[發明專利]用于檢測發動機爆震和失火的系統和方法

有效

• 申請號: 201710077916.0
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN107100777B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: G·J·胡伯茨;曲秋平
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02P5/152
• 分類號: F02P5/152;F02P3/04;G01L23/22
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本發明涉及用于檢測發動機爆震和失火的系統和方法。公開一種用于提供多個命令至點火線圈驅動器電路以在氣缸循環期間提供火花、離子信號積分和點火線圈分流的系統和方法。在一個示例中，通過單個導體連通鏈路提供多個電壓脈沖。所述電壓脈沖提供用于點火正時、點火線圈分流和離子信號積分的編碼指令。

技術領域

本說明書涉及一種用于檢測火花點火式發動機的發動機爆震和失火的系統和方法。所述系統和方法可以具體地用于貧或用稀釋混合物操作的發動機。

背景技術

火花塞可以提供能量，以在發動機的氣缸內開始燃燒。具體地，電壓電位可以在火花塞的電極兩端開展。如果所述電壓電位大于閾值，火花可以在火花塞電極之間產生，從而促進氣缸中空氣-燃料混合物的點火。空氣-燃料混合物的點火提供發動機扭矩并可以導致發動機爆震。當氣缸空氣-燃料混合物的端部氣體由于所述氣缸中的溫度和壓力的增加而點火時，可以產生發動機爆震。端部氣體的點火可以導致提供發動機爆震聲音的高頻率氣缸壓力振蕩。點火線圈次繞組可以經由離子感測電路監控，以確定發動機爆震是否存在。然而，一些較高輸出點火線圈具有可以使發動機爆震感測更具有挑戰性的較高電感繞組。此外，離子信號可以經積分以估計發動機燃燒質量或失火。

如果導體設置在發出火花正時命令的控制器和用于每個命令信號的點火電路之間，所述系統中的導體的數量可以迅速地增加。此外，多個電路可以必須被供應，以確定火花正時、點火線圈分流(shunting)和離子傳感器輸出。因此，提供期望水平的點火系統復雜性，可以是困難的和/或不太可靠的。

發明內容

本文發明者已經認識到上述缺點，并且已經開發一種用于提供火花至發動機的方法，所述方法包括：從一個或多個發動機傳感器接收輸入至控制器；以及響應于所述輸入在氣缸循環期間經由所述控制器命令點火線圈的分流、充電和放電，所述命令通過單個導體提供在所述控制器和點火線圈驅動電路之間的電連通完成。

通過單個導體提供多個點火電路命令，減少控制器和點火電路之間的導體的數量可以是可能的。導體數量的減少可以減少布線問題并降低系統成本。此外，所述發動機系統內的較低數量的導體可以改進車輛可靠性。具體地，定位在控制器和點火電路之間的單個導體可以承載提供點火正時、點火線圈分流正時和離子信號積分正時的三個或更多個編碼電壓脈沖。所述電壓脈沖由所述單個專有(sole)導體在所述發動機的循環期間承載，使得點火、點火線圈分流和離子信號積分可以在單個氣缸循環期間執行。此外，所述脈沖可以對于每個發動機循環進行修改，以調整火花正時，調整點火線圈分流正時，并調整離子信號積分正時。

本說明書可以提供若干優點。具體地，本方法減少發動機系統中的導體的數量。此外，本方法可以通過減少所述系統中的電氣系統連接的數量而改進系統可靠性。此外，本方法可以簡化電路，以解碼點火正時、點火線圈分流和離子信號積分，因為僅單個解碼電路用于確定經由控制器發送的點火系統正時信號。

當單獨地或與附圖結合考慮時，本說明書的以上優點及其他優點和特征將從下列具體實施方式變得顯而易見。

應該理解的是，提供上述發明內容以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的概念的選擇。它不意在識別所要求保護的主題的關鍵或主要特征，所述要求保護的主題的范圍由隨附權利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中所提及的任何缺點的實施方式。

附圖說明

當單獨地或參照附圖考慮時，本文所述的優點將通過閱讀在本文稱為具體實施方式的示例的示例更完全地理解，其中：

圖1是發動機的示意圖；

圖2是點火系統的示意圖；

圖3至圖5是示出根據圖6的方法的圖2的所述點火系統的操作的示例曲線圖；

圖6示出用于經由單個導體從控制器提供多個點火系統命令至點火電路的方法；以及