基于激光点火系统的诊断法技术方案

本发明专利技术提供了能够进行发动机诊断的方法和系统，其包括使用来自激光点火系统的现有硬件进行发动机汽缸的可视检查。在非燃烧状况期间，来自激光点火装置的光脉冲在光检测器处被接收，并用于产生可以被维修技术人员评估的汽缸内侧的图像。车辆系统的电动马达可以在车辆维修模式期间被用于将发动机旋转至并保持发动机处于使技术人员能够执行所选择的诊断测试的特定发动机位置。

【技术实现步骤摘要】
基于激光点火系统的诊断法
本专利技术涉及使用激光点火系统诊断发动机的方法和系统。
技术介绍
可以间歇性地诊断发动机组件(例如汽缸和气门)在发动机操作期间所遭受的损坏和退化。该诊断法可以包括可视地检查组件的划痕损坏，诸如通过移除火花塞并获得查看汽缸内侧的孔径范围。在由Yalin等人在US2006/0037572中所述的另一种方案中，来自汽缸火花事件和/或燃烧火焰的光被用于诊断汽缸内所存在的堆积和污染物。
技术实现思路
本专利技术者在此已认识到上述途径会为诊断法增加大量的时间、成本以及复杂性。本专利技术者还认识到在配置有激光点火能力的发动机系统中，激光点火系统的组件可以有利地用于可视地检查汽缸内侧。在一个示例中，可以通过以下方法诊断发动机，该方法包含：在非燃烧状况期间，操作激光点火装置，并且基于耦接至汽缸的光检测器指示汽缸退化。这样，可以加快和简化发动机汽缸诊断。例如，在非燃烧状况期间，激光点火系统的光学器件可以用于诊断汽缸。激光可以用于迅速地扫描每个汽缸的内部。尤其是，低功率光脉冲可以通过激光点火装置发射至汽缸内并通过耦接至汽缸盖的光检测器系统来检测。光检测器系统可以包括摄像机(诸如，CCD摄像机)和镜头(例如鱼眼镜头)，用于检测光脉冲。在一个示例中，光脉冲可以通过激光点火装置在红外光谱(IR)中发射，并通过摄像机在IR光谱中检测。然后可以基于所检测的脉冲产生汽缸内部(诸如，汽缸壁、汽缸进气门和排气门等)的图像。图像可以被(例如无线地)传送至发动机系统并在车辆中央控制台的显示器上被显示给维修提供者(例如机修工)。然后，机修工可以基于所接收的图像确定汽缸组件的退化。在一些示例中，在非燃烧状况期间，中央控制台的旋钮(例如，音量旋钮)可以用于主动控制发动机位置，以辅助汽缸的可视检查。例如，如果活塞被定位在汽缸顶部附近，阻挡了汽缸的全视图，则机修工可以调整旋钮以向后或向前移动发动机位置，从而朝着汽缸底部移动活塞。因此，这可以允许机修工接收代表汽缸内部更完整视图的图像，并使他能够做出更精确的检查。在非燃烧状况期间，中央控制台旋钮还可以用于在显示器上放大汽缸图像。这样，有可能利用激光点火系统的优势来降低与发动机的可视检查相关的时间和成本，而不降低检查的精准性。在非燃烧状况期间，通过与激光操作后由红外传感器所采集的汽缸信息相关联，可以产生汽缸内部的诊断图像。然后，该诊断图像可以用于识别发动机的汽缸或气门的退化。通过使用在配置有激光点火系统的发动机中已经可用的硬件，可以降低对高成本、劳动密集性以及耗时的可视检查的需求。总体上，可以简化发动机检查而不降低检查精准性。应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出示例性混合动力车辆系统。图2示出图1的混合动力车辆系统的示例性内燃发动机。图3示出激光脉冲发射至发动机汽缸从而能够可视检查汽缸内部的示例。图4示出基于在非燃烧状况期间由光检测器所产生的汽缸内图像来诊断汽缸退化的方法的高级流程图。图5示出基于操作者输入来调整发动机位置以能够执行发动机诊断的方法的高级流程图。具体实施方式本专利技术提供了使用发动机激光点火系统(诸如图1-3的系统)使能混合动力车辆的发动机汽缸的可视检查的方法和系统。由激光点火系统(图3)所发射的低功率激光脉冲可以用于产生汽缸内部的图像。然后可以在车辆的中央控制台上显示这些图像。发动机控制器可以被配置成执行控制程序(诸如图4的程序)以便在非燃烧状况期间以诊断模式操作激光点火装置。可以在中央控制台上向维修提供者(或机修工)显示由激光点火系统的光检测器所产生的图像，并且维修提供者可以使用这些图像来推断汽缸损坏。当以诊断模式操作时可以启动一个或多个中央控制台的旋钮，以对发动机位置作出精细改进，从而改善汽缸内部视图。这样，可以更快地并且以更低的成本执行发动机诊断。发动机控制器可以被配置成执行维修程序(诸如图5中的程序)以在非燃烧状况期间改变发动机位置。在维修模式中，操作者能够从位于中央控制台显示器中的诊断测试选项目录中选择诊断测试。因此，诊断测试的选择启动测量初始发动机位置的发动机传感器，以便将发动机移至所要求的发动机位置，以执行诊断测试。图1示意性地示出具有混合动力推进系统10的车辆。混合动力推进系统10包括耦接至变速器16的内燃发动机20。变速器16可以是手动变速器、自动变速器或这二者的组合。此外，可以包括各种额外的组件，诸如液力变矩器和/或其它齿轮诸如最终驱动单元等。变速器16示出为耦接至可以接触路面的驱动轮14。在该示例性实施例中，混合动力推进系统还包括能量转换装置18，该能量转换装置18可以包括马达、发电机等以及其组合。能量转换装置18进一步示出为耦接至储能装置22，该储能装置22可以包括电池、电容器、飞轮、压力容器等。能量转换装置可以被操作以吸收来自车辆运动和/或发动机的能量，并将吸收的能量转换成适于被储能装置存储的能量形式(即，提供发电机操作)。能量转换装置还可以被操作以供应输出(功率、功、扭矩、速度等)到驱动轮14和/或发动机20(即，提供马达操作)。应明白，在一些实施例中，能量转换装置可以包括马达、发电机或马达和发电机两者，以及用于在储能装置和车辆驱动轮和/或发动机之间提供适当的能量转换的各种其它组件。发动机20、能量转换装置18、变速器16以及驱动轮14之间所示的连接可以指示机械能从一个组件传递至另一个组件，而能量转换装置18和储能装置22之间的连接可以指示各种能量形式(诸如电能、机械能等)的传递。例如，扭矩可以被从发动机20传递出以经由变速器16驱动车辆驱动轮14。如上所述，储能装置22可以被配置成以发电机模式和/或马达模式操作。在发电机模式中，系统10可以吸收来自发动机20和/或变速器16的一些或所有输出，这可以降低传递至驱动轮14的驱动输出量。此外，发动机转换装置所接收的输出可以用于为储能装置22充电。可替代地，储能装置22可以从外部能量源24(诸如插入主电源)接收电荷。在马达模式中，能量转换装置可以向发动机20和/或变速器16供应机械输出(例如通过使用储存在电池中的电能)。混合动力推进实施例可以包括完全混合动力系统，其中车辆能够仅在发动机、仅在能量转换装置(例如，马达)或在两者的组合上操作。还可以采用辅助混合动力配置或轻度混合动力配置，其中发动机是主要的扭矩源，混合动力推进系统用以在例如急加油门或其它状况期间选择性地传递增加的扭矩。此外，还可以使用起动机/发电机和/或智能交流发电机系统。综上所述，应该理解的是示例性混合动力推进系统能够有各种操作模式。例如，在第一模式中，发动机20被开启并用作给驱动轮14提供动力的扭矩源。在这种情况下，车辆在“发动机开启”模式中操作，且燃料从燃料系统28被供应至发动机20(在图2中进一步详细描述)。燃料系统28包括燃料蒸汽回收系统29以储存燃料蒸汽并降低来自混合动力车辆推进系统10的排放。在另一个模式中，推进系统可以使用能量转换装置18(如电动马达)作为推动车辆的扭矩源来进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆发动机的方法，其包括：在非燃烧状况期间，操作汽缸的激光点火装置；以及基于耦接至所述汽缸的光检测器指示汽缸退化。

【技术特征摘要】
2013.04.17 US 13/865,0881.一种用于车辆发动机的方法，其包括：在非燃烧状况期间，操作汽缸的激光点火装置；将所述汽缸的内部的图像显示在所述车辆的中央控制台上，所述图像包括由耦接至所述汽缸的光检测器捕捉的汽缸壁、汽缸进气门和汽缸排气门的图像中的一个或多个；以及在显示所述图像时，基于接收的操作者输入指示汽缸退化。2.根据权利要求1所述的方法，其中操作所述激光点火装置包括操作所述激光点火装置以将激光脉冲定向到所述汽缸内。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述光检测器还耦接至所述激光点火装置，并且其中所述光检测器包括具有鱼眼镜头的红外摄像机，以产生所述汽缸的所述内部的图像，所述图像被无线地传递至发动机控制器并被显示在所述车辆的所述中央控制台上。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述操作者输入经由所述中央控制台上的按钮接收。5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含：启动所述车辆中央控制台的旋钮以用于发动机位置控制；以及基于操作者对所述旋钮的调整来调整发动机位置，所述调整包括将所述发动机从初始发动机位置向前或向后转动。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含：当将所述发动机从所述初始发动机位置向后转动时，打开进气门以降低进气歧管膨胀。7.根据权利要求1所述的方法，其中指示汽缸退化包括设定诊断代码。8.一种用于发动机汽缸的方法，其包括：在第一燃烧状况期间，操作激光点火装置以点燃所述汽缸内的空气燃料混合物；以及在第二非燃烧状况期间，操作所述激光点火装置以产生所述汽缸的内部的壁和气门的图像，所述图像显示给操作者，用于诊断所述汽缸的所述内部。9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述第一状况期间，以较高功率水平操作所述激光点火装置，并且其中在所述第二状况期间，以较低功率水平操作所述激光点火装置。10.根据权利要求8所述的方法，其中光检测器耦接至所述汽缸，用以检测来自所述激光点火装置的激光脉冲，并且其中在所述第一和第二状况的每个期间，所述光检测器在红外光谱内被操作。11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在所述第二状况期间，将所述光检测器的输出传递至发动机控制器并将所述光...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·马丁，K·J·米勒，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US