一種發動機正時判斷方法
2023-12-05 14:02:06 1
專利名稱：一種發動機正時判斷方法
一種發動機正時判斷方法
技術領域：
本發明涉及發動機的電子控制系統策略，屬於發動機控制領域；具體地說，本發明涉及ー種基於缸壓傳感器進行的發動機正時判斷方法。
背景技木為了滿足發動機電子控制系統決定點火、噴射的定時和脈寬的需要，在傳統的發動機管理系統中通常採用曲軸傳感器和凸輪軸傳感器配合實現判斷曲軸和凸輪軸的瞬態位置。凸軸傳感器是發動機電子控制系統中最主要的傳感器之一。凸軸傳感器除了反應發動機的瞬時轉速，還必須完成判定正時判斷功能。為了表徵某ー特定缸的特定位置，一般特意在觸發信號盤上加工特徵齒，如加工多齒或少齒。由於曲軸的ー個工作過程旋轉兩周， 特徵齒不能反映到底是壓縮上止點還是燃燒上止點，不能完成正時判斷功能。另外，凸輪軸傳感器能夠在特徵齒位置對於壓縮上止點和燃燒上止點分別反應出不同的電平信號，因此凸輪軸傳感器和曲軸傳感器共同使用可以完成正時判斷的功能，兩者共同構成發動機點火噴射的底層基礎。在新型的發動機中，由於需要對缸內燃燒過程進行更精確的控制，需要増加缸壓傳感器以實現對缸內燃燒過程的精確測量和控制，可以大幅度提高發動機的性能。但是，如果在這種發動機中還像通常的發動機一樣採用曲軸傳感器和凸輪軸傳感器來進行發動機正時判斷，則由於増加缸壓傳感器而使得發動機管理系統成本的増加；另外，僅由ー種傳感器來判斷上止點的具體位置，在失效後不易於補救。因此，亟需提供ー種降低這種新型發動機系統成本的方法，並且也期待提供ー種増加判斷有效性的方法。
發明內容本發明的目的是提供一種發動機正時判斷方法，其能夠克服現有技術中發動機同時具有缸壓傳感器和凸輪軸傳感器的發動機所以成本的問題。另外，本發明進一歩的目的還在於克服既具有缸壓傳感器又具有凸輪軸傳感器的正時判斷失效的問題。本發明的目的通常以下技術方案實現根據本發明提供了一種發動機正時判斷方法，所述方法包括如下步驟步驟A 檢測發動機活塞的位置，如果所述位置為上止點則前進至步驟B，否則重新檢測；步驟B 判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點，其中，所述步驟B中的判斷能夠通過缸壓傳感器進行，並且當所述缸壓傳感器檢測到的缸壓大於預定缸壓值吋，判斷所述上止點為壓縮衝程上止點；以及
當所述缸壓傳感器檢測到的缸壓小於預定缸壓值吋，判斷所述上止點為排氣衝程上止點。可選地，在如前所述的方法中，所述預定缸壓值與發動機的節氣門開度成正比。 即，節氣門開度越大，預定缸壓值越大。可選地，在如前所述的方法中，所述預定缸壓值選自3到10個大氣壓之間。可選地，在如前所述的方法中，所述步驟A中的檢測是通過發動機的曲軸位置傳感器進行的。可選地，在如前所述的方法中，所述曲軸位置傳感器設置有觸發信號盤，所述活塞位於所述上止點的狀態檢測是通過所述觸發信號盤的特徵齒進行檢測的。可選地，在如前所述的方法中，所述特徵齒與所述發動機活塞到達下止點時被檢測到的齒之間的轉角偏差大於20度。 可選地，在如前所述的方法中，所述發動機還設置有凸輪軸傳感器，其中，在所述凸輪軸傳感器正常工作吋，利用所述凸輪軸傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點；在所述凸輪軸傳感器故障吋，利用所述缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。可選地，在如前所述的方法中，所述發動機還設置有凸輪軸傳感器，其中，在所述缸壓傳感器正常工作吋，利用所述缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點；在所述缸壓傳感器故障吋，利用所述凸輪軸傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。由以上可以看出，根據本發明的判斷方法，在曲軸位置傳感器檢測到活塞位於上止點吋，利用缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。其優點在於，這使得可以取消凸輪軸傳感器的安裝，降低系統成本。從另一方面來看，如果不取消凸輪軸傳感器，也能夠實現在凸輪軸傳感器或缸壓傳感器二者之一失效的狀況下使用另ー傳感器進行上述判斷，仍然能夠對發動機進行穩定的控制，提高了系統的可靠性。
參照附圖，本發明的公開內容將更加顯然。應當了解，這些附圖僅僅用於說明的目的，而並非意在限制本發明的保護範圍。圖中圖1示意性地示出了根據本發明的發動機正時判斷方法的流程圖；以及圖2示意性地示出了根據本發明的發動機正時判斷中的缸壓信號與曲軸信號的關係圖。
具體實施方式下面參照附圖詳細地說明本發明的具體實施方式
。如下的說明僅是說明性、示例性的。另外，在此根據本發明的具體實施方式
進行了說明，但是應當了解，這些具體實施方式
的一些等同或類似的變型和改型也將落入在本發明的保護範圍內。
圖1示意性地示出了根據本發明的發動機正時判斷方法的流程圖。從圖中可以看出，該判斷方法在開始以後即執行步驟A，檢測發動機活塞的位置，如果所述位置為上止點則前進至步驟B，否則重新檢測發動機活塞位置。由於此時還不能確定該上止點是壓縮衝程的上止點還是排氣衝程的上止點，所以，在步驟B中，通過缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。其中，當缸壓傳感器檢測到的缸壓大於預定缸壓值吋， 判斷所述上止點為壓縮衝程上止點；以及當缸壓傳感器檢測到的缸壓小於預定缸壓值吋， 判斷所述上止點為排氣衝程上止點。在可選的實施方式中，所述預定缸壓值與節氣門開度正相關，節氣門開度越大，預定缸壓值越大，其優選範圍為3到10個大氣壓左右。可以了解，步驟A中的檢測可以是通過發動機的曲軸位置傳感器進行的。曲軸位置傳感器可以為公知的不同的類型的曲軸位置傳感器。例如，曲軸位置傳感器設置有觸發信號盤，活塞位於上止點的狀態檢測是通過觸發信號盤的特徵齒進行檢測的。在更優選的情況下，特徵齒與發動機活塞到達下止點時被檢測到的齒之間的轉角偏差大於20度，則可以保證判斷的正確性。毫無疑問，如果採用其它傳感器或裝置檢測曲軸位置並與本發明的本它特徵結合，其技術方案也將落入本發明的保護範圍內。發動機還可以設置有凸輪軸傳感器，這時，在凸輪軸傳感器正常工作吋，利用凸輪軸傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點；在凸輪軸傳感器故障吋，利用缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。或者相反地， 在缸壓傳感器正常工作吋，利用缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點；在缸壓傳感器故障吋，利用凸輪軸感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。圖2示意性地示出了根據本發明的發動機正時判斷中的缸壓信號與曲軸信號的關係圖。具體地，以60齒缺2齒的曲軸信號盤為例，圖2表示了發動機缸壓信號與曲軸信號在啟動過程中(發動機尚未點火)的對應關係。在一個發動機工作循環中會檢測到2次缺齒信號(圖中1、2位置)，在發動機控制軟體中，當檢測到缺齒信號吋，檢查缸壓傳感器的信號，如果缸壓信號大於設定的壓力限值，則判斷該位置為該氣缸壓縮衝程，如果缸壓信號小於設定的壓カ限值，則判斷該位置為該氣缸的排氣行程。因此就可以迅速判斷氣缸的エ 作順序，進行相應的噴油點火控制。本實施方式針對不同發動機曲軸信號盤設置，缸壓傳感器的不同氣缸安裝位置都可以適用。但優選保證特徵齒與活塞下止點的轉角偏差在20度以上，以保證該正時判斷方法的可靠性。針對缸壓傳感器安裝在不同氣缸上的情況，只需要更改正時判斷中相應的氣缸編號即可。對於發動機上同時安裝了凸輪軸傳感器和缸壓傳感器的情況，在發現凸輪軸傳感器故障吋，可以根據缸壓信號繼續進行正時判斷。當檢測到缺齒信號時，檢查缸壓信號，如果缸壓信號大於設定的壓力限值，則判斷該位置為壓縮行程，如果缸壓信號小於設定的壓力限值，則判斷該位置為該氣缸的排氣行程。由於發動機運行過程中的缸壓數值與啟動過程中的缸壓數值有較大差別，設定的壓力限值與啟動過程中採用的壓カ限值不同，需要事先在臺架上測試確定。從以上可以看出，本發明針對安裝有缸壓傳感器的發動機採用了缸壓傳感器與曲軸傳感器相結合的方法判斷發動機正吋，可以在啟動過程中迅速判斷正吋，從而進行點火和噴油控制，可以取消傳統的凸輪軸傳感器，降低系統成本。也可以針對仍帶有凸輪軸傳感器的系統，在凸輪軸傳感器出現故障吋，採用缸壓傳感器繼續實現正時判斷的功能，保證發動機的正常工作，提高系統的可靠性。 如上所述，根據附圖對本發明的優選實施方式進行了詳細的描述。所屬技術領域的技術人員可以了解，雖然在此限於篇幅的原因沒有完全對各個技術方案進行詳細的描述，但是已經掲示了本發明的各個技術方案的基本原理，從而這些技術方案實質上已由本說明書公開的具體實施方式
所函蓋。毫無疑問，這些技術方案及其等同方案也將落入由本發明的權利要求書所限定的保護範圍內。
權利要求
1.一種發動機正時判斷方法，所述方法包括如下步驟步驟A 檢測發動機活塞的位置，如果所述位置為上止點則前進至步驟B，否則重新檢測；步驟B 判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點， 其特徵是，所述步驟B中的判斷能夠通過缸壓傳感器進行，並且當所述缸壓傳感器檢測到的缸壓大於預定缸壓值吋，判斷所述上止點為壓縮衝程上止點；以及當所述缸壓傳感器檢測到的缸壓小於預定缸壓值吋，判斷所述上止點為排氣衝程上止點ο
2.如權利要求1所述的方法，其特徵是，所述預定缸壓值與發動機的節氣門開度成正比。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵是，所述預定缸壓值選自3到10個大氣壓之間。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵是，所述步驟A中的檢測是通過發動機的曲軸位置傳感器進行的。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵是，所述曲軸位置傳感器設置有觸發信號盤，所述活塞位於所述上止點的狀態檢測是通過所述觸發信號盤的特徵齒進行檢測的。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵是，所述特徵齒與所述發動機活塞到達下止點時被檢測到的齒之間的轉角偏差大於20度。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵是，所述發動機還設置有凸輪軸傳感器，其中，在所述凸輪軸傳感器正常工作吋，利用所述凸輪軸傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點；在所述凸輪軸傳感器故障吋，利用所述缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。
8.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵是，所述發動機還設置有凸輪軸傳感器，其中，在所述缸壓傳感器正常工作吋，利用所述缸壓傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點；在所述缸壓傳感器故障吋，利用所述凸輪軸傳感器判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點。
全文摘要
本發明涉及一種發動機正時判斷方法，所述方法包括檢測發動機活塞的位置是否為上止點的步驟和判斷所述上止點為壓縮衝程上止點還是排氣衝程上止點的步驟，其中，後一步驟中的判斷能夠通過缸壓傳感器進行。根據本發明的判斷方法，使得可以取消凸輪軸傳感器的安裝，降低系統成本；從另一方面來看，如果不取消凸輪軸傳感器，還能夠提高系統的可靠性。
文檔編號F02D43/00GK102562338SQ201010620370
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者孔毅, 沈義濤, 章健勇 申請人:上海汽車集團股份有限公司