RU2002110283A - Устройство и способ зажигания для двигателей внутреннего сгорания - Google Patents

Claims (36)

1. Устройство зажигания для двигателя внутреннего сгорания (ДВС), имеющее центральный блок управления и периферийные устройства, каждое из которых относится к одному из цилиндров ДВС, при этом центральный блок управления выполнен с возможностью передачи в периферийные устройства цифровых управляющих сигналов, по которым указанные периферийные устройства инициируют зажигание в соответствующем цилиндре, периферийные устройства выполнены с возможностью определять путем измерения параметры, характеризующие их состояния, и в зависимости от результатов измерения передавать в центральный блок управления цифровые диагностические сигналы, центральный блок управления для анализа и обработки таких диагностических сигналов выполнен с возможностью определять длительность по меньшей мере одного временного интервала между управляющими сигналами и диагностическими сигналами, а также с возможностью дополнительно определять длительность по меньшей мере одного временного интервала между самими диагностическими сигналами, причем для формирования диагностических сигналов периферийное устройство имеет первый, второй и третий компараторы, первый из которых позволяет определять превышение первичным током первого заданного порогового значения, второй компаратор позволяет определять превышение первичным напряжением второго заданного порогового значения, а третий компаратор позволяет определять уменьшение первичного напряжения ниже третьего заданного порогового значения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для анализа и обработки диагностических сигналов центральный блок управления выполнен с возможностью дополнительно определять длительность по меньшей мере одного временного интервала между диагностическими сигналами.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что центральный блок управления выполнен с возможностью сравнивать длительность временного интервала или временных интервалов с заданными значениями или с диапазонами допустимого изменения заданных значений.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что центральный блок управления выполнен с возможностью выявлять по результатам указанного сравнения сбои или неисправности в устройстве зажигания.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что предусмотрена возможность сохранения информации об указанных неисправностях или сбоях в памяти центрального блока управления и/или возможность вывода этой информации для визуального отображения на устройство индикации и/или возможность принятия аварийных мер в соответствии с характером таких неисправностей или сбоев.

6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что каждое из периферийных устройств имеет датчик для определения состояния этого периферийного устройства.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что указанный датчик позволяет определять превышение температурой одного из элементов периферийного устройства заданной температуры.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрена возможность определения второго и/или третьего пороговых значений в процессе эксплуатации ДВС.

9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что периферийное устройство имеет формирующий фронты элемент, позволяющий формировать цифровые диагностические сигналы в виде положительных или отрицательных фронтов.

10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что предусмотрен по меньшей мере один комбинационный или логический элемент или по меньшей мере одна схема с открытым коллектором, которые включены по такой схеме, чтобы обеспечивалась возможность подачи диагностических сигналов от группы периферийных устройств, состоящей из заданного количества таких периферийных устройств, сначала в указанный комбинационный или логический элемент или в указанную схему с открытым коллектором и логического объединения в этом месте диагностических сигналов с соблюдением правильной временной последовательности их поступления в общий диагностический сигнал, подаваемый затем в центральный блок управления.

11. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что центральный блок управления имеет отдельный блок обработки временных параметров, который для анализа и обработки диагностических сигналов выполнен с возможностью определять длительность по меньшей мере одного временного интервала между сигналами управления и диагностическими сигналами, а также между самими диагностическими сигналами.

12. Способ зажигания для осуществления в двигателе внутреннего сгорания (ДВС), имеющем по меньшей мере один цилиндр, заключающийся в том, что центральный блок управления передает в периферийные устройства цифровые управляющие сигналы, по которым указанные периферийные устройства инициируют зажигание в соответствующем цилиндре, периферийные устройства определяют путем измерения параметров, характеризующих их состояния, и в зависимости от результатов измерения передают в центральный блок управления цифровые диагностические сигналы, центральный блок управления для анализа и обработки таких диагностических сигналов определяет длительность по меньшей мере одного временного интервала между управляющими сигналами и диагностическими сигналами, а также дополнительно определяет длительность по меньшей мере одного временного интервала между самими диагностическими сигналами, при этом для формирования диагностических сигналов периферийное устройство имеет первый, второй и третий компараторы, первый из которых позволяет определять превышение первичным током первого заданного порогового значения, второй компаратор позволяет определять превышение первичным напряжением второго заданного порогового значения, а третий компаратор позволяет определять уменьшение первичного напряжения ниже третьего заданного порогового значения.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что для анализа и обработки диагностических сигналов центральный блок управления дополнительно определяет длительность по меньшей мере одного временного интервала между диагностическими сигналами.

14. Способ по п.12 или 13, отличающийся тем, что центральный блок управления сравнивает длительность временного интервала или временных интервалов с заданными значениями или с диапазонами допустимого изменения заданных значений.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что центральный блок управления по результатам указанного сравнения выявляет сбои или неисправности в устройстве зажигания.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что информацию об указанных неисправностях или сбоях сохраняют в памяти центрального блока управления и/или эту информацию выводят для визуального отображения на устройство индикации и/или принимают аварийные меры в соответствии с характером таких неисправностей или сбоев.

17. Способ по любому из пп.12-16, отличающийся тем, что с помощью по меньшей мере одного предусмотренного для каждого из периферийных устройств датчика определяют состояния этих периферийных устройств.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что с помощью указанного датчика определяют превышение температурой одного из элементов периферийного устройства заданной температуры.

19. Способ по п.12, отличающийся тем, что второе и/или третье пороговые значения определяют в процессе эксплуатации ДВС.

20. Способ по любому из пп.12-19, отличающийся тем, что периферийное устройство имеет формирующий фронты элемент, который формирует цифровые диагностические сигналы в виде положительных или отрицательных фронтов.

21. Способ по любому из пп.12-20, отличающийся тем, что по меньшей мере один комбинационный или логический элемент или по меньшей мере одна схема с открытым коллектором включены по такой схеме, чтобы диагностические сигналы от группы периферийных устройств, состоящей из заданного количества таких периферийных устройств, сначала поступали в указанный комбинационный или логический элемент или в указанную схему с открытым коллектором и логически объединялись в этом месте с соблюдением правильной временной последовательности их поступления в общий диагностический сигнал, подаваемый затем в центральный блок управления.

22. Способ по любому из пп.12-21, отличающийся тем, что для анализа и обработки диагностических сигналов с помощью работающего отдельно от центрального блока управления блока обработки временных параметров определяют длительность по меньшей мере одного временного интервала между сигналами управления и диагностическими сигналами и/или между самими диагностическими сигналами.

23. Способ по любому из пп.12-22, отличающийся тем, что в том случае, когда первым компаратором будет выявлено превышение первичным током первого порогового значения, формирующий фронты элемент в качестве диагностического сигнала формирует первый фронт, так называемый первый фронт при накоплении энергии, а при поступлении в периферийное устройство отключающего фронта в качестве управляющего сигнала формирует в качестве диагностического сигнала второй фронт, так называемый второй фронт при накоплении энергии.

24. Способ по любому из пп.12-23, отличающийся тем, что при выявленном первым датчиком превышении температурой одного из элементов периферийною устройства заданной температуры формирующий фронты элемент формирует в качестве диагностического сигнала второй, так называемый ОИП-фронт.

25. Способ по любому из пп.12-24, отличающийся тем, что в том случае, когда вторым компаратором будет выявлено превышение первичным напряжением второго порогового значения (U1), формирующий фронты элемент формирует в качестве диагностического сигнала первый фронт, так называемый первый фронт напряжения, а в том случае, когда третьим компаратором будет выявлено уменьшение первичного напряжения ниже третьего порогового значения (U2, U3), этот формирующий фронты элемент формирует в качестве диагностического сигнала второй фронт, так называемый второй фронт напряжения.

26. Способ по любому из пп.12-25, отличающийся тем, что длительность временного интервала или временных интервалов сравнивают с используемой в качестве заданного значения длительностью соответствующего временного интервала, измеренной при предшествующем процессе сгорания в том же цилиндре.

27. Способ по любому из пп.12-26, отличающийся тем, что пределы диапазонов допустимого изменения заданных значений определяют путем проведения расчетов на модели в зависимости от параметров ДВС и сохраняют в памяти центрального блока управления.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что пределы диапазонов допустимого изменения заданных значений определяют в процессе эксплуатации ДВС.

29. Способ по п.27 или 28, отличающийся тем, что в качестве рабочего параметра ДВС используют напряжение аккумуляторной батареи.

30. Способ по любому из пп.12-29, отличающийся тем, что пределы диапазонов допустимого изменения заданных значений определяют на основании фактических значений длительности временных интервалов при работе ДВС путем статистического анализа.

31. Способ по любому из пп.12-30, отличающийся тем, что длительность временного интервала между относящимся к конкретному цилиндру включающим фронтом управляющего сигнала и первым фронтом при накоплении энергии, формируемым в качестве диагностического сигнала или общего диагностического сигнала, принимают за время нахождения во включенном состоянии и проверяют, не выходит ли это время нахождения во включенном состоянии за пределы некоторого первого диапазона допустимого изменения заданного значения, при этом в том случае, если время нахождения во включенном состоянии равно нулю, то сбой в устройстве зажигания классифицируют как наличие ошибки или неисправности в системе диагностики или как падение напряжения в линии в системе зажигания, в том случае, если время нахождения во включенном состоянии меньше нижнего предела первого диапазона допустимого изменения заданного значения, то сбой в устройстве зажигания классифицируют как короткое замыкание в цепи напряжения аккумуляторной батареи или как межвитковое короткое замыкание в соответствующей катушке зажигания, а в том случае, если время нахождения во включенном состоянии превышает верхний предел первого диапазона допустимого изменения заданного значения, то сбой в устройстве зажигания классифицируют как наличие высокого электрического сопротивления во вторичной цепи системы зажигания.

32. Способ по любому из пп.12-31, отличающийся тем, что длительность временного интервала между первым и вторым фронтами при накоплении энергии, формируемыми в качестве относящегося к конкретному цилиндру диагностического сигнала или общего диагностического сигнала, принимают за время накопления энергии и проверяют, находится ли это время накопления энергии в пределах некоторого второго диапазона допустимого изменения заданного значения, при этом в том случае, когда время накопления энергии меньше нижнего предела второго диапазона допустимого изменения заданного значения, сбои классифицируют как наличие прерывающегося контакта в периферийном устройстве, а в том случае, когда время накопления энергии превышает верхний предел второго диапазона допустимого изменения заданного значения, делают вывод о наличии сбоя или неисправности в центральном блоке управления.

33. Способ по п.32, отличающийся тем, что в том случае, когда время накопления энергии превышает верхний предел второго диапазона допустимого изменения заданного значения, центральный блок управления инициирует зажигание.

34. Способ по п.32, отличающийся тем, что в том случае, когда второй ОИП-фронт предшествует второму фронту при накоплении энергии, соответственно отключающему фронту, за время накопления энергии принимают также длительность временного интервала между первым фронтом при накоплении энергии, формируемым в качестве относящегося к конкретному цилиндру диагностического сигнала или общего диагностического сигнала, и вторым ОИП-фронтом, относящимся к конкретному цилиндру, а в том случае, когда время накопления энергии меньше нижнего предела второго диапазона допустимого изменения заданного значения, сбой классифицируют как обусловленный отключением электронных элементов во избежание их перегрева или как наличие прерывающегося контакта в периферийном устройстве, при этом вероятность прерывающегося контакта расценивается как более высокая, если в пределах второго диапазона допустимого изменения заданного значения удалось определить еще одно время накопления энергии.

35. Способ по любому из пп.12-34, отличающийся тем, что длительность временного интервала между относящимися к конкретному цилиндру управляющим фронтом управляющего сигнала и первым фронтом напряжения, формируемым в качестве диагностического сигнала или общего диагностического сигнала, принимают за время нарастания и проверяют, находится ли это время нарастания в пределах некоторого третьего диапазона допустимого изменения заданного значения.

36. Способ по любому из пп.12-35, отличающийся тем, что длительность временного интервала между относящимися к конкретному цилиндру первым и вторым фронтами напряжения, формируемыми в качестве диагностического сигнала или общего диагностического сигнала, принимают за время искрообразования и проверяют, не превышает ли это время искрообразования некоторого четвертого заданного значения, при этом в том случае, когда время искрообразования меньше этого четвертого заданного значения, а время нарастания меньше третьего заданного значения, зажигание расценивают как произошедшее, а в том случае, когда время искрообразования больше четвертого заданного значения, а время нарастания меньше третьего заданного значения, зажигание расценивают как не произошедшее.