一种双飞轮的发动机正时同步方法与流程

1.本发明涉及发动机正时同步技术领域，尤其涉及一种双飞轮的发动机正时同步方法。


背景技术：

2.发动机正时同步是柴油机引入电喷共轨系统后提出的一个非常重要的概念，区别于之前机械泵时代的供油正时，而正时错乱会造成很多问题，可能导致无法启动、异常熄火，发动机正时同步的准确性便显得十分重要。
3.目前的发动机正时同步方法只能根据普通的凸轮轴进行正时同步，对于特殊脉冲型凸轮轴信号则无法进行正时同步，且同步效率低下，影响了正时同步的准确性。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种双飞轮的发动机正时同步方法，在一发动机的曲轴上预先安装一曲轴位置传感器，所述曲轴分别连接一进气凸轮轴和一排气凸轮轴并分别安装有一进气凸轮轴位置传感器和一排气凸轮轴位置传感器，所述进气凸轮轴和所述排气凸轮轴组成双飞轮，预先配置针对所述双飞轮的所有特征组合的一特征组合集合，所述发动机连接一发动机控制器，具体包括以下步骤:
5.步骤s1，所述发动机控制器获取所述排气凸轮轴位置传感器采集得到的排气凸轮轴信号并在获取所述排气凸轮轴信号后获取所述曲轴位置传感器采集得到的曲轴信号和所述进气凸轮轴位置传感器采集得到的进气凸轮轴信号；
6.步骤s2，所述发动机控制器根据所述排气凸轮轴信号、所述曲轴信号和所述进气凸轮轴信号处理得到一信号组合并将所述信号组合与所述特征组合集合进行匹配，当所述信号组合匹配所述特征组合集合的其中一特征组合时即完成正时同步。
7.优选的，所述曲轴上设有36个曲轴齿，其中有四个缺齿，则所述发动机控制器根据所述曲轴信号处理得到的一曲轴齿数不大于36，并将所述缺齿作为零度点。
8.优选的，所述步骤s2中，所述发动机控制器将接收到所述排气凸轮轴信号时的排气凸轮轴上的一当前时刻位置作为起始点，并根据所述起始点处理得到所述信号组合。
9.优选的，所述排气凸轮轴上设有多个排气凸轮轴齿，则所述起始点为所述排气凸轮轴上其中任一排气凸轮轴齿的上升沿。
10.优选的，所述步骤s2中，所述发动机控制器根据所述曲轴信号处理得到从获取所述排气凸轮轴信号的时刻至完成正时同步的时刻，所述曲轴经历的曲轴齿数并包含于所述信号组合中。
11.优选的，所述排气凸轮轴上的各所述排气凸轮轴齿依次呈一个排气凸轮轴齿、一个排气凸轮轴齿、两个排气凸轮轴齿、两个排气凸轮轴齿的圆周排列，则所述步骤s2中，所述发动机控制器根据所述排气凸轮轴信号处理得到从获取所述排气凸轮轴信号的时刻至完成正时同步的时刻，所述曲轴经历的排气凸轮轴齿数并包含于所述信号组合中。
12.优选的，所述进气凸轮轴上设有多个进气凸轮轴齿，且各所述进气凸轮轴齿依次呈一个进气凸轮轴齿、一个进气凸轮轴齿、两个进气凸轮轴齿、两个进气凸轮轴齿的圆周排列，则所述步骤s2中，所述发动机控制器根据所述进气凸轮轴信号处理得到从获取所述排气凸轮轴信号的时刻至完成正时同步的时刻，所述曲轴经历的进气凸轮轴齿数并包含于所述信号组合中。
13.优选的，所述特征组合集合中的各所述特征组合均以所述起始点为起始并包括曲轴齿数、所述进气凸轮轴齿数和所述排气凸轮轴齿数，则所述特征组合集合包括：
14.第一特征组合，所述曲轴在所述起始点后依次经历一个排气凸轮轴齿的上升沿和一个进气凸轮轴齿的上升沿，且所述进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号；
15.第二特征组合，所述曲轴在所述起始点后的一个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，且所述进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号；
16.第三特征组合，所述曲轴在所述起始点后的五个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，且所述进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号；
17.第四特征组合，所述曲轴在所述起始点后的五个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，并在五个曲轴齿后经历一个进气凸轮轴齿的上升沿；
18.第五特征组合，所述曲轴在所述起始点后依次经历一个排气凸轮轴齿的上升沿和两个进气凸轮轴齿的上升沿；
19.第六特征组合，所述曲轴在所述起始点后的一个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，并在五个曲轴齿后经历一个进气凸轮轴齿的上升沿。
20.优选的，执行所述步骤s2之后还包括：
21.所述发动机控制器根据所述起始点、所述匹配成功的信号组合和一预设的角度关系得到所述完成正时同步的时刻所述曲轴相对于所述零度点的曲轴角度。
22.上述技术方案具有如下优点或有益效果：本方法基于进气凸轮轴和排气凸轮轴进行正时同步且在识别出任意一种特征组合时即可完成正时同步，提高正时同步速率和准确性。
附图说明
23.图1为本发明的较佳的实施例中，本方法的步骤流程图；
24.图2为本发明的较佳的实施例中，曲轴、进气凸轮轴和排气凸轮轴的示意图；
25.图3为本发明的较佳的实施例中，特征组合集合的示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
27.本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种双飞轮的发动机正时同步方法，如图1、2所示，在一发动机的曲轴1上预先安装一曲轴位置传感器，曲轴分别连接一进气凸轮轴2和一排气凸轮轴3并分别安装有一进气凸轮轴位置传感器和一排气凸轮轴位置传感器，进气凸轮轴2和排气凸轮轴3组成双飞轮，预先配置针对双飞轮
的所有特征组合的一特征组合集合，发动机连接一发动机控制器，具体包括以下步骤:
28.步骤s1，发动机控制器获取排气凸轮轴位置传感器采集得到的排气凸轮轴信号并在获取排气凸轮轴信号后获取曲轴位置传感器采集得到的曲轴信号和进气凸轮轴位置传感器采集得到的进气凸轮轴信号；
29.步骤s2，发动机控制器根据排气凸轮轴信号、曲轴信号和进气凸轮轴信号处理得到一信号组合并将信号组合与特征组合集合进行匹配，当信号组合匹配特征组合集合的其中一特征组合时即完成正时同步。
30.具体地，本实施例中，目前的发动机正时同步方法大多只适用于单缺齿飞轮以及普通凸轮轴齿形，对于多缺齿的凸轮轴信号或特殊脉冲性凸轮轴信号则无法使用，因此本方法针对于双凸轮轴的情况进行发动机的正时同步，双凸轮轴分别为进气凸轮轴2和排气凸轮轴3，因此，不仅仅要使用曲轴位置传感器，还需要应用进气凸轮轴位置传感器和排气凸轮轴位置传感器，在进气凸轮轴2上安装一个进气凸轮轴位置传感器以采集进气凸轮轴信号，在排气凸轮轴3上安装一个排气凸轮轴位置传感器以采集排气凸轮轴信号。
31.优选的，在进行正时同步之前，操作人员针对进气凸轮轴2和排气凸轮轴3的形状配置对应的特征组合集合，在持续进行此类进气凸轮轴2和排气凸轮轴3形状的发动机正时同步时无需再次输入特征组合集合，发动机控制器会根据该特征组合集合自动进行正时同步，当进气凸轮轴2和排气凸轮轴3的形状发生改变时，只需操作人员再次输入相对应的特征组合集合即可。
32.优选的，对于进气凸轮轴2和排气凸轮轴3的同步表现中，最差的同步表现为一圈内完成同步，大大提高了发动机正时同步的速率，尤其在双凸轮轴的情况下，正时同步表现优异。
33.本发明的较佳的实施例中，曲轴1上设有36个曲轴齿，其中有四个缺齿，则发动机控制器根据曲轴信号处理得到的一曲轴齿数不大于36，并将缺齿作为零度点。
34.具体地，本实施例中，采用的曲轴1为36-2-2型曲轴，上面设有36个曲轴齿，其中包含四个缺齿，每两个缺齿沿曲轴1的中线对称，且每一侧的两个缺齿分别设置于同一曲轴齿的两边，以此，每一侧的两个缺齿分别和三个曲轴齿形成一体。
35.本发明的较佳的实施例中，步骤s2中，发动机控制器将接收到排气凸轮轴信号时的排气凸轮轴3上的一当前时刻位置作为起始点，并根据起始点处理得到信号组合。
36.本发明的较佳的实施例中，排气凸轮轴3上设有多个排气凸轮轴齿，则起始点为排气凸轮轴上其中任一排气凸轮轴齿的上升沿。
37.具体地，本实施例中，每一个信号组合都由任意一个排气凸轮轴齿的上升沿作为起始，对每个信号组合的起始进行统一设定，以减少错误发生的概率并可更加直观地观察到正时同步完成时匹配成功的信号组合。
38.本发明的较佳的实施例中，步骤s2中，发动机控制器根据曲轴信号处理得到从获取排气凸轮轴信号的时刻至完成正时同步的时刻，曲轴1经历的曲轴齿数并包含于信号组合中。
39.本发明的较佳的实施例中，排气凸轮轴3上的各排气凸轮轴齿依次呈一个排气凸轮轴齿、一个排气凸轮轴齿、两个排气凸轮轴齿、两个排气凸轮轴齿的圆周排列，则步骤s2中，发动机控制器根据排气凸轮轴信号处理得到从获取排气凸轮轴信号的时刻至完成正时
同步的时刻，曲轴经历的排气凸轮轴齿数并包含于信号组合中。
40.本发明的较佳的实施例中，进气凸轮轴2上设有多个进气凸轮轴齿，且各进气凸轮轴齿依次呈一个进气凸轮轴齿、一个进气凸轮轴齿、两个进气凸轮轴齿、两个进气凸轮轴齿的圆周排列，则步骤s2中，发动机控制器根据进气凸轮轴信号处理得到从获取排气凸轮轴信号的时刻至完成正时同步的时刻，曲轴经历的进气凸轮轴齿数并包含于信号组合中。
41.本发明的较佳的实施例中，特征组合集合中的各特征组合均以起始点为起始并包括曲轴齿数、进气凸轮轴齿数和排气凸轮轴齿数，如图3所示，则特征组合集合包括：
42.第一特征组合，曲轴1在起始点后依次经历一个排气凸轮轴齿的上升沿和一个进气凸轮轴齿的上升沿，且进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号；
43.第二特征组合，曲轴1在起始点后的一个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，且进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号；
44.第三特征组合，曲轴1在起始点后的五个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，且进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号；
45.第四特征组合，曲轴1在起始点后的五个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，并在五个曲轴齿后经历一个进气凸轮轴齿的上升沿；
46.第五特征组合，曲轴1在起始点后依次经历一个排气凸轮轴齿的上升沿和两个进气凸轮轴齿的上升沿；
47.第六特征组合，曲轴1在起始点后的一个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，并在五个曲轴齿后经历一个进气凸轮轴齿的上升沿。
48.具体地，本实施例中，信号组合中曲轴1经历的曲轴齿数包括：
49.经历一个排气凸轮轴上升沿的时刻至经历一个进气凸轮轴上升沿的时刻，曲轴1所经历的曲轴齿数；和/或
50.经历一个进气凸轮轴上升沿的时刻至经历下一个进气凸轮轴上升沿的时刻，曲轴1所经历的曲轴齿数；和/或
51.经历一个进气凸轮轴上升沿的时刻至正时同步完成的时刻，曲轴1所经历的曲轴齿数。
52.本发明的较佳的实施例中，执行步骤s2之后还包括：
53.发动机控制器根据起始点、匹配成功的信号组合和一预设的角度关系得到完成正时同步的时刻曲轴1相对于零度点的曲轴角度。
54.具体地，本实施例中，当发动机控制器完成正时同步时，计算机端会接收到匹配成功的特征组合，由于特征组合集合中每个特征组合均不相同，因此，每个特征组合的求解都是唯一，即计算机端根据这唯一的特征组合可以得到曲轴1的起始点和结束点以及此时曲轴1的角度。
55.具体地，作为本方法的实施例一，在实际处理中，第四特征组合为曲轴1在起始点后的五个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，并在三个曲轴齿后经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，第六特征组合为曲轴1在起始点后的一个曲轴齿后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，并在三个曲轴齿后经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，在计算机端的逻辑当中，5个曲轴齿是一个阈值，用以判断有没有接收到信号，在实际运作中，为经历3个曲轴齿。
56.具体地，作为本方法的实施例二，第三特征组合为曲轴1在起始点后的五个曲轴齿
后，经历一个进气凸轮轴齿的上升沿，且进气凸轮轴齿的上升沿后的五个曲轴齿内无凸轮轴信号，当计算机端接收到匹配成功的特征组合为第三特征组合时，计算机端根据已有逻辑直接得到此时曲轴的角度为420度，而当匹配成功的特征组合为第四特征组合时，计算机端根据已有逻辑直接得到此时曲轴的角度为590度。
57.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。