火花点火发动机的火花塞电极磨损率确定
阅读：947发布：2024-02-23
专利汇可以提供火花点火发动机的火花塞电极磨损率确定专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于确定内燃 发动机 的 点火系统 的 火花塞 电极 的磨损率的方法包括确定指示升高 电流 以及因此升高供应至火花塞的点火线圈的初级 能量 从无效电平到预定电平所需的时间的上升时间数，确定配置为指示点火系统的操作条件的操作条件指标，基于第一时刻的第一火花塞状态指标和第二时刻的第二火花塞状态指标的差异来确定火花塞电极的磨损率，其中第一时刻和第二时刻以预定时间间隔分开，其中基于上升时间数和操作条件指标将火花塞状态指标确定为一个值。，下面是火花点火发动机的火花塞电极磨损率确定专利的具体信息内容。
1.一种用于确定点火系统的火花塞电极的所述磨损率的方法，所述方法包括：
确定指示将初级电流升高以及因此将供应给所述火花塞的点火线圈的点火能量从无效电平提升到预定电平所需的所述时间的上升时间数，
确定指示所述点火系统的操作条件的操作条件指标，
基于指示第一时刻的所述火花塞电极状态的第一火花塞状态指标与指示第二时刻的所述火花塞电极状态的第二火花塞状态指标的差异来确定所述火花塞电极的磨损率，其中，所述第一时刻和所述第二时刻以预定时间间隔分开，其中，基于所述所确定上升时间数和所述所确定操作条件指标将所述火花塞状态指标确定为一个值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，基于上升时间平均值和上升时间标准偏差来确定所述上升时间数。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述操作条件指标对应于在点火时间的燃料-空气混合物的点火密度(ρip)。
4.如权利要求3所述的方法，其中，基于燃料空气混合物的初始密度(ρi)和点火角度确定所述点火密度(ρip)。
5.如权利要求4所述的方法，其中，基于指示所述点火系统的一个或多个操作条件的一个或多个操作条件信号确定燃料-空气混合物的所述初始密度(ρi)。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述操作条件信号包括进气歧管压力和进气歧管温度。
7.如权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，实时确定所述点火角度。
8.如权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，基于查找表确定所述点火角度。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，火花塞状态指标以规则的间隔存储在所述存储器中，例如1到600分钟之间的间隔，特别地在30到90分钟之间，例如在40到90分钟之间。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，火花塞状态指标的预定整数存储在所述存储器中。
11.一种用于内燃发动机的点火系统，包括：
至少一个火花塞，
点火线圈，其用于所述至少一个火花塞，
控制单元，其电连接至所述点火线圈并且配置为执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
12.一种内燃发动机，特别是一种用于气体燃料的内燃发动机，包括：
多个汽缸，每个所述汽缸在其中限定用于点燃燃料的燃烧室，
多个气体燃料喷射器，每个所述气体燃料喷射器分配给相应的汽缸用于喷射燃料，以及
如权利要求11所述的点火系统。
13.一种计算机程序，包括计算机可执行指令，当在计算机上运行时，所述计算机可执行指令使所述计算机执行如权利要求1至11中任一项所述的方法的所述步骤。
火花点火发动机的火花塞电极磨损率确定
技术领域
[0001] 本公开通常涉及例如内燃发动机中的点火系统。更特别地，本公开涉 及一种用于确定点火系统的火花塞电极的磨损率的方法以及一种用于配 置为执行用于确定火花塞电极的磨损率的方法的内燃发动机的点火系统。
背景技术
[0002] 为了在往复式火花点火(SI)发动机(特别是用于以气体燃料操作的 发动机)的汽缸中启动压缩燃料-空气混合物的燃烧，需要基于外部能量供 应生成火花电弧的火花塞。通常，火花塞设置有两个电极，在这两个电极 之间生成火花电弧。取决于发动机操作条件、点火线圈的状态和火花塞电 极的状态，需要明确的最小能量来点燃汽缸内的燃料-空气混合物。这种明 确的最小能量通常导致高电极温度，并且因此导致电极的腐蚀。电极腐蚀 可以以磨损的形式测量并且可以用于监测火花塞的状态和确定火花塞的 磨损，例如，以便确定是否必须更换火花塞。
[0003] 在第EP1835172A2号专利中公开了一种用于通过使用磨损确定装置 确定内燃发动机的火花塞的磨损率的示例性设备和方法。磨损确定装置基 于内燃发动机的操作条件确定火花塞的当前磨损，并且将该当前磨损添加 到火花塞的总磨损状态。
[0004] 本公开至少部分地涉及改进或克服现有系统的一个或多个方面。发明内容
[0005] 在一个方面，公开了一种用于确定包括内燃发动机的火花塞的点火系 统的火花塞电极的磨损率的方法。方法包括确定根据或指示将供应给火花 塞的点火线圈的点火能量(电流形式的能量)从无效电平提升到预定电平 所需的时间的上升时间数，以及确定配置为指示或根据点火系统的操作条 件的操作条件指标。方法进一步包括基于所确定上升时间数和所确定操作 条件指标将火花塞状态指标确定为一个值，其中至少两个例如连续的火花 塞状态指标以预定的时间间隔存储在存储器中，以及基于指示第一时刻的 火花塞电极状态的实际(第一)火花塞状态指标与指示第二时刻的火花塞 电极状态的第二(例如先前的)火花塞状态指标的差异来确定火花塞的磨 损率，其中第一时刻和第二时刻由预定的时间间隔分开。
[0006] 在另一方面，公开了一种用于内燃发动机的点火系统。点火系统包括 至少一个火花塞、用于至少一个火花塞的点火线圈和电连接至点火线圈并 且配置为执行根据上述方面的方法的控制单元。
[0007] 在又一方面，公开了一种内燃发动机，特别是一种用于气体燃料的内 燃发动机。内燃发动机包括多个汽缸(每个汽缸在其中限定用于点燃燃料 的燃烧室)、多个喷射器(每个喷射器分配给用于喷射燃料的相应汽缸) 以及根据上述方面的点火系统。
[0008] 在又一方面，公开了一种计算机程序。计算机程序包括计算机可执行 指令，当在计算机上运行时，计算机可执行指令使计算机执行根据上述方 面的方法的步骤。
[0010] 附图简述
[0012] 图1示出了配备有预燃室的内燃发动机的一部分的示意性剖视图；
[0013] 图2示出了包括火花塞的示例性预燃室组件的示意性剖视图；
[0014] 图3示出了根据本公开的用于确定上升时间数的工艺流程图；
[0015] 图4示出了根据本公开的用于确定操作条件指标的工艺流程图；
[0016] 图5示出了根据本公开的用于确定火花塞状态指标和火花塞电极磨损 率的工艺流程图；以及
[0017] 图6示出了根据本公开的3D查找图中的不同火花塞电极状态。
具体实施方式
[0018] 以下是本公开的示例性实施例的详细描述。其中描述的和附图中示出 的示例性实施例旨在教导本公开的原理，使得本领域普通技术人员能够在 许多不同的环境中并且针对许多不同的应用来实施和使用本公开。因此， 示例性实施例不旨在且不应被视为对专利保护范围的限制性描述。相反， 专利保护范围应该由所附权利要求限定。
[0019] 本公开部分地基于以下认识：以气体燃料操作的内燃发动机的点火系 统的性能和效率尤其取决于安装在内燃发动机的点火系统中的火花塞电 极的状态。在点燃内燃发动机的汽缸内的燃料-空气混合物的情况下，火花 塞电极由于火花塞电极处的高温而受到磨损。高温导致电极腐蚀，这再次 导致电极之间的距离改变(通常增加)。电极之间的增加距离需要更高的 击穿电压、更强的电场，并且因此需要更多的点火能量来点燃汽缸内的燃 料-空气混合物。在最坏的情况下，电极之间的距离大到不生成火花电弧， 并且因此，汽缸内的燃料-空气混合物不会被点燃。因此，通常，具有高磨 损率的火花塞需要更多的点火能量，并且因此，需要与没有磨损率或具有 低磨损率的火花塞相比用于点燃汽缸内的燃料-空气混合物的更高次级电 压。也就是说，火花塞的磨损率越高，点火条件越差，并且因此异常燃烧 和次优发动机操作的风险越高。在最坏的情况下，火花塞电极的磨损超过 可用能量不足以点燃汽缸中的燃料-空气混合物。因此，必须监测火花塞电 极的磨损率，以便及时确定必须更换火花塞，从而确保最优发动机性能。
[0020] 本公开提出了一种用于确定点火系统的火花塞电极的磨损率的方法。 点火系统通常包括控制单元、点火线圈和火花塞。火花塞通常设置有两个 电极。方法允许在限定的时间段内确定火花塞电极的磨损。在限定的时间 段内火花塞电极的磨损称为火花塞磨损率。为了确定火花塞电极磨损率， 方法经常在预定的时间间隔确定火花塞的状态，并且因此实时确定直到现 在火花塞经受多大程度的磨损。之后，方法基于两个火花塞状态指标的差 异来确定电极在该时间间隔内已经受到多少磨损。火花塞状态指标可以对 应于两个随后的火花塞状态指标，但是也可以对应于不直接彼此连续的火 花塞状态指标。例如，也可以将第一火花塞状态指标与第三火花塞状态指 标进行比较，或者可以将第二火花塞状态指标与第四火花塞状态指标进行 比较，等等。该确定的结果对应于每时间单位的磨损率，并且可以允许预 测相关火花塞的寿命。为了确定火花塞电极磨损率，预定数量的火花塞状 态指标、至少两个例如连续的火花塞状态指标必须存储在存储器(优选地 是非易失性存储器)中。优选存储已确定的最后五个火花塞状态指标。
[0021] 确定火花塞电极状态的时间间隔对应于触发时间间隔，并且可以根据 必须监测火花塞的准确度来选择。在本公开中，术语“触发”表示当监测火 花塞的状态(即，时间跨度)时的事件。例如，监测火花塞的准确度可以 取决于内燃发动机的类型(用于产生电能的固定发动机、车辆的内燃发动 机等)、内燃发动机的操作条件(怠速运行、慢速运行、快速运行等)、制 造商的说明等，但是在整个火花塞电极状态确定循环期间优选地保持恒 定。优选地，火花塞电极状态确定循环从安装延伸到更换火花塞。然而， 火花塞电极状态确定循环还可以取决于内燃发动机的不同操作条件。火花 塞电极状态被周期性地并且因此以规则的间隔来确定并存储在存储器中， 例如1到600分钟之间、特别地在30到90分钟之间(例如在40到90分 钟之间)的间隔。
[0022] 火花塞状态指标的确定可以基于无量纲上升时间数和操作条件指标， 其以分数值的形式存储在3D查找图中。可以基于火花塞随时间的基本调 查、加速测试和实际行为来校准图。进一步，图的校准可以根据发动机类 型和应用和/或点火系统类型而变化。
[0023] 上升时间数是将供应给点火线圈的初级电流从无效电平升高到预定 电平所需的时间。上升时间数作为每个点火循环的汽缸单独循环反馈包含 在电子控制模块(ECM)中。上升时间数可以是无量纲数，其优选地基于 统计平均值和标准偏差(方差)，以便组合平均值和标准偏差的效果。无 量纲数通常具有以下优点：它们允许以简单和快速的方式评估情况。
[0024] 操作条件指标的确定允许指示内燃发动机的操作条件。为了确定操作 条件指标，可以考虑内燃发动机的各种条件，例如操作负载、操作温度、 操作压力、进气条件等。优选地，操作条件指标对应于点火时汽缸中的燃 料-空气混合物的密度，并且因此对应于点火时的混合物密度。燃料-空气 混合物的密度可以优选地基于燃料-空气混合物的初始密度和点火角度，即 燃料-空气混合物的点火发生的曲柄轴角度来计算。燃料-空气混合物的初 始密度可以优选地基于进气歧管处的压力和温度来计算，这两者都通过使 用合适的传感器来测量。然而，应注意，初始密度也可以基于内燃发动机 的其它操作条件(例如，通过质量流量传感器)来计算。点火角度可以实 时确定或基于查找表确定。
[0025] 在下文中，参考附图以通过实例的方式解释本公开的一般原理。图1 描绘了布置在内燃发动机1的一部分(未进一步详细示出)的汽缸4中的 活塞2。汽缸4由汽缸盖6覆盖。活塞2、汽缸4和汽缸盖6一起限定内 燃发动机1的主燃烧室8。活塞2在汽缸4中往复运动，以在内燃发动机 1操作期间在上止点(TDC)和下止点(BDC)之间移动。
[0026] 出于描述本公开的示例性实施例的目的，内燃发动机1被认为是至少 部分地在气体燃料(例如气体燃料发动机或双燃料发动机)上操作的四冲 程静止或船舶内燃发动机。然而，本领域技术人员将理解，内燃发动机可 以是将利用本文所公开的火花塞诊断的任何类型的发动机(涡轮、燃气、 柴油、天然气、丙烷、二冲程等)。此外，内燃发动机可以是任何尺寸， 具有任何数量的汽缸，并且可以是任何配置(V型、直列式、径向式等)。 此外，内燃发动机可以用于为任何机器或其它装置供电，包括机车应用、 公路卡车或车辆、越野卡车或机器、土工设备、发电机、航空航天应用、 船舶应用、泵、固定设备或其它发动机供能应用。
内燃发动机1可以使用 经由进气通道供应到汽缸4的预混合燃料空气混合物，或者可以将燃料直 接喷射到汽缸4中。
内燃发动机1可以使用 经由进气通道供应到汽缸4的预混合燃料空气混合物，或者可以将燃料直 接喷射到汽缸4中。
[0027] 汽缸盖6包括至少一个进气门10，例如提升阀。进气门10容纳在进 气通道12中，进气通道12在汽缸盖6的活塞侧面14中打开，用于将气 体燃料和空气的混合物供应到主燃烧室8中。类似地，至少一个出气门16 (例如也是提升阀)容纳在汽缸盖6的出气通道18中，以将排气引导出 主燃烧室8。
[0028] 汽缸盖6进一步包括预燃室组件20。多个流动传递通道22将主燃烧 室8与预燃室组件20的内部流体地连接(图1中不可见)。
[0029] 如图1所示，预燃室组件20经由安装主体24安装在汽缸盖6中。替 代地，预燃室组件20可以以任何其它方式安装在汽缸盖6中。
[0030] 参考图2，以示意性剖视图示出了预燃室组件20。预燃室组件20包 括第一预燃室主体26、第二预燃室主体28和火花塞30。在一些实施例中， 预燃室组件20可以进一步包括用于加浓预燃室组件20的预燃室34的燃 料供应装置。
[0031] 第一预燃室主体26和第二预燃室主体28彼此连接。火花塞30容纳 在第二预燃室主体28中。
[0032] 第一预燃室主体26包括并限定预燃室34、上升通道38和流动传递通 道22。在组装状态下，流动传递通道22流体地连接预燃室主体26的内部 (预燃室34和上升通道38)和主燃烧室8(图1)。
[0033] 预燃室34沿第一预燃室主体26的纵向轴线A延伸，呈漏斗形，并且 沿上升通道38的方向逐渐变细。替代地，预燃室34可以具有任何其它形 状，例如圆柱形、金字塔形、圆锥形及其组合。例如，预燃室34的容积 可以在汽缸4的压缩容积的0.1％和10％之间的范围内(参见图1)。
[0034] 火花塞30安装在预燃室组件20中，使得火花塞30可操作地耦合至 预燃室34。特别地，火花塞30的电极可以到达预燃室34，使得电极之间 的火花点燃预燃室34中的混合物。
[0035] 在一些实施例中，可以省略预燃室34和/或火花塞30可以到达内燃发 动机1的主燃烧室8中。例如，火花塞30可以是主燃烧室火花塞、预燃 室火花塞、室塞(包括用于屏蔽电极的集成室)、环型火花塞、j型火花塞 等。
[0036] 点火系统56包括控制单元50、点火线圈54和火花塞30。在一些实 施例中，点火线圈52可以集成到火花塞30中。
[0037] 控制单元50电连接至点火线圈54，点火线圈54又电连接至火花塞 30。控制单元50配置为致动点火系统56。控制单元50可以进一步配置为 适应内燃发动机1的操作，例如调整发动机速度，调整增压空气压力，调 整燃料供应，调整燃料供应的正时和点火等。控制单元50和/或点火系统 56可以是控制系统52的一部分，其进一步包括与部件的电连接。
[0038] 控制单元50可以是单个微处理器或多个微处理器，其包括用于控制 (在其它中)内燃发动机1的各种部件的操作等的装置。控制单元50可 以是能够控制内燃发动机1和/或其相关联部件的通用发动机控制单元 (ECU)或专用于点火系统56的特定发动机控制单元。控制单元50可以 包括运行应用所需的所有部件，例如存储器、次级存储装置以及诸如中央 处理单元的处理器或本领域已知的用于控制内燃发动机1及其部件的任何 其它装置。各种其它已知电路可以与控制单元50相关联，包括供电电路、 信号调节电路、通信电路和其它适当的电路。控制单元50可以分析和比 较接收和存储的数据，并且基于存储在存储器中或由用户输入的指令和数 据，确定是否需要动作。例如，控制单元50可以将接收的值与存储在存 储器中的目标值进行比较，并且基于比较的结果，将信号发送到一个或多 个部件以改变其操作状态。
[0039] 控制单元50可以包括本领域已知的任何存储器装置，用于存储与内 燃发动机1及其部件的操作有关的数据。数据可以以一个或多个图(映射) 的形式存储。每个图可以是表、图形和/或方程的形式，并且可以包括从实 验室和/或现场操作或内燃发动机1的模拟收集的数据的汇编。可以通过在 各种操作条件下对内燃发动机1的操作执行仪表测试同时改变与其相关联 的参数或执行各种测量来生成图。控制单元50可以参考这些图并且响应 于另一个部件的期望操作来控制一个部件的操作。例如，根据火花塞30 的电参数的操作值和内燃发动机1的操作条件的特定组合，图可以包含关 于火花塞电极状态的数据。
[0040] 控制单元50进一步配置为执行如本文所公开的用于确定点火系统56 的火花塞30的电极的磨损率的方法，特别是下面参照图3至图6描述的 方法。
[0041] 图3示出了说明根据本公开确定火花塞30的电极的磨损率的第一步 骤100的工艺流程图，即在步骤140中确定上升时间数。基于步骤110中 的上升时间平均值的确定和步骤120中的上升时间标准偏差(方差)的确 定来确定上升时间数。通常，上升时间数是将供应给点火线圈54的初级 电流从无效关断电平升高到预定电平所需的时间，并且以微秒测量。
预定 电平通常对应于允许点火线圈生成的磁场击穿、高压脉冲的生成以及两个 火花塞电极处从辉光放电到电弧放电的快速转变的电平。上升时间平均值 对应于将点火线圈电流从无效电平升高到生成高压脉冲所需的预定电平 所需的平均时间。平均时间由电子控制模块在各种点火循环中确定，即在 汽缸内燃料-空气混合物被点燃的各种循环中确定。
预定 电平通常对应于允许点火线圈生成的磁场击穿、高压脉冲的生成以及两个 火花塞电极处从辉光放电到电弧放电的快速转变的电平。上升时间平均值 对应于将点火线圈电流从无效电平升高到生成高压脉冲所需的预定电平 所需的平均时间。平均时间由电子控制模块在各种点火循环中确定，即在 汽缸内燃料-空气混合物被点燃的各种循环中确定。
[0042] 在确定了上升时间平均值和上升时间标准偏差之后，在步骤130中， 将上升时间平均值和上升时间标准偏差在图(例如特性图)中加权。在步 骤140中，可以基于图确定上升时间数。由于上升时间平均值和上升时间 标准偏差都是彼此相互具有关系地设定，因此上升时间数无量纲，这简化 了上升时间的评估。
[0043] 图4示出了说明根据本公开确定火花塞30的电极的磨损率的第二步 骤200的工艺流程图，即在步骤260中确定操作条件指标。操作条件指标 可以对应于点火时燃料-空气混合物的点火点ρip处的密度，并且可以基于 步骤230处的燃料-空气混合物的初始密度ρi(即进气歧管中的燃料-空气 混合物的密度)的计算以及步骤240处的点火角度的确定(即发生点火的 曲柄轴的角度，通常由合适的传感器装置测量)。如图3所示，步骤230 中的初始密度ρi的计算可以基于进气歧管处的燃料-空气混合物的压力(步 骤210)和温度(步骤220)。
[0044] 在计算出燃料-空气混合物的初始密度ρi并确定了点火角度之后，在步 骤250中在图中对初始密度ρi和点火角度进行加权。
[0045] 图5示出了说明根据本公开确定火花塞30的电极的磨损率的第三步 骤300的工艺流程图，即确定火花塞状态。为了确定火花塞状态指标SSI， 在步骤310中从ECM获取已经确定的上升时间数，并且在步骤320中从ECM获取已经确定的操作条件指标。在步骤330中，在3D查找图中输出 上升时间数和操作条件指标。
[0046] 示例性3D查找图在图6中示出。从图6中可以看出，上升时间数被 分配给横坐标轴(X轴)，并且操作条件指标ρip被分配给纵坐标轴(Y轴)。 在3D查找图中，等值线指示火花塞的相同状态，因此表示其电极，并且 对应于“火花塞共同条件值”。火花塞共同条件值对应于指示火花塞电极的 状态的数字，并且基于基本调查、加速测试和/或火花塞随时间的实际行为 通过校准来确定。击穿电压和上升时间是火花塞的两个电极之间的密度和 两个电极之间的间隙的函数。对于给定的电极间隙，上升时间将随着密度 的增加而增加。因此，这种等值线表示电极间隙的相同状态，其表示电极 之间密度的依赖性，即发动机的操作负载。校准模式可能根据应用或点火 系统类型改变。
[0047] 再次参考图6中所示的实例，新的火花塞可以具有0.5的火花塞共同 条件值，而完全磨损的火花塞可以具有1.0的火花塞共同条件值。表示新 火花塞的等值线位于最左侧，并且表示磨损火花塞的等值线位于图6所示 的3D查找图的最右侧。换句话说，火花塞磨损越多，它在图6的3D查找 图中分别向左定位和移位的越多。参考X轴上的上升时间数和Y轴上的操 作条件指标，如果燃料-空气混合物的点火密度ρip是低的(例如，在内燃 发动机怠速运行的情况下可能是大约1.10)，具有0.5火花塞共同条件值的 新火花塞可以具有约45的低上升时间数。另一方面，如果燃料-空气混合 物的点火密度ρip是高的(例如可以在内燃发动机高负载操作的情况下的大 约5.50)，具有0.5火花塞共同条件值的新火花塞可以具有约85的高上升 时间数。相反，如果燃料-空气混合物的点火密度ρip是低的(例如，在内 燃发动机怠速运行的情况下可能是大约1.10)，具有1.0火花塞共同条件值 的磨损火花塞可以具有约105的高上升时间数，并且如果燃料-空气混合物 的点火密度ρip较高(例如可以在内燃发动机正常负载操作的情况下的大约 2.50)，可以具有约185的较高上升时间数。如图6的3D查找图所示，具 有完全磨损的电极并且因此1.0火花塞共同条件值的火花塞不能再用于内 燃发动机的高负载操作，因为用具有这种磨损电极的火花塞不会生成火花 电弧。
[0048] 再次参考图5，在步骤340中以预定的触发时间间隔确定火花塞状态 指标SSI，例如每30分钟。然而，还应当认识到，火花塞状态指标SSI每 60分钟、600分钟等确定。火花塞状态指标SSI的预定整数，然而，在步 骤350中，将至少两个不同的火花塞状态指标SSI存储在存储器中。优选 地，最后五个火花塞状态指标SSI存储在存储器中，并且最旧的火花塞状 态指标SSI由环形节省机构形式的新火花塞状态指标SSI代替。存储器优 选地是非易失性存储器。
[0049] 一旦通过使用如图6所示的3D查找图确定了不同的火花塞状态指标 SSI并且已经存储在存储器中，则在图5的步骤360中计算所监测火花塞 电极的磨损率。通常，磨损率被计算为当前火花塞状态指标SSIn+1和先前 火花塞状态指标SSIn之间的差除以用作触发时间间隔的时间段。在下文中， 详细解释磨损率的计算。
[0050] 首先，将两个随后的火花塞状态指标SSI相互比较，以确定火花塞状 态指标SSI是否已经改变，如果是，则确定多少(ΔSSI)。为了确定火花 塞状态指标SSI的改变，使用以下方程：
[0051] ΔSSI＝SSIn+1-SSIn (1)
[0052] ΔSSI：火花塞状态指标的改变
[0053] SSIn+1：当前火花塞状态指标
[0054] SSIn：先前火花塞状态指标
[0055] n：触发时间间隔数
[0056] 当前火花塞状态指标SSIn+1对应于在当前触发时间确定的火花塞电极 的状态，因此是实时火花塞状态指标SSIn+1。先前火花塞状态指标SSIn对 应于在先前触发时间确定的火花塞电极状态，先前触发时间是当前触发时 间之前的触发时间。
[0057] 在确定了火花塞状态指标ΔSSI的改变之后，通过使用以下方程确定 火花塞磨损率：
[0058]
[0059] WR：磨损率
[0060] ΔSSI：火花塞状态指标的改变
[0061] tt：触发时间间隔
[0062] 触发时间间隔可以由火花塞制造商或发动机制造商预先确定和/或可 以基于内燃发动机的预定操作条件(怠速运行、低负载或高负载操作等)、 操作特性(火花塞电极处的温度、上升时间等)等来选择。例如，触发时 间间隔可以是30分钟、60分钟或600分钟。然而，应当认识到，可以使 用任何其它触发时间间隔来确定火花塞的磨损率。
[0063] 作为实例，如果当前火花塞状态指标SSIn+1是0.505并且先前火花塞 状态指标SSIn是0.5，火花塞状态指标的改变ΔSSI是0.005。如果触发时 间间隔是60分钟，即每小时测量火花塞状态指标SSI，则磨损率WR为每 小时0.005。
[0064] 火花塞磨损率可以传递给ECM并且可以用于进一步的动作，例如条 件监测、校准发动机控制或火花波形式。例如，火花塞磨损率可以用于确 定何时必须更换特定的火花塞并向驾驶员指示即将到来的火花塞更换。
[0065] 当提及诸如参数、量、时间持续期等的可测量值时，诸如本文中所使 用的“大约”、“约”、“近似”或“基本上”的术语意味着包含如下的变型：±10％ 或更低、优选地±5％或更低、更优选地±1％或更低、再优选地±0.1％或更 低，并且从指定值开始，只要这些变型适合于在所公开的发明中执行。应 理解，修饰语“大约”所指的值本身也是具体地且优选地公开的。由端点表 述的数值范围包括包含在相应范围内的所有数字和分数，以及所列举的端 点。
[0066] 工业实用性
[0067] 本文公开的方法和点火系统适用于用于监测点火系统和火花塞状态 的内燃发动机。特别地，本文公开的方法和控制系统可以应用在大型内燃 发动机中，其中可以单独控制汽缸的燃烧过程，使得具有火花塞(具有降 低的火花性)的汽缸可以在低负载条件下进一步操作，以将受影响的汽缸 的操作维持到下次维护。如本文所公开的方法和点火系统可以进一步帮助 精确定位火花塞的失火和/或异常行为的原因。
[0068] 明确地声明，在说明书和/或权利要求中公开的所有特征彼此单独地和 独立地公开，其目的是原始公开以及限制独立于实施例和/或权利要求中的 特征的组成的要求保护的发明。明确地声明，所有值范围或若干组实物指 示公开了每个可能的中间值或中间实物，其目的是原始公开以及限制要求 保护的发明(特别是作为值范围的限制)。
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