CN103244267A

CN103244267A - 用于监控点火系统的系统和方法

Info

Publication number: CN103244267A
Application number: CN2013100352557A
Authority: CN
Inventors: G·J·胡伯茨; 曲秋平
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: RU2577036C2; CN103244267B; US20130206106A1; US9080509B2; RU2013105146A

Abstract

本发明公开了一种用于监控和清洁火花塞的系统。在一个示例中，响应于传感电阻器上的电压来确定在火花塞的中心电极陶瓷处的含碳烟尘量，其中该传感电阻器是与火花塞电连通的。在检测到含碳烟尘后，该系统可开始火花塞清洁，以便降低发动机熄火的可能性。

Description

用于监控点火系统的系统和方法

技术领域

本说明书涉及一种用于监控火花点火发动机的点火系统的操作的系统。该系统可特别用于确定何时激活火花塞烟尘去除模式。

背景技术

通过增加供应到发动机汽缸的空气-燃料混合物，可改进在较低环境温度下的发动机的冷起动。增加喷射到汽缸的燃料量可以增加在所述汽缸中蒸发的燃料量，以便所述汽缸中的空气-燃料混合物可被点火。然而，额外的燃料也可能导致包括液体燃料的烟尘或导电沉积物被形成在所述汽缸中的火花塞处的中心电极的陶瓷上，从而分流火花间隙并减少在汽缸内产生火花的可能性。因此，期望确定烟尘是否在火花塞上形成。

确定烟尘是否正在火花塞上形成的一种方法是监控发动机操作熄火。发动机熄火可从发动机转速的变化被确定。然而，在发动机熄火情况下，发动机排放物可以减少。例如，由于发动机熄火，发动机碳氢化合物排放可以增加。因此，当在发动机不必熄火的情况下检测火花塞烟尘时，通过检测到的发动机熄火确定火花塞是否装载烟尘是不可取的。

发明内容

在此，本发明人已经认识到上述缺点，并且已经开发了一种用于监控火花塞的系统，其包括：包括初级线圈和次级线圈的点火线圈；与次级线圈电连通的火花塞；与次级线圈和火花塞串联电联接的传感电阻器；以及控制器，其包括存储在非暂时性存储器中用于调整发动机操作以响应在点火停延时段传感电阻器的电特性的指令。

通过监控在点火停延时段传感电阻器的电压或电流，可能确定可能出现在火花塞的中心电极陶瓷上的含碳烟尘量或其他导电沉积物量。另外，烟尘积累可在发动机出现熄火前被确定，因为传感电阻器上的电压可指示出甚至少量积累的烟尘。因此，烟尘积累可在发动机熄火出现前被确定。在一个示例中，传感电阻器上的电压在点火停延时段被驱动成更负的电压，因为沉积到火花塞中心电极陶瓷的含碳烟尘量增加了。该系统试图通过增加火花塞提供火花所处的汽缸内的温度和压力从火花塞电极去除含碳烟尘。

在另一实施例中，一种用于监控火花塞的系统包括：包括初级线圈和次级线圈的点火线圈；与次级线圈电连通的火花塞；与次级线圈和火花塞串联电联接的传感电阻器；以及控制器，其包括存储在非暂时性存储器中用于调整发动机操作以响应在点火停延时段传感电阻器的电特性的指令，以及用于调整发动机操作以响应基于在点火停延时段后电特性的火花持续时间的进一步指令。

在另一实施例中，电特性是传感电阻器上的电压，以及该系统进一步包括与传感电阻器并联电联接的二极管。

在另一实施例中，传感电阻器和二极管电联接到地参照（groundreference），并且其中二极管在火花过程中沿所述地参照的方向正向偏压。

在另一实施例中，火花塞和传感电阻器电联接到次级线圈的相反两端。

在另一实施例中，火花持续时间是从流动至初级线圈的电流停止时到当在点火停延时段后传感电阻器的电特性从正值转换到负值时的时间。

在另一实施例中，用于监控火花塞的方法包括：给供应电能到火花塞的点火线圈充电；以及调整发动机操作以响应在点火线圈的点火停延时段期间传感电阻器的电特性，其中传感电阻器是与点火线圈电连通的。

在另一实施例中，点火停延时段是当点火线圈正充电时的时间，其中电特性是电压，并且其中传感电阻器是与点火线圈的次级线圈电连通的。

在另一实施例中，传感电阻器是与次级线圈和火花塞电串联的。

在另一实施例中，该方法进一步包括在点火停延时段后通过传感电阻器的电压确定火花持续时间。

在另一实施例中，该方法进一步包括响应火花持续时间小于时间阀值量来确定发动机熄火。

在另一实施例中，调整发动机操作包括贫化供应到发动机的空气-燃料比。

在另一实施例中，调整发动机操作包括增加施加到发动机的负荷。

本说明书可提供多个优点。具体地，该方法以不需要存在发动机熄火的方式来检测含碳烟尘沉积物。因此，该方法可以通过在发动机熄火被检测到之前采取行动来去除来自火花塞的含碳烟尘从而改进发动机排放。此外，提供对火花持续时间的指示，以便发动机熄火可以被确定。另外，通过在由烟尘引起的熄火出现前去除烟尘，发动机排放物可被减少。

当上述优点和其他优点，以及本说明书的特征被单独采用或连同附图时，其从下面详细说明将是显而易见的。

应当理解的是，上面的发明内容被提供以简化形式介绍在详细说明中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的主要或基本特征，其中所述主题的范围唯一由伴随详细说明的权利要求定义。此外，所要求保护的主题并不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施。

附图说明

当本文中所描述的优点被单独采用或参照附图时，通过阅读实施例中的一个示例（在本文中被称为详细说明），将更充分地理解这些优点，其中：

图1是发动机的示意图；

图2是发动机推进的车辆的示意图；

图3示出了用于检测在火花塞中心电极陶瓷上的含碳烟尘形成的示例性电路；

图4是在汽缸循环过程中感兴趣信号（signal of interest）的示例性绘图，其中少量的含碳烟尘处于火花塞中心电极陶瓷处；

图5是在汽缸循环过程中感兴趣信号的另一示例，其中更大量的含碳烟尘处于火花塞中心电极陶瓷处；

图6是用于检测在火花塞中心电极陶瓷处的含碳烟尘和采取缓解措施的示例方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及检测含碳烟尘并从火花点火发动机的火花塞去除含碳烟尘。在一个非限制性示例中，发动机可如图1和图2中所示被配置。在发动机运行期间可以通过图3中所示的电路来检测含碳烟尘和/或导电沉积物。在一个示例中，含碳烟尘和/或导电沉积物的检测是基于如图4和图5中所示的在点火停延时段期间在传感电阻器处的电压。图6的方法包括检测积累在火花塞中心电极陶瓷上的含碳烟尘和/或导电沉积物，以及当烟尘被检测到时调整发动机操作以去除烟尘。

参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸，其中一个汽缸在图1中示出，该内燃发动机10是由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和具有设置在其中并连接到曲轴40的活塞36的汽缸壁32。燃烧室30显示为通过相应进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替换地，进气门和排气门中的一个或更多个可以由机电控制的气门线圈和电枢组件来操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。

燃料喷射器66被示为被定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，其作为直接喷射是在本领域中的技术人员所熟知的。可替换地，燃料可以被喷射到进气道，其作为进气道喷射是在本领域中的技术人员所熟知的。燃料喷射器66以与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨（未示出）的燃料系统（未示出）输送到燃料喷射器66。从响应控制器12的驱动器68向燃料喷射器66供应操作电流。此外，进气歧管44被示为与可选电子节气门62连通，该电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从进气口42到进气歧管44的空气流。

无分电器点火系统88响应控制器12通过火花塞92提供点火火花到燃烧室30。通用排气氧气（UEGO）传感器126被示为联接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替换地，双态排气氧气传感器可替代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用多个排放控制装置且其中每个排放控制装置均具有多块砖。在一个示例中，转化器70可以是三元催化器。

控制器12是作为常规微型计算机在图1中示出的，其包括：微处理器单元（CPU）102、输入/输出（I/O）端口104、只读存储器（ROM）106、随机存取存储器（RAM）108、保活存储器（KAM）110和常规数据总线。控制器12被示为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了前面讨论过的那些信号，还包括：来自联接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度（ECT）；联接到用于感测由脚132施加的力的加速器踏板130的位置传感器134；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力（MAP）的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；从传感器120进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压也可以被感测（传感器未示出）以便由控制器12处理。在本说明中的一个优选方面，曲轴每旋转一次，发动机位置传感器118产生预定数量的相等间隔脉冲，由此可确定发动机转速（RPM）。

在一些实施例中，发动机可以联接到混合动力车辆中的马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联配置、串联配置或其变型或组合。另外，在一些实施例中，可以采用其他的发动机配置，例如，柴油发动机。

在操作过程中，发动机10内的每个汽缸通常经历了四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般地，在进气冲程过程中，排气门54关闭，并且进气门52打开。空气通过进气歧管44被引入燃烧室30中，且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。在活塞36接近汽缸的底部并在其冲程结束处（例如，当燃烧室30是在其最大容积）的位置通常被在本领域中的技术人员称为下止点（BDC）。在压缩冲程过程中，进气门52和排气门54是关闭的。活塞36向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。在活塞36是在其冲程结束处并最接近汽缸盖（例如，当燃烧室30是在其最小容积时）的点通常被在本领域中的技术人员称为上止点（TDC）。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，所喷射的燃料被已知点火器件（如火花塞92）点火，以产生燃烧。在膨胀冲程过程中，膨胀气体将活塞36推回BDC。曲轴40将活塞运动转化成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程过程中，排气门54打开以释放燃烧的空气-燃料混合物到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。请注意，上述仅仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，例如提供正或负的气门重叠、延迟进气门关闭或者各种其他示例。

图2是车辆传动系200的示意图。传动系200可以由发动机10或电动马达202提供动力。发动机10可以机械地联接到交流发电机210、电动马达202和变速器208。发动机扭矩可被传输到车辆车轮212。

负荷可能由交流发电机210、电动马达/发电机201和变速器208施加到发动机10。交流发电机210、电动马达202和变速器208中的每个都可以通过调整相应装置的控制变量被调整。例如，电动马达/发电机202的场电流可被增加或减少，以增加或减少电动马达/发电机202施加到发动机10的负荷。同样地，交流发电机210的场电流可以被调整成增加施加到发动机10的负荷。此外，变速器208的齿轮230-232可以被移位/换档，以增加或减少施加到发动机10的负荷。

现参照图3，示出了用于检测在火花塞的中心电极陶瓷处的含碳烟尘形成的示例电路。图3中的电路可被包括在图1和图2的系统中。

电池304供给电力到点火系统88和控制器12。控制器12操作开关302，以便给点火线圈306充电或放电。点火线圈306包括初级线圈320和次级线圈322。当开关302关闭以允许电流从电池304流到点火线圈306时，点火线圈306充电。当开关302在电流已流向点火线圈306后打开时，点火线圈306放电。

次级线圈322供给能量到火花塞92。当电极间隙350上的电压足以导致电流流过电极间隙350时，火花塞92产生火花。火花塞包括中心电极360和侧电极362。电压通过次级线圈322被提供给中心电极360。侧电极362被电联接到地390。传感电阻器310是通过次级线圈322与火花塞92串联电联接的。齐纳二极管（Zener diode）308是与传感电阻器310并联电联接的。当点火线圈306充电且在火花过程中正向偏压到地390时，齐纳二极管308被反向偏压。

当电流流入初级线圈且在点火线圈306内形成磁场时，在传感电阻器310上形成电压。所形成的电压依赖于沉积在火花塞92的中心电极陶瓷上的含碳烟尘的量。具体地，随着烟尘量增加，该电压相对于地的幅值的绝对值增大。

传感电阻器310上的电压可以被提供给可选的放大器330，该放大器330使得图4中所示的传感电阻器电压反相。以这种方式，所示的电压可能会被转化成正电压。另外，本示例示出负的触发点火线圈。然而，该电路也适用于正的触发点火线圈，只不过齐纳二极管308的极性被反相，且传感电阻器310上的感测电压被反相。

因此，图1-3的系统被提供用于监控火花塞，其包括：包括初级线圈和次级线圈的点火线圈；与次级线圈连通的火花塞；与次级线圈和火花塞串联电联接的传感电阻器；以及控制器，其包括存储在非暂时性存储器中用于响应在点火停延时段期间传感电阻器的电特性来调整发动机操作的指令。

该系统也包括，其中调整发动机操作包括调整发动机的空气-燃料混合物，和其中点火线圈是正的或负的触发点火线圈。该系统进一步包括，其中调整发动机操作包括增加施加到发动机的负荷，其中传感电阻器的电特性是传感电阻器上的电压，以及其中传感电阻器的电压被反相。该系统进一步包括与传感电阻器并联电设置且与传感电阻器和次级线圈电连通的二极管。该系统也包括，其中二极管是齐纳二极管，以及其中响应传感电阻器上的电压低于阀值电压来调整发动机的操作。在一些示例中，该系统包括，其中电特性是电压。该系统进一步包括存储在非暂时性存储器中的给初级线圈充电的额外指令，并且点火停延时段是在初级线圈的充电期间。

图1-3的系统也被提供用于监控火花塞，其包括：包括初级线圈和次级线圈的点火线圈；与次级线圈电连通的火花塞；与次级线圈和火花塞串联电联接的传感电阻器；以及控制器，其包括存储在非暂时性存储器中的响应在点火停延时段期间传感电阻器的电特性来调整发动机操作的指令，和响应基于在点火停延时段后的电特性的火花持续时间来调整发动机操作的进一步指令。

该系统也包括，其中响应于火花持续时间来调整发动机的操作包括调整汽缸空气-燃料比。该系统包括，其中电特性是传感电阻器上的电压，并进一步包括与传感电阻器并联电联接的二极管。该系统包括，其中传感电阻器和二极管电联接到地参照，以及其中二极管在火花期间沿地参照的方向被正向偏压。该系统也包括，其中火花塞和传感电阻器电联接到次级线圈的相反两端。该系统也包括，其中火花持续时间是从流向初级线圈的电流停止时到当在点火停延时段后传感电阻器的电特性从正值转换到负值时的时间。

现参照图4、图5和图6，示出了在汽缸一个循环过程中感兴趣的模拟信号的示例。具体地，图4的信号表示与确定在火花塞中心电极陶瓷处的烟尘积累有关的信号。该顺序发生于汽缸的压缩冲程过程中。在该示例中，沉积在火花塞电极陶瓷的烟尘的量是少的。在图1和图2的系统中，通过图6的方法可以提供图4的信号。竖直标记T₀-T₃表示三个标图之间的感兴趣时间。与竖直标记对齐的三个标图之间的事件是在基本上相同的时间发生。

从图4顶部的第一标图是点火线圈控制信号。当该信号处于较高水平时，电流从电池或交流发电机流入点火线圈。当该信号处于较低水平时，电流不从电池或交流发电机流到点火线圈。X轴线表示时间，且时间从左到右增加。

从图4顶部的第二标图表示通过如图3中所示的被电联接到次级点火线圈的传感电阻器上所形成的电压。水平线450表示地参照水平。在水平线450上的电压是正电压，在水平线450下的电压是负电压。正方向电压的幅值沿Y轴线箭头方向增加。负方向电压的幅值沿与Y轴线箭头方向相反的方向增加。X轴线表示时间，且时间从左到右增加。

从图4顶部的第三标图表示流入点火线圈的初级线圈的电流。水平线460表示零电流流动的水平。电流的量沿Y轴线箭头方向增加。X轴线表示时间，且时间从左到右增加。

在时间T₀处，线圈控制信号以及传感电阻器电压和点火线圈电流是静态的。线圈控制信号处于较低水平，其表示阻止电流流入点火线圈的初级线圈，如在基本上为零处所示的点火线圈电流所表示。传感电阻器上的电压也处于低水平。

在时间T₁处，线圈控制信号生效，如线圈控制信号转变到更高水平表示。电流开始流入点火线圈的初级线圈，如在第三标图中表示。传感电阻器上的电压短暂地变为负值，并且然后在返回地面水平前振荡（ring）少的量。随着时间从时间T₁延长，该电压保持接近地。

在时间T₂处，线圈控制信号转换回较低水平，其表示流到初级线圈的电流停止。点火线圈电流在已经上升到升高水平后转换回基本为零。随着在点火线圈内的磁场崩溃，传感电阻器电压还被示为在增加，从而在点火线圈的次级线圈中感应出更高电压并导致火花跃过火花塞的空气间隙。传感电阻器电压保持较高，直到时间T₃，在此次级线圈不再有足够的能量来维持火花电流且火花熄灭。

在时间T₁和时间T₂之间的时间是停延时间404或给点火线圈充电的时间。从线圈控制信号生效且电流开始流入点火线圈的初级侧时的时间到当线圈控制信号未生效且当流入初级线圈的电流停止时的时间来测量所述停延时间。

在时间T₂和时间T₃之间的时间是火花持续时间。通过测量从流到初级线圈的电流停止时的时间直到当流到初级线圈的电流停止后传感电阻器上的电压从正到负时的时间的量，可确定火花持续时间406。

因此，当有少量烟尘沉积在火花塞中心电极陶瓷上时，相对于通过大部分停延时段的地而言，传感电阻器上的电压是相对低的。在一个示例中，传感电阻器上的电压可以在均匀间隔的时间间隔处被采样，且在所述间隔中的每个间隔处测量的电压可被相加并除以采样数，从而提供在点火停延时段期间传感电阻器上的平均电压。例如，传感电阻器上的电压可在停延时间间隔中被采样100次。在每个样品处测量的电压相加，且所得总和除以100，以提供传感电阻器上的平均电压。在其他示例中，传感电阻器上的电压可在从当初级点火线圈开始充电时的时间开始的预定时间处被采样，以确定传感电阻器上的电压。例如，如图4中所示，预定持续时间480从初级线圈开始充电的时间T₁延伸至传感电阻器上的电压被采样处。在采样时传感电阻器上的电压是由在488处的圆点表示的。

现参照图5，示出了在汽缸一个循环过程中感兴趣的模拟信号的示例。图5的信号与图4中所描述的信号相似。因此，为了简明起见，省去了对共同要素的说明的重复，且关于图5对信号和顺序中的差异进行说明。在该示例中，在火花塞中心电极陶瓷处形成的烟尘的量高于在图4的示例中积累的量。在图1和图2的系统中，图5的信号可通过图6的方法被提供。

在时间T₁处，点火线圈控制信号转变成较高水平，其表示电流开始流到所述点火线圈的初级线圈。如从图5顶部的第三标图中所示，点火线圈电流开始增加超过零电流水平560。在停延时段504期间传感电阻器上的电压减少到小于表示地参照的水平标记550。在停延时段504期间传感电阻器上的电压比图4中所示在停延时段期间传感电阻器上的电压在更长持续时间变成更负的电压。因此，当传感电阻器上的电压通过图4中所描述的平均方法被采样时，或当传感电阻器电压在初级线圈开始充电后开始的预定时间量580处被采样时，确定传感电阻器上具有较低电压。在预定时间处测量的传感电阻器上的电压是由圆点588表示的。当烟尘积累增加时，传感电阻器上的电压需要更长的时间量来返回到地水平550附近。含碳烟尘的作用是减少火花塞电极之间的阻抗。火花塞和传感电阻器形成分压器。因此，当由于烟尘积累而导致火花塞电阻变化时，传感电阻器上提供不同电压。在点火停延时段期间传感电阻器上的电压可以根据经验被映射到火花塞电极处的烟尘量。

在时间T₂处，流过初级线圈的电流停止，且点火线圈在火花塞电极处产生火花。火花持续时间可以被测量成在电流停止流向初级线圈内时的时间和传感电阻器上的电压从正电压转换成负电压时时间之间的时间506。因此，图3中传感电阻器310上的电压允许确定火花持续时间和含碳烟尘二者。

现参照图6，示出了用于检测在火花塞中心电极陶瓷处的含碳烟尘和/或导电沉积物以及采取缓解措施的方法的流程图。图6的方法可被存储作为在图1的控制器12的非暂时性存储器中的可执行指令。图6的方法可以提供图4和图5的信号。

在602，确定发动机工况。发动机工况可包括但不限于发动机转速、发动机负荷、发动机温度、环境温度和电池电压。在发动机工况被确定后，方法600前进到604。

在604，方法600判断是否需要针对导电沉积物和/或火花持续时间监控一个或更多个发动机火花塞。在一个示例中，可在较低的发动机转速和负荷情况下监控导电沉积物。导电沉积物可包括但不限于燃料和含碳烟尘。如果方法600判断需要监控烟尘和/或火花持续时间，则回答是“是”且方法600前进到606。否则，回答是“否”且方法600退出。

在606，方法600关闭开关，并允许电流从电池或交流发电机流到点火线圈的初级线圈。该开关在从凭经验确定的火花正时表中确定的曲轴间隔过程中是关闭的。在一个示例中，发动机转速和发动机负荷指数（index）以及该表输出参考发动机曲轴位置的火花正时。具体地，火花正时被参考到接收火花的发动机汽缸的上止点压缩冲程。同样地，开关被关闭的持续时间，即停延时段，可以基于来自包含作为发动机转速和负荷的火花停延时间的表的输出。此外，一个或更多个火花可在汽缸循环过程中由火花塞启动。在开关关闭且电流开始流入点火线圈后，方法600前进到608。

在608，方法600等待时间阀值量，并且然后采样在如图3中所示的电路中的传感电阻器上的电压。方法600在采样传感电阻器上的电压前等待所述时间阀值量，以便在传感电阻器上的电压被采样前，任何电压振荡（voltage ringing）可被减弱。在所述时间阀值量终止后，方法600前进到610。

在610，采样传感电阻器上的电压。在点火停延时段期间，传感电阻器上的电压可如图4和图5所述被采样预定次数，并且平均传感电压可从样品被确定。在另一示例中，可如图4和图5中所示每个汽缸循环进行传感电阻器的单次采样。因此，采样传感电阻器上的电压的可替代方法是可能的。在传感电阻器上的电压被采样和确定后，方法600前进到612。

在612，方法600判断传感电压是否大于阀值电压。在一个示例中，传感电压的绝对值可与预定电压进行比较。如果所述传感电压的绝对值大于所述阀值电压，则回答是“是”且可以确定多于烟尘阀值量已经被积累在火花塞电极处。因此，方法600前进到614。例如，如果传感电阻器上的电压被确定是-4伏特（具有4伏特的绝对值），则可以确定当阀值电压是2伏特时，多于烟尘阀值量已经积累在火花塞电极处。因此，方法600前进到614。如果传感电阻器上的电压的绝对值小于阀值，则回答是“否”且方法600前进到616。当回答是“否”时，清除该汽缸的烟尘积累标志。

在传感电阻器上的电压是负电压的其他示例中，当传感电阻器上的电压小于阀值量时，可确定积累在火花塞处的烟尘量大于阀值量。例如，如果传感电阻器上的电压被确定是-6伏特且阀值电压是-5伏特，则可确定积累在火花塞处的烟尘量大于阀值量。因此，回答是“是”且方法600前进到614。如果传感电阻器上的电压大于阀值量（例如，-4伏特），回答是“否”且方法600前进到616。

在614，方法600设定火花塞烟尘确定标志，并启动发动机控制措施，以减少积累在火花塞电极处的烟尘。在一个示例中，供给到在火花塞上检测烟尘的汽缸的空气-燃料比可被设置为较稀贫值。另外，所述汽缸中的温度以及汽缸负荷可以增加，以便所积累的烟尘可被氧化。在一个示例中，可通过经由交流发电机或电动马达向发动机施加负荷来增加汽缸负荷。随着发动机负荷增加，发动机节气门被打开且额外燃料被喷射，从而通过增加汽缸充料来增加汽缸中的温度和压力。在其他示例中，可通过升档变速器齿轮并调整节气门和燃料喷射量来增加发动机负荷。通过这些方式，在火花塞处积累有烟尘的汽缸内的温度和压力可以被增加，以便氧化积累在火花塞处的烟尘。在火花塞烟尘判定标志被设置后，方法600前进到616。

在616，方法600确定火花持续时间。火花持续时间可以是对汽缸熄火的指示。例如，如果在当流到初级线圈的电流停止时和当传感电阻器上的电压从正电压转变到负电压时之间存在短时间段，则可确定出现熄火。熄火可能与火花塞处的烟火积累有关。在一个示例中，从当流到初级线圈的电流停止时的时间到当传感电阻器上的电压从正电压变为负电压时的时间来测量火花持续时间。在所述火花持续时间被确定后，方法600前进到618。

在618，方法600判断火花持续时间是否小于阀值时间量。如果火花持续时间小于阀值时间量，则方法600前进到620。在其他示例中，如果火花持续时间被确定大于阀值时间量，则方法600也可以前进到620。大于阀值持续时间的火花持续时间可以是对无火花条件的指示。因此，如果火花持续时间是在预定范围内，则回答是“否”且方法600清除熄火标志并前进到退出。否则，回答是“是”且方法600前进到620。

在620，方法600设置熄火标志并调整发动机操作，以减少熄火的可能性。在一个示例中，方法600可以增加停延时间，以增加火花能量。在其他示例中，如果汽缸正在接收富集的空气-燃料混合物，则方法600可以贫化汽缸的空气-燃料比。可替换地，如果汽缸正在接收稀贫的空气-燃料混合物，则方法600可以富化汽缸空气-燃料比。通过这些方式，方法600试图减少发动机熄火的可能性。在熄火标志被设置后以及在发动机操作被调整成减少熄火后，方法600前进到退出。

如在本领域中的普通技术人员理解，图6中描述的例程可表示任意数量的策略中的一个或更多个策略，如事件驱动型、中断驱动型、多任务型、多线程型等等。因此，说明的各步骤或功能可以所说明的顺序被执行、并行或在某些情况下被省略。同样地，不一定需要该处理次序来实现本文所描述的目的、特征和优点，而是为便于说明和描述被提供。虽然未明确示出，但是在本领域的普通技术人员将认识到：根据所使用的特定策略，可以重复执行所示步骤或功能中的一个或更多个步骤或功能。

因此，图6的方法用于监控火花塞，其包括：给供给电能到所述火花塞的点火线圈充电；以及响应在点火线圈的点火停延时段期间传感电阻器的电特性来调整发动机操作，其中所述传感电阻器与所述点火线圈电连通。该方法包括，其中所述点火停延时段是指当所述点火线圈正充电时的时间，其中电特性是指电压，以及其中所述传感电阻器是与所述点火线圈的次级线圈电连通。因此，在点火停延时段可以检测到火花塞烟尘污垢。

该方法也包括，其中所述传感电阻器与所述点火线圈的次级线圈和所述火花塞电串联。该方法进一步包括：通过所述点火停延时段后所述传感电阻器的电压来确定火花持续时间。此外，该方法进一步包括：响应火花持续时间小于阀值时间量来确定发动机熄火。该方法也包括，其中调整发动机操作包括贫化供给到所述发动机的空气-燃料比。该方法进一步包括，其中调整发动机操作包括增加施加到所述发动机的负荷。

这总结了本说明书。在本领域的技术人员的阅读在不背离本说明书的精神和范围的情况下，将会带来许多改动和修改。例如，用天然气、汽油或替代燃料配置的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机操作可使用本说明书来突出优点。

Claims

1.一种用于监控火花塞的系统，其包括：

包括初级线圈和次级线圈的点火线圈；

与所述次级线圈电连通的火花塞；

与所述次级线圈和所述火花塞串联电联接的传感电阻器；以及

控制器，其包括存储在非临时性存储器中的响应在点火停延时段期间所述传感电阻器的电特性来调整发动机操作的指令。

2.根据权利要求1所述的系统，其中调整所述发动机的操作包括调整所述发动机的空气-燃料混合物，并且其中所述点火线圈是正的触发点火线圈。

3.根据权利要求1所述的系统，其中调整所述发动机的操作包括增加施加到所述发动机的负荷，其中所述传感电阻器的所述电特性是所述传感电阻器上的电压，并且其中所述传感电阻器的电压被反相。

4.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括与所述传感电阻器电并联设置的并与所述传感电阻器和所述次级线圈电连通的二极管。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述二极管是齐纳二极管，并且其中响应所述传感电阻器上的电压低于阀值电压来调整所述发动机的操作。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述电特性是电压。

7.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括在非暂时性存储器中存储的给所述初级线圈充电的额外指令，并且其中所述点火停延时段是所述初级线圈正在充电期间。

8.一种用于监控火花塞的系统，其包括：

包括初级线圈和次级线圈的点火线圈；

与所述次级线圈电连通的火花塞；

控制器，其包括存储在非暂时性存储器中的响应在点火停延时段期间所述传感电阻器的电特性来调整发动机的操作的指令，以及响应基于在所述点火停延时段后的所述电特性的火花持续时间来调整所述发动机的操作的进一步指令。

9.根据权利要求8所述的系统，其中响应所述火花持续时间来调整所述发动机的操作包括调整汽缸空气-燃料比。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述电特性是所述传感电阻器上的电压，并进一步包括与所述传感电阻器并联电联接的二极管。