СПОСОБ И СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ НАГАРА НА СВЕЧЕ ЗАЖИГАНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК F02P17/12 F02P11/02 H01T13/60 

Область техники

Настоящее описание, в целом, относится к способам и системам управления двигателем автомобиля, использующим повторное зажигание в системе зажигания автомобиля для обнаружения образования нагара на свече зажигания.

Уровень техники/Сущность изобретения

Образование нагара на свече зажигания и преждевременное зажигание, вызываемое горячими свечами зажигания, представляет собой существенную проблему в регионах с плохим контролем качества топлива. Присадки к топливу, такие как ММТ (марганцесодержащей присадки для увеличения октанового числа бензина) или ферроцен, могут образовывать электропроводящие и теплоизоляционные отложения на керамической части свечи зажигания. Такое образование может вызывать пропуски зажигания или преждевременное зажигание (ПЗ). Вследствие потенциальной опасности пропусков зажигания или ПЗ при высокой частоте вращения и нагрузки в двигателях с наддувом, производители транспортных средств могут рекомендовать очень короткие интервалы между заменами свечей зажигания. Однако, так как проблема пропусков зажигания и ПЗ вследствие накапливания присадок к топливу часто представляет собой ограниченную в географическом и сезонном отношении проблему, такие частые замены свечей зажигания могут быть необязательными для некоторых автомобилей. Один подход к обнаружению образования нагара на свече зажигания включает выполнение детектирования ионов для измерения ионизационного тока, генерируемого от сгорания через электроды свечи зажигания. Однако, детектирование ионов требует добавления специальных аппаратных элементов в типичной системе зажигания, тем самым повышая стоимость и сложность системы.

Авторы изобретения приняли во внимание вышеприведенные проблемы и предложили систему для, по меньшей мере, их частичного решения. В частности, настоящее описание изобретения предлагает низкозатратные и легкие для воплощения способы и системы для непрерывного обнаружения уровня образования нагара на свече зажигания, таким образом, что пользователь может быть только предупрежден о необходимости замены свечей зажигания, когда будут возникать состояния, являющиеся основанием для этого. При некоторых состояниях, способы и системы настоящего описания изобретения также могут способствовать уменьшению образования нагара на свече зажигания, тем самым обеспечивая дополнительное увеличение времени между заменами свечей зажигания. В одном примере, способ для решения вышеописанных проблем включает выполнение высокочастотного повторного зажигания и определение состояния свечи зажигания на основе определения первичного тока катушки во время повторного зажигания. Таким образом, образование нагара на свече зажигания может детектироваться посредством оценки первичного тока в системе зажигания без использования дополнительных специальных аппаратных средств.

Настоящее описание изобретения может предложить несколько преимуществ. Например, посредством выдачи рекомендаций о необходимости замены свечи зажигания на основе сведений о неисправности или ухудшении состояния, а не в зависимости от предварительно заданного периода времени или степени использования автомобиля, такие рекомендации могут обеспечивать своевременную выдачу рекомендации о необходимости замены свечи зажигания. Рекомендации, поддерживающиеся измеренными индикациями образования нагара на свече зажигания, могут обеспечивать то, что рекомендации о необходимости замены свечи зажигания не выдаются слишком рано, приводя к увеличенным затратам для водителя, или слишком поздно, приводя к повреждению автомобиля. Более того, посредством определения образования нагара на свече зажигания на основе первичного тока в системе зажигания, общая стоимость системы зажигания может быть уменьшена относительно систем, которые используют другие механизмы определения образования нагара на свече зажигания, такие как детектирование ионов, посредством управления существующими аппаратными элементами.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества, и признаки настоящего описания будут легко очевидными из нижеследующего подробного описания, при рассмотрении отдельно или во взаимосвязи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что вышеприведенная сущность изобретения предусмотрена для представления в упрощенной форме набора концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предназначена для выявления ключевых или важных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого определен только пунктами формулы изобретения, которые следуют за подробным описанием. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.

Краткое описание чертежей

ФИГ. 1 представляет собой схематичное изображение двигателя.

ФИГ. 2 представляет собой блок-схему способа определения состояний свечи зажигания в соответствии с вариантами осуществления настоящего описания изобретения.

ФИГ. 3 представляет собой блок-схему способа определения образования нагара на свече зажигания в соответствии с вариантами осуществления настоящего описания изобретения.

На ФИГ. 4 показаны кривые верхних огибающих первичного тока для свечи зажигания с образованным нагаром и очищенной свечи зажигания в соответствии с вариантами осуществления настоящего описания изобретения.

Подробное описание

Нижеследующее описание относится к системам и способам обнаружения образования нагара на свече зажигания в системе зажигания двигателя. Обнаружение образования нагара на свече зажигания позволяет выдавать рекомендации о необходимости замены свечи зажигания на основе данных о неисправности или ухудшении состояния, а не на основе предварительно заданного периода времени или степени использования автомобиля (например, зафиксированного фактического пробега в километрах, количества циклов сгорания и т.д.). Посредством измерения первичного тока во время высокочастотного повторного зажигания, оценка рассеивания энергии во время событий повторного зажигания может указывать на состояния вторичной обмотки катушки зажигания. Таким образом, образование нагара на свече зажигания может определяться без непосредственного измерения активности на вторичной обмотке катушки зажигания.

На ФИГ. 1 показана система 100 двигателя для автомобиля. Автомобиль может представлять собой дорожное транспортное средство, имеющее приводные колеса, которые контактируют с поверхностью дороги. Система 100 двигателя включает в себя двигатель 10, который содержит множество цилиндров. ФИГ. 1 подробно описывает один такой цилиндр или камеру сгорания. Различные составные элементы двигателя 10 могут управляться посредством электронного контроллера 12 двигателя. Двигатель 10 включает в себя камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, размещенным в них и соединенным с коленчатым валом 40. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 144 и выпускным коллектором 148 через посредство соответствующих впускного клапана 152 и выпускного клапана 154. Каждый впускной и выпускной клапан может приводиться в действие посредством впускного кулачка 51 и выпускного кулачка 53. В качестве альтернативы, один или более впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие посредством управляемого электромеханическим образом узла обмотки и якоря клапана. Положение впускного кулачка 51 может определяться датчиком 55 впускного кулачка. Положение выпускного кулачка 53 может определяться датчиком 57 выпускного кулачка.

Топливная форсунка 66 показана размещенной таким образом, чтобы впрыскивать топливо непосредственно в цилиндр 30, что известно для специалистов в данной области как непосредственный впрыск. В качестве альтернативы, топливо может впрыскиваться во впускной порт, что известно для специалистов в данной области как распределенный впрыск во впускной тракт. Топливная форсунка 66 подает жидкое топливо пропорционально ширине импульса впрыска топлива ИВТ от контроллера 12. Топливо подается на топливную форсунку 66 посредством топливной системы (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и топливную рампу. Топливная форсунка 66 получает рабочий ток от драйвера 68, который отвечает контроллеру 12. Кроме того, впускной коллектор 144 показан сообщающимся с опциональным электронным дросселем 62, который регулирует положение дроссельной заслонки 64 для управления воздушным потоком в цилиндр 30 двигателя. Это может включать управление воздушным потоком наддувочного воздуха из впускной камеры 146 наддува. В некоторых вариантах осуществления, дроссель 62 может быть опущен, и воздушный поток в двигатель может управляться посредством одного дросселя 82 системы впуска воздуха (дросселя СВВ), соединенного с воздушным впускным каналом 42 и расположенного выше по потоку от камеры 146 наддува.

В некоторых вариантах осуществления, двигатель 10 выполнен с возможностью обеспечения рециркуляции отработавших газов, или РОГ (EGR). Когда имеется, РОГ обеспечивается через канал 135 для РОГ и клапан 138 для РОГ в систему впуска воздуха двигателя в положении ниже по потоку от дросселя 82 системы впуска воздуха (СВВ) из места в выхлопной системе ниже по потоку от турбины 164. РОГ может проходить от выхлопной системы к системе впуска воздуха, когда имеет место перепад давлений для побуждения потока. Перепад давлений может создаваться посредством частичного закрывания дросселя 82 СВВ (AIS). Дроссельная заслонка 84 управляет давлением на впуске в компрессор 162. СВВ (AIS) может электрически управляться, и ее положение может регулироваться на основе опционального датчика 88 положения.

Компрессор 162 втягивает воздух из воздушного впускного канала 42 для подачи в камеру 146 наддува. В некоторых примерах, воздушный впускной канал 42 может включать в себя воздушную коробку (не показана) с фильтром. Отработавшие газы раскручивают турбину 164, которая соединена с компрессором 162 через посредство вала 161. Приводящийся в действие вакуумным образом исполнительный механизм 72 регулятора давления наддува позволяет отработавшим газам обходить турбину 164, таким образом давление наддува может управляться при варьирующихся рабочих условиях. В альтернативных вариантах осуществления, исполнительный механизм регулятора давления наддува может активироваться посредством давления или электрическим образом. Регулятор 72 давления наддува может закрываться (или открывание регулятора давления наддува может уменьшаться) в ответ на требование повышенного наддува, например во время нажатия водителем на педаль. Посредством закрывания регулятора давления наддува, давления отработавших газов выше по потоку от турбины могут повышаться, увеличивая частоту вращения турбины и максимальную мощность на выходе. Это обеспечивает возможность повышения давления наддува. Дополнительно, регулятор давления наддува может перемещаться в закрытое положение для поддержания требуемого давления наддува, когда рециркуляционный клапан компрессора частично открыт.В другом примере, регулятор 72 давления наддува может открываться (или открывание регулятора давления наддува может увеличиваться) в ответ на требование пониженного наддува, например во время отжатия водителем педали. Посредством открывания регулятора давления наддува, давления отработавших газов могут понижаться, уменьшая частоту вращения турбины и мощность турбины. Это обеспечивает возможность понижения давления наддува.

Рециркуляционный клапан 158 компрессора (РКК (CRV)) может быть предусмотрен в рециркуляционном пути 159 компрессора вокруг компрессора 162 таким образом, что воздух может перемещаться из выпуска компрессора во впуск компрессора для понижения давления, которое может создаваться на компрессоре 162. Охладитель 157 наддувочного воздуха может размещаться в канале 146, ниже по потоку от компрессора 162, для охлаждения наддувочного воздушного заряда, подаваемого на впуск двигателя. В показанном примере, рециркуляционный путь 159 компрессора выполнен с возможностью рециркуляции охлажденного сжатого воздуха от места ниже по потоку от охладителя 157 наддувочного воздуха к впуску компрессора. В альтернативных примерах, рециркуляционный путь 159 компрессора может быть выполнен с возможностью рециркуляции сжатого воздуха от места ниже по потоку от компрессора и выше по потоку от охладителя 157 наддувочного воздуха к впуску компрессора. РКК 158 может открываться и закрываться посредством электрического сигнала от контроллера 12. РКК 158 может быть выполнен в виде клапана с тремя состояниями, имеющего основное полуоткрытое положение, из которого он может перемещаться в полностью открытое положение или полностью закрытое положение.

Бесконтактная система 90 зажигания обеспечивает искру зажигания в камере 30 сгорания посредством свечи 92 зажигания в ответ на сигнал контроллера 12. Система 90 зажигания может включать систему зажигания с индукционной катушкой, в которой трансформатор катушки зажигания соединен с каждой свечой зажигания двигателя. Пример системы зажигания, которая может использоваться в двигателе ФИГ. 1, описана более подробно ниже со ссылкой на ФИГ. 2. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ) показан соединенным с выпускным коллектором 148 выше по потоку от каталитического преобразователя 70. В качестве альтернативы, датчик содержания кислорода в отработавших газах с двумя состояниями может использоваться вместо датчика 126 УДКОГ. Преобразователь 70 может включать в себя множество каталитических блоков-носителей, в одном примере. В другом примере, может использоваться множество устройств снижения токсичности отработавших газов, каждое с множеством блоков-носителей. Преобразователь 70 может представлять собой трехкомпонентный катализатор в одном примере. Хотя в изображенном примере датчик 126 УДКОГ показан выше по потоку от турбины 164, следует понимать, что в альтернативных вариантах осуществления, датчик УДКОГ может размещаться в выпускном коллекторе ниже по потоку от турбины 164 и выше по потоку от преобразователя 70.

Контроллер 12 показан на ФИГ. 1 в виде микрокомпьютера, включающего в себя: микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и традиционную шину данных. Контроллер 12 показан получающим различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, дополнительно к тем сигналам, которые были рассмотрены ранее, включая: температуру хладагента двигателя (ТХД) от датчика 112 температуры, соединенного с рубашкой 114 охлаждения; сигнал датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для определения положения педали (ПП) акселератора, регулируемого ногой 132 водителя автомобиля; сигнал датчика детонации для определения воспламенения остаточных газов (не показано); сигнал измерения давления в коллекторе (ДВК) двигателя от датчика 121 давления, соединенного с впускным коллектором 144; сигнал измерения давления наддува от датчика 122 давления, соединенного с камерой 146 наддува; сигнал датчика положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, определяющего положение коленчатого вала 40; сигнал измерения массы воздуха, входящей в двигатель, отдатчика 120 (например, термоанемометра); и сигнал измерения положения дроссельной заслонки от датчика 58. Барометрическое давление также может определяться (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В предпочтительном аспекте данного раскрытия, датчик 118 положения двигателя создает предварительно заданное количество равноудаленных импульсов за каждый оборот коленчатого вала, из которых может быть определена частота вращения двигателя (ЧВД).

В некоторых вариантах осуществления, двигатель может объединяться с системой электродвигателя/аккумулятора в виде гибридного транспортного средства. Гибридное транспортное средство может иметь параллельную конфигурацию, последовательную конфигурацию или их разновидности и комбинации.

Во время работы, каждый цилиндр в двигателе 10 обычно проходит четырехтактный цикл: цикл включает такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. Во время такта впуска, обычно, выпускной клапан 154 закрывается, а впускной клапан 152 открывается. Воздух поступает в камеру 30 сгорания через посредство впускного коллектора 144, и поршень 36 перемещается к дну цилиндра для увеличения объема в камере 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится рядом с дном цилиндра и в конце своего такта (например, когда камера 30 сгорания имеет свой наибольший объем), обычно называется специалистами в данной области нижней мертвой точкой (НМТ). Во время такта сжатия, впускной клапан 152 и выпускной клапан 154 закрыты. Поршень 36 перемещается по направлению к головке цилиндра для сжатия воздуха в камере 30 сгорания. Точка, в которой поршень 36 находится в конце своего такта и наиболее близко к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания имеет свой наименьший объем), обычно называется специалистами в данной области верхней мертвой точкой (ВМТ). В процессе, в дальнейшем называемом впрыском, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в дальнейшем называемом зажиганием, впрыснутое топливо воспламеняется с помощью известных средств зажигания, таких как свеча 92 зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время такта выпуска, выпускной клапан 154 открывается для выпуска сгоревшей смеси воздух-топливо в выпускной коллектор 148, и поршень возвращается в ВМТ. Отметим, что вышеприведенное описание приведено только в качестве примера, и что моменты времени открывания и/или закрывания впускного и выпускного клапанов могут варьироваться для обеспечения положительного или отрицательного перекрытия клапанов, позднего закрытия впускного клапана или различных других примеров.

ФИГ. 2 представляет собой блок-схему иллюстративного способа 200 для обнаружения образования нагара на свече зажигания посредством высокочастотного образования множества искр зажигания. На шаге 202, способ 200 включает зарядку катушки зажигания. Например, на основе сигнала управления от контроллера двигателя, (например, команды протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания), ток протекает через первичную обмотку катушки зажигания, создавая электромагнитное поле в течение периода времени протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания. Таким образом, продолжительность времени, в течение которого ток протекает через первичную обмотку, равна общей продолжительности периода времени протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания для этого события зажигания или повторного зажигания. На шаге 204, способ 200 включает выпуск части заряженной энергии в течение некоторого периода времени. Например, в ответ на сигнал управления от контроллера двигателя, дающий указание системе зажигания остановить зарядку первичной обмотки, протекание тока на первичную обмотку может останавливаться и электромагнитное поле может исчезать, создавая ток во вторичной обмотке. На шаге 206, способ 200 включает повторную активацию первичной цепи катушки. Следует понимать, что события повторного зажигания могут использоваться в различных применениях и/или при определенных рабочих условиях. Например, повторное зажигание может настраиваться или калиброваться для конкретных рабочих условий с временем "подачи" или протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания/повторного протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания и временем "прерывания" между последующими событиями заряда катушки, типично определяющимися, используя справочные таблицы на основе таких рабочих условий/параметров, как частота вращения двигателя, температура и нагрузка, например. Несмотря на то, что фактическое время может варьироваться в зависимости от применения и рабочих условий, время "подачи" и "прерывания" может составлять порядка микросекунд, и может, в общем смысле, быть постоянным во время конкретного цикла сгорания, таким образом каждый интервал повторного зажигания является одинаковым. В дополнительных или альтернативных примерах, событие начальной искры зажигания после первичного протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания может быть более продолжительным, чем последующие события повторного зажигания. Например, первое время "прерывания" первичного тока может составлять 600 мкс, и каждое из последующих повторных зажиганий может иметь время "прерывания" 50 мкс.

На шаге 208, способ 200 включает измерение первичного тока. На шаге 210, способ включает определение, завершено ли событие повторного зажигания. Например, может быть определено, что событие повторного зажигания завершено, если вся или предварительно заданное количество первоначально заряженной энергии рассеялось. Дополнительно или в качестве альтернативы, можно быть определено, что событие повторного зажигания завершено, если имело место предварительно заданное и/или выбранное количество повторных зажиганий (например, если этапы 204-206 были повторены пороговое количество раз). Если событие повторного зажигания не завершено (например, "НЕТ" на шаге 210), способ возвращается на 204 для выпуска другой части заряженной энергии в течение некоторого периода времени. Если событие повторного зажигания завершено (например, "ДА" на шаге 210), способ переходит на шаг 212 для определения состояния свечи зажигания на основе измерений первичного тока, полученных на шаге 208. Хотя описано, что измерение первичного тока выполняется после повторной активации первичной цепи катушки, следует понимать, что первичный ток может измеряться как во время периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания, так и во время повторного зажигания.

ФИГ. 3 представляет собой блок-схему иллюстративного способа 300 для определения состояния свечи зажигания. Например, способ 300 может выполняться во время осуществления способа 200 ФИГ. 2 (например, для определения состояния свечи зажигания на шаге 214 способа 200). На шаге 302, способ 300 включает измерение энергии, выделяемой во время первичного времени прерывания (например, когда ток не протекает на первичные обмотки катушки зажигания). Например, как указано на 304, измерение энергии, выделяемой во время первичного времени прерывания, может быть основано на измерении первичного тока. Величина первичного тока после времени прерывания будет давать некоторую индикацию состояний на вторичной обмотке катушки зажигания посредством указания величины уменьшения тока между событиями повторного зажигания. На шаге 306, способ 300 включает определение, ниже ли измеренная выделенная энергия пороговой величины (например, предварительно заданного значения). Если измеренная выделенная энергия не ниже пороговой величины (например, больше или равна пороговой величине, "НЕТ" на шаге 306), способ переходит на шаг 308 для определения того, что на свече зажигания не образовался нагар и/или свеча зажигания нормально работает. Например, если измеренный ток (например, после максимального тока) ниже пороговой величины (например, указывая, что общая величина уменьшения тока, представляющая собой разницу между максимальным током и/или выполненным ранее повторным зажиганием и установившимся током и/или выполненным позже повторным зажиганием, выше пороговой величины), на 306 может быть определено, что энергия ниже пороговой величины. Способ может дальше переходить на шаг 310, чтобы поддерживать рабочие параметры тока и чтобы не выдавать указание о необходимости замены свечи зажигания. Если измеренная энергия ниже пороговой величины (например, "ДА" на шаге 306), способ переходит на шаг 312 для определения, что на свече зажигания образовался нагар. Например, если измеренный ток (например, после максимального тока) выше пороговой величины (например, указывая, что общая величина уменьшения тока, представляющая собой разницу между максимальным током и/или выполненным ранее повторным зажиганием и установившимся током и/или выполненным позже повторным зажиганием, ниже пороговой величины), на шаге 306 может определяться, что энергия выше пороговой величины. Как указано на шаге 314, способ может дополнительно включать выдачу указания (например, отображение индикатора на инструментальной панели автомобиля), рекомендующего заменить свечу зажигания. Следует понимать, что один или более дополнительных параметров могут оцениваться для определения того, образовался ли на свече зажигания нагар. Например, образование нагара на свече зажигания может подтверждаться посредством оценки устройства мониторинга пропуска зажигания (например, для определения того, имел ли место пропуск зажигания) в комбинации с измерением первичного тока.

ФИГ. 4 представляет собой график 400 примера средней верхней огибающей первичного тока каждой свечи (402) зажигания с образованным нагаром и очищенной свечи зажигания (например, свечи зажигания, не имеющей нагара или имеющей нагар ниже пороговой величины, 404). Как показано, каждая средняя верхняя огибающая кривая 402 и 404 первичного тока показывает среднюю из множества огибающих кривых, рассчитанных для каждого из множества событий первичного тока, чтобы показать максимальный первичный ток во время высокочастотного повторного зажигания. Например, приблизительно, во время Т1, максимальный первичный ток измеряется для каждой из свеч зажигания с образованным нагаром и очищенной свечи зажигания. Наклон каждой кривой, соответствующей максимальному первичному току, обозначает величину уменьшения тока между последующими событиями повторного зажигания (например, разницу в количестве энергии, выделенной во время каждого последующего повторного зажигания). Как показано, приблизительно, во время Т2, первичный ток очищенной свечи зажигания ниже, чем первичный ток свечи зажигания с образованным нагаром. Таким образом, измерения показывают, что уменьшение тока в свече зажигания с образованным нагаром происходит медленнее, чем уменьшение тока очищенной свечи зажигания, вследствие более медленного отвода энергии свечи зажигания с образованным нагаром. При меньшем вторичном напряжении пробоя (например, как происходит, когда на свече зажигания образовался нагар), событие искры зажигания главным образом является индуктивным, что уменьшает энергию катушки с меньшей скоростью. При более высоком напряжении пробоя, вторичный ток также выше, так как емкостный разряд становится большей частью события искры зажигания, позволяя энергии катушки уменьшаться с большей скоростью. Таким образом, первичный ток (который связан с количеством выделенной энергии) может анализироваться для оценки вторичного тока/напряжения и, тем самым, диагностирования состояний свечи зажигания.

Как указано во время ТЗ, когда ток является, приблизительно, установившимся как в свече зажигания с образованным нагаром, так и очищенной свече зажигания, измерение тока свечи зажигания с образованным нагаром выше пороговой величины тока (например, количество выделенной энергии ниже пороговой величины энергии), при этом ток очищенной свечи зажигания ниже пороговой величины тока.

Таким образом, измерение первичного тока может сравниваться с пороговой величиной тока для определения того, образовался ли нагар на свече зажигания до такой степени, что изоляционное сопротивление свечи зажигания снижается в достаточной мере для оказания негативного влияния на работу свечи зажигания (например, вследствие наличия проводящих отложений на свече зажигания, таких как углеродные отложения с содержанием влаги, возникающие в результате топливного заряда предварительного сгорания, воды и т.д.). Так как первичный ток может измеряться для других целей (например, для контроля времени протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания), выполнение такого измерения может легче осуществляться, чем выполнение непосредственного измерения вторичных обмоток катушки зажигания. Так как катушка зажигания представляет собой индуктивное устройство, величина первичного тока связана с тем, сколько электрического заряда имеется в катушке. Посредством включения и выключения катушки в течение предварительно заданного промежутка времени, измерение первичного тока будет меняться в зависимости от того, сколько энергии передается через вторичную обмотку (свечу зажигания). Скорость уменьшения первичного тока при каждом событии включения будет связано с тем, сколько протекает вторичного тока, для обеспечения индикации состояний на вторичной обмотке катушки зажигания без выполнения непосредственного измерения. Более того, с помощью определения образования нагара на свече зажигания посредством измерений первичного тока, как описано в настоящем описании изобретения, указания о необходимости замены свечи зажигания могут отображаться в ответ на наличие свечи зажигания с образованным нагаром, нежели чем истечение некоторого периода времени, для уменьшения необязательных/дорогостоящих замен свечи зажигания и обеспечения более быстрого отклика на ухудшение состояния свечи зажигания. Технический эффект измерения первичного тока и сравнения измерения с пороговой величиной заключается в детектировании свечей зажигания с образованным нагаром и/или выдаче индикатора свечей зажигания с образованным нагаром.

Отметим, что иллюстративные алгоритмы управления и оценки, включенные в настоящее описание, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или автомобиля. Способы и алгоритмы управления, раскрытые здесь, могут храниться в виде выполняемых команд в энергонезависимом запоминающем устройстве и могут выполняться посредством системы управления, включающей в себя контроллер в комбинации с различными датчиками, исполнительными механизмами и другими аппаратными средствами двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как: управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и тому подобное. По существу, показанные различные действия, операции и/или функции могут выполняться в показанной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях опускаться. Подобным образом, определенный порядок обработки необязательно требуется для достижения признаков и преимуществ иллюстративных вариантов осуществления, описанных здесь, а приведен здесь для простоты иллюстрации и описания. Одно или более из показанных действий, операций и/или функций может повторно выполняться в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Более того, описанные действия, операции и/или функции могут графически представлять собой код, подлежащий программированию в энергонезависимое запоминающее устройство машиночитаемого информационного носителя в системе управления двигателя, где описанные действия осуществляются посредством выполнения команд в системе, включающей в себя различные составные части аппаратных средств двигателя в комбинации с электронным контроллером.

Следует понимать, что конфигурации и алгоритмы, раскрытые здесь, носят иллюстративный характер, и что эти конкретные варианты осуществления не следует рассматривать в качестве ограничения, так как возможны многочисленные модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена в двигателе с конфигурацией цилиндров V-6, I-4, I-6, V-12, с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.

В нижеследующих пунктах формулы изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новых и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут ссылаться на "элемент" или "первый" элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения содержат включение одного или более таких элементов, ни требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены посредством изменения настоящих пунктов формулы изобретения или посредством представления новых пунктов формулы изобретения в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются ли они более широкими, более узкими, равными или разными по объему относительно оригинальных пунктов формулы изобретения, также рассматриваются включенными в предмет изобретения настоящего описания изобретения.

Изобретение относится к управлению двигателем автомобиля, использующим повторное зажигание в системе зажигания автомобиля для обнаружения образования нагара на свече зажигания. Техническим результатом является обеспечение выдачи рекомендаций о необходимости замены свечи зажигания на основе сведений о неисправности или ухудшении состояния, а не в зависимости от предварительно заданного периода времени или степени использования автомобиля. Предложены способ и система обнаружения образования нагара на свече зажигания. Cпособ включает направление протекания тока в первичную обмотку катушки зажигания системы зажигания в течение периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания в ответ на команду протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания от контроллера, уменьшение протекания тока для разряда начальной искры зажигания, и разряд дополнительных искр зажигания. Способ может дополнительно включать выборочное генерирование индикации рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания системы зажигания на основе первичного тока, измеренного после периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ работы двигателя, содержащий:

направление протекания тока в первичную обмотку катушки зажигания системы зажигания в течение периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания в ответ на команду протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания от контроллера;

уменьшение протекания тока для разряда начальной искры зажигания;

разряд дополнительных искр зажигания; и

выборочное генерирование индикации рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания системы зажигания на основе первичного тока, измеренного после периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первичный ток измеряют датчиком тока, и отличающийся тем, что индикацию рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания выдают тогда, когда измеренный первичный ток выше предварительно заданного значения.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что генерирование индикации рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания содержит выдачу звуковой или визуальной индикации рекомендации.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что индикацию рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания не выдают тогда, когда измеренный первичный ток ниже предварительно заданного значения.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что разряд дополнительных искр зажигания содержит повторную активацию протекания тока в первичную обмотку и затем прекращение протекания тока в первичную обмотку после начальной искры зажигания, при этом способ дополнительно содержит определение количества энергии, выделяемой при прекращении протекания тока в первичную обмотку.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что рекомендацию о необходимости замены одной или более свечей зажигания выдают тогда, когда количество выделяемой энергии ниже предварительно заданного значения.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что рекомендацию о необходимости замены одной или более свечей зажигания не выдают тогда, когда количество выделяемой энергии выше предварительно заданного значения.

8. Способ по п. 1, дополнительно содержащий оценку устройства мониторинга пропуска зажигания и выборочное генерирование индикации рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания системы зажигания на основе первичного тока, измеренного после периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания, и выходных данных устройства мониторинга пропуска зажигания.

9. Система, содержащая:

катушку зажигания, включающую в себя первичные обмотки и вторичные обмотки;

свечу зажигания, соединенную со вторичными обмотками катушки зажигания; и

контроллер, предназначенный для выполнения энергонезависимых команд для направления протекания тока в первичную обмотку катушки зажигания системы зажигания в течение периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания посредством команды протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания;

уменьшения протекания тока для разряда начальной искры зажигания;

разряда дополнительных искр зажигания; и

выборочного генерирования индикации рекомендации о необходимости замены свечи зажигания на основе первичного тока, измеренного после периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания.

10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что выборочное генерирование индикации рекомендации о необходимости замены свечи зажигания содержит выдачу звуковой или визуальной индикации рекомендации.

11. Система по п. 9, дополнительно содержащая датчик тока, причем первичный ток измеряется посредством датчика тока, и причем индикацию рекомендации о необходимости замены свечи зажигания выдают, когда измеренный первичный ток выше предварительно заданного значения.

12. Система по п. 9, отличающаяся тем, что индикацию рекомендации о необходимости замены свечи зажигания не выдают, когда измеренный первичный ток ниже предварительно заданного значения.

13. Система по п. 9, отличающаяся тем, что разряд дополнительных искр зажигания содержит повторную активацию протекания тока в первичную обмотку, и затем прекращения протекания тока в первичную обмотку после начальной искры зажигания, команды, дополнительно выполняемые для определения величины энергии, выделяемой при прекращении протекания тока в первичную обмотку.

14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что рекомендацию о необходимости замены свечи зажигания выдают тогда, когда количество выделяемой энергии ниже предварительно заданного значения.

15. Система по п. 13, отличающаяся тем, что рекомендацию о необходимости замены свечи зажигания не выдают тогда, когда количество выделяемой энергии выше предварительно заданного значения.

16. Система по п. 13, дополнительно содержащая оценку устройства мониторинга пропуска зажигания и выборочное генерирование индикации рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания системы зажигания на основе первичного тока, измеренного после периода протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания, и выходных данных устройства мониторинга пропуска зажигания.

17. Способ работы двигателя, содержащий:

разряд множества искр зажигания с помощью системы зажигания посредством выборочного направления протекания тока в первичную обмотку катушки зажигания системы зажигания на основе команды протекания тока через первичную обмотку катушки зажигания от контроллера двигателя;

измерение первичного тока первичной обмотки катушки зажигания множество раз во время разряда множества искр зажигания; и

выборочное генерирование индикации рекомендации о необходимости замены одной или более свечей зажигания системы зажигания на основе измерений первичного тока.

18. Способ работы двигателя по п. 17, дополнительно содержащий определение количества энергии, выделяемой при прекращении протекания тока в первичную обмотку.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что рекомендацию о необходимости замены одной или более свечей зажигания выдают тогда, когда количество выделяемой энергии ниже предварительно заданного значения.

20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что рекомендацию о необходимости замены одной или более свечей зажигания не выдают тогда, когда количество выделяемой энергии выше предварительно заданного значения.