用于内燃机的汽缸功率平衡诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于内燃机的功率平衡诊断装置，其全部诊断程序均是自动进行的．该装置产生和取出一个与供给每个汽缸的点火脉冲同步的点火信号，根据该点火信号，至少要指定一个汽缸使其点火无效（以下称失燃）．这个被指定的汽缸，经一预定失燃周期在该周期结束时，检测发动机的转数．这种程序顺序地分别对各汽缸进行．在完成了对每个汽缸的失燃程序时，根据发动机的转数，便可确定有故障的汽缸．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于内燃机的功率平衡诊断装置，特别是一种适于诊断汽车发动机的机械系统是否良好的装置。由于点火、混合气体或压力方面的异常，可能引起发动机功率方面的毛病。点火和燃料问题易于检查和调整，然而，机械系统中出现的异常诸如发动机汽缸的一个阀、垫圈或活塞等异常，往往导致压力方面的故障。而且，为检修和调整压力异常，必须卸下发动机本体、拆开又安装。因此，在进行这些工作前，有必要精密地确定哪个汽缸出毛病，弄错了势必徒劳无益白白耗费了为卸、拆、装而付出的劳动。然而，当多个汽缸中个别汽缸出故障时，则随着汽缸数目的增多，要确定其异常原因是困难的。在一个具有多个汽缸的发动机中，个别汽缸的输出功率由于某种原因而引起异常时，某些异常只有专家才能判断和检修-例如，汽缸盖的密封垫损坏或活塞环烧坏(或卡住)等故障，致使发动机本体必需拆开。因此，在这类情况发生时，虽然发动机出了毛病，但司机却往往没有注意到而继续开车。不幸的是，常常留下的这类异常将导致发动机的严重损坏而停止运转。本专利技术的一个目的是为内燃机提供一种功率平衡诊断装置。该装置可不必拆卸发动机，而通过制止发动机个别汽缸的燃烧来有效地确定其机械系统是否良好。本专利技术的另一目的，是为内燃机提供一种功率平衡诊断装置。该装置能自动地确定有毛病的汽缸。按照本专利技术的装置，从内燃机的发火电路取出一个与点火信号有关的信号，在该取出信号所决定的予定时间内，顺序使各汽缸一次失燃一个或两个。检测发动机没有失燃的汽缸的稳定转数以及使一个或两个汽缸失燃时的发动机的稳定转数，从而根据这些转数测值，确定有毛病的汽缸。图1表示根据本专利技术的一种装置的总图。图2表示出现在图1所示装置的基本部件中的波形。图3表示说明根据本专利技术装置的操作流程图。图4表示图3的内燃机在运行中其转数怎样随时间变化。图5表示打印数据的一个例子，该数据是执行图3的程序时所获得的最后结果。图6表示说明本专利技术的另一实施例的操作流程图。图7表示详述图6中的70和71步的流程图。图1表示根据本专利技术的内燃机功率平衡诊断装置的一个实施例。在图1中，电池1通过断路器5，给发火线圈2的一次线圈2a供电。断路器5可以是位于发火电路末级的一个功率晶体管。升压电源从发火线圈2的二次线圈2b通过分电器3，供给具有4个汽缸的发动机7。分电器3由一个可动端3a和4个固定端3b组成，3a联到二次线圈2b，3b与发动机7的各汽缸的火花塞6相连。在发火线圈2的一次线圈2a和断路器5之间的一个连接点上显现的一次线圈信号波形如图2(A)所示。一次线圈信号通过波形整形电路15变成如图2(B)所示的波形，然后供给外部接口适配器(以下称PIA)22和一个单稳态多谐振荡器16。该单稳态多谐振荡器16产生具有不同予定宽度的脉冲，而且这些脉冲的上升沿与整形后的一次线圈信号的下降沿相对应。由多谐振荡器16产生的脉冲，在积分器17中被积分，以便根据脉冲宽和脉冲重复周期，输出平均直流电压。当转数大时，该直流电平由于脉冲重复周期的缩短而升高。因此，检测该直流电压即能代表发动机的转数。选择器18，根据由PIA22来的一个命令，选择由积分器17来的直流电压，或是选择电池1的电压作为它的输出，该输出电压经模数(A/D)转换器19转换后输至PIA22。在发动机7的各汽缸的火花塞6中，选择某个火花塞的相应汽缸作为基准汽缸。例如，在1至4号火花塞中，选择1号火花塞所对应的汽缸为基准汽缸。基准汽缸传感器13，由引线连至1号火花塞。传感器13产生一个如图2(C)中所示的1号火花塞点火信号。1号火花塞点火信号经波形整形电路20整形而具有如图2(D)所示的波形。这种形状的1号火花塞点火信号被传送至PIA22。在电池1的电源正(+)端和与断路器5连接的发火线圈2的一次线圈2a的负端之间，有一串联电路-由电阻器11和接点12相连而成。接点12，根据如图2(E)所示的失燃命令信号，打开或闭合。该失燃信号，从PIA22通过驱动电路21，传送至接点12。该接点是一种开关元件，例如，由驱动电路21激励的继电器的接点。若接点12状态为“开”，则储存在发火线圈的一次线圈2a中的能量，被传至二次线圈2b，从而在断路器5断开后，立即产生高压;然而，若接点12的状态为“闭”，则储存在发火线圈初级2a中的能量，通过电阻器11而旁路了。就这样，由于没有供给二次线圈以足够的能量，而使线圈2b(的功能)无效。举例来说，当只让2号汽缸失燃，接点12由于一个失燃命令信号而必定闭合，而该失燃命令信号的脉冲宽度又恰好覆盖2号火花塞的点火周期，如图2(F)所示，由于送往2号汽缸火花塞的点火信号的能量，大大减小了，故2号汽缸未被点燃。PIA22，既从一个微处理器(以下称MPU)23接收数据，也发送数据至MPU。根据贮存在只读存贮器(ROM)24中的程序，MPU23采用由PIA22传来的数据进行计算。计算结果，顺序地存入随机存贮器(RAM)25。必要的数据，通过接口单元26，传至打印机27和显示单元28，被打印和显示。现参照图3，说明采用上述装置的内燃机的功率平衡诊断程序。首先，启动发动机，同时设置其转数为一定值。为完成该项设定，利用一种长度可细调的油门定位装置，调整操纵杆和加速踏板的位置，使加速踏板定位在使转速表指示约为1000转/分的地方。当该转数已达稳定时，在第30步，读出发动机的起始转数。第31步，使PIA22中的第一计数器置1，并起动计时器。第一计数器，在1号火花塞点火信号出现，开始计数时，规定了哪个汽缸要失燃。由于在1号火花塞点火信号产生后，才开始计数，故首先要使2号汽缸失燃。计时器位于PIA22内，用来测量由第一计数器指定的汽缸保持失燃的持续时间。第32步，当PIA22检测到如图2(D)所示的1号火花塞点火信号时，第二计数器置另。第二计数器，计入由如图2(D)所示的一次线圈信号的下降沿，并指示上一个汽缸已通过点火周期。第33步，检测当第二计数器内容同第一计数器内容相一致，即，已被指定要失燃的汽缸，进入下一个点火周期时的情况。第34步，产生如图2(E)所示的失燃命令信号。第35步，检测一次线圈信号(B)的下一个下降沿，第36步，失燃命令信号(E)的输出被撤消。37步是确定计时器是否已计数3秒钟，若第37步的回答是“否”(NO)，则控制返回至第32步，重复前述程序。3秒钟时间是失燃开始以后，为使转数达到稳定所需的时间。若第37步的回答是“是”(YES)，则发动机的转数，可通过选择器18和模/数转换器19，在第38立即从积分器17的输出读取。在失燃已被撤消后，在第39步，为使发动机的转数达到稳定而历经3秒钟，然后在第40步，读出发动机的转数。接着，在第41步，确定第一计数器内容是否等于汽缸数减1？如果回答是“否”(NO)，换言之，如果4号汽缸未达到失燃程序，那末第一计数器在第42步要加1，并启动计时器。然后，控制回到第32步，重复下一个汽缸的失燃程序。若步骤41的回答是“是”，则说明4号汽缸的失燃程序已经完成，而1号汽缸的失燃程序，还未执行。现描述1号汽缸的失燃程序。在第43步，在第一计数器内设置汽缸数，并起动计时器。然后，在第44步检测1号火花塞点火信号，同时在第45步，第二计数器置另。当第二计数器的内容达到与第一计数器的内容一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的功率平衡诊断装置，其特征在于：一种用于多个汽缸的内燃机的发火装置；用以取出点火信号的设备，该信号与一个供给各汽缸火花塞的点火脉冲同步产生；根据来自所述的取出设备的点火信号，至少指定一个汽缸的指定设备；为在一予定时 间内，借助所述的指定设备，使一个指定汽缸失燃的设备；发动机转数的检测设备，检测是用所述的失燃设备，使汽缸失燃一予定时间后进行的；对所有汽缸设置定值的设备，该设备借助所述的检测设备，是在发动机每完成一次转数测量时，而在所述指定设备中逐 个地设定的；一种用以确定每个汽缸是否存在故障的设备，它是根据每个汽缸，借助所述的检测设备测得的转数值来判定的。

【技术特征摘要】
1.一种内燃机的功率平衡诊断装置，其特征在于一种用于多个汽缸的内燃机的发火装置；用以取出点火信号的设备，该信号与一个供给各汽缸火花塞的点火脉冲同步产生；根据来自所述的取出设备的点火信号，至少指定一个汽缸的指定设备；为在一予定时间内，借助所述的指定设备，使一个指定汽缸失燃的设备；发动机转数的检测设备，检测是用所述的失燃设备，使汽缸失燃一予定时间后进行的；对所有汽缸设置定值的设备，该设备借助所述的检测设备，是在发动机每完成一次转数测量时，而在所述指定设备中逐个地设定的；一种用以确定每个汽缸是否存在故障的设备，它是根据每个汽缸，借助所述的检测设备测得的转数值来判定的；2.根据权项1的多汽缸内燃机功率平衡诊断装置的发火信号取出设备，其特征在于包括如下两部分设备从发火线圈的一次线圈电路，取出一个一次信号的设备;取出一个特定火花塞的点火信号的设备，该设备使该点火信号与一个供给该特定汽缸的火花塞的点火脉冲同步。3.根据权项1的多汽缸内燃机功率平衡诊断装置的指定设备，特征在于包括指定待失燃汽缸的设备，这种指定是基于，自所述特定火花塞点火信号出现起而计入的一次信号的出现次数。4.根据权项1的多汽缸内燃机功率平衡诊断装置的失燃设备，特征在于包括用以阻止点火的设备，对于由所述指定设备指定的汽缸的火花塞，它能防止点火脉冲有足够能量而点火。5.根据权项1的多汽缸内燃机功率平衡诊断装置的失燃设备，特征在于包括一个连接设备，该设备在一个周期内，将一个电路连到所述发火线圈的一次绕组电路，当所述发火线圈的一次绕组电路打开时，所述电路消耗其产生的去点燃由指定设备指定汽缸的电磁能，所述的周期包括该汽缸的点火周期。6.根据权项5的多汽缸内燃机功率平衡诊断装置的失燃设备中的连接设备，其特征在于，包括下列两设备为产生一个失燃命令信号的设备，该设备使该失燃命令信号与来自所述点火信号取出设备的点火信号同步产生，所述的失燃命令信号的持续时间，包括由所述指定设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：营生博之，青木隆，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]