CN104541144A

CN104541144A - 用于分析发动机中的积碳的系统和方法

Info

Publication number: CN104541144A
Application number: CN201380031973.5A
Authority: CN
Inventors: 伯尼·C.·汤普森; 尼尔·R.·佩德森
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: AU2013277128B2; US10344735B2; US20180080428A1; MX2014013739A; US9279406B2; EP2864751A4; AU2013277128A1; US9885335B2; BR112014031006A2; MX339337B; CN104541144B; US20140182548A1; EP2864751A1; WO2013192405A1; US20160169187A1

Abstract

一种感应清洁分析系统包括压力传感器、点火事件检测器和控制模块。压力传感器在车辆的共用气流通道中测量来自气缸的进气和/或排气的气流压力。点火事件检测器确定气缸的点火事件。控制模块获取代表气流压力的压力波形，并将该压力波形分成波形片段。控制模块使用点火事件将波形片段的不同子集与不同的单个气缸相关联。控制模块还通过检查与至少一个气缸相关联的波形片段来识别在共用气流通道中流动的且由至少一个气缸引起的气流压力的周期性变化。

Description

用于分析发动机中的积碳的系统和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求申请号为13/837581，申请日为2013年03月15日，主题为“用于分析动机中的积碳的系统和方法”的美国申请，申请号为61/663341、申请日为2012年06月22日、主题为“感应清洁分析器”的美国临时申请，以及申请号为61/712003，申请日2012年10月10日，主题为“积碳分析器”的美国临时申请的优先权，它们的全部公开内容都通过引用并入本文。

技术领域

本文所述的发明的主题一般涉及一种内燃机和这种发动机内随着时间的推移而产生的碳化合物聚积。更具体地，本发明主题涉及一种汽车测试设备以及检测气缸燃烧效率，包括可能是由内燃机内的积碳引起的低效率的方法。

背景技术

内燃发动机已经给世界供电了一个多世纪。这个基本的发动机设计将气缸置于一压缩载荷下，从而加热充入气缸中的空气进气。内燃发动机可以是两种不同的设计，压缩点火或火花点火。在压缩点火发动机中，燃油直接喷入燃烧室，在这里被加热的空气进气由于压缩而有足够的热能来点燃燃料。在火花点火发动机中，燃料被输送到进气歧管，或直接喷入燃烧室中，通过压缩加热空气进气空气进气，但是，来自于压缩的热能不足以点燃燃料。从变压器产生的火花被用来电离火花塞电极，产生具有足够热能的等离子来点燃燃料。

上述两种发动机都是基于烃基的燃料供能的热力发动机。这些烃基燃料包含以链状排列的氢原子和碳原子。当这些高能链被置于足够的负荷下时，链将会断裂，而且在氧的存在下，将与氧重新结合形成低能量分子。当由高能链转换为低能分子时，会以热的形式产生能量。这种热能加热工作流体(例如，氮气)，其膨胀并推动活塞向下，以在曲轴上产生转矩。当这些烃链被点燃并燃烧时，会产生碳化合物。这些碳化合物的大部分在压力下被推出排气口到大气中。那些未被推出排气口的碳化合物经过活塞环而成为曲轴箱窜气曲轴箱窜气(crankcase blow by)或者当进气阀门打开时进入进气歧管(也称为“进气系统”或“感应系统”)。进入曲轴箱中的碳化合物通过曲轴箱强制通风(“PCV”)系统被拉入进气歧管中。此外，该PCV系统允许一些润滑油化合物进入到进气系统。

任一种情况下，碳化合物最终进入到运行的发动机的进气系统。一个又一个的碳化合物分子附着于内燃发动机内的表面上，包括进气系统。随着时间的推移，这些碳化合物在发动机的表面上聚积。当碳层变得足够大以至于破坏通过进气轨道进入气缸内的空气进气时，气缸的燃烧效率将降低，而这又会导致气缸压力降低。由于燃料释放了加热气缸内的氮气的热能，空气进气/燃料进料中的变化改变了气缸内的压力。这些降低的气缸压力或降低的燃烧效率降低了曲轴上的转矩，从而降低了发动机的性能。

不同的发动机配置、燃料、发动机负荷、发动机运行时间，以及发动机运行温度都会改变碳化合物在发动机中聚积的速率。这表明，这些变量会改变发动机在两次感应清洁之间所需的时间间隔。所需要的是一种装置和一种方法，其中发动机内的碳化合物的积累可以被准确地判断。

在彼得森的7801671和7899608号美国专利中，披露了一种识别内燃机发生的一个或多个不点火的方法。在彼得森等人的专利中披露的装置和方法可被用来确定燃烧效率。但是，这样的设备和方法是用于受过训练的技术人员的。例如，它需要相对较高技术的一些人员找到并将监测设备连接到点火线圈，以及解释所获得的数据以确定发动机内聚积的碳化合物。

发明内容

在一个实施方式中，本发明主题涉及一种识别周期性气缸压力变化的装置和方法，其与发生在内燃发动机中的燃烧效率相关。该方法可以包括：运行发动机，将触发天线放在发动机上，测量来自发动机的排气口和/或发动机的进气系统的压力脉冲，由测量的压力脉冲产生波形，基于来自触发天线的信号将波形分成片段(例如，发动机的每个气缸有一个波形，其中每个片段表示一个压力脉冲)，将每个波形片段与气缸总数相关联(例如，被测试的发动机具有的气缸数量)，以及将产生于同一气缸的多个单独的气缸波形片段彼此比较以识别在指定的时间段的差异。

该方法还可以包括提供一种用于识别周期性压力变化的算法，用算法将周期性压力变化转换成指示周期性压力变化的不同程度(例如，好、一般、坏、非常坏)的刻度，通过启动报警指示器指示该感应系统是否需要清洁，识别完全没有燃烧或不点火并启动不点火报警指示器，识别尾管传感器(或空气感应传感器)是否正确放置于排气口(或进气歧管)，如果传感器没有正确地放置在排气(或进气)气流，则激活报警指示器并暂停测试并识别触发天线是否是在发动机的顶部，如果触发天线不是在发动机的顶部，则激活报警指示器并暂停测试。该方法进一步包括识别被测试的发动机(例如，通过使用下拉菜单或使用车辆识别码)以确定这些发动机是否需要修改基础算法或不需要。用倍增器修改基本算法可以保证各种或全部年份、品牌和型号的发动机的准确的测试结果。

在一种实施例中，感应清洁分析系统包括压力传感器、点火事件检测器和控制模块。该压力传感器被配置为测量在车辆的共用气流通道流动的气流压力，来自发动机内的多个气缸的至少一个的废气流入该通道，或者进气被发动机吸入该通道内。所述点火事件检测器被配置来确定各个气缸的点火事件。所述控制模块被配置来获得由所述压力传感器测量的代表在共用气流通道中气流压力的波形，以及将该压力波形划分成波形片段。该控制模块还被配置来使用由点火事件检测器检测到的点火事件将波形片段的不同子集与不同的气缸相关联。该控制模块还被配置来通过检查与至少一个气缸相关联的波形片段来识别在共用气流通道中流动的且由至少一个气缸引起的气流压力的周期性变化。

在一个实施例中，一种方法(例如，用于分析发动机内的积碳的)包括：使用至少部分位于共用气流通道中的压力传感器测量在车辆的共用气流通道中流动的气流压力，来自发动机内的多个气缸的至少一个的废气流入该通道，或者进气被发动机吸入该通道，确定各个气缸的点火事件何时发生，将代表气流压力的压力波形划分成波形片段，使用由点火事件检测器确定的点火事件将波形片段的不同子集与不同的气缸相关联，和通过检查与至少一个气缸相关联的波形片段识别在共用气流通道中流动的且由至少一个气缸引起的气流压力的周期性变化。

在一种实施方式中，一种系统(例如，用于分析通过发动机的气缸的气流)包括压力传感器，点火事件检测器，以及控制模块。该压力传感器被配置来测量流过与发动机相关的共用空气通道的多个气缸的至少一个进气压力或排气压力。点火事件检测器被配置来感测代表气缸的燃烧周期的点火信号。控制模块被配置来将至少一个进气压力或排气压力划分成波形片段，并将波形片段的不同子集与不同的气缸相关联。所述控制模块被配置来通过识别与至少一个气缸相关联的波形片段子集中的波形片段的周期性变化来识别由至少一个气缸引起的至少一个进气压力或排气压力上的变化。

附图说明

现在简要地参考附图，其中：

图1是具有火花塞导线并使用尾管文丘里管的发动机的示意图；

图2是还具有仅与尾管传感器相关联的火花塞导线的发动机的示意图；

图3是具有与尾管文丘里管相关联的线圈式火花塞(COP)点火类型的发动机的示意图；

图4是具有与尾管传感器相关联的线圈式火花塞(COP)点火类型的发动机的另一示意图；

图5是具有与尾管文丘里管相关联的压缩式点火系统的发动机的示意图；

图6是具有与尾管传感器相关联的压缩式点火的发动机的另一示意图；

图7是具有火花塞导线的发动机的示意图，其中压力传感器位于进气歧管内，而不是排气口内；

图8是具有线圈式火花塞(COP)点火类型、且与进气压力传感器相关联的发动机的示意图；

图9A和9B示出了本发明主题的一种实施方式的操作顺序的流程图；

图10是气缸号选取屏幕的屏幕截图；

图11是另一屏幕截图，即车辆识别屏幕；

图12是来自于发动机的触发天线拾取信号的屏幕截图，其为每个气缸提供点火放电信号；

图13是来自于发动机的触发天线拾取信号的屏幕截图，其为每个气缸提供燃料喷射器放电信号；

图14A和14B示出了气缸总数图表的屏幕截图；

图15示出了感应积碳的刻度；

图16示出与本文所公开的算法一起使用的阈值图表；

图17示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田2000 RAV 4 2.0L 4缸上的排气压力波形；

图18示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田RAV 4 2.0L 4缸上的气缸总数数据图表；

图19示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田2000 RAV 4 2.0L 4缸上的排气压力波形；

图20示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田RAV 4 2.0L 4缸上的气缸总数数据图表；

图21示出在清洁和被驱动500英里之后将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田2000 RAV 4 2.0L 4缸上的排气压力波形；

图22示出在清洁和被驱动500英里之后将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田2000 RAV 4 2.0L 4缸上的气缸总数数据图表；

图23示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田2000 RAV 4 2.0L 4缸上的进气压力波形；

图24示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田RAV 4 2.0L 4缸上的气缸总数数据图表；

图25示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田2000 RAV 4 2.0L 4缸上的进气压力波形；

图26示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在2000款丰田RAV 4 2.0L 4缸上的气缸总数数据图表；

图27示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在具有3.3升发动机的6缸2001款日产尼桑Xterra的排气压力波形；

图28示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在具有3.3升发动机的6缸2001款日产尼桑Xterra的气缸总数数据图表；

图29示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在具有3.3升发动机的6缸2001款日产尼桑Xterra的排气压力波形；

图30示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在具有3.3升发动机的6缸2001款日产尼桑Xterra的气缸总数数据图表；

图31示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在具有4.6升发动机的8缸2007款福特f150的排气压力波形；

图32示出在清洁感应系统之前将本发明主题的一个实施例用在具有4.6升发动机的8缸2007款福特f150的气缸总数数据图表；

图33示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在具有4.6升发动机的8缸2007款福特f150的排气压力波形；

图34示出在清洁感应系统之后将本发明主题的一个实施例用在具有4.6升发动机的8缸2007款福特f150的气缸总数数据图表；

图35示出在清洁感应系统之前点火不良时将本发明主题的一个实施例用在具有5.0升发动机的8缸1990款林肯城市轿车上的排气压力波形；

图36示出在清洁感应系统之前点火不良时将本发明主题的一个实施例用在具有5.0升发动机的8缸1990款林肯城市轿车上的气缸总数数据图表；

图37示出了点火信号的示例；

图38示出可通过显示设备被呈现给图37中所示的系统的操作员的输入屏幕的示例；

图39示出可通过显示设备被呈现给图37中所示的系统的操作员的输入屏幕的另一示例；

图40是发动机的压力波形的示意性示例；

图41是气缸的可被识别的波形片段的示例；

图42示出可被呈现给图37中所示的系统的操作员的测试结果刻度的示例；和

图43A和43B示出用于分析发动机内的积碳的方法的示例的流程图。

具体实施方式

图1-6示出与内燃机13组合的本发明主题的感应清洁分析器仪器11。仪器11也可被称为感应清洁分析器系统。参照图1和图2，发动机13包括气缸14、进气歧管15、排气歧管17、点火线圈19，和火花塞导线21。参照图3和4，发动机13包括COPs 23，而不是点火线圈19和火花塞导线21。参考图5和6，发动机13(在这种情况下，是压缩点火发动机)具有燃料喷射器25，而不是点火线圈19和火花塞导线或者COPs 23。在图7中，发动机13与在图1和2中所示的相同。类似的，在图8中，发动机与图3和图4中所示的相同。

仪器11包括压力传感器31、天线33和控制模块35。天线33可以代表或被称为点火事件检测器。模块35包括A/D转换器37、微处理器39和计算机屏幕41。屏幕41优选是触摸屏。如果不是，则需提供键盘(未示出)和鼠标(也未示出)。如从图1-6也可明显看出，压力传感器31和天线33分别通过电缆43和45被连接到A/D转换器37。在所有这6个实施例中，压力传感器31通过管47连接到排气歧管17。在图2、4和6的情况下，管47被直接插入到排气口中。在图1、3和5的情况下，包括尾管文丘里管49。文丘里管49是在汤普森的第7694554号美国专利中披露的类型，该专利的公开内容通过引用并入本文。为了便于说明，管47和文丘里管49在图示中为直接插入歧管17。但是，在实际检测中，他们将被插入发动机13的排气系统的尾管(未示出)中。

图7和图8中示出的仪器与上述相同，即，压力传感器31、天线33和控制模块35。唯一的区别是，在这两个实施例中，压力传感器31被插入进气歧管15内的开口(未示出)中。

在操作中，空气通过进气歧管15进入到发动机13的气缸14中。这样，在图1和2的实施例的情况下，空气进气/燃料进料被来自于线圈19的火花点燃。空气进气/燃料进料在动力行程期间在每个气缸中燃烧，并且在排气行程期间排气到排气岐管17。然而，如在背景技术中讨论的那样，一些在动力行程期间产生的碳化合物经过活塞环而成为曲轴箱窜气或者当进气阀门打开时进入进气歧管。由歧管17中的废气产生的压力脉冲被通过软管47连接到歧管的压力传感器31测量，如图2、4和6所示。在图1、3和5所示的实施例的情况下，软管47被连接到尾管文丘里管49。

压力传感器31测量排气压力脉冲，并通过电缆43发送排气压力的电压读数给A/D转换器37。A/D转换器37将来自压力传感器31的模拟信号转换为数字信号，并发送压力波形给微处理器39。在图1-6的实施例的情况下，这将是尾管压力波形。在下面被讨论的图7-8的实施例的情况下，这将是感应压力波形。

参考图1和2，点火线圈19通过火花塞导线21发送点火信号(每个气缸一个)。这些信号被简单地放置在发动机13的上方的天线33拾取，并被发送到A/D转换器37，在那里它们被转换为数字信号，并且然后被发送到微处理器39。在柴油发动机的情况下，如图5和6示意性地图示的那样，天线33拾取每个气缸的电动燃料喷射器开启脉冲。

上述的点火信号被用来把尾管压力波形划分成片段。(如参照图7-8的实施例所讨论的那样，在这里压力传感器被插入进气歧管15，压力波形将来自于进气歧管。)图12中是屏幕41的截图，示出了来自于火花点火的天线信号；图13中是来自于柴油的天线信号的屏幕截图。在这两个示例中，天线信号可以呈现为一种颜色(例如，红色)，其通过微处理器生成的标记而被加上，被测试的发动机的每个气缸各一种颜色(如绿色)。

如所图10中所示的触摸屏指示那样，包含在测试发动机内的气缸在感应清洁分析器测试开始时被选择。或者，如图11中所示，另一下拉菜单中的车辆识别码也可以被用于发动机类型和气缸总数，或者车辆识别码可以用条码阅读器扫描，或者被手动输入。用已知的气缸数量，用包括在微处理器的触发天线中的流程，算法将在压力波形上设置划分，这些波形可能是由于天线的不准确的位置、弱信号、或一些线圈被屏蔽等而未被天线拾取。这个流程通过找到点火事件期间被拾取的波峰电压而工作，并根据被测试的发动机的气缸数量和典型怠速RPM而确保它们在预期的间隔期间发生。这保证了为精确的排气(或者在图7的实施例的情况中是进气)片段长度设置均匀的点火事件标记，被测试的发动机的每个气缸一个。

在波形的排气片段被准确地标记之后，选择标记中的一个作为微处理器开始计数的点。由于发动机的1#气缸对应于气缸计数#1不是重要的，所以波形片段可以对准或不对准发动机的点火顺序。计数将开始于计数#1(这可以是发动机的任意气缸)，并且计数到在被测试的发动机中的气缸数量。然后在指定的时间(例如，每次数据采集5秒，重复6次，总共30秒)，再开始下一个计数，然后是下一个计数，等等。如果5秒的块的任何一个已经移动到高或低，其余的5秒的块将平均最终结果。在来自于排气压力片段(每个片段代表一个气缸)的数据在指定的时间周期被收集之后，算法将所有同一气缸的排气压力片段数据排列成列，以便它们可以相互比较，如图14A和14B中所示。换句话说，具有#1(或#2或#3或#4等)计数的所有或几个气缸压力脉冲彼此比较。换句话说，所有由计数#1的气缸产生的全部气缸排气压力片段只与其他的气缸计数#1片段进行比较，由计数#2的气缸产生的全部气缸排气压力片段只与其他的气缸计数#2片段比较，以此类推，直到对应于测试发动机的气缸数量的气缸片段数量都已经进行了比较。

在四冲程内燃机中，周期性变化产生于发动机的4个冲程。第一冲程是吸气冲程，其中通过活塞远离气缸盖移动而在气缸内创建低压区域，从而空气进入到气缸内。(在增压或涡轮增压发动机中，通过更高压力使气缸内的空气压力增强)。第二冲程是压缩冲程，其中由于活塞朝向气缸盖移动而加热包含在气缸内的空气和燃料。第三冲程是动力冲程，其通过点燃空气进气/燃料进料而启动。在空气进气/燃料进料的燃烧期间，压力在燃烧室内建立起来，从而迫使活塞向下远离气缸盖。第四冲程是排气冲程，由于活塞向气缸盖移动而在气缸内创建高压区域，燃烧的空气/燃料混合物从气缸出去进入大气中。这四个冲程表示发动机的一个循环。当排气阀打开时，来自于燃烧循环的压力被释放成为排气。排气压力的变化或差异表明周期性变化，或者燃烧效率的变化。

所有的发动机都因生产容差而有一些可以接受的周期性压力变动。然而，由于这些变动随着发动机的使用年限的增加而增加，功率会发生损失，由于曲轴转矩产生减小到了低于这种发动机类型的产品规格，因而是不能被接受的。这些差异是由于空气进气下移到进气口空气进气并打击到发动机内的积碳上引起的。当空气进气击中这些积碳时，它就变为湍流，而湍流在循环周期间产生不均匀的气缸充装。这相应地改变了气缸内循环周期间的燃烧压力。

触发天线算法将波形分成片段，这些片段随后被测量并与确定平均数目的单独程序比较，其数目然后被刻度化。然后程序检查相同气缸产生的每个气缸压力脉冲的差异。如果相同气缸具有超出预编程的阈值的尾管(或进气歧管)压力差异，如图16所示，感应系统就有了已经聚积超过可接受水平的碳化合物。这些尾管的压力差异然后被程序(波形长度、方向变化、最小值、最大值，％从底部，隆起％(下面讨论))使用，将指示包含在内燃机内的积碳。还提供刻度盘，其使用该算法来指示包含在内燃机中的碳量。如果化学物质被用来清洁感应系统或喷射器，本发明的主题可被用于检查化学物质清洁内燃机工作得如何。

如上所指出的，算法采集天线触发信号并将排气压力信号划分成由点火信号标识的片段。微处理器然后用气缸编号数字标记每个片段。然后每个片段具有分析该片段的总长度(轨迹长度)、整体方向变化、最小底部百分比的差异，和80/20隆起百分比的程序。每个气缸编号片段的轨迹长度被测量。该轨迹长度可以表示波形的实际长度，如沿波形的路径的长度。如在图41所示的示例中(下面描述)，波形的轨迹长度可以是从位置1210延伸到波形的波峰1224以及从波峰1224至位置1212的距离。轨迹长度可以通过计数形成波形的点(例如，代表在不同时间的压力的数据点)来确定。这些点可以用线性推算以补充波形。如果这些点在一设定的时间周期内计数，就可以得知波形长度(例如，轨迹长度(在图41中示为1208))。

当感应湍流存在时，该总片段长度出现周期性变化。总片段长度内的方向变化也在感应湍流存在时出现周期性变化。一旦轨迹长度(LC)和方向变化(DC)被计算出来，轨迹长度除以方向变化LC/DC。然后对于每个气缸编号，该值LC/DC被取平均。另外，也计算出气缸的基于LC/DC的方差。然后对于每个气缸编号，这个LC/DC的方差被取平均。然后该算法取平均的LC/DC并用平均的方差LC/DC与之相乘。然后这个数字被用来在积碳刻度盘上标定积碳，图15中它被显示在屏幕41上。积碳刻度盘从10良好(颜色＝绿色)、8-6一般(颜色＝黄色)，6-4坏(颜色＝橙色)，4-0极坏(颜色＝红色)读取。这个刻度盘也可采用具有视觉灯或有声音提示的报警的形式。检查气缸编号片段的最大(max)和最小(MIN)压力水平。然后这些压力水平取平均，并且底部或最小值进行比较。如果这些底部压力读数的平均值有超出％阈值的变化，则感应系统具有积碳。然后这些底部％阈值被标定在图15的积碳刻度盘上。气缸编号片段也被检查最大和最小压力水平。然后这些压力水平被标定为排气压力片段最小最大值的80％和20％。在80％至20％的下降压力区域中，测量第一上升和下降压力或隆起。如果隆起百分比超出了阈值，则感应系统有积碳。然后这些隆起％阈值被标定在图15的积碳刻度盘上。在这三种算法，即DC/LCAvg*Var、隆起％平均值、％底部起算平均值中，具有最大数值的那个算法被标定在图15的积碳刻度盘上。在感应分析器的优选实施例中，隆起％平均值、％底部起算平均值的算法一般只用在3-4-5缸发动机上。图16中的图表是用于为上面的算法设定阈值的。

另外，如上面所指出的，进气歧管压力可以被用来确定发动机内的积碳化合物。感应清洁分析器的变化示于图7和8中。触发天线33被用于从线圈19拾取点火线圈放电，其将设置划分，把进气脉冲波形标记成将被算到气缸编号的的片段。进气歧管压力使用压力传感器31读取，其将在进气歧管15内测量到的进气歧管压力转换成电信号。这个信号通过电缆43发送到A/D转换器37。A/D转换器37发送从触发天线来的数据和进气压力数据到微处理器39。然后该进气歧管压力波形通过点火放电算法划分，使得代表气缸的片段均匀。一旦包含在被测试的发动机内的气缸数量完成，发动机气缸计数开始，并对发动机内的气缸的数目进行计数，然后下一个计数开始，然后到下一个计数，等等，此计数将持续一指定的时间。现在，所有气缸都被标记过了一段时间，下一步是设置列中的所有同一气缸进气压力片段数据，以便它们可以相互比较。换句话说，编号为#1或#2或#3或#4等的所有的气缸压力脉冲都进行比较。这种比较是仅对完全相同的气缸而做的。因此，所有从气缸编号#1产生的气缸进气压力片段与其它气缸编号#1的片段进行比较，所有从气缸编号#2产生的气缸进气压力片段与其它气缸编号#2的片段进行比较，以此类推，直到测试发动机具有的气缸数量都已经获得。然后程序检查从同一气缸产生的每个气缸进气压力脉冲的差异。这些差异是由空气进气下移到进气口并撞击发动机内的积碳引起的。当空气进气击中这些积碳时，它就变为湍流。而湍流在循环周期间产生不均匀的气缸充装。微处理器使用一种算法来基于进气压力变化计算积碳。用于进气压力波形的算法是DC/LC最大值、DC/LC最小值、DC/LC最大-最小、DC/LC平均值、DC/LC标准偏差、DC/LC方差、DC/LC Avg*Var、LC平均值，这些是与用于排气压力方法相同的算法。其测量进气压力波形片段内的轨迹长度和方向变化。然后这被转换为刻度，表示发动机13内的积碳，然后被显示在屏幕41上。此外，在任一方法中，尾管或进气口，点火天线拾取器可以替换为到线圈的连接。此线圈连接可以是线圈初级信号，线圈次级信号，或线圈指令信号。该触发也可以是压缩点火发动机的燃料喷射器的信号。用现在直接链接到特定气缸的信号，该气缸可被识别为创建每个压力波形的实际气缸。

在图17中，示出了在清洁感应系统之前具有2.0升发动机的4缸2000款丰田RAV 4的排气压力波形。这是已经被微处理器用点火天线标记过了的排气压力波形。当每个气缸与它们的其它计数(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4)进行比较时，你可以看出两者之间的差别。在图18中，这些差异被置换成数字格式，展示了列在那里的气缸计数列中的气缸。这些气缸数据被分析和比较，然后标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示了3.60，这是感应系统中的大量的积碳。然后用感应清洁化学物质清洁丰田2.0L发动机。在图19中，示出了在感应清洁之后已被微处理器用点火天线标记的排气压力波形。当每个气缸都与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4至#4)进行比较时，你可以看出两者之间的差异。在图20中，这些差异被置换成数字格式，表示列在那里的气缸计数列中的气缸。此气缸数据被分析和比较，然后被标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示6.01，这是感应系统中的积碳的一半的量。然后丰田RAV 4用化学清洁剂加入油箱，并行驶200英里。在图21中，示出了在清洁化学剂被加入油箱并且形式200英里之后被微处理器用点火天线标记过的排气压力波形。当每个气缸与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4)进行比较时，你可以看出它们之间非常小的差异。在图22中，这些差异被置换成数字格式，表示列在那里的气缸计数列中的气缸。此气缸数据被分析和比较，然后被标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示8.21，这表示感应系统是干净的。当图17(清洁前)与图21(清洁后)相比较时，从排气压力波形可清楚地看出它们之间发生了大变化。在图17中，当发动机具有高的积碳(高湍流气流)时，方向改变和变化是很大的，但是一旦如图21所示感应系统被清洁(低湍流气流)，方向改变和变化是微乎其微的。在图23中，同样的丰田RAV4已经使用进气方法进行了测试。在图23中，是清洁前的进气压力波形。在图24中，是清洁之前进气压力波形的数据。进气积碳刻度指示2.35，其与排气方法的3.68比较，都表示大量的积碳。在图25中，是清洁后的进气压力波形。在图26中，是在清洁后的进气压力的数据。进气积碳刻度指示5.65，其与排气方法的6.01比较，这指示了感应系统中的大量积碳。同样的算法被用在排气方法和进气方法中。正如人们所看到的，结果非常接近。这表明，无论是排气方法还是进气方法均可用于发现内燃机内的碳化合物积聚。

在图27中，示出了在清洁感应系统之前具有3.3升发动机的6缸2001款尼桑Xterra。这是已经被微处理器用点火天线标记过了的排气压力波形。当每个气缸与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4，#5与#5，#6与#6)进行比较，你可以看出两者之间的差别。在图28中，这些差异被置换成数字格式，展示了列在那里的气缸计数列中的气缸。这些气缸数据被分析和比较，然后标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示了2.96，这是感应系统中的大量的积碳。然后用感应清洁化学剂清洁尼桑3.3L发动机。在图29中，示出了在感应清洁之后已被微处理器用点火天线标记的排气压力波形。当每个气缸都与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4)进行比较时，你可以看出两者之间的很小差异。在图30中，这些差异被置换成数字格式，展示列在那里的气缸计数列中的气缸。此气缸数据被分析和比较，然后被标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示10.0，这是感应系统中的很低量的碳。当图27(清洁前)与图29(清洁后)相比较时，从排气压力波形来看清楚的是，它们之间发生了大变化。在图27中，当发动机具有高的积碳(高湍流气流)时，方向改变和变化是很大的，但是一旦如图29所示感应系统已被清洁(低湍流气流)，方向改变和变化是微乎其微的。

在图31中，示出了在清洁感应系统之前具有4.6升发动机的8缸2007款福特f150的压力波形。这是已经被微处理器用点火天线标记过了的排气压力波形。当每个气缸与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4，#5与#5，#6与#6，#7与#7，#8与#8)进行比较，你可以看出两者之间的差别。在图32中，这些差异被置换成数字格式，展示了列在那里的气缸计数列中的气缸。这些气缸数据被分析和比较，然后标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示了4.50，这是感应系统中的大量的积碳。然后用感应清洁化学剂清洁福特4.6L发动机。在图33中，示出了在感应清洁之后已被微处理器用点火天线标记的排气压力波形。当每个气缸都与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4，#5与#5，#6与#6，#7与#7，#8与#8)进行比较时，你可以看出两者之间的很小差异。在图34中，这些差异被置换成数字格式，展示列在那里的气缸计数列中的气缸。此气缸数据被分析和比较，然后被标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示8.14，这是感应系统中的很低量的碳。当图31(清洁前)与图33(清洁后)相比较时，从排气压力波形来看清楚的是，它们之间发生了大变化。在图31中，当发动机具有高的积碳(高湍流气流)时，方向改变和变化是很大的，但是一旦如图33所示感应系统已被清洁(低湍流气流)，方向改变和变化是微乎其微的。

在图35中,示出了在清洁感应系统之前具有5.0升发动机的8缸1990款林肯城市轿车。这是已经被微处理器用点火天线标记过了的排气压力波形。当每个气缸与它们的其它计数数目(#1与#1，#2与#2，#3与#3，#4与#4，#5与#5，#6与#6，#7与#7，#8与#8)进行比较，你可以看出两者之间的差别。在计数#5和#6的气缸中，排气压力大幅下降。这个长LC和小LC指示发动机点不着火。在图36中，这些差异被置换成数字格式，展示了列在那里的气缸计数列中的气缸。这些气缸数据被分析和比较，然后标定在底部所示的积碳刻度盘上。积碳刻度指示了4.98，这是感应系统中的大量的积碳。但是该发动机出现发动机不点火。由于不点火，该问题很可能将不能用感应清洁修复。感应清洁大部分是预防性维护，而不是修复。这将是必要的，要在感应系统清洁开始之前提醒服务人员发动机点不着火。在屏幕的右下角，不点火报警灯被点亮，以提醒服务人员。不点火的识别是通过轨迹长度超过阈值来完成，当发动机点不着火时，排气片段的长度很长，且具有极少的方向变化；在这些条件下，不点火被计数。如果在设定的时间段内不点火的数量超出了阈值，不点火指示灯打开。比中间值LC×MisFireMultiplier(变量)大的总的LCs(在整个时间段)的数目大于由MisFireMinimumMisses(变量)设置的阈值，则不点火被指示。在该方法中，不点火不能归属到创建它的气缸，这是由于没有触发被关联到特定的发动机气缸点火器点火事件。

通过示例来看清楚的是，本发明的主题可以确定在内燃机内的碳化合物聚积，并为所述碳确定正确的刻度。同样清楚的是，感应分析器可以确定内燃机是否不点火。这个数据可以通过视觉或听觉报警传送给服务人员。还很重要的是，感应清洁分析器要存储清洁之前的数据到被测车辆的VIN号，所以它可以比较清洁后的结果，以确定碳化合物的清洁效果。

在本文所示和所描述的感应清洁分析器仪器11的一个实施例中，仪器11可以被称为感应清洁分析系统。该系统11可被用于识别跨越气缸的燃烧周期的压力变化，这可以表示发动机13内的积碳。系统13可以识别出压力变化，表征积碳(例如，为了被系统11的操作员使用而量化或其他展示)，和/或基于该压力变化建议一个或多个补救措施或行动。

如上所述，系统11包括压力传感器31，点火事件检测器33和控制模块35。模块35可以包括或表示一个或多个硬件组件，诸如一个或多个微处理器(也称为处理器)，控制器等。屏幕41可以是触摸屏。任选地，一个或多个输入设备，如键盘(未示出)和鼠标(也未示出)可以被设置以提供用户输入，附加到屏幕41上或者替代它。压力传感器31和检测器33分别通过电缆43和45连接。可选地，压力传感器31和/或天线33可以经由无线连接和/或经由一个或多个其他连接而被连接。

如上所述，点火信号由检测器33识别，其可以表现为或包括放置在发动机13的上方或者靠近发动机的天线33。例如，该天线可以被放置到发动机13上或者靠近发动机13，而不用导电地耦合天线的任何部分到点火线圈19，导线21，或者气缸14中的火花塞。检测器33可以在不同的点火信号被传输时通过检测由导线21传输的点火信号生成的电磁干扰来检测。另外的或者替代地，检测器33可以检测点火信号作为在不同的火花塞点火时由火花塞生成的电磁干扰。

可选地，可以用系统11与发动机13的线圈的连接来替换检测器33，或在其上增加系统11与发动机13的线圈的连接上。该线圈连接可以是线圈初级信号，线圈次级信号，或线圈指令信号。点火信号也可以或替代地可以作为压缩点火发动机的燃料喷射器的信号而被检测。用这样一个现在直接链接到特定气缸的信号，气缸可被识别成创建每个压力波形的实际气缸。

如上所述，各气缸14何时燃烧气缸14中的空气进气/燃料进料可以用来自检测器33的检测信号确定或近似出来。如上所述，检测信号可以表示该时刻(例如，作为有代表性的点火信号)。点火信号可以被用来将使用压力传感器31获得的排气压力波形划分成片段。另外的或替代地，当压力传感器感测到吸入到进气歧管15的空气的压力时，压力波形可以表示进气压力波形，其可以由点火信号被分成片段。

图37示出了点火信号900的示例。这些点火信号可以是与图12和13中所示的信号相似或相同。点火信号900被图示为表示时间的水平轴902和表示点火信号900的幅值(例如电压)的垂直轴904。如图9中所示，点火信号900包括几个在时间上彼此分开的波峰906。这些波峰906可被用来确定何时被监测的发动机的各气缸14点火(例如，产生火花)或发出点火信号。例如，在一个或多个阈值之上延伸的和/或被至少一指定的、非零时间限制彼此分开的波峰906。例如，波峰可以被识别为点火信号的一部分，该信号在一幅值阈值之上延伸且随着在先的波峰在至少一指定时间限制出现。波峰906可以由控制模块35识别。

控制模块35可以基于用户输入确定被检查的发动机内的缸14的数量。例如，使用计算机屏幕或其它输入装置，系统11的操作员可以输入发动机中有多少个气缸14。另外或替代地，用户输入可以提供发动机和/或包括该发动机的车辆的品牌，型号，或类型，以及控制模块35可以是指将发动机和/或车辆的不同品牌，型号，识别码，或类型与被检查的发动机中的气缸数量关联起来的表格，列表，数据库，或其他存储结构。此表格，列表，数据库，或其他存储结构可以被存储在控制模块35的内部或者是在外部、但是无论如何可访问控制模块35的存储器中。

例如，测试中的发动机中的气缸14的数量可以在用系统11执行的感应清洁分析器测试开始时选择。或者，车辆识别码也可用于另一下拉菜单中的发动机类型和气缸数量，或者车辆识别码可以用条码阅读器扫描，或者手动输入，所有的都如图10所示的用户输入屏幕截图所示。图38示出输入屏幕1000的示例，其可以通过显示设备呈现给系统11的操作员。输入屏幕1000可以与图10所示的屏幕截图相同或相似。输入屏幕1000允许操作员手动选择发动机13中的气缸14的数量，比如通过从显示不同气缸14的数量的多个图标1002中选择一个框或其他图标1002。如下所述，该输入可以被系统11用来确定点火信号中的哪个波峰与同一气缸相关联。

图39示出输入屏幕1300的另一示例，可以通过显示设备呈现给系统11的操作员。输入屏幕1300可以与图11所示的屏幕相同或相似。输入屏幕1300允许操作员以对系统11而言更加自动的或者用户友好的方式确定发动机13中的气缸14的数量，比如通过手动地输入汽车识别码(VIN)到输入屏幕1300的输入部分1302。在表格，列表，数据库，或其他存储结构可以被存储在控制模块35的内部或者是在外部、但是无论如何可访问控制模块35的存储器中，VIN(或其部分)与发送机13中的气缸14的数量相关联。另外或替代地，系统11可以被连接到作为输入装置的光学扫描器，如条形码阅读器。该光学扫描器可以用于扫描印在汽车上或者靠近汽车的标记以确定VIN，或发动机13的品牌，型号，和/或类型。然后系统11例如可以从将VIN(或其部分)和/或发动机13的品牌，型号，和/或类型与发动机13中的气缸14的数量关联起来的表格，列表，数据库或其它存储结构中使用VIN和/或发动机的品牌，型号和/或类型来确定发动机13中的气缸14的数量。

利用已知的气缸的数量，控制模块35(例如，基于触发器检测算法操作的微处理器)可以识别点火事件908，该事件代表内燃机中的火花塞点火的时间，或者柴油发动机的电动燃料喷射器开启脉冲发生的时间。在一个实施例中，控制模块35可以基于波峰906被识别的时间识别点火事件908。任选地，控制模块35可以在即使检测器检测不到一个或多个波峰906时识别出点火事件908，例如，由于检测器的不准确的放置，削弱了的点火信号，一些点火线圈被屏蔽，等等。

例如，在一个实施例中，控制模块35检查点火信号并识别波峰电压做为波峰906，代表内燃机中的火花塞的点火事件908或者柴油发动机的电动燃料喷射器开启脉冲何时实际发生。控制模块35也可选择性地检查点火信号并识别波峰电压做为波峰906，代表在指定的时间段由点火事件908补偿的时间。

控制模块35可以通过在基于波峰906何时发生和/或基于发动机的一个或多个操作参数的时间识别该点火事件908，来确保点火事件908在相对于发动机的实际运转的精确时间随着发生而被识别。这些操作参数可通过用户输入获得和/或从包括在控制模块35中的或以其他方式可访问控制模块35的存储结构获得。操作参数可包括发动机中的若干气缸14，测试中的发动机的典型的(例如，平均值，中间值，或指定的)运行速度(例如，每分钟转数或RPM)，测试中的发动机的实际运行速度，等等。

控制模块35可以相对于波峰906的检测移动(随着时间)点火事件908的标识，和/或在没有波峰906被标识的地方识别点火事件908，以确保点火事件908与发动机的预期点火事件时间间隔是一致的(例如，是相关的)。预期的点火事件时间间隔表示根据发动机的操作参数而预期要发生点火事件的时间段或时间。例如，发动机的不同品牌，型号，和/或类型，发动机的不同运转速度，发动机内的不同气缸数量，等等，都可以与预期或计算出要发生点火事件的不同时间相关联。

如果控制模块35没有在预期时间或预期时间段之内识别出波峰906(例如，基于发动机的品牌，型号和/或类型，发动机运转速度，气缸数量，等等)，控制模块35可以确定在该预期时间或预期时间段内出现了点火间隔，尽管在该时间或该时间段内没有检测到波峰。例如，如果控制模块35检测到在先前时间的先前波峰906并且期望在后继时间检测到后继波峰906(根据发动机的操作参数)，但实际上并没有检测到后续波峰906，控制模块35仍然可以基于发动机的操作参数考虑在后继时间或后继时间段内会出现点火事件。这可以对被测试的发动机每个气缸确保一个均匀和/或更准确地识别准确排气(或在图7和8的实施例的情况下是进气)片段长度的点火事件标记。

控制模块35基于被控制模块35识别出的点火事件识别感兴趣的的瞬时片段910。这些感兴趣片段910可以代表气缸14的燃烧周期。这些感兴趣片段感兴趣片段910可以通过顺序点火事件908绑定(根据时间)。如果发动机的进气压力被监测，那么感兴趣片段910910可以代表感兴趣的进气片段。如果发动机的排气压力被监测，那么感兴趣区的片段可以代表感兴趣的排气片段。

点火事件908和/或感兴趣片段910可以代表气缸14的燃烧周期。例如，不同的点火事件908可以代表不同气缸14的动力冲程发生或者被指示发生的时间(例如，通过传递点火信号)。感兴趣片段910可以代表各气缸14的发生燃烧周期四个冲程的整个时间段。例如，气缸14的感兴趣片段910可以在气缸14的动力冲程开始，跨越排气冲程和进气冲程延伸，并且在压缩冲程的末尾或靠近压缩冲程的末尾终止。

在感兴趣片段910和/或点火事件908被识别之后，点火事件908或感兴趣片段910中的一个被选作微处理器启动气缸计数的点。在一个实施例中，所选择的点火事件908或感兴趣片段910不必对应于发动机的第一气缸(或者任意特定气缸)的点火。根据哪个点火事件908或感兴趣片段910被选择，控制模块35可以将不同的感兴趣片段910与发动机的不同气缸14相关联。例如，如果发动机有四个气缸14，那么控制模块35可以将间隔四个的感兴趣片段910分别与不同的气缸相关联。一个气缸可以与第一、第五、第九，等感兴趣片段910相关联，另一气缸可以与第二、第六、第十，等感兴趣片段910相关联，另一气缸可以与第三、第七、第十一，等感兴趣片段910相关联，且另一个气缸可以与第四、第八、第十二，等感兴趣片段910相关联。作为另一示例，如果发动机有六个气缸14，则控制模块35可以将间隔六个的感兴趣片段910与不同的气缸相关联。感兴趣片段910与压力传感器31检测到的压力波形比较，以将不同波形片段与发动机的不同气缸14相关联。

图40是发动机的压力波形1100的示意性示例。压力波形1100代表在发动机的运行期间，以及同一发动机中的多个气缸14的多个点火事件和/或多个四冲程燃烧周期中，测量的发送机排气或进气压力。压力波形1100被图示为沿着代表时间的水平轴线1102和代表压力幅值的垂直轴1106。因为进气或排气压力在几个或所有气缸14的上游或下游(如上面描述和示出)测量，所以可能不知道哪个压力波形对应于哪个气缸14的点火事件。例如，因为每个气缸14分别将空气从其他气缸14使用的同一进气气流通道吸入气缸14(如进气空气)，而且每个气缸14分别将废弃的空气进气/燃料进料从气缸14排出到相同的排气气流通道(如排气岐管或尾管)，所以压力波形1100独自可能不足以识别该压力波形1100的哪个片段或部分表示由气缸14中的单独个体产生的进气或排气压力。

为了确定压力波形1100中的哪个部分对应于由不同的气缸所产生的进气或排气压力，控制模块35可以将气缸14的感兴趣片段910和/或点火事件908与压力波形1100比较。例如，感兴趣的各个片段910发生的时间段可以与压力波形1100进行(例如，重叠)比较，以确定哪个压力波形1100在相应的感兴趣片段910期间发生或被测量。

在相同的时间段内可以产生不同的波形片段1100(例如，处于其内)作为不同的感兴趣片段910。例如，第一感兴趣片段910可以从时间t0延长到在后的时间t1。发生在该相同时间段内的压力波形1100作为第一感兴趣片段910(如从时间t0到时间t1)可以是第一波形片段1100A。随后，第二感兴趣片段910可以从时间t1延长到在后的时间t2。发生在该相同时间段内的压力波形1100作为第二感兴趣片段910可以是第二波形片段1100B。随后，第三感兴趣片段910可以从时间t2延长到在后的时间t3。发生在该相同时间段内的压力波形1100作为第三感兴趣片段910可以是第三波形片段1100C。除此之外的其它的感兴趣片段910可以被识别为除此之外的其它的波形片段。

另外或替代地，波形片段1106可以被识别为不同的点火事件908。当点火事件908发生时或者被识别时，控制模块305可以包括压力波形1100上的发生在一个时间段的那部分，该时间段开始于与点火事件908相同(或者偏离于点火事件908一指定时间段)的时间，结束于一指定时间段之后。例如，如果在时间t0发生了第一点火事件908，控制模块35可以开始包括压力波形1100上的跟在时间t0之后一指定的时间段的那部分，如几毫秒或几秒。

压力波形1100上的跟在在这个指定的时间段期间发生点火事件908的时间之后的那部分被包括在第一波形片段1106A内。如果在稍后的时间t1，发生了随后的第二点火事件908，控制模块35可以开始包括压力波形1100上的跟在时间t1之后的相同指定时间段的那部分。压力波形1100上的跟在在这个指定的时间段期间发生第二点火事件908的时间之后的那部分被包括在第二波形片段1106B内。如果在稍后的时间t2，发生了随后的第三点火事件908，控制模块35可以开始包括压力波形1100上的跟在时间t2之后的相同指定时间段的那部分。压力波形1100上的跟在在这个指定的时间段期间发生第三点火事件908的时间之后的那部分被包括在第三波形片段1106C内。除此之外的其它波形片段1106可以用类似的方式识别。

用来识别压力波形的哪个部分被包含在不同波形片段1106中的指定时间段可以基于发动机的操作参数。例如，指定的时间段可以足够短，以使与一个点火事件908相关联的波形片段1106不延伸进另一个紧随点火事件908之后的波形片段。

每个波形片段1106可以代表气缸14的燃烧周期(如四冲程燃烧周期)。几个波形片段1106可以被识别为同一个气缸14。对于一个n气缸发动机(其中N表示发动机中的气缸14的数量)，间隔N个的波形片段1106可以对应于同一气缸14。如上所述，控制模块35可以从用户输入确定n的值。作为一个示例，在具有四个气缸14的发动机中，第一，第五，第九，等的波形片段1106可以表示一个气缸14的进气或排气的压力，第二，第六，第十等波形片段1106可以表示在相同发动机中另一个气缸14的进气或排气的压力，波形片段1106可以表示从同一个发动机中的另一气缸14，第三，第七，第十一等波形片段1106可以表示从同一个发动机中的另一气缸14的进气或排气的压力，，第四，第八，第十二等波形片段1106可以表示从同一个发动机中的另一气缸14的进气或排气的压力。

控制模块35可以确定压力波形1100中的波形片段1106的子集为与气缸14的不同子集相关联。例如，在6缸发动机中，第一，第七，第十三等波形片段1106可以被包含在波形片段1106上的与一个气缸14相关联的第一子集中，第二，第八，第十四等波形片段1106可以被包含在波形片段1106上的与另一气缸14相关联的不同的第二子集中，依此类推。波形片段1106的不同子集可以是不同的、不重叠的子集，这样没有在两个不同子集中的波形片段1106是与不同气缸14相关联的。

波形片段1106被标识的顺序可以不直接对应于发动机中的气缸的数量。例如，上面提到的发动机中的四个气缸14可以与指定的数字相关联(如用其识别)，比如气缸#1，气缸#2，气缸#3，气缸#4。第一，第五，第九，等从压力波形1100中标识出来的波形片段1106可以不一定对应于由气缸#1产生的进气或排气压力。相反，这些波形片段1106可以对应于由另一气缸产生的压力。

在一个实施例中，一旦为发动机中的不同气缸14识别出一个或多个波形片段1106，控制模块35可以分别检查与每个气缸14相关联的波形片段1106，以识别周期性的变化。“分别检查”意味着对于特定的气缸14，控制模块35可以分析与该气缸14对应的波形片段1106，而不用检查或分析与一个或多个其它气缸14相关联的波形片段1106。控制模块35可以通过仅分析与这些气缸14中的每一个相关联的波形片段1102来分别检查发动机中的气缸14。

图41是可能被识别为气缸14的波形片段1200的示例。波形片段1200可以表示单个的波形片段1106。可替换地，波形片段1200可以代表单个气缸14的多个波形片段1106(例如，多个波形片段1106的平均值，中间值，或其他测量值)。图中示出的波形片段1200沿着代表时间的水平轴线1202和代表所测量的进气或排气压力的纵轴1204。

控制模块35可以检查波形片段1200，以确定一个或多个代表波形部分1200的压力指数。这些压力指数可以与同一气缸14的其他波形片段1200比较，以识别同一气缸14在气缸14的多个运行周期(例如，多个燃烧周期)期间进气或排气压力上的变化。本文所描述的压力指数仅仅是作为一些示例提供，并且不旨在限制本发明主题的所有实施例。也可使用其它方式测量或量化在一个或多个气缸14的多个燃烧周期间进气和/或排气压力之间的差异。

可以由控制模块35确定的一个压力指数是上压力指数1206。上压力指数1206可以代表波形部分1200上的大于波形片段1200的一个或多个其它压力的压力。作为一个示例，上压力指数1206可以是波形片段1200的最大测量压力。作为另一示例，上压力指数1206可以是不同于波形片段1200上的最大压力的测量压力。上压力指数1206在本文中可被称为“最大值”。

另一个可以由控制模块35确定的压力指数是波形或轨迹长度指数1208。此指数在本文中可以被称为波形长度，LC，和/或总长度。轨迹长度1208可以代表波形的实际长度，如沿波形的路径的长度。作为一个示例，波形的轨迹长度可以是从位置1210到波形的波峰1224以及从波峰1224至位置1212延伸的距离。轨迹长度可以通过计数形成波形的点来确定(比如代表不同时间的压力的数据点)。这些点用直线外推以补全波形。如果在设定的时间间隔内对这些点计数，就可以得知波形长度(例如，轨迹长度(在图41中示为1208))。

另一个可以由控制模块35确定的压力指数是方向变化指数。这个指数也可以被称为方向变化，总体方向变化，和/或DC。方向变化是在给定的时间段内波形中出现的向上改变和向下改变1214的次数。每次波形出现从上移到下移的改变，就是一个计数，并且每次波形出现从下移到上移的改变，这是一个计数。每个方向变化是一个计数，并且这些计数在从一个点火事件到下一个点火事件的时间段内汇总。在一个实施例中，被计数的变化1214是波形1200的波峰1224之后发生的变化。在图示的示例中，标识了七个改变1214(例如，改变1214A-G)。因此，波形片段1200的方向变化指数可以是七或另一基于八的数。

另一个可以由控制模块35确定的压力指数为下压力指数1216。该指数在本文中也可以被称为“最小值”。下压力指数1216可以代表波形片段1200上的小于波形片段1200的一个或多个其它压力的压力。作为一个示例，下压力指数1216可以是波形片段1200的最低测量压力(例如，最小压力)。作为另一示例，下压力指数1216可以是不同于波形片段1200上的最低压力的测量压力。

另一个可以由控制模块35确定的压力指数是隆起压力指数1218。该指数也可以被称为80/20隆起，80/20隆起百分比，和/或“隆起％”。隆起压力指数1218表示波形片段1200中的上部或最大压力，其跟随上压力指数1206之后被测量，且发生在上压力指数1206的指定范围1220之内。指定范围1220可以是基于上压力指数1206的。例如，指定范围1220可以从较低压力1222(例如，上压力指数1206的20％或另一百分比或量)到上部压力1224(例如，上压力指数1206的80％或另一百分比或量)的延伸。在另一示例中，较低压力1222可能会出现在上和下压力指数1206，1216之间的差异的指定百分比处(例如，这种差异的20％或另一百分比)，且上部压力1224可能会出现在上压力指数和下压力指数1206，116之间的差异的另一指定百分比之处(例如，这种差异的80％或另一百分比)。

控制模块35可以检查与同一气缸14相关联的波形片段1200的一个或多个上述压力指数，以识别气缸14的进气或排气压力随时间的周期性变化。这些变化可以指示发动机13内的积碳。在一个方面，控制模块35可以将各个波形片段1200的压力指数彼此比较，以识别周期性的压力变化。在另一个方面，控制模块35可以确定代表几个压力指数的平均值，中间值，或其它测量值，并将单个波形片段1200的压力指数与平均值，中间值，或其他测量值比较，以识别周期性的压力变化。

作为一个示例，控制模块35可以比较与同一气缸14相关联的两个或多个波形片段1200的上压力指数1206，以识别上压力指数1206之间的差异。如果波形片段1200的上压力指数1206之间的差异超过指定阈值(例如，阈值是操作员选择的，硬件固定的，或者基于发动机的品牌，型号和/或类型的)，则控制模块35可以确定该气缸14的周期性压力变化指示出积碳达到不可接受的量。

作为一个示例，控制模块35可以比较与同一气缸14相关联的两个或多个波形片段1200的下压力指数1216，以识别下压力指数1216之间的差异。如果波形片段1200的下压力指数1216之间的差异超过指定阈值(例如，阈值是操作员选择的，硬件固定的，或者基于发动机的品牌，型号和/或类型的)，则控制模块35可以确定该气缸14的周期性压力变化指示出积碳达到不可接受的量。下压力指数之间的差异可以被称为最小底部差或者最小底部百分比差。

作为另一示例，控制模块35可以比较与同一气缸14相关联的波形片段1200的长度指数1208。当存在感应湍流时，长度指数1208可以在波形片段1200之间变化，这可以指示积碳已经达到了不可接受的水平。因此，如果控制模块35确定长度指数1208变化超出一阈值量，那么控制模块35就确定该气缸14的周期性压力变化指示出了不可接受的积碳量。

作为另一示例，控制模块35可以比较与同一气缸14相关联的波形片段1200的方向变化。当存在感应湍流时，方向变化的次数可以在波形片段1200之间变化，这可以指示积碳已经达到了不可接受的水平。因此，如果控制模块35确定在两个或多个波形片段1200之间的方向变化的次数变化超出一阈值量，那么控制模块35就确定该气缸14的周期性压力变化指示出了不可接受的积碳量。

作为另一示例，控制模块35可以检查一个或多个波形片段1200的隆起压力指数1216。在一个方面，如果波形片段1200的隆起压力指数1216超出一非零阈值，则控制模块35可以确定该气缸14与不可接受的发动机13内积碳水平或量相关联。另外地或可替代的，如果与同一气缸14相关联的两个或多个波形片段1200的隆起压力指数1216之间的差异超出一非零阈值，则控制模块35可以确定该气缸14与不可接受的发动机13内积碳水平或量相关联。

作为另一示例，控制模块35可以比较与同一气缸14相关联的波形片段1200的长度指数1208(其可以被称为LC)和方向变化指数(其可以被为DC)。在一个方面，控制模块35为与同一气缸14相关联的两个或多个波形片段1200中的每个用方向变化次数来划分长度指数1208，以获得这些波形片段1200的衍生指示(例如，LC/DC)。

可以为多个波形片段1200计算出此衍生指示，而且可以确定该多个衍生指示的平均值、中间值，或者其它测量值。另外的或替代地，可以计算该多个衍生指示的方差(例如，标准偏差)。可以确定这些方差中的几个的平均值，中间值，或其它测量值。波形片段1200中的相对短的长度指数1208和/或相对大的方向变化次数可以指示与气缸14的进气和排气相关联的湍流。因此，更小的衍生指示可以代表与气缸14相关联的增加的积碳。

在一个方面，衍生指示是对于同一气缸计算多次后再平均。基于衍生指示的方差也是对于该气缸计算的。然后对LC/DC的这个方差进行平均，再将平均LC/DC乘以LC/DC的平均方差。

控制模块35可以使用上述的一个或多个指数，上述的使用该指数执行的计算，或者波形片段1200的该指数的其他分析，以导出气缸14的刻度指示(从中可以获得该指数)和/或发动机13的刻度指示。例如，上述的一个或多个指数，指数之间的差，指数中的方差，等等，都可以被转换成较低值和较高值之间的刻度指示，例如值0(或1)和10之间的。较低值可以表示发动机13可能具有显著的湍流量，因此应进行清洁。较高值可以表示发动机14不太可能有显著的湍流量，因此可以不必进行清洁。可选地，较低值可以表示发动机13不太可能有积碳，较高值可以表示发动机13很可能有积碳。

图42示出了可呈现给系统11的操作员的测试结果刻度盘1400的示例。该刻度盘可以类似于或相同于图15中所示的标度表。刻度盘1400也可以被称为积碳刻度盘。刻度盘1400可用于提供相对容易的解释系统11检测发动机13内的潜在积碳的结果的摘要。例如，刻度盘1400可在系统11的显示设备上被呈现给操作员。所示的刻度1400从值0到值10。色调范围可以随着刻度1400一同被显示以代表不同的值。例如，较大值(例如，十至八)可以与绿色或不同深浅的绿色相关联，较大中间值(例如，八到六)可与黄色或不同深浅的黄色相关联，较小中间值(例如，六到四)可与橙色或不同深浅的橙色相关联，并且较小值(例如，四至零)可与红色或不同深浅的红色相关联。就像从上述压力指数确定的那样，与绿色相关的值可以表示发动机13具有相对低的积碳量。就像从上述压力指数确定的那样，与黄色相关的值可以表示发动机13具有更高的积碳量。就像从上述压力指数确定的那样，与橙色相关的值可以表示发动机13具有甚至更高的积碳量。就像从上述压力指数确定的那样，与红色相关的值可以表示发动机13具有显著的积碳量。虽然在与刻度盘1400相关的描述中描述了零至十的值以及不同颜色，但是可选地也可以使用其他值和/或颜色，和/或发动机13内的积碳量的其他视觉表示。

视觉指示器1402可以指向沿刻度盘1400的位置，以使用上述压力指数表示系统11识别出的积碳量。指示器1402的沿刻度盘1400的位置(和/或相应的数值)可以清楚地告知操作员发动机11内检测到了多少积碳。

操作员可以参照指示器1402在刻度盘1400上的位置来确定发动机13是否需要清洁，以减少或移除所识别的积碳。例如，操作员可以基于指示器1402的位置手动地确定是否推荐清洁发动机13。指示器1402和刻度盘1400也可以被呈现给具有发动机13的车辆的主人，以帮助主人确定是否清洁发动机13。可选地，系统11可以基于压力指数提供清洁或不清洁发动机13的建议。例如，如果指数器1402位于低于刻度盘1400上的一阈值处，系统11可以自动地推荐清洁发动机13。相反，如果指示器1402位于或高于刻度盘1400上的一阈值处，系统11可以不推荐清洁发动机13，但是可以建议返回到让发动机13在一设定时间段内再次进行测试，该时间段紧邻刻度盘1400上的数值。例如，相对于沿刻度盘1400的较大值而言，对于较小值，系统11可以建议迅速返回以让发送机13再次进行测试。

操作员可以基于指示器1402在刻度盘1400的位置为发动机13选择一个或多个清洁程序。例如，对于由系统11确定的有显著大量的积碳的发动机13，为了清除大量的积碳，操作员可以为发动机13推荐一个更深度的和/或更昂贵的清洁程序(和/或多个清洁程序)。对于由系统11确定的具有较少量积碳的发动机13，为了清除较少量积碳，操作员可以为发动机13选择不太深度的和/或不太昂贵的清洁程序(和/或少量清洁程序)。系统11可以可选地自动地基于指示器1402在刻度盘1400的值按照与上面的描述类似地推荐这些清洁程序中的一个或多个。

在一个实施例中，控制模块35按如下检查气缸14的压力指数。控制模块35为与气缸14相关联的多个波形片段1102，1200确定上压力指数和下压力指数。这些上压力指数取均值(或中间值可以被确定)，并且这些下压力指数取均值(或中间值可以被确定)。可以随时间推移确定多个平均值(或中间值)。例如，可以为多个指定时间段中的每一个计算另一平均值(或中间值)。

将下压力指数进行比较，如果下压力指数的平均值(或中间值)变化超过一指定阈值，则系统11确定该发动机11的感应系统有积碳。下压力指数的平均值(或中间值)可以被标定到积碳刻度盘上。例如，下压力指数的平均值(或中间值)的较大差值可以与沿刻度盘1400的较小值相关联。下压力指数的平均值(或中间值)的较小差值可以与沿刻度盘1400的较大值相关联。

在一个方面，系统11可为发动机13记录气缸14的压力指数和/或波形片段的日志或历史。该日志或历史可以被记录在例如位于远程的集中式数据库中。当使用该系统11测试该发动机13时(在相同或不同的位置)，该压力指数和/或波形片段的日志或历史可以与另外的(如，新的)的压力指数和/或波形片段进行比较，以识别发动机13的性能随时间推移的趋势或变化。由于该变化或趋势是在不同时间(例如，不同的天，周，月或年)执行的发动机13的多次、独立测试而识别的,这些趋势或变化可以被称为长期变化或趋势。该趋势或变化可以指示发动机13的性能由于积碳而下降，该积碳可能不是由系统11在当前测试期间只是检查波形片段1102，1200或压力指数而到的。例如，上和/或下压力指数，隆起压力指数，等等，可以不在由系统11执行的发动机13的单个测试期间表现出显著的变化，但是可以跨越随时间推移的多个感应测试(例如，在不同的天，周，月或年)显示出显著变化(例如，降低或增加)。系统11可以将这些长期变化标定到刻度盘1400上，以向操作员指示积碳和/或推荐发动机13的清洁。

在一个方面，系统11可以访问指定的波形片段和/或指定的压力指数，这些可以与发动机13的实际波形片段和/或实际压力指数进行比较。这些波形片段和/或压力指数为发动机13的不同品牌，型号，和/或类型建立，和/或可以被修改为考虑到发动机13年限的增加、发动机13被运行的地理位置，等等。指定的波形片段和/或压力指数可被存储在存储器(例如，数据库)中，该存储器被包括在系统11中或以其他方式可被系统11访问。系统11可以比较发动机13的实际波形片段和/或压力指数和指定的波形片段和/或压力指数，以确定发动机13的性能是否偏离于由指定的波形片段和/或压力指数所代表的性能。如果识别出这种偏差(例如，通过波形片段和/或压力指数改变超过一指定的非零阈值)，那么系统11可以识别出潜在的积碳和/或建议发动机13的一个或多个清洁程序。

系统11可以使用压力指数检测发动机13的不点火。不点火可以代表当指定或预期时点火事件未能发生。例如，不点火可能出现在气缸14内的燃料/空气进气在与气缸14相关的火花塞点燃时(或在一非零指定时间段内)未点燃时。当比发动机13的轨迹长度指数1208的中间值(或平均值)大的多个轨迹长度指数(LC)超出了指定阈值时，系统11可以确定出现不点火。轨迹长度指示1208的中间值(或平均值)可以用校正系数(例如，可以被称为不点火倍增器)进行修改。

图43A和43B示出了用于分析发动机内的积碳的方法1500的一个示例的流程图。方法1500可以与本文示出并描述的系统11一起使用，以确定发动机13内的积碳。可替代地，该方法1500也可以和另一个，不同的系统11一起使用。与方法1500相关描述的操作可以其他顺序执行，而不是本文所阐述的顺序。可选地，本文所描述的一个或多个操作可以从方法1500中省略。

在1502，发动机被启动。例如，车辆可以被通电，以使发动机以一速度,例如怠速运行。可替换地，发动机可以在方法1500中的后继时间被激活。

在1504，压力传感器被定位在发动机的共同通道中。例如，压力传感器可被放置进车辆的尾管中和发动机的气缸的下游，以测量排气压力。可替换地，压力传感器可被放置进发动机的进气歧管，其是各气缸的上游，以测量进气压力。

在1506，检测器被定位在发动机附近。在一个实施例中，检测器被定位成允许该检测器无线地检测发动机的各火花塞的点火信号或点火。该检测器可被放置在发动机上方或者在发动机的其它处的附近，而不是导电地将检测器耦合到发动机或发动机的火花塞。可替换地，方法1500可以直接测量发送到发动机的点火信号，如通过将系统11导电地耦合到导线或其他将点火信号传送给火花塞的导体。

在1508，启动发动机的进气和/或排气压力的测试。该测试可以由操作员提供输入(例如，按压按钮，选择图标，或其它操作)给系统11来指示系统11开始测试而启动。

在1510，获得有关发动机的信息。此信息可以包括，例如，包括该发动机的车辆的VIN；车辆和/或发动机的品牌，型号和/或类型；发动机的里程；测试是否是在清洁发动机之前，清洁发动机之后，清洁发动机之后并运行该车辆至少一指定时间和/或距离之后执行的；或者，是否发动机是否已被清洁是未知的。VIN，车辆的品牌，车辆的型号，和/或车辆的类型可以用来确定发动机内有多少个气缸。关于发动机是否已经或者还没有被清洁的信息可以被用来确定之前的发动机清洁对于减少发动机中的积碳而言是否是有效的。

在1512，监测由压力传感器和检测器提供的数据信号。来自压力传感器的数据信号可以是代表由压力传感器测得的进气或排气压力的压力波形。来自检测器的数据信号可以是代表发动机的气缸的点火事件的点火信号。

在1514，确定数据信号是否为测试指示了错误设置。例如，可以检测点火信号，以基于发动机的操作参数确定点火信号发生的是否过于频繁或者不够频繁。在这种情况下，检测器可能不是正在检测所有的点火事件或者可能正在检测不是点火事件的其他信号(并将这些其他信号解释为点火事件)。另外的或替代地，压力波形可能太小而无法检测，相对于时间不变化，或者有其它参数可能指示由该压力传感器感测的压力并不代表排气或进气压力。如果该数据信号指示一个潜在错误，则测试可能需要重新启动并且方法1500的流程进行到1516。如果该数据信号没有指示这样的错误，那么测试可以进行，方法1500可以继续至1518。

在1516，可以通知操作员测试的设置中有潜在的错误和/或测试可能被暂停。操作员可以重新定位检测器和/或压力传感器，并尝试再次进行测试。

在1518，监测由压力传感器和检测器提供的数据信号。来自压力传感器的数据信号可以是代表由压力传感器测得的进气或排气压力的压力波形。来自检测器的数据信号可以是代表发动机的气缸的点火事件的点火信号。

在1520，压力波形被分成波形片段。如上所述，压力波形可以由点火信号指示点火事件的时间来划分，从而获得几个波形片段。同上面所述一样，该波形片段表示与各气缸相关联的进气或排气压力。

在1522，波形片段与不同气缸相关联。例如，与上面所述一样，根据发动机内的气缸数量，方法1500可以将不同的波形片段关联到不同的气缸。

在1524，从与不同气缸相关联的波形片段为各气缸确定压力指数。这些压力指数可以包括，但不限于，轨迹长度指数(LC)1208，方向变化指数(DC)，DC/LC的上值或最大值，DC/LC的下值或最小值，DC/LC的上值或最大值与DC/LC的下值或最小值的差，DC/LC的标准偏差或其它方差，隆起压力指数1218，隆起压力指数1218的平均值或中间值，DC/LC和DC/IC的标准偏差或方差的平均值或中间值的产物，LC的平均值或中间值，DC/LC的平均值或中间值，等等。

在1526，对独立的气缸在多个燃烧循环内的一个或多个压力指数进行比较，以识别各个气缸的压力指数的变化。例如，每个气缸的压力指数可以随着时间推移互相比较，而且可以检测每个气缸的压力指数之中或之间的变化。压力指数的变换可以指示发动机内的积碳(或者发动机的其他燃烧问题)。例如，气缸的压力指数的相对大的变化可以指示发动机内有积碳。如上所述，变化的幅值可以与分值或者其他可以用来通知操作员的量化测量相关联。

在1528，确定压力指数是否指示了发动机中发生不点火。如上所述，发动机的不点火可以在多个比发动机13的轨迹长度指数1208的中间值(或平均值)更大(或更长)的轨迹长度指数(LC)1208超出了一指定阈值时被检测到。轨迹长度指数1208的中间值(或平均值)可以用校正系数(例如，可被称为不点火倍增器)来修改。如果气缸的潜在不点火被识别到，方法1500的流程可以进行到1530，在这里，识别出的潜在不点火被报告给系统的操作员。然后方法1500可以继续至1532。如果没有不点火被检测到，则方法1500的流程可进行到1532。

在1532，基于所检测的压力指数，分值或其他指示器被提供给操作员以呈现发动机内的积碳量。如上所述，这个分值可以被呈现在提供发动机内聚积了多少碳的相关指示的刻度盘上。

在1534，基于该分值或其他指示器为发动机提供一个或多个建议。这些建议可以包括清洁发动机，以特定的清洁程序清洁发动机，为以后的测试返回车辆，等等。对于发动机内的不同积碳量可以推荐不同的清洁程序。

在一个实施例中，提供了一种用仪器辅助识别内燃机的气缸中的燃烧效率的周期性变化的方法。该发动机包括进气系统，气缸，为每个气缸生成点火事件的装置，和排气系统。该仪器包括用一个或多个软件程序编程的一个或多个微处理器，存储器，和用于测量气缸压力脉冲的装置。该方法包括运行发动机多个燃烧周期，用测量气缸压力脉冲的装置测量压力脉冲，从所测量的气缸压力脉冲生成波形，和将所测量的气缸压力脉冲的波形分成波形周期和周期片段。每个波形周期表示发动机的一个完整的燃烧周期。每个周期片段代表发动机的单个气缸的燃烧周期。周期片段的总数等于气缸的总数。该方法还包括用单独的且不同的标识符标记每个来自发动机的一个周期的波形片段，以及重复该标识符序列多个连续的周期和将一个特定周期期间的每个单独的波形片段与多个连续周期的具有相同标识符的波形片段比较以识别每个波形片段的周期性变化。

在一个方面，该仪器进一步包括用于检测至少一些点火事件的装置。将波形分成波形周期和波形片段包括利用所检测到的至少一些点火事件。

在一个方面，用于检测至少一些点火信号的装置包括天线，并且所述方法还包括将天线相对于发动机放置，使得天线可以检测至少一些点火事件。所述一个或多个软件程序包括用于确定该天线相对于发动机是否正确放置以使所述天线正检测至少一些点火信号的程序。该方法还可以包括确定该天线是否在进行到识别燃烧效率的周期性压力变化之前正确地放置。

在一个方面，所述一个或多个软件程序包括如果天线没有被正确放置则暂停检测的程序。

在一个方面，所述仪器包括用于产生报警信号的装置，附加在暂停检测上，所述一个或多个程序包括启动用于生成报警信号的装置的程序。

在一个方面，当该天线没有拾取所有来自发动机的点火事件时，所述一个或多个软件程序包括在不是基于由天线拾取的点火事件的压力波形上识别并设置波形划分的程序。将波形分成多份包括利用由天线拾取的点火事件来在波形上设置划分标记的程序，以及在沿波形上的那些由于一个点火事件未被天线检测到而缺失一个划分的位置上识别和设置划分的程序。

在一个方面，用于检测至少一些点火事件的仪器包括到用于为气缸中的一个产生点火事件的装置的直接连接。

在一个方面，来自发动机的点火事件不是由任意仪器拾取的。所述一个或多个软件程序包括在压力波形上识别并设置所有的波形划分的程序。将波形划分成多份的步骤包括利用该程序来沿波形识别并设置所有波形划分的步骤。

在一个方面，所述一个或多个软件程序包括确定用于测量气缸压力脉冲的装置是否被正确定位和是否功能正常以使用于测量的装置检测来自多个气缸中的每个的所有压力脉冲的程序。该方法还可以包括利用该程序确定用于测量气缸压力脉冲的装置是否检测到所有压力脉冲。

在一个方面，所述一个或多个软件程序包括如果用于测量气缸压力脉冲的装置没有拾取压力脉冲则暂停检测的程序。

在一个方面，所述仪器包括用于产生报警信号的装置，附加于暂停检测上，所述一个或多个软件程序包括激活用于生成报警信号的装置的程序。

在一个方面，所述仪器包括用于获取与正在测试的发动机相关联的车辆识别码(VIN)数据的装置。所述一个或多个软件程序包括用于分析VIN数据以确定正在测试的发动机的年份，品牌和型号的程序。该方法还可以包括获取正在测试的发动机的VIN数据和确定该发动机的年份，品牌和型号。

在一个方面，所述VIN数据是条形码的形式，用于获取VIN数据的装置是条形码扫描器，并且该方法还可以包括扫描与发动机相关联的VIN条形码。

在一个方面，所述仪器包括键盘，以及获取VIN数据的方法包括手动输入存储器中的VIN数据。

在一个方面，所述仪器还包括屏幕。所述一个或多个软件程序包括用于在屏幕上显示下拉菜单的程序，该屏幕允许选择年的选择年份，品牌，型号和发动机类型。

在一个方面，所述存储器包括发动机的数据库，为此要使用校正因子以及所述一个或多个软件程序中的至少一些。该方法还可以包括检查数据库以确定是否需要应用校正，如果是，则应用校正因子到所述一个或多个软件程序中的至少一些。

在一个方面，校正因子是在试验前应用。

在一个方面，所述一个或多个软件程序包括用于将与每个波形片段相关联的周期性变化转换成代表发动机的进气系统中的平均湍流的数值的一个或多个程序，该数值还代表相关的积碳。该方法还可以包括将周期性变化转换成发动机的进气系统中的平均波形湍流的数值。

在一个方面，该仪器包括积碳刻度盘。所述一个或多个软件程序包括用于将平均波形湍流变换为刻度的程序。该方法还可以包括使用代表平均波形湍流的数值和用于转换的程序来在积碳刻度盘上标定发动机的进气系统中的积碳。

在一个方面，所述仪器包括屏幕，其上显示积碳刻度盘。该方法还可以包括在积碳刻度盘上显示标定的积碳。

在一个方面，在积碳刻度盘上显示标定的积碳还包括显示报警指示器，该指示器从包括一种进气系统应当被清洁的建议和另一种进气系统没必要清洁的建议的组中选择。

在一个方面，所述一个或多个软件程序包括多个用于将与每个波形划分相关联的周期性压力变化转换成每个都代表发动机的进气系统中的平均波形湍流的同样多个数值的程序。该方法还可以包括将周期性变化转换成每个都代表该发送机的进气系统中的平均波形湍流的多个数值，和选择多个数值中最大的一个作为最准确地表示该发动机的进气系统中的平均波形湍流和进气系统中的积碳。

在一个方面，该方法还可以包括为指示发动机不点火的压力变化分析各个波形划分。

在一个方面，该方法还可以包括显示视觉指示器，指示正在测试的发动机有发动机不点火。

在一个方面，所述仪器包括用于产生报警信号的装置。所述一个或多个软件程序可以包括用于在检测到不点火时激活所述报警信号的程序。该方法还可以包括在检测到不点火时激活用于生成报警信号的装置。

在一个方面，该方法还可以包括将用于测量所述气缸压力脉冲的装置插入排气系统中，在这里，所述波形是排气压力波形。

在一个方面，用于测量所述压力脉冲的装置是文丘里管，并且所述方法还包括将所述文丘里管插入排气系统中和测量来自文丘里管的气缸压力脉冲。

在一个方面，所述方法还包括将用于测量所述气缸压力脉冲的装置插入到进气系统中，在这里，所述波形是进气压力波形。

在一个方面，所述方法还包括：从周期性的压力变化确定发动机的进气系统内的积碳，化学清洁进气系统，和重复测量压力脉冲的步骤，从测量的压力脉冲生成波形，将重新测量的压力脉冲的波形划分成波形的周期性片段，标记每个波形片段，比较每个单独的波形片段，和从周期性压力变化确定清洁后的进气系统中的积碳。

在一个实施例中，感应清洁分析系统包括压力传感器，点火事件检测器，以及控制模块。该压力传感器被配置为测量在车辆的共用气流通道流动的气流压力，至少一个来自发动机内的多个气缸的废气流入其内，或者进气被发动机拖入其内。所述点火事件检测器被配置来确定各个气缸的点火事件。所述控制模块被配置来通过所述压力传感器获得代表共用气流通道中的气流压力的压力波形，以及将该压力波形划分成波形片段。该控制模块还被配置来使用由点火事件检测器检测到的点火事件将波形片段的不同子集与气缸中的不同的一个相关联。该控制模块还被配置来通过检查与至少一个气缸相关联的波形片段来识别在共用气流通道中流动的且由至少一个气缸引起的气流压力的周期性变化。

在一个方面，所述控制模块被配置来通过检测由一个或多个气缸引起的气流压力的周期性变化来确定一个或多个气缸中的积碳的数量。

在一个方面，所述控制模块被配置来基于与一个或多个气缸相关联的波形片段子集中的波形片段之间的一个或多个比较来量化积碳的数量。

在一个方面，所述压力传感器被配置为至少部分地插入包括该发动机的车辆的尾管中，以测量气流压力。

在一个方面，所述压力传感器被配置为至少部分地插入到发动机的进气歧管中，以测量气流压力。

在一个方面，所述点火事件检测器包括天线，该天线被配置为无线地检测发送到发动机的一个或多个火花塞或火花线圈的至少一个点火信号或者由发动机所造成的一个或多发动机中的一个或多个火花塞点火引起的电磁干扰。

在一个方面，所述点火事件代表不同的各个气缸的燃烧周期。所述控制模块可以被配置来将点火事件之间出现的波形片段与不同的各个气缸相关联。

在一个方面，所述压力传感器被配置为设置在气缸的外部。

在一个实施例中，一种方法(例如，用于分析发动机内的积碳的)包括：使用至少部分的位于共用气流通道中的压力传感器测量在车辆的共用气流通道中流动的气流压力，至少一个来自发动机内的多个气缸的废气流入其内，或者进气被发动机拖入其内，确定各个气缸的点火事件何时发生，将代表气流压力的压力波形划分成波形片段，使用由点火事件检测器确定的点火事件将波形片段的不同子集与不同的单个气缸相关联，和通过检查与至少一个气缸相关联的波形片段识别在共用气流通道中流动的且由至少一个气缸引起的气流压力的周期性变化。

在一个方面，所述方法还包括确定通过检测由一个或多个气缸引起的气流压力的周期性变化来确定一个或多个气缸中的积碳的数量。

在一个方面，所述方法还包括基于与一个或多个气缸相关联的波形片段子集中的波形片段之间的一个或多个比较来量化积碳的数量。

在一个方面，所述方法还包括至少部分地将压力传感器插入到包括该发动机的车辆的尾管或者发送机的进气歧管中的至少一个中，以测量气流压力。

在一个方面，确定各个气缸何时发生点火事件包括无线地检测发送到发动机的一个或多个火花塞或点火线圈的至少一个点火信号或者由发动机中的一个或多个火花塞点火引起的电磁干扰。

在一个方面，所述点火事件代表不同的单个气缸的燃烧周期，而且将波形片段的不同子集与不同的单个气缸相关联包括将点火事件之间出现的波形片段与不同的单个气缸相关联。

在一个实施例中，一种系统(例如，用于分析通过发动机的气缸的气流的)包括压力传感器，点火事件检测器，以及控制模块。该压力传感器被配置来测量多个气缸的流过与发动机相关的共用空气通道的至少一个进气压力或排气压力。点火事件检测器被配置来感测代表气缸的燃烧周期的点火信号。所述控制模块被配置来将至少一个进气压力或排气压力划分成波形片段，并将波形片段的不同子集与不同的单个气缸相关联。所述控制模块被配置来通过识别与至少一个气缸相关联的波形片段子集中的波形片段的周期性变化来识别由至少一个气缸引起的至少一个进气压力或排气压力上的变化。

在一个方面，所述控制模块被配置来使用与至少一个气缸相关联的波形片段子集中的波形片段的周期性变化来量化发动机内的积碳量。

在一个方面，所述点火事件检测器包括天线，该天线被配置来无线地检测发送到发动机的一个或多个火花塞或点火线圈的点火信号或者由发动机内的一个或多个火花塞点火引起的电磁干扰。

在一个方面，所述控制模块被配置来将在不同的单个燃烧周期期间出现的波形片段与不同的单个气缸相关联。

在一个方面，所述压力传感器被配置为插入包括该发动机的车辆的尾管或者发动机的进气歧管中的至少一个中，以感测至少一个进气压力或者排气压力。

在一个方面，所述控制模块被配置为基于与至少一个气缸相关联的波形片段的周期性变化来建议清洁发动机。

通过这些实施例，很显然，这里描述的发明主题的至少一个方面可以确定或量化包含在内燃机内的碳化合物积聚，以及确定用于积碳的数字比例尺。同样清楚的是，该系统可以确定该内燃机是否不点火。这个数据可以通过视觉或听觉报警传送给服务人员。在一个方面，该系统可以保存在清洁发动机之前获取的数据，使得该数据可以与在清洁发动机之后获取的相同类型的数据比较。

应当理解的是，上面的描述旨在是说明性的，而不是限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。此外，可以做许多修改以将特定的情形或材料适用于本发明的主题的教导，而不偏离其范围。虽然本文所描述的材料的尺寸和类型意在限定本发明主题的参数，但是它们绝非限制性的，而是示例性实施例。对于普通技术人员而言只要阅读了上面的说明，许多其它实施例将是显而易见的。因此，本发明主题的范围应该参考所附的权利要求以及这些权利要求所限定的等价物的整个范围来确定。在所附的权利要求中，术语“包括”和“其中”被用作各术语“包含”和“其中”的普通英语等同物。此外，在随后的权利要求中，术语“第一”，“第二”和“第三”等仅仅是作为标签，并不旨在给他们的对象强加数字要求。此外，随后的权利要求的限制是没有写成装置加功能的格式，并且不旨在基于35U.S.C§112的第六段进行解释，除非和直至该权利要求限制明确地使用短语“means for”之后跟着功能声明而没有进一步的结构。

本说明书使用示例来公开本发明主题的几个实施例，还使本领域技术人员能够实施本发明主题的实施例，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何所结合的方法。本发明主题的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域普通技术人员可以想到的其它实施例。这些其他实施例旨在处于权利要求的范围内，如果它们具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求的字面语言无实质差异的等效的结构元件。

本发明主题的某些实施例的上述描述在结合附图来阅读时将更好理解。至于图中示出的各个实施例的功能块的图的范围，功能块不一定表示硬件电路之间的划分。这样，例如，一个或多个功能块(例如，处理器或存储器)可以以单一的硬件来实现(例如，通用信号处理器，微控制器，随机存取存储器，硬盘，等等)。类似地，程序可以是独立程序，可以被结合为一个操作系统中的子程序，可能只是已设置的软件包中的函数，等等。各实施例不限于附图所示的布置和手段。

如本文中所使用的，用单数阐述的以及用单词“a”或“an”进行的元件或步骤应该被理解为不排除复数个所述元件或步骤，除非这样的排除被明确地陈述。此外，提到本发明主题的“一个实施例”不旨在解释为排除了其它也结合了所述特征的实施例的存在。此外，除非明确说明与此相反，实施例中“包括”，“包含”或“具有”具有特定属性的一个元件或多个元件可以包括其他不具有该属性的这种元件。

Claims

1.一种用仪器辅助识别内燃发动机的气缸中的燃烧效率的周期性变化的方法，该发动机包括进气系统、气缸、为每个气缸生成点火事件的装置和排气系统，该仪器包括用一个或多个软件程序编程的一个或多个微处理器、存储器和用于测量气缸压力脉冲的装置；该方法包括：

运行发动机多个燃烧周期；

用测量气缸压力脉冲的装置测量压力脉冲；

从所测量的气缸压力脉冲生成波形；

将所测量的气缸压力脉冲的波形划分成波形周期和周期片段，其中每个波形周期表示发动机的一个完整的燃烧周期，其中每个周期片段代表发动机的单个气缸的燃烧周期，且其中周期片段的总数等于气缸的总数；

用单独的且不同的标识符标记每个来自发动机的一个周期的波形片段，并对多个连续的周期重复该标识符序列；和

将一特定周期期间的每个单独的波形片段与多个连续周期的具有相同标识符的波形片段比较，以识别每个波形片段的周期性变化。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述仪器进一步包括用于检测至少一些点火事件的装置，并且其中将波形分成波形周期和波形片段包括利用所检测到的至少一些点火事件。

3.如权利要求2所述的方法，其中用于检测至少一些点火信号的装置包括天线，并且该方法进一步包括将天线相对于发动机放置，使得天线可以检测至少一些点火事件，并且其中所述一个或多个软件程序包括一个确定该天线相对于发动机是否正确放置以使所述天线检测至少一些点火信号的程序，而且该方法进一步包括确定该天线是否在进行到识别燃烧效率的周期性压力变化之前正确地放置。

4.如权利要求3所述的方法，其中，当该天线没有拾取所有来自发动机的点火事件时，所述一个或多个软件程序包括识别并设置不是基于由天线拾取的点火事件的压力波形上的波形划分的程序，并且

其中将波形划分成多份包括利用由天线拾取的点火事件来在波形上设置划分标记，以及在沿波形上的那些由于点火事件未被天线检测到而未划分的位置上识别和设置划分的程序。

5.如权利要求2所述的方法，其中用于检测至少一些点火事件的仪器包括到为气缸中的一个产生点火事件的装置的直接连接。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个软件程序包括确定用于测量气缸压力脉冲的装置是否被正确放置和是否功能正常以使用于测量的装置对来自多个气缸中的每个的所有压力脉冲进行检测的程序，而且该方法进一步包括利用该程序确定用于测量气缸压力脉冲的装置是否检测到所有压力脉冲。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述仪器包括用于获取与被测试的发动机相关的车辆识别码(VIN)数据的装置，其中所述一个或多个软件程序包括用于分析VIN数据以确定被测试的发动机的年份、品牌和型号的程序，而且该方法进一步包括获取被测试的发动机的VIN数据和确定该发动机的年份、品牌和型号。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述VIN数据是条形码的形式，用于获取VIN数据的装置是条形码扫描器，并且该方法进一步包括扫描与发动机相关联的VIN条形码。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述存储器包括发动机的数据库，对该数据库需要将校正因子用于所述一个或多个软件程序中的至少一些需要用于，而且该方法进一步包括检查该数据库以确定是否需要进行校正，如果是，则应用校正因子到所述一个或多个软件程序中的至少一些。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个软件程序包括用于将与每个波形片段相关联的周期性变化转换成代表发动机的进气系统中的平均湍流的数值的一个或多个程序，该数值还代表相关的积碳，而且该方法进一步包括将周期性变化转换成代表发动机的进气系统中的平均波形湍流的数值。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述仪器包括积碳刻度，其中所述一个或多个软件程序包括用于将平均波形湍流变换为刻度的程序，并且该方法进一步包括使用代表平均波形湍流的数值和用于转换的程序来在积碳刻度盘上标定发动机的进气系统中的积碳。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述仪器包括屏幕，其上显示积碳刻度，该方法进一步包括在积碳刻度上显示标定的积碳。

13.如权利要求12所述的方法，其中在积碳刻度上显示标定的积碳还包括显示报警指示器，该指示器从包括一种给出进气系统应当被清洁的建议的指示器和另一种给出进气系统没必要清洁的建议的指示器的组中选择。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个软件程序包括多个用于将与每个波形划分相关联的周期性压力变化转换成同样多个数值的程序，每个数值表示该发动机的进气系统中的平均波形湍流，而且该方法进一步包括将周期性变化转换成多个数值，每个数值表示该发送机的进气系统中的平均波形湍流，并进一步包括选择多个数值中最大的一个作为最准确地表示该发动机的进气系统中的平均波形湍流和进气系统中的积碳。

15.如权利要求1所述的方法，进一步包括为指示发动机不点火不点火的压力变化分析各个波形划分。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括显示被测试的发动机有发动机不点火不点火的视觉指示器。

17.如权利要求1所述的方法，进一步包含将用于测量所述气缸压力脉冲的装置插入排气系统中，其中所述波形是排气压力波形。

18.如权利要求17所述的方法，其中用于测量所述压力脉冲的装置是文丘里管，并且该方法进一步包含将所述文丘里管插入排气系统中和测量来自文丘里管的气缸压力脉冲。

19.如权利要求1所述的方法，进一步包含将用于测量所述气缸压力脉冲的装置插入到进气系统中，由此所述波形是进气压力波形。

20.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

由周期性的压力变化确定发动机的进气系统内的积碳；

化学清洁进气系统；和

重复测量压力脉冲的步骤，从所测量的压力脉冲生成波形，将重新测量的压力脉冲的波形分成波形周期和周期片段，标记每个波形片段，比较每个单独的波形片段，并从周期性压力变化确定清洁后的进气系统中的积碳。