RU2215182C2 - Method of computer analyzing secondary voltage of internal combustion engine ignition system - Google Patents

Abstract

FIELD: automobile industry; testing facilities. SUBSTANCE: invention relates to diagnosing condition of ignition systems of internal combustion engines and it can be used for diagnosing condition of starting engines of tractors and mobile agricultural machines. Computer analysis of secondary voltage of internal combustion engine ignition system is carried out by comparing mean arc burning voltage, duration of spark discharge and relative time of contact closed state with reference values. Point of beginning of spark discharge is considered moment when voltage reaches value of -600V, and point of end of spark discharge is considered moment preceding reduction of secondary voltage to 0 on condition that spark discharge has started. Point of opening of breaker contacts is considered moment of beginning of spark discharge, and point of closing of the contacts is considered nearest preceding to spark discharge moment of voltage rise over level of +50 V on condition that voltage between said point and beginning of spark discharge reaches +180V. Results obtained at several hundreds of measurements taken for each cylinder are average. EFFECT: provision of reliability of diagnosing.

Description

Изобретение относится к технической диагностике, а именно к диагностике систем зажигания двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в компьютерных диагностических стендах и бортовых системах контроля и диагностирования. The invention relates to technical diagnostics, namely to the diagnosis of ignition systems of internal combustion engines, and can be used in computer diagnostic stands and on-board monitoring and diagnostics systems.

Известны методы диагностики систем зажигания двигателей внутреннего сгорания с помощью анализа осциллограмм вторичного напряжения [1]. Недостатками данных методов является необходимость наличия высококвалифицированного оператора, субъективность диагноза. Known methods for diagnosing ignition systems of internal combustion engines by analyzing oscillograms of the secondary voltage [1]. The disadvantages of these methods is the need for a highly qualified operator, the subjectivity of the diagnosis.

Известен также метод контроля и анализа диагностических параметров [2]. Недостатки этого способа определяются наличием большого разброса между последующими искровыми разрядами в одном и том же цилиндре, что не позволяет проводить диагностирование с достаточной точностью. Also known is a method for monitoring and analyzing diagnostic parameters [2]. The disadvantages of this method are determined by the presence of a large spread between subsequent spark discharges in the same cylinder, which does not allow diagnosis with sufficient accuracy.

Наиболее близким к заявленному изобретению техническим решением является способ определения параметров элементов искровых систем ДВС, заключающийся в том, что период, соответствующий полному циклу изменений напряжения на каждой нагрузке, разделяют на первый и второй временные интервалы, соответственно с большим и меньшим напряжением пробоя искрового промежутка свечи, измеряют напряжение на нагрузке вторичной цепи как функции времени рабочего цикла, сравнивают его с эталонным напряжением и по напряжению на втором интервале определяют дефекты провода высокого напряжения, а по напряжению на втором интервале - дефекты других элементов систем зажигания (а.с. 1749535, МПК F 02 P 17/00, дата публикации 23.07.1992) [3]. Closest to the claimed invention, the technical solution is a method for determining the parameters of the elements of spark engine ICEs, which consists in the fact that the period corresponding to the full cycle of voltage changes at each load is divided into first and second time intervals, respectively, with a larger and lower breakdown voltage of the spark gap of the candle , measure the voltage at the load of the secondary circuit as a function of the time of the duty cycle, compare it with the reference voltage and determine the voltage on the second interval t defects of the high voltage wire, and the voltage on the second interval - defects of other elements of the ignition systems (AS 1749535, IPC F 02 P 17/00, publication date 07/23/1992) [3].

Предлагаемый способ компьютерного анализа осциллограмм вторичного напряжения системы зажигания двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что с целью повышения достоверности диагностирования, последовательность значений вторичного напряжения системы зажигания, включающая несколько сотен искровых разрядов, записанная в виде компьютерного текстового файла, анализируется компьютерной диагностической программой, а полученные затем за несколько циклов осредненные результаты по каждому цилиндру сравниваются с эталонными. The proposed method of computer analysis of the waveforms of the secondary voltage of the ignition system of an internal combustion engine is that in order to increase the reliability of diagnosis, a sequence of values of the secondary voltage of the ignition system, including several hundred spark discharges, recorded as a computer text file, is analyzed by a computer diagnostic program, and the received then, over several cycles, the averaged results for each cylinder are compared with the reference ones.

Способ компьютерного анализа вторичного напряжения системы зажигания двигателя внутреннего сгорания осуществляется путем сравнения с эталонными значениями среднего напряжения горения дуги, длительности искрового разряда и относительного времени замкнутого состояния контактов. Точкой начала искрового разряда считается момент достижения напряжения -600 В, точкой окончания искрового разряда считается момент, предшествующий снижению вторичного напряжения до 0, при условии, что искровой разряд начался, точкой размыкания контактов прерывателя считается момент начала искрового разряда, а точкой замыкания контактов считается ближайший предшествующий искровому разряду момент превышения напряжением уровня +50 В, при условии, что между этой точкой и началом искрового разряда напряжение достигает +180 В. The method of computer analysis of the secondary voltage of the ignition system of an internal combustion engine is carried out by comparing with the reference values of the average arc burning voltage, the duration of the spark discharge and the relative time of the closed state of the contacts. The start point of a spark discharge is considered to be the moment of reaching a voltage of -600 V, the end point of a spark discharge is considered to be the moment preceding a decrease in the secondary voltage to 0, provided that the spark discharge has begun, the breaker contact point is considered to be the spark discharge start point, and the closest contact point is considered the moment of exceeding the voltage level +50 V preceding the spark discharge, provided that between this point and the beginning of the spark discharge the voltage reaches +180 V.

Для диагностирования системы зажигания предлагается использовать среднее напряжения горения дуги, длительность искрового разряда и относительное время замкнутого состояния контактов. To diagnose the ignition system, it is proposed to use the average burning voltage of the arc, the duration of the spark discharge and the relative time of the closed state of the contacts.

Для определения точки начала искрового разряда используется момент достижения напряжения -600 В. To determine the start point of the spark discharge, the moment of reaching a voltage of -600 V. is used.

Точкой окончания искрового разряда последнее значение перед переходом напряжением 0 В, при условии, что искровой разряд начался. The end point of the spark discharge last value before the transition voltage of 0 V, provided that the spark discharge has begun.

Разность времен окончания и начала искрового разряда считается длительностью искрового разряда. The difference in the times of the end and beginning of the spark discharge is considered the duration of the spark discharge.

Точкой размыкания контактов прерывателя считается момент начала искрового разряда. The breaker contact opening point is considered to be the moment of spark discharge start.

Для определения точки замыкания контактов прерывателя производится анализ напряжения от начала искрового разряда в обратном направлении по оси времени. При этом фиксируется наличие перехода напряжением уровня +180 В, при условии, что это событие наступило, моментом замыкания контактов прерывателя считается предшествующий ему переход уровня напряжения +50 В. To determine the contact point of the breaker contacts, the voltage is analyzed from the beginning of the spark discharge in the opposite direction along the time axis. At the same time, the presence of a transition with a voltage of +180 V is detected, provided that this event has occurred, the moment of closing the contacts of the chopper is considered to be the transition of the voltage level +50 V.

Частота вращения коленчатого вала при этом вычисляется по формуле
n_вp=120x/z/(t_x-t₁),
где х - число записанных в файл циклов;
z - число цилиндров двигателя;
t_x - последняя записанная в файл точка замыкания контактов прерывателя;
t₁ - первая точка замыкания контактов прерывателя.The speed of the crankshaft is calculated using the formula
n _bp = 120x / z / (t _x -t ₁ ),
where x is the number of cycles written to the file;
z is the number of engine cylinders;
t _x is the last contact point of the breaker in the file;
t ₁ - the first contact point of the breaker contacts.

С целью определения асинхронизма искрообразования вычисляются углы поворота распределительного вала между всеми соседними искровыми разрядами, вычисляемые как отношения среднего времени между соседними искровыми разрядами к среднему времени оборота распределительного вала, умноженные на 360^o.In order to determine the asynchronism of spark formation, the angles of rotation of the camshaft between all adjacent spark discharges are calculated, calculated as the ratio of the average time between adjacent spark discharges to the average time of revolution of the camshaft, multiplied by 360 ^o .

Работа алгоритма проверена авторами на различных режимах работы двигателей автомобилей различных марок, что указывает на соответствие предлагаемого способа компьютерного анализа вторичного напряжения системы зажигания двигателя внутреннего сгорания критерию "промышленная применимость". The algorithm has been tested by the authors at various operating modes of engines of automobiles of various brands, which indicates the compliance of the proposed method of computer analysis of the secondary voltage of the ignition system of an internal combustion engine with the criterion of "industrial applicability".

Источники информации, принятые во внимание
1. Сергеев А.Г., Ютт В.Е. Диагностирование электрооборудования автомобилей. - М.: Транспорт, 1986. - 157 с.Sources of information taken into account
1. Sergeev A.G., Yutt V.E. Diagnostics of electric equipment of cars. - M .: Transport, 1986. - 157 p.

2. Разработка нормативов для диагностирования электрооборудования карбюраторных двигателей: Отчет о НИР/МАДИ, тема Э-130788-90. 2. Development of standards for the diagnosis of electrical equipment of carburetor engines: Report on R&D / MADI, topic E-130788-90.

3. А.с. 1749535, МПК F 02 P 17/00, дата публикации 23.07.1992. 3. A.S. 1749535, IPC F 02 P 17/00, publication date 07/23/1992.

Claims (1)

Способ компьютерного анализа вторичного напряжения системы зажигания двигателя внутреннего сгорания путем сравнения с эталонными значениями среднего напряжения горения дуги, длительности искрового разряда и относительного времени замкнутого состояния контактов, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности диагноза, точкой начала искрового разряда считается момент достижения напряжения - 600 В, точкой окончания искрового разряда считается момент, предшествующий снижению вторичного напряжения до 0, при условии, что искровой разряд начался, точкой размыкания контактов прерывателя считается момент начала искрового разряда, а точкой замыкания контактов считается ближайший предшествующий искровому разряду момент превышения напряжением уровня +50 В, при условии, что между этой точкой и началом искрового разряда напряжение достигает +180 В, при этом полученные за несколько сотен циклов результаты по каждому цилиндру осредняются. A method of computer analysis of the secondary voltage of the ignition system of an internal combustion engine by comparing with the reference values of the average arc burning voltage, the duration of the spark discharge and the relative time of the closed state of the contacts, characterized in that, in order to increase the reliability of the diagnosis, the point at which the voltage starts to be considered is the moment the voltage reaches 600 V, the point of the end of the spark discharge is the moment preceding the reduction of the secondary voltage to 0, provided that the spark the discharge has begun, the point of opening of the breaker is considered to be the moment of the beginning of the spark discharge, and the point of contact closure is considered to be the closest moment of exceeding the voltage level of +50 V preceding the spark discharge, provided that between this point and the beginning of the spark discharge the voltage reaches +180 V, while over several hundred cycles, the results for each cylinder are averaged.