CN101051000A - 电控汽油喷射发动机失火故障发生方法及装置 - Google Patents

电控汽油喷射发动机失火故障发生方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电控汽油喷射发动机失火故障发生方法及装置，其特点是：通过断开电喷发动机点火线圈和ECU之间的连接，将失火故障发生装置设置在电喷发动机点火线圈与ECU之间，ECU的点火驱动线驱动失火故障发生装置，同时向失火故障发生装置输出点火波形信号，失火故障发生装置测量ECU的点火信号，对每个点火脉冲进行编号，根据预先设定的失火率和失火缸对点火脉冲进行控制，发出失火信号，使发动机点火线圈不点火，从而导致发动机产生失火故障。由于本发明采用断开ECU点火信号与点火线圈之间的连接，并在其中接入失火故障发生装置，使得本发明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失火故障，便于OBD系统的开发和验证。

Description

电控汽油喷射发动机失火故障发生方法及装置
                    技术领域
本发明属于一种电控汽油喷射发动机测试仪器，尤其是一种使电喷发动机产生失火故障的电控汽油喷射发动机失火故障发生方法及装置。
                    背景技术
电控汽油喷射发动机中的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。
在以下两种场合下，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。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。
                    发明内容
本发明的目的是提供一种电控汽油喷射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失火故障，便于OBD系统的开发和验证，以克服上述的不足。
为了实现上述目的，本发明所采用的方法是：通过断开电喷发动机点火线圈和ECU(电控单元)之间的连接，将失火故障发生装置设置在电喷发动机点火线圈与ECU(电控单元)之间，ECU的点火驱动线驱动失火故障发生装置，同时向失火故障发生装置输出点火波形信号，失火故障发生装置测量ECU的点火信号，对每个点火脉冲进行编号，根据预先设定的失火率和失火缸对点火脉冲进行控制，发出失火信号，使发动机点火线圈不点火，从而导致发动机产生失火故障。
上述失火故障发生装置由信号输入模块U1、信号输出模块U2、信号抗干扰模块、失火故障驱动模块构成，其中信号输入模块U1产生失火故障信号，信号输出模块U2将失火故障信号输出给ECU，信号抗干扰模块由一组光电隔离器构成，用于隔离信号输入模块和信号输出模块与失火故障驱动模块和发动机点火线圈，失火故障驱动模块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输入模块U1、光电隔离器D1-D3、三极管Q11-Q13、电阻器R7-R15和信号输出模块U2构成，其中：
信号输入模块U1的输出信号B与光电隔离器D2输入端的负极相连，光电隔离器D2输入端的正极通过电阻器R8与电源正极相接，光电隔离器D2的正相输出端与电源正极相连，其负相输出端通过电阻器R7与电源负极相接，并通过电阻器R9与三极管Q13的基极相连接；
三极管Q13的发射极与电源负极相连，其集电极与三极管Q11的基极相接，并通过电阻器R10与PNP三极管Q12的集电极相连接；
三极管Q11的发射极与电源负极相连，其集电极通过发动机点火线圈与电源正极相连接；
PNP三极管Q12发射极与电源正极相连，其基极通过电阻器R11与光电隔离器D1的正相输出端相接，光电隔离器D1的负相输出端接电源负极，其正相输入端通过电阻器R12与光电隔离器D3的负相输入端相连，负相输入端通过电阻器R13与电源正极相接，并与ECU的点火信号相连接；
光电隔离器D3的正相输入端与电源正极相连，其负相输出端接电源负极，正相输出端通过电阻器R14与电源正极相接，并与信号输出模块U2输入端相连接；
还有一个反馈电阻器R15连接在三极管Q12的发射极与光电隔离器D1的正相输出端之间。
由于本发明针对电喷发动机的两种点火线圈—初级线圈驱动电路集成在ECU中的点火线圈和初级线圈驱动电路集成在点火线圈中的点火线圈，采用断开ECU点火信号与点火线圈之间的连接，并在其中接入失火故障发生装置，使得本发明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失火故障，便于OBD系统的开发和验证。本发明总共有8路点火线圈驱动，8路点火线圈驱动电路相同，是适应不同气缸数(最多为8缸)、不同点火方式的发动机来实现均匀失火、随机失火、多缸失火、定缸失火等多种失火模式的通用装置。
                    附图说明
图1为本发明的原理方框图
图2为本发明的连接示意图。
图3为本发明的电路原理图。
                  具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但该实施例不应理解为对本发明的限制。
图2显示的是失火故障发生装置的一路点火线圈驱动电路，本装置总共为8路点火线圈驱动，8路点火线圈驱动电路相同(见图1)，故在图中仅列出一路。图3中A点连接ECU点火控制端，在没有装入故障发生器之前，ECU点火控制端A与点火线圈初级线圈的A’点连接。图3中电阻器R13连接在蓄电池正极与A点之间，作为ECU点火控制端的负载电阻使用。光电隔离器D1、D3和电阻R12与电阻器R13并联。当ECU发出点火信号时，A点电位发生下降和上升，导致光电隔离器D1、D3的输入发光二极管发光和熄灭，使光电隔离器D1、D3的输出端导通和截止。D1的导通和截止反应A点电位的下降和上升，它的输出即作为失火故障发生装置判断点火信号的依据。光电隔离器D1的输出端控制PNP三极管Q12的导通与截止，当A点电位为低电位时，D1输出端导通，导致三极管Q12导通，在三极管Q13未导通之前，三极管Q12的导通将导致Q11导通，点火线圈初级线圈开始充电；当A点电位为高电位时，D1输出端截止，导致三极管Q12截止，从而导致三极管Q11截止，点火线圈初级线圈开始放电，根据自感原理，初级线圈感应出400V的高压，根据互感原理，在次级线圈产生高压，导致点火发生；B点电位用于控制失火信号的发生，B点为低电平时，D2的输出端导通，导致三极管Q13导通，将三极管Q11的基极电位拉到低电位，此时，无论三极管Q12是否导通与截止，三极管Q11都将是截止状态，使点火线圈无法充电，导致火花塞无法点火，从而导致发动机产生失火故障。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1、一种电控汽油喷射发动机失火故障发生方法，其特征在于：通过断开电喷发动机点火线圈和ECU之间的连接，将失火故障发生装置设置在电喷发动机点火线圈与ECU之间，ECU的点火驱动线驱动失火故障发生装置，同时向失火故障发生装置输出点火波形信号，失火故障发生装置测量ECU的点火信号，对每个点火脉冲进行编号，根据预先设定的失火率和失火缸对点火脉冲进行控制，发出失火信号，使发动机点火线圈不点火，从而导致发动机产生失火故障。
2、如权利要求1所述的电控汽油喷射发动机失火故障发生装置，其特征在于：失火故障发生装置由信号输入模块U1、信号输出模块U2、信号抗干扰模块、失火故障驱动模块构成，其中信号输入模块U1产生失火故障信号，信号输出模块U2将失火故障信号输出给ECU，信号抗干扰模块由一组光电隔离器构成，用于隔离信号输入模块和信号输出模块与失火故障驱动模块和发动机点火线圈，失火故障驱动模块与发动机点火线圈相互连接。
3、如权利要求1所述的电控汽油喷射发动机失火故障发生装置，其特征在于：失火故障发生装置由信号输入模块U1、光电隔离器D1-D3、三极管Q11-Q13、电阻器R7-R15和信号输出模块U2构成，其中：
信号输入模块U1的输出信号B与光电隔离器D2输入端的负极相连，光电隔离器D2输入端的正极通过电阻器R8与电源正极相接，光电隔离器D2的正相输出端与电源正极相连，其负相输出端通过电阻器R7与电源负极相接，并通过电阻器R9与三极管Q13的基极相连接；
三极管Q13的发射极与电源负极相连，其集电极与三极管Q11的基极相接，并通过电阻器R10与PNP三极管Q12的集电极相连接；
三极管Q11的发射极与电源负极相连，其集电极通过发动机点火线圈与电源正极相连接；
PNP三极管Q12发射极与电源正极相连，其基极通过电阻器R11与光电隔离器D1的正相输出端相接，光电隔离器D1的负相输出端接电源负极，其正相输入端通过电阻器R12与光电隔离器D3的负相输入端相连，负相输入端通过电阻器R13与电源正极相接，并与ECU的点火信号相连接；
光电隔离器D3的正相输入端与电源正极相连，其负相输出端接电源负极，正相输出端通过电阻器R14与电源正极相接，并与信号输出模块U2输入端相连接。
4、如权利要求3所述的电控汽油喷射发动机失火故障发生装置，其特征在于：还有一个反馈电阻器R15连接在三极管Q12的发射极与光电隔离器D1的正相输出端之间。
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