用于诊断点火系统的系统和方法技术方案

本申请涉及用于诊断点火系统的系统和方法。一种用于为点火系统评估是否存在点火线圈退化的系统和方法，该点火系统包括用于每个火花塞的两个点火线圈。可以确定点火线圈退化，而不必经由专用硬件电路监测点火线圈。在一个示例中，可以根据汽缸是否存在汽缸失火推断一个或多个点火线圈的退化。

The system and method used to diagnose the ignition system

The present application relates to a system and method for the diagnosis of a ignition system. A system and method for evaluating whether there is a degradation of ignition coil for ignition system. The ignition system includes two ignition coils for each spark plug. It is possible to determine the degradation of the ignition coil, without the need to monitor the ignition coil through a dedicated hardware circuit. In one example, the degradation of one or more ignition coils can be deduced based on the existence of a cylinder fire in the cylinder.

【技术实现步骤摘要】
用于诊断点火系统的系统和方法
本说明书涉及一种用于将火花递送到火花点火式发动机的系统和方法。该系统和方法对于经由两个点火线圈向单一火花塞提供火花的点火系统特别有用。
技术介绍
发动机可以以高浓度的排气再循环(EGR)运转，以减少发动机排放和发动机泵气损失。然而，点燃高度稀释的空气－燃料混合物可能更难。一种增加点燃稀释的混合物的可能性的方法是增加递送到火花塞的能量的量。可以经由增加向火花塞供应能量的线圈的电感来增加供应到火花塞的能量的量。然而，如果在短时间内递送火花能量，则可能仍然难以点燃稀释的空气－燃料混合物。另一方面，两个点火线圈可以被配置为向火花塞供应火花能量，从而增加递送到火花塞的能量和火花持续时间，使得点燃稀释的空气－燃料混合物的可能性可以增加。尽管两个点火线圈可以增加点燃空气－燃料混合物的可能性，但经由硬件信号和放大器诊断两个点火线圈的退化(degradation)的成本可能是价格昂贵的。因此，可需要提供一种诊断向唯一(sole)火花塞供应能量的两个点火线圈的方法，而不必显着地增加诊断硬件。
技术实现思路
本文的专利技术人已经认识到上述缺点，并且已经开发了用于操作点火系统的方法，其包括：接收发动机数据至控制器；基于发动机数据，经由控制器判断在汽缸的循环期间汽缸中是否存在失火(misfire)；以及响应于在汽缸的循环期间发动机汽缸中不存在失火，经由控制器指示点火线圈退化并燃烧汽缸中的空气和燃料。通过认识到即使当两个点火线圈中的一个退化时，汽缸仍然可以燃烧空气和燃料，所以可以在不添加传感器或硬件的情况下诊断点火线圈退化。例如，在汽缸中失火事件(misfireepisode)的第一指示之后，如果汽缸的点火线圈未退化，则可以增加点火线圈停留(dwell)以减少汽缸中失火的可能性。当火花能量经由增加两个点火线圈的停留时间(dwelltime)而增加时，即使当高EGR水平在汽缸中时，汽缸中也可能存在足够的火花能量以点燃空气－燃料混合物。以这种方式，增加两个点火线圈的停留时间可以提供关于点火线圈是否退化的洞察(insight)。如果两个点火线圈的停留时间增加并且汽缸中仍然存在失火，则可以减少递送到汽缸的EGR以确定汽缸是否以较低的EGR量起火(fire)(例如，燃烧空气和燃料)。如果汽缸起火，则指示一个点火线圈是可操作的，但第二个点火线圈是退化的。如果汽缸不起火，则指示这两个点火线圈和/或它们的电路都退化了。本说明书可以提供若干优点。例如，本方法提供用于在没有附加的硬件情况下两个点火线圈的诊断操作。此外，本方法不需要单独命令点火线圈来确定单个点火线圈是否退化。此外，可以在更短的时间量和/或更少的实际总数量的汽缸的循环中诊断退化的点火线圈。应当理解，提供上面的
技术实现思路
是为以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。并非旨在识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明当单独或参考附图时，通过阅读在本文中被称为具体实施方式的实施例的示例将更加完整地理解本文所描述的优点，其中：图1是发动机的示意图；图2是点火系统的示意图；图3示出了示例点火线圈诊断顺序的曲线图；以及图4示出了一种用于评估点火线圈退化的方法。具体实施方式本描述涉及诊断点火系统中是否存在点火线圈退化，该点火系统经由两个点火线圈向单一火花塞提供火花能量。两个点火线圈可以经由在汽缸的循环期间按顺序排放到汽缸的单一或唯一的火花塞来增加火花能量和火花持续时间。图1示出了示例发动机和点火系统。图2示出了图1所示的点火系统的详细视图。图3示出了示例点火线圈诊断顺序。图4示出了一种用于诊断点火线圈的方法。参考图1，通过电子发动机控制器12控制内燃发动机10，该内燃发动机10包括多个汽缸，图1中示出了其中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36定位于汽缸壁中并连接到曲轴40。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作每个进气门和排气门。可通过进气凸轮传感器55确定可调进气凸轮51的位置。可通过排气凸轮传感器57确定可调排气凸轮53的位置。燃料喷射器66被示出为被定位为将燃料直接喷射到汽缸30中，这被本领域技术人员已知为直接喷射。替代地，可以将燃料喷射到进气道中，这被本领域技术人员已知为进气道喷射。燃料喷射器66递送与来自控制器12的信号脉冲宽度成比例的液体燃料。通过燃料系统(未示出)将燃料递送到燃料喷射器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨(未示出)。此外，进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调节节流板64的位置以控制从空气进气装置42到进气歧管44的空气流。排气可以经由排气道41从排气歧管48再循环到进气歧管44。EGR阀117沿排气道41的长度定位，以控制从排气歧管48到进气歧管44的排气流率。EGR阀117的位置经由控制器12控制。排气流的方向通过箭头所指示。无分电器点火系统88响应来自控制器12的命令，经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用多个排放控制装置，其中每个排放控制装置均具有多个砖。在一个示例中，转化器70能够是三元催化剂。控制器12在图1中被示出为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。控制器12被示出为接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号，除了前面所讨论的那些信号之外，还包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接到加速器踏板130的用于感测通过脚132施加的力的位置传感器134；经由压力传感器49的燃烧室30中的压力；来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器118的感测曲轴40位置的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。还可以感测(传感器未示出)大气压力以用于被控制器12处理。在本说明书的一个方面，曲轴每旋转一次，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)。控制器12还可以经由显示器113向车辆乘客提供诊断和车辆信息。显示器113可以是图形终端、灯光或其他人/机器界面/接口。在一些示例中，发动机可以耦接到混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或其变型或组合。此外，在一些示例中，可以采用其它发动机配置，例如，发动机可以是涡轮增压的或机械增压的。在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程期间，排气门54关闭且进气门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作点火系统的方法，其包括：接收发动机数据至控制器；基于所述发动机数据，经由所述控制器判断汽缸中是否存在第三失火事件；以及响应于在预定数量的所述汽缸的循环期间所述汽缸中不存在所述第三失火事件，经由所述控制器指示点火线圈退化并且燃烧所述汽缸中的空气和燃料。

【技术特征摘要】
2016.06.03 US 15/173,3741.一种用于操作点火系统的方法，其包括：接收发动机数据至控制器；基于所述发动机数据，经由所述控制器判断汽缸中是否存在第三失火事件；以及响应于在预定数量的所述汽缸的循环期间所述汽缸中不存在所述第三失火事件，经由所述控制器指示点火线圈退化并且燃烧所述汽缸中的空气和燃料。2.根据权利要求1所述的方法，还包括经由所述控制器增加向所述汽缸的唯一火花塞供应能量的两个点火线圈的停留时间。3.根据权利要求2所述的方法，其中，响应于在预定实际总数量的所述汽缸的循环期间在判断所述发动机汽缸中是否存在所述第三失火事件之前经由所述控制器确定的所述发动机汽缸中的第一失火事件，增加所述停留时间。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述发动机汽缸中不存在所述第三失火事件在指示在所述预定实际总数量的所述汽缸的循环之前的所述汽缸中的预定数量的燃烧事件内的所述发动机汽缸中的第二失火事件之后。5.根据权利要求4所述的方法，其中，响应于所述发动机汽缸中的所述第一失火，所述停留时间增加至大于阈值。6.根据权利要求1所述的方法，其中，是否存在所述第三失火事件是基于发动机加速度。7.根据权利要求1所述的方法，其中，是否存在所述第三失火事件是基于所述汽缸中的压力。8.一种用于操作点火系统的方法，其包括：接收发动机数据至控制器；响应于在预定实际总数量的汽缸的循环期间所述汽缸中的第一失火事件，经由所述控制器增加向所述汽缸的唯一火花塞供应能量的两个点火线圈的停留时间；响应于所述汽缸中的第二失火事件，经由所述控制器减少到所述汽缸的EGR流或富化所述汽缸的空气－燃料混合物同时增加所述停留时间，EGR即排气再循环，所述第二失火事件在所述第一失火事件之后的所述预定实际总数量的所述汽缸的循环内；以及响应于在所述第一失火事件之后的所述预定实际总数量的所述汽缸的循环内所述汽缸中不存在第三失火事件，经由所述控制器指示所述点火线圈退化并燃烧所述汽缸中的空气和燃料。9.根据权利要求8所述的方法，还包括响应于在所述第一失火事件之后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·P·格卢格拉，M·D·西泽卡拉，G·J·胡伯斯，曲秋平，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US