火花塞劣化探测制造技术

本发明专利技术提供了用于识别和指示发动机汽缸火花塞的劣化的方法和系统。响应于选择的发动机工况期间的汽缸不点火事件、以及之后在相同汽缸里的出现的阈值数和/或比率的提前点火事件，控制器可确定火花塞是劣化的。控制器可响应于劣化限制汽缸里的燃烧。另外，可采取汽缸提前点火减少措施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及用于探测发动机汽缸火花塞劣化的方法和系统。
技术介绍
在某些工况下，具有高压缩比或者被增压以增加单位功率的发动机易于发生低速提前点火燃烧(pre-ignition combustion)事件。由于提前点火的早燃能导致汽缸内高压，并且能引起和燃烧爆震相似的更大强度的燃烧压力波。美国专利7673614中说明了用于识别提前点火的方法的一个示例。该专利中，基于通过火花塞的离子电流和漏电流探测汽缸提前点火。该方法还基于通过火花塞的离子电流和漏电流分别探测火花塞的闷烧。具体的，离子电流/漏电流不同的曲线图用于识别提前燃烧或火花塞闷烧。但是，本专利技术的专利技术人发现一些实例中，提前点火是劣化的火花塞导致的。同样地，上述方法能潜在地提供不精确的结果指示提前点火已经出现(例如由于过度增压)，然而真实的原因却是劣化的火花塞。此外，不精确的结果能导致采用不精确的缓和措施(mitigating steps),这可能会潜在地损害发动机。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题中的一些可能通过一种控制包含火花塞的发动机汽缸的方法解决。一个示例实施例包括，基于汽缸内的每个不点火和提前点火指示汽缸里火花塞的劣化。例如，可基于汽缸里出现不点火和阈值期间内该汽缸里出现提前点火事件的数量指示劣化。这样，能从由于火花塞劣化引起的提前点火中区分出由于过度增压或压缩比而引起的提前点火。具体地，通过关联汽缸的不点火历史和汽缸的提前点火历史，能可靠地识别由火花塞劣化引起的提前点火，并且能相应地采取缓和措施。例如，通过限制具有劣化火花塞的汽缸中的燃烧(特别是发动机高负荷时)，可减少更多的汽缸提前点火事件。应理解，上述概要提供用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围仅由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的确定的实施方式。根据本专利技术的一个实施例，所述不点火是基于曲轴加速或火花塞电离。根据本专利技术的一个实施例，指示火花塞劣化包括设置诊断代码。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括，响应于识别火花塞劣化在发动机高负荷时限制汽缸里的燃烧。根据本专利技术，提供一种控制包含火花塞的发动机汽缸的方法，包括基于在汽缸里出现不点火之后出现的汽缸提前点火事件数和比率指示汽缸里火花塞劣化。根据本专利技术的一个实施例，所述指示包括通过设置诊断代码指示火花塞劣化。根据本专利技术的一个实施例，基于在第一、较早的窗口内估算的比第一、较高阈值大的汽缸爆震信号来确定汽缸提前 点火事件，并且基于在第二、较迟的窗口内估算的比第二、较低阈值大的所述汽缸爆震信号来确定汽缸提前点火事件。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括响应于所述火花塞劣化的指示在发动机高负荷时限制所述发动机汽缸的运转，并且使汽缸在阈值数目的燃烧事件内富化，所述富化基于所述汽缸提前点火事件的数量和比率。根据本专利技术，提供一种发动机系统，包括发动机汽缸；汽缸里的点火火花塞；排气氧传感器；爆震传感器；并且包含计算机可读的指令的控制器，用于基于排气氧传感器的输出来指示汽缸里的不点火事件；基于爆震传感器的输出来指示汽缸里的提前点火事件；并且基于每个汽缸不点火事件和提前点火事件来指示汽缸点火火花塞的劣化。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器进一步包括响应于汽缸点火火花塞劣化的指示在发动机高负荷时停止汽缸里燃烧的指令。根据本专利技术的一个实施例，所述控制器进一步包括响应于提前点火事件富化汽缸的指令，基于汽缸提前点火计数来调整富化。根据本专利技术，提供一种控制包含火花塞的发动机汽缸的方法，包括响应火花塞劣化引起的提前点火限制汽缸的负荷；并且响应非火花塞劣化引起的提前点火富化汽缸。根据本专利技术的一个实施例，基于一定持续时间内汽缸中不点火和提前点火都出现来识别火花塞劣化引起的提前点火，并且基于该持续时间内汽缸里出现提前点火而没有不点火来识别非火花塞引起的提前点火。根据本专利技术的一个实施例，进一步包括，响应非火花塞劣化引起的提前点火限制汽缸的负荷。根据本专利技术的一个实施例，限制汽缸的负荷包括调整一个或多个汽缸进气道节气门、汽缸的电子驱动的进气门和汽缸的电子驱动的排气门以限制空气流入汽缸。根据本专利技术的一个实施例，所述汽缸的负荷限制包括基于第一汽缸提前点火计数限制汽缸的负荷直到达到第一负荷阈值；以及达到第一负荷之后，基于第二、不同的汽缸提前点火计数限制汽缸负荷直到达到第二负荷阈值，第二负荷阈值比第一负荷阈值低。根据本专利技术的一个实施例，直到达到所述第二负荷阈值的所述汽缸负荷限制包括设置诊断代码和减少发动机功率。附图说明图I显示了燃烧室的示例；图2显示了响应于每个汽缸不点火事件和汽缸提前点火事件指示汽缸火花塞劣化的高级流程图；图3显示了用于减少汽缸提前点火事件的高级流程图。具体实施例方式下面的描述涉及用于指示汽缸火花塞劣化的系统和方法，例如在图I的燃烧室中。如本说明书中参考图2详细说明的，发动机控制器可基于每次出现汽缸不点火事件和汽缸提前点火事件指示火花塞的劣化。具体地，响应于选择的发动机工况期间汽缸不点火计数超过阈值，并且在不点火时间之后汽缸不点火计数超过阈值，控制器可指示那个汽缸里的火花塞劣化。为了减少由于更多提前点火事件导致的发动机损害，发动机高负荷时发动机控制器可限制所述汽缸里的燃烧，并且采取减少提前点火的措施，比如暂时的汽缸燃料富化，如图3中所述。这样，可识别火花塞劣化引起的提前点火，并且和非火花塞劣化引起的提前点火相区分，并相应地加以解决。图I描述了内燃机10的燃烧室或汽缸的实施例。发动机10可接收来自包含控制器12的控制系统的控制参数和车辆驾驶员130通过输入装置132的输入。在这个实施例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(本文中也称为“燃烧室”)14可包括带有位于其中的活塞138的燃烧室壁136。活塞138可和曲轴140相连以便活塞的往返运动转化为曲轴的转动运动。曲轴140可通过传动系统和乘用车的至少一个驱动轮相连。进一步地，起动马达可通过飞轮和曲轴140相连以能够进行发动机10的起动运转。汽缸14能通过一系列进气通道142、144和146接收进气。进气通道146和发动机10的除汽缸14之外的其它汽缸连通。在一些实施例中，一个或多个进气通道可包括增压装置，比如涡轮增压器或机械增压器。例如，图I显示了发动机10配置有涡轮增压器，所述涡轮增压器包含布置在进气通道142和144之间的压缩机174和沿排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可至少由排气涡轮176通过轴180驱动，在这种情况下增压装置配置为涡轮增压器。但是，在其它实施例中，比如在发动机10配备有机械增压器的情况下，排气涡轮176可选择性地省略，在这种情况下压缩器174可通过来自马达或发动机的机械输入驱动。包括节流板164的节气门20可沿发动机的进气通道设置，用于改变提供给发动机汽缸的进气的流速和/或压力。例如，如图I所示节气门20可安放在压缩机174的下游，或者可替代地安放在压缩机174的上游。排气通道148能接收来自发动机10除了汽缸14的其它汽缸的排气。排气传感器128如图所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.16 US 13/028,8721.一种控制包括火花塞的发动机汽缸的方法，包括基于汽缸里每个不点火和提前点火指示所述汽缸里火花塞的劣化。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述指示包括基于所述汽缸里出现的不点火和在所述汽缸里阈值持续时间内出现的提前点火事件的数目来指示火花塞劣化。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阈值持续时间包括燃烧事件的阈值数目或时间的阈值量。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述出现的不点火包括在选择的发动机工况期间在所述汽缸里出现的许多不点火。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述选择的发动机工况包括发动机冷起动工况。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指示包括，响应于所述汽缸里的所述点火数在所述选择的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·W·坎宁安，M·J·载兹，K·载，C·P·格鲁格拉，R·S·拜斯金斯，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：