finished a plurality of times for each cylinder. The average value is calculated. In this case, the peak voltage detecting means may directly detect the peak voltage on the secondary side of the ignition coil for each cylinder, or may detect the peak voltage on the primary side of the ignition coil. In that case, for example, the peak voltage Even if only one sensor is provided as the detection means, the detection voltage by that sensor can be set as the detection voltage for each cylinder of the gasoline engine by time division in synchronization with the ignition timing signal. Therefore, the peak voltage for each cylinder can be detected, and the average value of the peak voltage after completion of the spark discharge can be obtained for each cylinder. From the average value for each cylinder of the peak voltage obtained for each cylinder, for example, a value that is a constant multiple thereof is determined as the reference value for each cylinder, and the peak voltage detected after the spark discharge for each cylinder is The reference value for each cylinder determined for each cylinder is compared, and the presence or absence of misfire in that cylinder is determined based on the comparison result. <Regarding Operation of Claim 2> When only a certain cylinder is continuously misfired while a large number of spark discharges are repeatedly performed, that cylinder is detected by a sensor as peak voltage detecting means. Since the peak value itself of the detected voltage for the above will continuously increase, even if the peak voltage detected by the peak voltage detection means and the cylinder-by-cylinder reference value determined for each cylinder are compared, accurate misfire determination cannot be performed. There are cases. In such a case, the cylinder-by-cylinder average value of the peak voltage of the cylinder in the continuous misfire state becomes significantly higher than the cylinder-by-cylinder average value of the peak voltage of the other cylinders. In claim 2, the average value of the peak voltage for a certain cylinder for each cylinder is
In order to compare the average value for each cylinder of the peak voltage for other cylinders except that cylinder with the average value for cylinder comparison,
Since it is determined that the cylinder-by-cylinder average value of the misfired cylinder is different from the average of the cylinder-by-cylinder average values of the other cylinders, it is possible to determine the misfire of that cylinder. As a result, the cylinder that has misfired can be identified.

【0008】[0008]

【発明の効果】本発明の請求項1では、ガソリン機関の
各気筒毎に火花放電終了後に検出されるピーク電圧の気
筒別平均値を求めて、気筒毎に気筒別基準値が決められ
る。このため、例えば、点火プラグの電極形状、ギャッ
プ長あるいは点火プラグが装着される気筒毎の各燃焼室
内の気流等が、気筒毎に異なり違いがあったとしても、
それらの違いを考慮した気筒別基準値を各気筒毎に設定
することができる。この結果、各気筒毎に適切な気筒別
基準値が得られるため、各気筒毎に検出されるピーク電
圧を各気筒別基準値と比較することによって、その気筒
における失火の有無を正確に検出することができる。請
求項2では、ある気筒だけが連続して失火して、気筒別
基準値が正しく決定されないような場合にも、その気筒
の気筒別基準値を他の気筒の気筒別基準値の平均と比較
することによって、失火した気筒を特定することができ
る。
According to the first aspect of the present invention, the cylinder-by-cylinder reference value is determined for each cylinder by obtaining the cylinder-by-cylinder average value of the peak voltage detected after the completion of the spark discharge for each cylinder of the gasoline engine. Therefore, for example, even if the electrode shape of the spark plug, the gap length, or the air flow in each combustion chamber of each cylinder in which the spark plug is mounted is different for each cylinder,
A cylinder-by-cylinder reference value considering these differences can be set for each cylinder. As a result, an appropriate cylinder-by-cylinder reference value is obtained for each cylinder. Therefore, by comparing the peak voltage detected for each cylinder with the cylinder-by-cylinder reference value, the presence or absence of misfire in that cylinder can be accurately detected. be able to. According to claim 2, even when only one cylinder continuously misfires and the cylinder reference value is not correctly determined, the cylinder reference value of that cylinder is compared with the average of the cylinder reference values of other cylinders. By doing so, the cylinder that misfired can be specified.

【0009】[0009]

【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、各点火プラグ3
には、点火コイル1の二次回路11からの高電圧が印加
される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now 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 switching element transistor, 42 is a signal generator, V is an in-vehicle power supply, and each spark plug 3
A high voltage from the secondary circuit 11 of the ignition coil 1 is applied to.

【0010】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、点火コイル1の二次回路11と配
電器2とを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と、高電圧側コンデンサ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
を形成するための低電圧側コンデンサ52と、低電圧側
コンデンサ52の放電用に低電圧側コンデンサ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 has a plug cord insulation connecting the secondary circuit 11 of the ignition coil 1 and the distributor 2 as a dielectric, and a plug cord A high-voltage side capacitor 51 formed by an electrostatic capacity between the center conductor and a conductor provided corresponding to the center conductor, and the high-voltage side capacitor 51 are connected in series to divide the voltage between the electrodes of the ignition plug 3. And a resistor 53 provided in parallel with the low-voltage side capacitor 52 for discharging the low-voltage side capacitor 52.

【0011】ここで、高電圧側コンデンサ51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、低圧側コンデンサ
52の放電のために設けられているが、ピーク電圧の周
波数成分が約10kHzであるので、低圧側コンデンサ
53の静電容量の値から決まるインピーダンス(約5.
3kオーム)に対して、ピーク電圧を確実に検出できる
ように、例えば、500kオームの抵抗値が設定されて
いる。
Here, the high-voltage side capacitor 51 has an electrostatic capacity of, for example, 1 pF, and the low-voltage side capacitor 52 has an electrostatic capacity of 3000 pF. The voltage dividing circuit divides the voltage between the electrodes of the spark plug 3 into 1/3000, and converts a high voltage of up to 30,000 volts into the order of 10 volts. Further, the resistor 53 is provided for discharging the low-voltage side capacitor 52, but since the frequency component of the peak voltage is about 10 kHz, the impedance (about 5 .
For example, a resistance value of 500 kΩ is set so that the peak voltage can be reliably detected for 3 kΩ).

【0012】失火検出回路20は、マイクロコンピュー
タを中心として構成され、図2にその機能ブロックを示
すとおり、ピーク電圧検出部21と、ピーク平均値算出
部22と、判別レベル決定部23と、気筒別比較部24
と、平均値平均化部25と、気筒比較部26と、失火判
別部30と、その他の付属部からなる。ピーク電圧検出
部21は、センサ50の検出信号を火花放電開始直後に
リセットされるピークホールド回路によってピークホー
ルドすることによって、火花放電終了後のピーク電圧と
して検出し、さらに、検出されたピーク電圧を各気筒
(シリンダ)毎の信号とするために、シグナルジェネレ
ータ42から各シリンダへの火花放電電圧の印加タイミ
ング信号に対応した時間分割により、気筒数(例えば、
4つ)に応じた気筒毎の4種類のピーク電圧信号に分割
する。
The misfire detection circuit 20 is mainly composed of a microcomputer, and as its functional block is shown in FIG. 2, a peak voltage detection section 21, a peak average value calculation section 22, a discrimination level determination section 23, and a cylinder. Another comparison unit 24
And an average value averaging unit 25, a cylinder comparing unit 26, a misfire determining unit 30, and other auxiliary units. The peak voltage detection unit 21 detects the peak voltage after the spark discharge is completed by peak-holding the detection signal of the sensor 50 by the peak hold circuit that is reset immediately after the start of the spark discharge, and further detects the detected peak voltage. In order to obtain a signal for each cylinder, the number of cylinders (for example, the number of cylinders) is divided by time division corresponding to the timing signal for applying the spark discharge voltage from the signal generator 42 to each cylinder.
The four peak voltage signals for each cylinder are divided into four types.

【0013】ピーク平均値算出部22は、ピーク電圧検
出部21で分割された各気筒毎のピーク電圧信号につい
て、それぞれ各気筒毎のピーク電圧平均値を算出する。
このピーク電圧平均値の算出には、各気筒についての例
えば20回分の火花放電終了後のピーク電圧信号につい
て、それぞれの一部、例えば1/20の値を順次加算す
ることによって求める移動平均が用いられ、新たなピー
ク電圧信号が与えられるときに、最古のピーク電圧信号
についての値が削除されることによって、新たなピーク
電圧平均値が順次得られる。
The peak average value calculating section 22 calculates the peak voltage average value for each cylinder for the peak voltage signal for each cylinder divided by the peak voltage detecting section 21.
For the calculation of the peak voltage average value, a moving average obtained by sequentially adding a part of each, for example, 1/20 of the peak voltage signal after completion of the spark discharge of 20 times for each cylinder is used. Then, when the new peak voltage signal is given, the new peak voltage average value is sequentially obtained by deleting the value for the oldest peak voltage signal.

【0014】判別レベル決定部23は、ピーク平均値算
出部22で算出された各気筒毎のピーク電圧平均値に基
づいて、その値の定数倍を各気筒毎の判別レベルとして
決定する。気筒別比較部24は、各気筒毎に分割された
ピーク電圧信号と判別レベル決定部23の判別レベルと
をそれぞれ比較して、その比較結果に応じたパルス信号
を出力する。ここでは、失火により各気筒につてのピー
ク電圧信号の電圧が判別レベルより高い間にはハイレベ
ルの信号になり、着火によりセンサ信号の電圧が判別レ
ベルより低い間にはローレベルの信号になるパルス信号
が、各気筒の点火タイミングに対応してそれぞれ送出さ
れる。
Based on the peak voltage average value for each cylinder calculated by the peak average value calculation unit 22, the determination level determination unit 23 determines a constant multiple of that value as the determination level for each cylinder. The cylinder-by-cylinder comparison unit 24 compares the peak voltage signal divided for each cylinder with the discrimination level of the discrimination level determination unit 23, and outputs a pulse signal according to the comparison result. Here, due to misfire, the peak voltage signal for each cylinder becomes a high level signal while the voltage is higher than the discrimination level, and ignition causes a low level signal while the sensor signal voltage is lower than the discrimination level. The pulse signal is sent in correspondence with the ignition timing of each cylinder.

【0015】平均値平均化部25は、ピーク平均値算出
部22で算出された各気筒毎のピーク電圧平均値に対し
て、その気筒についてのピーク電圧平均値を除いた他の
気筒についてのピーク電圧平均値をさらに平均化して、
各気筒のピーク電圧平均値を他の気筒におけるピーク電
圧平均値と比較するための気筒比較用平均値を算出す
る。気筒比較用平均値は、例えば、対象となる気筒以外
の気筒についての各センサ平均値の平均の定数倍をその
値としてそれぞれ決定する。
The average value averaging unit 25 removes the peak voltage average value for each cylinder from the peak voltage average value for each cylinder calculated by the peak average value calculating unit 22, and determines the peaks for other cylinders. Further average the voltage average value,
A cylinder comparison average value for comparing the peak voltage average value of each cylinder with the peak voltage average value of another cylinder is calculated. For the cylinder comparison average value, for example, a constant multiple of the average of the sensor average values of cylinders other than the target cylinder is determined as the value.

【0016】この平均値平均化部25の算出動作は、点
火タイミングに応じて逐次行うものではなく、独立した
任意に算出するものであり、例えば、各気筒に対して点
火用放電電圧が多数回数(100回)発生される毎に1
回の割合で行われる。気筒比較部26は、対象となる気
筒のピーク電圧平均値を他の気筒による気筒比較用平均
値と比較して、その比較結果に応じたパルス信号を出力
する。ある気筒についてのピーク電圧平均値が、他の気
筒のピーク電圧平均値の平均に対して大きく上回るよう
な場合には、その気筒が連続失火している場合であると
判定する。従って、気筒比較部26では、ある気筒につ
いて、分割されたピーク電圧信号が与えられるときに、
その気筒が失火であると判定されている場合に、ハイレ
ベルとなるようなパルス信号を送出する。
The calculation operation of the average value averaging unit 25 is not performed sequentially according to the ignition timing, but is performed independently and arbitrarily. For example, the ignition discharge voltage is applied to each cylinder a large number of times. 1 for every 100 occurrences
It is done at a rate of times. The cylinder comparison unit 26 compares the peak voltage average value of the target cylinder with the cylinder comparison average value of the other cylinders, and outputs a pulse signal according to the comparison result. When the peak voltage average value for a certain cylinder greatly exceeds the average of the peak voltage average values for the other cylinders, it is determined that the cylinder is in continuous misfire. Therefore, in the cylinder comparison unit 26, when a divided peak voltage signal is applied to a certain cylinder,
When it is determined that the cylinder is misfiring, a pulse signal that makes it high level is sent.

【0017】失火判別部30は、気筒別比較部24ある
いは気筒比較部26の判別結果によるハイレベルのパル
ス信号から、どの気筒において失火が発生しているかを
識別して、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。ここでは、各判別部のパルス信号のタイミングは、
各気筒に対応しているため、ハイレベルの検出されるタ
イミングから、失火が検出された気筒を特定することが
できる。
The misfire discriminating section 30 discriminates in which cylinder the misfire has occurred from the high-level pulse signal based on the discrimination result of the cylinder-by-cylinder comparing section 24 or the cylinder comparing section 26. Or notify the driver by turning on a lamp. Here, the timing of the pulse signal of each determination unit,
Since it corresponds to each cylinder, the cylinder in which the misfire is detected can be specified from the timing when the high level is detected.

【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 detection device of the present embodiment having the above construction will be described together with the operation of the gasoline engine. 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, the secondary circuit 11 of the ignition coil 1
A secondary voltage is generated, and in the spark plug 3, spark discharge starts due to the high voltage generated at the end of the pulse current, and then inductive discharge occurs, and this spark discharge is generated only for a time corresponding to the rotational speed of the gasoline engine. It continues and ends with the reduction of the electrical energy of the ignition coil 1.

【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。失火検出回路20では、
センサ50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、点火タイミング信号に対応して、各気筒
毎のピーク電圧信号として分割され、移動平均によって
各気筒毎にピーク電圧平均値が算出され、それに基づい
て各気筒毎の判別レベルが決定される。この火花放電終
了後の二次電圧は、気筒において正常着火した場合に
は、火花放電時間が長くなり、その結果残存エネルギー
が小さくなるため、そのピーク電圧が低くなるのに対し
て、失火の場合には、火花放電時間が短くなり、その結
果残存エネルギーが大きくなるため、そのピーク電圧は
高くなる。
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. In the misfire detection circuit 20,
After the detection voltage of the sensor 50 is peak-held after the spark discharge is completed, it is divided into peak voltage signals for each cylinder corresponding to the ignition timing signal, and the peak voltage average value is calculated for each cylinder by moving average. Based on that, the discrimination level for each cylinder is determined. The secondary voltage after completion of this spark discharge is longer in the case of normal ignition in the cylinder, the spark discharge time becomes longer, and as a result, the residual energy becomes smaller, so the peak voltage becomes lower, whereas in the case of misfire In this case, the spark discharge time becomes short, and as a result, the residual energy becomes large, so that the peak voltage becomes high.

【0020】気筒において失火が生じてピーク電圧信号
の電圧が、判別レベルより高い場合には、気筒別比較部
24よりその気筒に対応したタイミングでハイレベルの
パルス信号が送出され、正常に着火している場合にはロ
ーレベルの信号が送出される。このため、失火判別部そ
のパルス信号のタイミングにより、失火した気筒が特定
される。
When a misfire occurs in a cylinder and the voltage of the peak voltage signal is higher than the discrimination level, the cylinder-by-cylinder comparison unit 24 sends a high-level pulse signal at a timing corresponding to the cylinder to normally ignite. If so, a low level signal is transmitted. Therefore, a misfiring cylinder is specified by the timing of the pulse signal of the misfire determination unit.

【0021】一方、多数の火花放電が繰り返し行われて
いる間に、ある気筒だけが連続して失火となった場合に
は、ピーク電圧信号の電圧自体が連続して高くなるた
め、気筒毎のピーク電圧信号に基づいて決定される判別
レベルによる判別では、ピーク電圧信号の正確な比較が
できないことがある。そのような場合が生じたときに
は、連続失火の状態にある気筒のピーク電圧平均値は、
他の気筒のピーク電圧平均値の平均に比べて著しく高く
なるため、気筒比較部26において、失火した気筒のピ
ーク電圧平均値が他の気筒のピーク電圧平均値と異なっ
ていることが判別されるため、その気筒の失火を示すハ
イレベルのパルス信号が送出される。この結果、失火判
別部30において、失火した気筒を特定することができ
る。
On the other hand, when only a certain cylinder is continuously misfired while a large number of spark discharges are repeatedly performed, the voltage itself of the peak voltage signal continuously increases, so that In the determination based on the determination level determined based on the peak voltage signal, it may not be possible to accurately compare the peak voltage signals. When such a case occurs, the peak voltage average value of the cylinder in the state of continuous misfire is
Since it is significantly higher than the average of the peak voltage averages of the other cylinders, the cylinder comparison unit 26 determines that the peak voltage average value of the misfiring cylinder is different from the peak voltage average value of the other cylinders. Therefore, a high level pulse signal indicating misfire of the cylinder is transmitted. As a result, the misfire determination unit 30 can identify the cylinder that has misfired.

【0022】図3に、火花放電終了後における各気筒別
のピーク電圧信号の電圧値の着火時と失火時の各度数分
布および各気筒において決定される判別レベルの一例
を、着火時の度数分布を破線で、失火時の度数分布を実
線で、また判別レベルを鎖線で、ガソリン機関全体にお
ける各度数分布とともに、それぞれ示す。図3に示す例
の場合では、気筒毎に決められた本発明の判別レベル
a、b、c、dによって、各気筒毎の着火と失火とを正
確(約100%)に判別することができるものとなって
いるが、従来のように、判別レベルがガソリン機関全体
として決められる場合には、着火時に誤って失火と判別
することがないように、鎖線Aに示すような判別レベル
であることが必要なため、失火の場合の半分(約50
%)程度についてのみ失火が判別されるにすぎないこと
が分かる。
FIG. 3 shows an example of the frequency distributions at the time of ignition and misfire of the voltage value of the peak voltage signal for each cylinder after the end of spark discharge and an example of the discrimination level determined in each cylinder. Is shown by a broken line, the frequency distribution at the time of misfire is shown by a solid line, and the discrimination level is shown by a chain line, together with each frequency distribution in the entire gasoline engine. In the case of the example shown in FIG. 3, the ignition levels and misfires of each cylinder can be accurately (approximately 100%) determined by the determination levels a, b, c, d of the present invention determined for each cylinder. However, as in the conventional case, when the discrimination level is determined for the entire gasoline engine, the discrimination level as shown by the chain line A should be set so that misfire is not mistakenly discriminated at the time of ignition. Is required, so half of the case of misfire (about 50
It can be seen that misfire is only discriminated only for the (%) degree.

【0023】以上のとおり、本発明では、気筒毎に失火
を判別するための判別レベルが決定されるため、点火プ
ラグの電極形状、ギャップ長あるいは点火プラグが装着
される気筒毎の各燃焼室内の気流等が、気筒毎に異なり
違いがあったとしても、それらの違いを考慮した基準値
を各気筒毎に設定することができる。この結果、各気筒
毎に適切な基準値が得られるため、各気筒毎に検出され
るピーク電圧を各基準値と比較することによって、失火
の有無を正確に検出することができる。
As described above, in the present invention, the discrimination level for discriminating misfire is determined for each cylinder. Therefore, the electrode shape of the spark plug, the gap length, or the inside of each combustion chamber of each cylinder to which the spark plug is mounted is determined. Even if there is a difference in the air flow and the like between the cylinders, it is possible to set a reference value for each cylinder in consideration of those differences. As a result, since an appropriate reference value is obtained for each cylinder, the presence or absence of misfire can be accurately detected by comparing the peak voltage detected for each cylinder with each reference value.

【0024】上記、図1に示した実施例では、点火プラ
グ3の電極間の電圧を検出するセンサ50を、点火コイ
ル1の二次回路11に設けたものを示したが、点火コイ
ル1の一次回路側にセンサ50に代えて抵抗器による分
圧回路を設けてもよく、上記の場合と同様にして点火プ
ラグ3の電極間の電圧を検出することができる。
Although the sensor 50 for detecting the voltage between the electrodes of the ignition plug 3 is provided in the secondary circuit 11 of the ignition coil 1 in the embodiment shown in FIG. A voltage dividing circuit using a resistor may be provided on the primary circuit side instead of the sensor 50, and the voltage between the electrodes of the ignition plug 3 can be detected in the same manner as in the above case.

【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を示す機能ブロック図で
ある。
FIG. 2 is a functional block diagram showing 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
ピーク電圧信号の度数分布と判別レベルを示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a frequency distribution of a peak voltage signal and a discrimination level for explaining the operation of the misfire detection device of the present invention.

【符号の説明】 1 点火コイル 3 点火プラグ 43 ダイオード 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) 21 ピーク電圧検出部(ピーク電圧検出手段) 22 ピーク平均値算出部(気筒別ピーク電圧平均化手
段) 23 判別レベル決定部(基準値決定手段) 24 気筒別比較部(気筒別比較手段) 25 平均値平均化部(平均値平均化手段) 26 気筒比較部(気筒比較手段)
[Explanation of Codes] 1 Ignition coil 3 Spark plug 43 Diode 10 Ignition device 20 Misfire detection circuit (gasoline engine misfire detection device) 21 Peak voltage detection unit (peak voltage detection means) 22 Peak average value calculation unit (cylinder peak voltage) Averaging unit 23 Discrimination level determination unit (reference value determination unit) 24 Cylinder comparison unit (Cylinder comparison unit) 25 Average value averaging unit (Average value averaging unit) 26 Cylinder comparison unit (Cylinder comparison unit)

Claims (2)

【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、火花放電終了後の前記点火プラグの放
電電極間の電圧のピーク値を検出するピーク電圧検出手
段を設け、この検出されたピーク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、 前記ガソリン機関の気筒毎に複数回数の火花放電終了後
についての前記電圧検出手段に検出された前記ピーク電
圧の気筒別平均値を求める気筒別ピーク電圧平均化手段
と、前記気筒別ピーク電圧平均化手段の前記気筒別平均
値に基づいて前記気筒毎に気筒別基準値を決める気筒別
基準値決定手段と、前記電圧検出手段により前記気筒毎
に検出された前記ピーク電圧を前記気筒別基準値決定手
段によって前記気筒毎に決められた前記気筒別基準値と
前記気筒毎にそれぞれ比較する気筒別比較手段とを具備
し、各気筒毎の失火を判別することを特徴とするガソリ
ン機関の失火検出装置。
1. A peak of the voltage between the discharge electrodes of the spark plug after the spark discharge is completed in 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. Provided with a peak voltage detection means for detecting the value, in a misfire detection device of a gasoline engine for detecting the misfire state of the gasoline engine based on the detected peak voltage, after the spark discharge of a plurality of times for each cylinder of the gasoline engine For each cylinder for each cylinder based on the cylinder-specific peak voltage averaging means for obtaining the cylinder-specific average value of the peak voltage detected by the voltage detection means, and the cylinder-specific average value of the cylinder-specific peak voltage averaging means Cylinder reference value determining means for determining a cylinder reference value, and the peak voltage detected for each cylinder by the voltage detecting means to the cylinder reference value determining means. A misfire detection device for a gasoline engine, comprising: the cylinder-by-cylinder reference value determined for each cylinder; .
【請求項2】 各気筒について、その気筒を除く他の複
数の気筒についての前記気筒別平均値を平均して気筒比
較用平均値を算出する平均値平均化手段と、前記気筒別
ピーク電圧平均化手段によって求められた該当する前記
気筒の前記気筒別平均値を前記平均値平均化手段の前記
気筒比較用平均値とそれぞれ比較する気筒比較手段とを
備え、各気筒毎の失火を判別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. An average value averaging means for averaging the cylinder-specific average values of a plurality of cylinders other than the cylinder for each cylinder to calculate a cylinder comparison average value, and the cylinder-specific peak voltage average. And a cylinder comparing means for comparing the cylinder-by-cylinder average value of the corresponding cylinder obtained by the averaging means with the cylinder comparison average value of the average value averaging means, and determining misfire for each cylinder. The misfire detection device for a gasoline engine according to claim 1.
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