[发明专利]用于内燃机的汽缸功率平衡诊断装置

说明书

本发明涉及一种用于内燃机的汽缸功率平衡诊断装置特别是一种适于诊断汽车发动机的机械系统是否正常工作的装置。

由于汽缸中点火、混合气体或压力异常，可能引起发动机功率方面的毛病。点火和燃料问题易于检查和调整，然而，机械系统中出现的异常：诸如发动机汽缸的一个阀、垫圈或活塞等异常，往往导致汽缸压力方面的故障。而且，为检修和调整汽缸压力，必须卸下发动机本体、拆开又安装。因此，在进行这些工作前，有必要正确地确定哪个汽缸出毛病，弄错了势必徒劳无益，白白耗费了为卸、拆、装而付出的劳动。然而，当多个汽缸中个别汽缸出故障时，则随着汽缸数目的增多，要确定其异常原因就变得更加困难。

在一个具有多个汽缸发动机中，个别汽缸的输出功率由于某种原因而引起异常时，某些异常只有专家才能判断和检修。例如：汽缸盖的密封垫损坏或活塞环烧坏（或卡住）等故障，致使发动机本体必须拆开。因此，在这类情况发生时，虽然发动机出了毛病，但司机却往往没有注意到而继续开车。不幸的是，常常留下的这类异常将导致发动机的严重损坏而停止运转。

本发明的一个目的是为内燃机提供一种功率平衡诊断装置。该装置可不必拆卸发动机，而通过制止发动机个别汽缸的燃烧来有效地确定其机械系统是否良好。

本发明的另一目的，是为内燃机提供一种功率平衡诊断装置。该装置能自动地确定有毛病的汽缸。

按照本发明的装置，从内燃机的发火电路取出一个与点火信号有关的信号，在该取出信号所决定的予定时间内，顺序使汽缸一次失燃一个或两个。检测发动机没有失燃的汽缸的稳定转数以及使一个或两个汽缸失燃时的发动机的稳定转数，从而根据这些转数测值，确定有毛病的汽缸。

图1    表示根据本发明的一种装置的总图。

图2    表示出现在图1所示装置的基本部件中的波形。

图3    表示说明根据本发明装置的操作流程图。

图4    表示图3的内燃机在运行中其转数怎样随时间变化。

图5    表示打印数据的一个例子，该数据是执行图3的程序时所获得的最后结果。

图6    表示说明本发明的另一实施例的操作流程图。

图7    表示详述图6中的70和71步的流程图。

图1表示根据本发明的内燃机功率平衡诊断装置的一个实施例，在图1中，电池1通过断路器5，给发火线圈2的一次线圈2a供电，断路剂5可以是位于发火电路末级的一个功率晶体管。升压电源从发火线圈2的二次线圈2b通过分电路3，供给具有4个汽缸的发动机7。分电剂3由一个可动端3a和4个固定端3b组成，3a联到二次线圈2b，3b与发动机的各汽缸的火花塞6相连。

在发火线圈2的一次线圈2a和断路器5之间的一个连接点上显现的一次线圈信号波形如图2（A）所示。一次线圈信号通过波形整形电路15变成如图2（B）所示的波形，然后供给外部接口适配剂以下称PIA22和一个单稳态多谐振荡器16。该单稳态多谐振荡器16产生具有不同予定宽度的脉冲，而且这些脉冲的上升沿与整形后的一次线圈信号的下降沿相对应。由多谐振荡器16产生的脉冲，在积分器17中被积分，以便根据脉冲宽和脉冲重复周期，输出平均直流电压。当转数大时，该直流电平由于脉冲重复周期的缩短而升高。因此，检测该直流电压即能代表发动机的转数。选择器18，根据PIA22来的一个命令，选择由积分器17来的直流电压，或是选择电池1的电压作为它的输出，该输出电压经模数（A/D）转换器19转换后输至PIA22。

在发动机7的各汽缸的火花塞6中，选择某个火花塞的相应汽缸作为基准汽缸。例如，在1至4号火花塞中，选择1号火花塞所对应的汽缸为基准汽缸。基准汽缸传感器13，由引线连至1号火花塞。传感器13产生一个如图2（C）中所示的1号火花塞点火信号。1号火花塞点火信号经波形整形电路20整形而具有如图2（D）所示的波形。这种形状的1号火花塞点火信号被传送至PIA22。

在电池1的电源正（+）端和与断路器5连接的发火线圈2的一次线圈2a的负端之间，有一串联电路-由电阻器11和接点12相连而成。接点12，根据如图2（E）所示的失燃命令信号，打开或闭合。该失燃信号，从PIA22通过驱动电路21，传送至接点12。该接点是一种开关元件，例如，由驱动电路21激励的继电器的接点，若接点12状态为“开”，则储存在发火线圈的一次线圈2a中的能量，通过电阻器11而旁路了。就这样，由于没有供给二次线圈以足够的能量，而使线圈2b（的功能）无效。