[发明专利]一种大电流点火系统电喷发动机失火故障发生方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于一种电喷发动机测试仪器，尤其是一种大电流点火系统电喷发动机失火故障发生方法及装置。 

背景技术

电喷发动机中的OBD系统对电控汽油喷射发动机(以下简称电喷发动机)失火状况进行检测，一旦发现电喷发动机失火率过高，OBD系统将会报警。 

在以下三种场合下，需要使发动机产生失火故障：一)在开发具有失火检测功能的OBD系统时需要发动机有失火故障现象。二)在验证新车或在用车的OBD系统是否有效检测发动机失火故障时，也需要使发动机产生定量的失火故障。三)研究失火故障对发动机性能及排放的影响和失火故障诊断技术时需要失火故障现象。这些故障很难在一台新发动机上产生，且难以产生定量的失火故障。 

根据点火驱动电路的位置不同，目前车辆上使用的点火系统可大致为两类：一类是点火驱动电路与ECU(电控单元)集成于一体；另一类是点火驱动电路与点火线圈集成于一体。点火驱动与ECU集成于一体的点火系统主要特点是点火驱动电路集成于ECU内部，在点火时，ECU与点火线圈之间的信号线通过电流较大，称之为大电流点火系统。点火驱动与点火线圈集成于一体的点火系统主要特点是点火驱动电路与点火线圈集成于一体，在点火时，ECU与点火线圈之间的信号线通过电流较小，称之为小电流点火系统。 

已公开的发明名称为“电控汽油喷射发动机失火故障发生方法及装 置”(专利申请号：200710051384.X)的发明专利申请，虽然能够使电控汽油喷射发动机产生失火故障，但存在可产生的失火模式单一，且对原有点火系统有所改动而导致系统容易受到干扰等不足。 

发明内容

本发明针对于大电流点火系统电喷发动机，目的是提供一种大电流点火系统电喷发动机失火故障发生方法及装置，它可使电喷发动机产生可变失火率的失火故障，并可设定电喷发动机在指定气缸产生部分失火故障、完全失火故障和连续失火故障，并可设定电喷发动机产生随机部分失火故障和随机完全失火故障，并可设定电喷发动机产生多缸部分失火故障、多缸完全失火故障和多缸连续失火故障，便于OBD系统的开发和验证及失火故障对发动机性能及排放的影响和故障诊断技术的研究，以克服现有技术的不足。 

为了实现上述目的，本发明所采用的方法是：在不改变原发动机点火系统与ECU之间的连接基础上，通过在电喷发动机点火线圈与ECU之间引出点火信号，将引出的点火信号，接入失火故障发生装置，失火故障发生装置对点火信号进行滤波、整形及光电隔离处理之后得到标准的方波脉冲信号，失火故障模拟装置利用经过处理的点火信号第一次跳变(上升沿或下降沿)进行计数和失火控制，根据预先设定的失火模式、失火方式、失火率和失火缸来对点火信号进行控制，发出失火控制信号，驱动失火驱动，进而屏蔽初级点火线圈的点火信号，使得次级点火线圈无法产生高压而致使火花塞不能正常点火，从而使发动机产生失火故障。 

上述失火故障模拟装置由信号处理模块、信号抗干扰模块、失火主控模块、失火故障驱动模块构成，其中信号处理模块对引入的点火信号进行滤波和整形处理产生标准的方波脉冲信号，信号抗干扰模块由一组光电隔离器构成，用于隔离信号处理模块和失火故障驱动模块与失火主 控模块，信号处理模块的输入端与发动机点火线圈相互连接，失火故障驱动模块输出端与发动机点火线圈相互连接。 

上述失火故障发生装置由信号处理器U1、光电隔离器U2-U3、电阻器R1-R7、三极管G1、电容C1、二极管D1-D2构成，其中： 

在发动机点火线圈与ECU之间引出点火信号Ignition，Ignition通过电阻器R4与信号处理器U1的引脚6相接，在R4与信号处理器U1的引脚6之间连接电阻器R5和电容C1，电阻器R5和电容C1的另一端连接信号处理模块U1的引脚1，且与电源负极GND1相接，信号处理器U1的引脚6与信号处理器U1的引脚2相接，信号处理器的引脚6通过二极管D2与信号处理器的引脚4和引脚8相连，且与电源相接，信号处理器引脚5和引脚7悬空； 

信号处理器引脚3与光电隔离器U3输入端正相相接，光电隔离器U3输入端的负相通过电阻器R6与电源负极GND1相接，光电隔离器U3输出端的正相与电源正极VCC相接，其输出端的负相通过电阻器R7与电源负极GND2相接； 

在光电隔离器U3输出端的负相与电阻器R7之间引出信号IC1，与失火主控制模块输入端相接； 

失火主控模块的输出端与光电隔离器U2输入端的负相相接，光电隔离器的输入端的正相通过电阻器R3与电源正极VCC相接；