CN1125473A - 用于测试外部点火的内燃机的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种测试外部点火的内燃机的方法，其中准备出由点火装置导出的脉冲状信号，它对在点火装置中出现的每个开关过程分配一个脉冲(34，34a，34b)。该信号的一个脉冲组(32，33)的第一脉冲(34)触发起动一个可再触发计时器(16)，该计时器在它的有源相位(TA，T′A)期间抑制了跟随在第一脉冲(34)后面的该脉冲组(32，33)的其余脉冲(34a，34b)。对于再触发计时器(16)预定的时间设置得长于一个脉冲组(32，33)的脉冲(34，34a，34b)之间的最大距离(T1，T2)，根据本发明的方法尤其适用于测试装有使用火花带点火的点火装置的外部点火式内燃机。
Description
现有技术
本发明涉及根据独立的权利要求类型的用于测试一种外部点火的内燃机的方法。由P.PAULSEN著的专业书藉“发动机电子测试装置”，Franzis出版社，1977年，第78-84页第4.12章：“电子转数测量装置”中描述了在输入侧总具有一个单稳触发级。该公知的转数测量装置由内燃机的点火装置导出一个脉冲状信号，该信号借助单稳触发级转换成一个矩形信号。使用单稳触发级减小了干扰信号的影响，该干扰信号在触发级有源相位期间被抑制了。
本发明的任务在于，给出一种测试外部点火的内燃机的方法，它能提供一种由点火装置导出的信号，该信号更加摆脱了不希望的信号分量的影响。
该任务将通过在独立权利要求中描述的特征来解决。本发明的优点
根据本发明设置了，对在点火装置中出现的每个开关过程分配一个脉冲的由点火装置导出的脉冲状信号的一个脉冲组的第一脉冲触发起动一个可再触发计时器，该可再触发计时器的有源相位长于可能出现的脉组中各脉冲之间的最大距离。利用这个措施可以作到使跟随在第一脉冲后面的该脉冲组的其余脉冲受到抑制。根据本发明的方法尤其使相应于在点火装置中出现的每个开关过程并出现在火花带点火的第一脉冲后面的那些脉冲受到抑制。
火花带点火被规定为，至少在内燃机的某些工作状况下，例如在低转数或冷起动时取代单个的点火火花以急速的时间序列产生的点火脉冲组。该点火脉冲组被固定在给定的曲轴角度范围上。一个脉冲组的各脉冲之间的间隔被调整在对计时器预定的时间上，因此可认为这是已知的。
根据本发明方法的一个实质优点在于：对于检测外部点火的内燃机的公知装置的电路技术，尤其是触发器部分还可以继续被使用。根据本发明的方法为装置提供了关于哪些脉冲应被抑制的信息。根据本发明的方法使得在由点火装置中出现的脉冲求内燃机的转数时，不会由火花带点火时脉冲组的其它脉冲引起干扰或误测量。
根据本发明方法和有利的进一步构型及改进描述在从属权利要求中。
一个有利的构型为，对于计时器预定的时间长于预料的最大点火火花持续时间。最大的点火火花持续时间可能大于一个脉冲组的各脉冲之间的最大距离。利用该措施可以达到进一步提高抗干扰信号的可靠性。这种干扰可能在火花断开时发生。
一个特别有利的进一步构型在于，当内燃机的转数超过预定阈值时，关断可再触发计时器。在高转数时不采用火花带点火。所提出的该措施可以甚至在最高转数时也能对点火脉冲作出处理，使得在该转数时点火火花之间的间隔处于对可再触发计时器设定的时间区域中。
另一种构型可以与刚描述的关断可再触发计时器组合使用，它为，对计时器预定的时间根据转数确定，并由此可延伸在一恒定的角度上。
另一可能性是，对计时器设定的时间与内燃机的工作状态适配，即根据待抑制脉冲的出现来设定时间。
对于确定预定时间的又一可能性是，不仅考虑内燃机的参数而且也考虑采用的点火装置，最好考虑汽缸数。点火装置可为各种类型：具有旋转高压分配器的简单点火装置，具有双重旋转高压分配器的点火装置，具有单火花或双火花发生器的及静止高压分配器的点火装置，及是有对称或不对称点火序列的点火装置。
根据本发明的方法的另外有利的结构及构型将在以下的说明及另外的从属权利要求中给出。附图
图1是用于检测外部点火的内燃机的装置的电路框图，及图2表示在该装置中出现的各信号波形图。
在图1中所示的装置包括一个传感器10，它被连接到第一输入端11上。第一输入信号12被传送到一个比较器13，该比较器的输出信号传送给一个单稳触发级14。该触发级14的输出信号传送给一个换接开关15，该换接开关选择一个可再触发计时器16的输入信号。该可再触发计量器16的第一个可能的输入信号是单稳触发级14的输出信号；而另一可能的输入信号是点火火花抑制信号17，该信号从点火火药抑制装置18发出经第二输入端19传送到换接开关15。
可再触发计时器16包括一个微分装置20，该微分装置将一个触发信号21发送给一个信号处理装置22。可再触发计时器16的输入信号也被传送给信号处理装置22及附加也传送给比较器13。此外信号处理装置22还得到一个由输入装置23发出的输入信号。该信号处理装置22发送给可再触发计时器16一个控制信号24。
对根据本发明的方法及图1中所示装置的工作原理将借助于图2中所示的信号波形详细地说明，这些波形出现在该装置中的不同位置上。
图1中所示装置13是一个发动机测试器的一部分，该测试器例如是用于检测一个外部点火的内燃发动机转速的。传感器10在一个图中未示出的内燃发动机点火装置中检测开关过程中出现的信号。在该实施例中传感器10构成感应式传感器。这种感应式传感器检测一个电流信号，例如是在点火开关装置中或在点火线圈的原边或次边出现的电流。也可以设置构成电容式传感器的结构来取代构成感应式传感器的传感器10的结构。这种电容式传感器例如是一个夹持件或插接件，它可连接在点火装置中的一个适当位置上检测其电压。还可以通过使第一输入端11与点火装置中的一个连接点的电位连接来取代传感器10。
合乎要求的传感器10的确定取决于点火装置的构造。传统的装置可能没有旋转的高压分配器。作为点火装置也可以是设有单火花或双火花点火器的无分配器的装置。点火装置既可以具有对称的也可以具有不对称的点火脉冲列。
在图2的分图a中表示出第一输入信号12的可能波形。该分图a表示的是在点火开关装置连接端上出现的电压随时间变化的波形，该连接端与点火线圈的初级线圈相连接。该连接端被称为端子1。在第一闭合阶段30，在一个点火线圈中建立起一个磁场。在预定的点火时间点上电流将被中断。随之而来振荡过程以高幅值形成一个电压脉冲31，该脉冲将在一个点火塞上引起点火过程。在点火过程开始后，点火火花在火花塞上一直维持到、或是对维持火花所提供之能量不够了或是发生关断为止。第一火花延续时间用TB1表示。在火花带点火方式时，一个点火火花熄灭后将重新进入一个闭合阶段30a，在火花带点火的情况下，将与内燃发动机的工作状态有关地触发包括在一个组中的多个点火过程。在分图a中，例如在一个组32中包括了三个点火脉冲31，31a，31b。这种火花带点火方式通过建立一个按顺序的点火过程尤其改善了冷起动特性。利用该措施可使废气实质性地下降，或是达到一定的废气含量。在分图a上点火脉冲31，31a所伴随的火花延续时间TB1，TB2总是短的。仅是伴随着第三点火脉冲31b的火花延续时间TB3具有已知的可预设的最大火花持续时间TB3。一个新的循环从具有点火脉冲31，31a的下一组33的第一点火脉冲31开始。
第一输入信号12在比较器13中至少与一个预定阈值相比较。对该阈值譬如可以这样地确定，即点火脉冲31，31a，31b将会导致超过该阈值。在每次超过该阈值时，下一单稳触发级14产生出一个具有给定时间宽度的脉冲。该单稳触发级14的输出信号例如可被表示为如图2的部分图b所示的脉冲状信号。这些脉冲状信号的实质在于，对于在点火装置中出现的每个开关过程分配了一个脉冲34，34a，34b。这些脉冲34，34a，34b譬如可能各在闭合阶段30，30a，30b的开始时产生或譬如在火花持续时间TB1，TB2，TB3结束时产生。在部分图b中，这些脉冲34，34a，34b是与点火脉冲31，31a，31b的出现同时开始的。脉冲34，34a，34b之间距离T1，T2相应于在一个组32，33内的点火过程之间的距离。
在图2的部分图b中所示的脉冲状信号相应于一个现有技术中公知的传统信号；例如用来对转数求值的信号。由于在一个脉冲组32，33内出现了多个点火脉冲31，31a，31b，该脉冲状信号不适于立即地用于后级处理。当在一个脉冲组32，33内的点火脉冲31，31a，31b的数目不是常数及没有提供有关点火开关装置的数目的相应信息时，对转数的求值是不可能的。
根据本发明的方法可以使点火脉冲31a，31b消除，这些脉冲跟随在一个脉冲组32，33的第一脉冲31的后面，出现在单稳触发级14输出端如部分图b所示的脉冲状信号经过转换开关15到达可再触发计时器16。可再触发计时器16是这样一种计时器，它通过脉冲状信号的脉冲34，34a，34b的出现可转换成一个有源的相位TA，T＇A。“可再触发”的概念在于：每个脉冲34，34a，34b可使确定定时器16预定时间TV，T＇V的起始值复位至值0。在图2的部分图c中，第一脉冲34触发出具有时间宽度TA，T＇A的有源相位。下一脉冲34a及再下一脉冲34b每次使可再触发计时器16复位至0值，从该0值出发再开始计预定时间TV，T＇V。对于根据本发明的方法的有序工作方式重要的是，预定时间TV，T＇V需大于一个脉冲组32，33的脉冲34，34a，34b之间的最大距离T1，T2。在部分图c上表示出的预定时间TV满足这一重要的最低条件。在一个有利的方案中可规定，预定时间TV，T′V大于已知的最大的预定火花花持续时间TB1，TB2，TB3。在火花带点火情况下其出发点是，在一个脉冲组32，33中的最后的点火持续时间具有最长的时间宽度，将根据它来确定预定时间TV，T′V。因此在部分图c中，该预定时间被确定为值T′V。利用这种措施，将可达到对干扰脉冲的进一步抑制。这种干扰脉冲譬如可能在火花持续时间TB1，TB2，TB3结束时产生。在部分图c中，有源相位TA相应于预定时间TV，而有源相位T′A相应于根据另一方案的预定时间TV，而有源相位T′A相应于根据另一方案的预定时间T′V。
微分装置20通过对由图2的部分图c中所示的信号的正向上升沿的微分求得如图2的部分图d中所示的触发信号21，该信号被传送到信号处理装置22。也可用对部分图c所示的负向信号下降沿的微分来取代对正向信号上升沿的微分得到同样的效果。该实质性的结果就是相邻的脉冲组32，33的第一脉冲31之间的距离Tn。触发信号21与跟随在一个脉冲组32，33内的第一脉冲34后面的脉冲34a，34b无关。因而该距离Tn可直接地被换算成转数。
进一步的结构是，用火花抑制信号17取代单稳触发级14的输出信号被传送到可再触发计时器16。换接是用换接开关15来实现的。火花抑制装置18例如是一个点火线圈初级绕组的可控短路器，用于准时地抑制点火过程。点火过程的抑制譬如是对于运行状态分析设置的，这时要对单个汽缸的火花进行抑制。另一种应用是对于起动器的论断给出的。通过这种构型应该说明的是，对于根据本发明的方法的操作，火花的产生不是非需不可的。因此在图2的部分图b中所示的脉冲状信号例如可以是火花抑制信号17。重要的仅在于，在图2的部分图b中所示的脉冲状信号对于点火装置中的每个开关过程分配了一个脉冲34，34a，34b。
根据图1，可再触发计时器16的输入信号被传送到比较器13。利用该措施可当在单稳触发级14出现输出信号时使阈值转换。这个措施的采用可以更加提高抗干扰信号的可靠性。
可再触发计时器16的输入信号也被直接地传送给信号处理装置22。信号处理装置22利用如图2的部分图b所示的脉冲状信号来确定，例如是否出现了火花带点火，及可以对在一个脉冲组32，33中出现的脉冲34，34a，34b进行计数。利用已知的关于转数的信息可以确定出，所出现的脉冲数是否与给定值相一致。
一个特别有利的进一步的结构是，通过控制信号24对可再触发计时器16的预定时间TV，T′V产生影响。在一个简单的构型中可设置，在超过转数的一个预定阈值后使可再触发计时器16完全关断。在另一构型中可设置，预定时间TV，T′V根据转数改变。随着转数增加使预定时间TV，T′V减小。这一构型也可和在超过转数阈值后使可再触发计时器16的完全关断相结合。
在另一个构型中，预定时间TV，T′V根据一个脉冲组32，33内出现的脉冲34，34a，34b的数目来确定。有利的方式是，当除去第一脉冲34外在脉冲组32，33中不出现另外的脉冲时使可再触发计时器16关断。
在又一构型中可以设置，当在一个预定时间期满后不再出现任何脉冲沿的交替变化时使可再触发计量器16关断。当持续地重新触发及由此使有源相位TA，T′A长时间地延续下去时，将出现这种工作状态。在另一构型中设置，预定时间TV，T′V根据通过信号处理装置22的输入装置输入的值来产生，这个值例如是关于内燃机的信息，如汽缸数目。另外的信息可能涉及点火装置。对于点火装置的不同实施方式已经在导言部分说明了。
对于可再触发计时器16的关断应理解成这种方式，即如图2的部分图b所示的脉冲状信号中这时仅包含第一脉冲34，就不会对可再触发计时器16产生影响了。
根据本发明的方法不仅可用电路技术措施而且也可优先地在微处理机系统中包含的程序范围中来实现。在出现了如图2的部分图b所示的脉冲状信号后便可直接地进行数字信号处理，只要这时脉冲34，34a，34b具有适当的电平。当已设置了一个模数转换器来取代目前被采用的比较器13处理第一输入信号12时，则可实现完全的数字信号处理。
Claims (9)
1.用于测试一种外部点火的内燃机的方法，其中准备提供出由点火导出的脉冲状信号，它对在点火中出现的每个开关过程分配一个脉冲，其特征在于：该信号的一个脉冲组(32，33)的第一脉冲触发起动一个可再触发计时器(16)，并当可再触发计时器(16)的有源相位(TA，T′A)期间抑制了跟随在第一脉冲(34)后面的该脉冲组(32，33)的其余脉冲(34a，34b)，以及对于可再触发计时器(16)预定的时间(TV，T′V)长于一个脉冲组(32，33)的脉冲之间的最大距离(T1，T2)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于可再触发计时器(16)预定的时间(TV，T′V)长于在点火装置中出现的最大火花持续时间(TB3)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：可再触发计量器(16)输出一个触发信号(21)，它用于对内燃机的转数求值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在超过内燃机的预定转数阈值后，使可再触发计时器(16)关断，以使得第一脉冲(34)直接作为触发信号(21)被继续传送。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于可再触发计时器(16)预定的时间(TV，T′V)根据内燃机的转数来确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于可再触发计时器(16)预定的时间(TV，T′V)根据待抑制脉冲(34a，34b)的数目来确定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于可再触发计时器(16)预定的时间(TV，T′V)根据内燃机汽缸的数目来确定。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于可再触发计时器(16)预定的时间(TV，T′V)根据点火装置的结构来确定。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：当有源相位(TA，T′A)超过一个预定时间阈值，使可再触发计时器(16)关断。
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| C06 | Publication | ||
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