专利名称：用于为内燃发动机的点火线圈提供诊断的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于诊断构成内燃发动机的一部分的部件的诊断装 置。更具体地，本发明涉及对这种发动机的点火线圏的故障检测。
背景技术：
修车技工检查点火线圏的工作状态的传统方法为在车辆驻车的情况 下使发动机工作之后，将来自火花塞的电力电缆断开，并朝向车辆上的接 地点移动电力连接器。通过观察连接到点火线圏的电力电缆与车辆上的接 地点之间产生的火花来进行诊断测试。为了强制线圏提供附加的电压，技 工逐渐地将与该线圏电连接的电极移离车辆的接地点。
这种用于诊断线圏的经验技术在很大程度上取决于技工的经验和灵敏 性，因此不是特别可靠。另外，如果技工将电极移动得离发动机上的接地 点太远，还会由于穿透保护线圏的绝缘器而导致该线圏被破坏。
另外，技工只能在车辆驻车的情况下对点火线圏的工作进行测试。然 而，当车辆驻车时的点火电压要求低于当发动机在全负荷下加速时的电压
要求。有可能线圈提供的电压对于车辆驻车的情况是充分的，而对于某些 工作状态(operating point)则不充分。如果操作者使用上述方法，则不能 检测到这种不足。
为了在发动机的各种不同元件上进行诊断，还提出了 一种包括与发动 机的计算机相连接并与之通信的便携式计算机的"诊断工具箱"。
然而，这种类型的工具箱难以实施，且对所搜集的信息的解析很复杂。 另外，需要专门用于点火诊断的昂贵的计算机模块来检测线圏的故障。
本发明提出，通过提供用于诊断点火线圏的工作状态的方法和装置来 克服现有技术的缺点，该装置廉价、特别易于实施、不依靠操作者的经验 水平。
本发明另一目的在于，提供一种方法和用于实施该方法的装置，由此 可在不损坏线圏或点火回路的情况下，对于线圏的所有工作状态来测试线 圏的工作。
本发明提供了一种用于诊断内燃发动机的点火线圏的工作的诊断方 法，另外包括至少 一个将点火线圏连接到至少 一个安装在发动机的气缸盖
中的火花塞的电缆，其特征在于，该方法至少包括以下步骤 -在点火回路中临时装入电压控制开关，
-使线圏提供所谓的诊断电压，该电压高于使火花塞形成火花所必需 的阈值，
-使线圏提供所谓的诊断电压，该电压高于使火花塞形成火花所必需 的阈值，从而使点火线圏的中心电极与所述开关的导电元件之间形 成火花，以及
-检查响应于所述诊断电压的提供的实际的火花形成。
所述检查步骤包括观察发动机断火。
根据本发明的 一个特征，检查火花形成的步骤包括观察流经该开关的 电流的电象/图像(image)。
所述检查步骤包括观察在所述开关内产生的火花。
本发明还提供了 一种用于诊断内燃发动机的点火线圏的工作的诊断装 置，另外包括至少一个将所述线圏连接到至少一个安装在发动机的气缸盖 中的火花塞的电缆，其特征在于，所述装置包括导电元件，该导电元件一 方面用于临时地电连接到待测试的点火线圏，另一方面用于在诊断测试期 间布置成与在火花塞的中心电极的在气缸盖外部的部分相距可调的非零距 离，以便在发动机工作期间使火花塞的中心电极与该导电元件之间能够形 成火花。
导电元件与部分地接纳该导电元件的绝缘元件固定地连接，该绝缘元
件的长度取决于所述距离d。
导电元件是接纳于形成在绝缘元件中的通道内的金属杆。所述杆突出 到绝缘元件的内側和外側。
绝缘元件是管件，所述通道与绝缘管件的轴线基本共轴，所述杆在长 度的一部分上与管件相粘接或螺紋连接。
导电元件是不设置旁电极的测试火花塞的中心电极，所述测试火花塞 在其与火花塞相对的端部处被部分地插入绝缘管件。
绝缘元件包括用于在诊断测试期间检查绝缘管件中的火花形成的检查 口/孔。
在所述检查口中插入有便于观察火花的元件。
参考附图，通过阅读对本发明的多个实施例的非限制性的、详细的描 述，本发明的其它特征和优点将更加明显，其中 誦图l为常规的点火回路的示意-图2为根据本发明的装置的第一实施例的轴向剖面的示意图； -图3为本发明的第二实施例的轴向剖面的示意图； -图4为本发明的优选实施例的轴向剖面的示意图。
具体实施例方式
现参照图1。常规点火回路6包括线圏11，该线圏11的初级绕组与蓄 电池7串联，并与安放于高压回路中的次级绕组电磁耦合以构成变压器， 所述高压回路包括火花塞19的点火间隙。在此点火系统中，由接入用于返 回线圏绕组的接地部(masse)的电线路中的断电器17产生间歇性中断。 电控单元使断电器17断开和闭合。断电器17为分电器13的元件。在初级 回路闭合的时刻，电流逐渐增大，当该初级回路断开时，该电流转向连接 在断电器17端子上的电容器15。电容器被自感电流充电，然后立即放电。
初级回路中电流动的突然变化会使次级绕组内形成高压电流，该高压电流
然后被分配到火花塞19中的一个。
根据本发明的方法和装置使得能够检测上述线圏类型的线圏11中的 故障。
根据本发明的装置和方法使得能够人为地产生附加的电压要求，以强 制线圏提供接近于其能够提供的最大电压值的高电压。更确切地说，在怠 速模式下的通常工作期间，火花塞必须提供10kV到15kV之间的电压。根 据本发明的方法和装置使得能够，例如，强制线圏提供高于25kV的电压。
另外，电压要求随着火花塞的老化而变化。实际上，当火花塞耗损时， 用于形成火花的点火电压达到约30kV的值。由于火花塞应该达到的阈值 约为25kV,这对大多数的火花塞保障了有效的测试。
参照附图2，示出类似于图1中的火花塞19中的一个的火花塞23，该 火花塞处于在内燃发动机的气缸盖21内的安装位置中。根据本发明的装置 20包括不设置旁电极的第二测试火花塞25和第一外部绝缘管件27,该第 一外部绝缘管件27的内径稍大于测试火花塞25的下部陶瓷末端/陶瓷喷嘴 (au bec de "ramique ) 29的内径。管件27与陶瓷末端29螺紋连接或粘 接。根据本发明的装置还包括第二内部绝缘管件31，第二内部绝缘管件31 具有比笫一绝缘管件27小的直径，并与第一绝缘管件27共轴。第一管件 31能够在其一端31a安装到火花塞的与下部旁电极相对的一端33上。第 二绝缘管件31的另一端31b粘接到测试火花塞25的陶瓷末端29上。
为了更容易地将测试火花塞25安放在绝缘管件31上，在陶瓷末端29 中形成凹入的截头圆锥状的部分30。绝缘管件31的用于粘接到陶瓷末端 29的端部31b具有与凹进部分30相补偿的形状，并被插入该凹进部分30 中，从而可通过粘接而将组件接合在一起。
在使用该装置期间，内部绝缘管件31目的在于防止在测试火花塞25 的中心电极32与该火花塞的外壳35之间，或在测试火花塞25的中心电极 32与发动机的金属表面(例如火花塞槽(puit)的表面)之间形成火花。
为了测试火花塞，将火花塞23连接到点火回路的其余部分的电点火线
束被断开。然后，将根据本发明的装置20安放在火花塞23上。更确地说， 将内部管件31安放在火花塞23的自由端33上，而外部管件27贴靠在火 花塞23的外壳37上。两个管件各自的长度取决于在测试火花塞25的中心 电极与火花塞的导电自由端33之间希望存在的距离"d"。此距离"d" 取决于在诊断测试期间希望线圏提供的电压。然后，将电点火线束的相应 的电缆连接到测试火花塞25的自由端39上。然后使发动机工作。
如果点火线圏存在不足，则该点火线圏提供的电压不足以使测试火花 塞25的中心电极32与火花塞的导电自由端33之间，以及使火花塞23的 电极22与24之间形成火花。将会发生断火。这些测量到的和/或察觉到的 断火或断火率的增加表明，认定线圏有缺陷。
图3表示与上述实施例相比简化了的实施例。具体地，在此实施例中， 省略了测试火花塞的外壳35和内部绝缘管件31。
根据此实施例的装置的使用与前面的描述是一致的。
对于前述两个实施例的情况，通过选择外部管件27的长度或(在存在 内部管件的情况下)选择内部管件31的长度，来调整在测试火花塞25的 中心电极32和火花塞的导电自由端33之间形成电弧必需的附加电压值。
在图4所示的实例中，根据本发明的装置包括绝缘元件41或绝缘管 件41,该绝缘管件包括两个共轴的筒件45和47。形成空腔的下部第一筒 件45在其端部开口 ，而直径较小的上部第二筒件47与第一筒件45制成一 体。在绝缘元件41中形成穿过上部筒件47并向下部筒件45的内部空腔开 口的轴向通道42。此通道向下部筒件45的空腔中打开。向通道42中插入 比通道42的总长度或总高度更长的金属杆49，以使该金属标从上部筒件 47向上和向下地突出。金属杆49与通道42螺紋连接或粘合。
在金属杆49的突出到第二筒件外部的上部自由端59a处，金属杆49 具有形成裂口/裂口头部(split head) 55的狭槽，该狭槽能够与螺丝刀共 同作用。
第二筒件的自由端能够与电点火线束的连接器(未示出)共同作用以 便将所述线束和金属杆49电连接。
下部筒件45具有口 51，使得操作者能够看到金属杆49和火花塞23 的中心电极之间产生火花。此口 51从下部筒件45的径向外表面55开始延 伸，并在接近于金属杆59的下端59b处向第一筒件的空腔53打开。为了 改进火花的可见度，可在观察口 51中插入光纤或透明棒。
为了测试火花塞，将连接火花塞23与点火回路的其余部分的电点火线 束断开。然后，将根据本发明的装置41安放在火花塞21的壳体37上。第 一筒件的空腔53的直径比火花塞23的伸出发动机的气缸盖21的、由装置 41包围的部分的直径大，但该空腔53的直径小于火花塞23的壳体37。这 使得火花塞23的外部部分能够被插入绝缘元件41的空腔53中。在安装装 置41时，该装置41贴靠在火花塞23的壳体37的上表面37a上。装置41 的尺寸设计成，使得金属杆49与火花塞23共轴，从而使火花塞23的导电 自由端33和所述金属杆49的相互面对的两端部之间存在非零的距离"d"。
在金属杆螺紋连接至穿过上部筒件47延伸的通道中的情况下，由操作 者使用螺丝起子借助于狭槽55，也能够调整距离"d"。调整此距离能够 调整在金属杆49和火花塞23的中心电极之间形成电弧必需的附加电压值。
然后，使发动机工作。如果点火线圏存在不足，则该点火线圏提供的 电压不足以在金属杆49和火花塞的中心电极之间形成火花，也不足以在火 花塞23的各电极之间形成火花。将会发生断火。这些测量到的或察觉到的 断火或断火率的增加表明，认定线圏有缺陷。另外，借助于口51,操作者 能够看出是否出现测试火花，并以视觉来检查测试(是否)正常进行。
根据本发明，绝缘管件27或41可以由透明材料制成。
本发明使得能够控制在测试阶段中火花塞必须供应的电压。
权利要求
1.一种用于诊断内燃发动机的点火线圈的工作的诊断方法，该发动机另外包括将点火线圈连接到安装在发动机的气缸盖中的至少一个火花塞(19)的至少一个电缆，其特征在于，该方法包括-在点火回路中临时装入电压控制开关(27、25、29)，-使该线圈提供高于使火花塞形成火花所必需的阈值的所谓的诊断电压，从而使火花塞(23)的中心电极与开关的导电元件之间形成火花，和-检查响应于所述诊断电压的提供的实际的火花形成。
2. 根据权利要求1所述的诊断方法，其特征在于，所述检查 的步骤包括测量发动机断火。
3. 根据权利要求2述的诊断方法，其特征在于，所述检查火 花形成的步骤包括观察流经开关(27、 25、 29)的电流的电象。
4. 根据前述权利要求所述的诊断方法，其特征在于，所述检 查步骤包括观察开关(27、 25、 29)内产生的火花。
5. —种用于诊断内燃发动机的点火线圏的工作的诊断装置， 该发动机另外包括将所述线圏连接到安装在发动机的气缸盖中的 至少一个火花塞的至少一个电缆，其特征在于，该装置包括导电 元件(25、 59)，该导电元件(25、 59) —方面用于临时地电连 接到待测试的点火线圏，另 一方面用于在诊断测试期间布置成与 所述火花塞(23)的中心电极在气缸盖外部的部分相距可调的非 零的距离(d)，以便在发动机工作期间使火花塞(23)的中心电 极与该导电元件(25、 49)之间能够形成火花。
6. 根据前述权利要求所述的诊断装置，其特征在于，导电元 件(25)与供该导电元件部分地插入的绝缘元件(27、 41)固定 地相连接，以及该绝缘元件(27、 47)的长度取决于所述距离(d)。
7. 根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，导电元件是 布置在形成于绝缘元件(27、 47)内的通道中的金属杆(49)， 所述杆突出到绝缘元件的内侧和外侧。
8. 根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述绝缘元 件是管件(41),以及所述通道与所述绝缘管件(41)的轴线基 本共轴，所述杆在长度的一部分上与该管件(41)相粘接或螺紋 连接。
9. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述导电元件 是不设置旁电极的火花塞(25)的中心电极，所述测试火花塞在 与火花塞(23)相对的端部处被部分地插入绝缘管件(27)中。
10. 根据权利要求5到9中任何一项所述的装置，其特征在于， 所述装置包括用于在诊断测试期间检查在绝缘管件(41)中产生 的火花的检查口 (51)。
11. 根据前述权利要求所述的装置，其特征在于，在所述检查 口 (51)中插入有便于观察测试火花的元件。
全文摘要
本发明涉及为内燃发动机的点火线圈的工作提供诊断的方法和装置，该发动机另外包括将点火线圈连接到安装在发动机的气缸盖中的至少一个火花塞(19)的至少一个电缆，其特征在于，所述方法包括在点火回路中临时装入电压控制开关(27、25、29)，使得线圈提供所谓的诊断电压，该诊断电压高于使火花塞形成火花所需的阈值，从而使火花塞(23)的中心电极和开关的导电元件之间形成火花，以及检查响应于所述供给的实际的火花形成。
文档编号H01T13/58GK101356363SQ200680050510
公开日2009年1月28日 申请日期2006年11月30日 优先权日2005年12月5日
发明者D·斯汤内尔 申请人:雷诺股份公司