[发明专利]诊断和确定火花塞的劣化/更换的方法和装置

说明书

本发明涉及一种汽车发动机点火系统，更具体地，涉及一种确定火花塞的劣化程度，以决定是否需要更换的方法和装置。

一点火系统对火花塞施加一高电压点燃在燃烧室中的空/燃混合物。

该点火系统具有两个互连的电路：一初级电路和一次级电路。初级电路对一点火线圈的初级绕组施加一低电压，从而沿点火线圈产生一磁场。次级电路对火花塞施以高压浪涌。

同时，近年来计算机控制的点火系统的应用，从发动机中简化了一些机械构造。一计算机从多个传感器中接收输入信号，并以这些输入信号为依据，确定一最佳点火时间，向点火组件发出指令信号，在其对应的精确时间激发该次级电路，从而导致总体效率增加。

现今典型的点火系统，如图1所示，包括一ECU(电子控制单元)11，一点火组件12，一开关晶体管13，一点火线圈14，一火花塞15，一点火开关16，和一电池17。开关晶体管13，点火线圈14的初级绕组L1，点火开关16和电池17构成初级电路；点火组件12，点火线圈14的次级绕组L2，和火花塞15构成次级电路。

依据自传感器组10提供的某些发动机运行状况，例如：曲柄轴位置，发动机转速，油门位置，发动机冷却液温度，以及起始和运行的歧管压力或大气压力作为输入信号，ECU11确定一最佳点火时间，ECU11将这些实际状况与它的存贮器(图中未示)中所贮存的一组状况相比较，决定最佳点火时间的设置，并对点火组件12输出一个信号，以点燃火花塞，其中连接到ECU上的点火组件12控制点火命令和时间。

开关晶体管13响应于一来自点火组件12的触发信号来开关初级电路。

点火线圈14为一脉冲变压器，将电池电压转换为一高压短脉冲。

火花塞15为一个用于响应于提供给其的高压短脉冲，在其间隙产生一电火花的装置。

点火开关16，通过使用一汽车点火钥匙来操纵，用来闭合初级电路，起动点火系统。

电池17对初级电路施加一基本在12V左右的电压。

火花塞15的反复点火可能会由于过浓的空/燃混合物或不完全燃烧，在火花塞的尖端引起积碳，结果造成点火故障。因此，点火故障会降低发动机的总输出功率。

参见图2，表示了一种典型的，作为车辆累计行驶里程的函数的初级电压的变化。其中初级电压为点火线圈14的初级绕组两端的电压。如图2所示，可知，最佳点火所需的初级电压随着积碳的增多而升高。从技术角度看，积碳所带来的问题可通过提高初级电压来解决。

同时，一普通司机察觉点火故障和发动机输出功率的下降是非常困难的，所以，为解决点火故障和发动机功率的下降，在行驶里程基数超过一个诊断基数时，推荐用新火花塞来代替旧火花塞。

更换火花塞的首要原则是，例如，每20,000至50,000km车辆行驶里程更换一次。然而，根据这个首要原则而没有对火花塞的状态进行适当诊断的前提下确定的更换间隔，就会产生不必要的浪费。

所以，本发明的一个主要目的是提供一种方法和装置，用以诊断一火花塞并确定其劣化程度，以决定是否需要更换该火花塞。

根据本发明，其提供了一种装置，用以诊断一点火系统的火花塞，该装置包括：一电流探测装置，用于探测流过火花塞的电流；一转换装置，用来将电流探测装置所测量的电流转换成一数字信号；一判定装置，用来根据该数字信号对火花塞的劣化和更换作出决定；一显示装置，通过使用判定装置的决定，根据数字信号指示火花塞的劣化和更换。

本发明的上述和其它目的以及特性，可从下列较佳实施例的描述，并参照附图，得到明白体现。其中：

图1表示一典型的点火系统；

图2表示作为一车辆累计行驶里程函数的典型的初级电压变量；

图3表示本发明的点火系统；

图4表示作为时间的函数的施加在火花塞隙的示意性电压升高；

图5表示一程序，判定一火花塞的劣化程度，以决定是否需要更换火花塞。

参见图3，图示有一种根据本发明的点火系统。图1和图3中相同的图标表示相同的元件。

一显示器30，一电流探测器31和A/D(模/数)转换器32被附加在图1所示的常用点火系统中，其中显示器30可以是一种装在一车辆仪表盘上的图线显示器，按两种可区别的状态显示一火花塞的劣化程度，一种是劣化警告状态，另一种是更换警告状态，下面将进一步描述细节。