本發(fā)明涉及動力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法。

背景技術(shù)：

隨著發(fā)動機技術(shù)發(fā)展，傳統(tǒng)化油器式供油系統(tǒng)由于排放及經(jīng)濟(jì)性差的問題逐漸退出歷史舞臺，取而代之的是電控噴射。而能夠同時對汽車噴射系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、電子點火系統(tǒng)等進(jìn)行電子控制的電控系統(tǒng)也就隨之誕生。發(fā)動機控制中最為重要的就是噴油和點火，何時噴油、點火？噴多少油、點火線圈通電多長時間？這些主要由發(fā)動機的轉(zhuǎn)速決定，也就是由曲軸信號盤產(chǎn)生的信號決定。因此現(xiàn)代電控發(fā)動機中，曲軸信號盤的識別，信號讀入與處理是電控的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的識別曲軸信號是現(xiàn)代電控發(fā)動機的重中之重

在現(xiàn)行主流的60齒缺2齒形式的曲軸信號齒盤以外，還存在著其他形式的發(fā)動機齒盤,例如某雪地摩托車上存在著一種特殊形式的疏密齒盤，如圖1所示。這種齒盤為24+2+1+1的疏密齒盤，該齒盤設(shè)計可以滿足發(fā)動機需要正反轉(zhuǎn)的功能需求，但如果仍采用現(xiàn)行的尋找缺齒位置，以缺齒后第一個齒開始編碼的這種正時同步方法，則無法完成信號同步，也就無法正確辨別齒盤，正確輸出正時信號。而現(xiàn)階段針對這種特殊齒盤的編碼方法和同步方法均未見報道。

由此可見，上述現(xiàn)有的曲軸信號齒盤的編碼和正時同步方法在使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。如何能創(chuàng)設(shè)一種新的用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法，實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法，使其適用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機精確實現(xiàn)噴油、點火的正時信號輸出與控制，從而克服現(xiàn)有的正時同步方法不適用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法，包括如下步驟：

(1)對所述發(fā)動機的疏密齒盤中每個齒進(jìn)行順時針或逆時針編碼，確定所述疏密齒盤正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時的齒編碼規(guī)律；

(2)通過曲軸信號傳感器采集旋轉(zhuǎn)過程中所述疏密齒盤的齒信號，并將采集信號處理為方波信號后輸入ecu，所述ecu對方波信號進(jìn)行邏輯分析后得出此時疏密齒盤的齒編碼規(guī)律，經(jīng)與步驟(1)確定的所述疏密齒盤正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)齒編碼規(guī)律對比，判斷出所述疏密齒盤的正反轉(zhuǎn)狀態(tài)；

(3)確定所述疏密齒盤正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的正時基準(zhǔn)齒，并采用倒拖法得出所述疏密齒盤正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時的上下止點位置，在步驟(2)判斷得出所述疏密齒盤屬于正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，再根據(jù)脈譜圖中查詢的提前角數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計算并輸出所述疏密齒盤的正時輸出信號。

作為本申請的一種改進(jìn)，所述步驟(1)中對疏密齒盤中每個齒進(jìn)行編碼的方法包括：根據(jù)所述疏密齒盤上各齒的疏密程度，將齒盤分為密齒區(qū)和疏齒區(qū)，再將各個密齒區(qū)和疏齒區(qū)中的齒按照順時針或逆時針從小到大分別進(jìn)行編號，使所述疏密齒盤上的每個齒的編碼均包括分區(qū)號和區(qū)內(nèi)齒號。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(2)中ecu對方波信號進(jìn)行邏輯分析的方法為：所述ecu記錄每一個齒下降沿進(jìn)入的時刻，并計算每一個齒下降沿進(jìn)入時刻t1與其上一個齒下降沿進(jìn)入時刻t2的時間差t1，以及上一個齒下降沿進(jìn)入時刻t2與其再上一個齒下降沿進(jìn)入時刻t3的時間差t2，將時間差t1與時間差t2作比，根據(jù)t1/t2的邏輯結(jié)果值判斷當(dāng)前齒位于密齒區(qū)內(nèi)、疏齒區(qū)內(nèi)還是疏密齒轉(zhuǎn)換區(qū)；

當(dāng)t1/t2大于1.5時，表明當(dāng)前齒從密齒區(qū)轉(zhuǎn)向疏齒區(qū)，此時更換分區(qū)號且區(qū)內(nèi)編號重新計數(shù)；

當(dāng)t1/t2小于0.8時，表明當(dāng)前齒從疏齒區(qū)轉(zhuǎn)向密齒區(qū)，此時更換分區(qū)號且區(qū)內(nèi)編號重新計數(shù)；

當(dāng)t1/t2小于1.5且大于0.8時，表明當(dāng)前齒位于疏齒區(qū)內(nèi)或密齒區(qū)內(nèi)，此時分區(qū)號不變，區(qū)內(nèi)編號累積計數(shù)；

即得出此時疏密齒盤的齒編碼規(guī)律。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述疏密齒盤為24+2+1+1齒盤。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述疏密齒盤包括兩個3連密齒區(qū)、一個5連密齒區(qū)、一個8連疏齒區(qū)和一個9連疏齒區(qū)。

進(jìn)一步改進(jìn)，將兩個3連密齒區(qū)按順時針旋轉(zhuǎn)后的第一個疏齒定為0號齒，將疏齒區(qū)兩個齒的齒號間隔定為2、密齒區(qū)間隔定為1，按順時針方向?qū)λ鍪杳荦X盤上的各個齒進(jìn)行編號，得到所述疏密齒盤0-46的齒盤總編號；以所述0號齒為所述疏密齒盤正轉(zhuǎn)時的正時基準(zhǔn)齒，采用倒拖法得出所述疏密齒盤正轉(zhuǎn)時的上下止點位置分別為6號齒和30號齒；

將兩個3連密齒區(qū)按逆時針旋轉(zhuǎn)后的第一個疏齒定為0’號齒，將疏齒區(qū)兩個齒的齒號間隔定為2、密齒區(qū)間隔定為1，按逆時針方向?qū)λ鍪杳荦X盤上的各個齒進(jìn)行編號，得到所述疏密齒盤0’-46’的齒盤總編號；以所述0’號齒為所述疏密齒盤反轉(zhuǎn)時的正時基準(zhǔn)齒，采用倒拖法得出所述疏密齒盤反轉(zhuǎn)時的上下止點位置分別為8’號齒和32’號齒。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(3)中準(zhǔn)確計算并輸出所述疏密齒盤的正時輸出信號的方法為：根據(jù)在脈譜圖中查出的發(fā)動機噴油或點火提前角的角度范圍，從所述疏密齒盤上止點往前找到一個大于所有提前角度的正時基準(zhǔn)齒，利用該正時基準(zhǔn)齒到該上止點的角度與提前角做差得到從所述正時基準(zhǔn)齒正向的控制時間，再找到最近的疏齒后精確按照角度進(jìn)行正時信號的精確輸出。

采用這樣的設(shè)計后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明通過對疏密齒盤中每個齒進(jìn)行順時針或逆時針編碼，且通過分區(qū)和編號相結(jié)合的方式編碼，確定疏密齒盤正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時的齒編碼規(guī)律，再結(jié)合曲軸信號傳感器的信號采集以及ecu的邏輯分析、對比和判斷，能夠快速判斷出疏密齒盤的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。還通過確定疏密齒盤正/反轉(zhuǎn)的正時基準(zhǔn)齒和上下止點位置，最后能夠精準(zhǔn)計算并輸出疏密齒盤的正時輸出信號。

本發(fā)明的該針對疏密齒盤編碼方法、正反轉(zhuǎn)判斷方法及正時同步方法，可適用于不同的疏密齒齒盤結(jié)構(gòu)，適用范圍廣，為相類似齒盤的同步正時設(shè)計提供思路。

附圖說明

上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的曲軸信號盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的曲軸信號盤的正轉(zhuǎn)時序圖。

圖3是本發(fā)明用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的曲軸信號盤的反轉(zhuǎn)時序圖。

圖4是本發(fā)明用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法原理圖。

圖5是本發(fā)明用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法的運轉(zhuǎn)、同步過程圖。

具體實施方式

參照附圖1所示，本實施例以正反轉(zhuǎn)二沖程發(fā)動機具備的特殊24+2+1+1的疏密齒盤為例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，不應(yīng)理解為是對本發(fā)明的任何限制。

本實施例用于正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時同步方法，包括如下步驟：

(一)對該正反轉(zhuǎn)二沖程發(fā)動機的疏密齒盤(24+2+1+1)中每個齒進(jìn)行順時針或逆時針編碼，確定該疏密齒盤正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)時的齒編碼規(guī)律，如附圖2和3所示。

具體的，該疏密齒盤包括兩個3連密齒區(qū)、一個5連密齒區(qū)、一個8連疏齒區(qū)和一個9連疏齒區(qū)。

具有編碼方法為：根據(jù)該疏密齒盤上各齒的疏密程度，將齒盤分為密齒區(qū)a和疏齒區(qū)b，再將各個密齒區(qū)和疏齒區(qū)中的齒按照順時針或逆時針從小到大分別進(jìn)行編號，即該疏密齒盤上的每個齒的編碼均包括分區(qū)號和區(qū)內(nèi)齒號，如a0、a1、a2、b0、b1、b2等。本實施例中將兩次3密齒后連8個疏齒定為發(fā)動機疏密齒盤的正轉(zhuǎn)，將兩次3密齒后連9個疏齒定為發(fā)動機疏密齒盤的反轉(zhuǎn)。

本實施例對該疏密齒盤上各齒還包括總編號的方式，如將兩個3連密齒區(qū)按順時針旋轉(zhuǎn)后的第一個疏齒定為0號齒，將疏齒區(qū)間隔定為2、密齒區(qū)間隔定為1，按順時針方向?qū)υ撌杳荦X盤上的各個齒進(jìn)行編號，得到該疏密齒盤0～46的齒盤總編號；將兩個3連密齒區(qū)按逆時針旋轉(zhuǎn)后的第一個疏齒定為0’號齒，將疏齒區(qū)間隔定為2、密齒區(qū)間隔定為1，按逆時針方向?qū)υ撌杳荦X盤上的各個齒進(jìn)行總編號，得到該疏密齒盤0’～46’的齒盤總編號。

(二)通過磁電/霍爾式曲軸信號傳感器采集旋轉(zhuǎn)過程中該疏密齒盤的齒信號，并將采集信號利用轉(zhuǎn)速處理電路處理為方波信號后輸入ecu，該ecu對方波信號進(jìn)行邏輯分析后得出此時疏密齒盤的齒編碼規(guī)律，經(jīng)與步驟(1)中該疏密齒盤正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)齒編碼規(guī)律的對比，判斷出該疏密齒盤的旋轉(zhuǎn)方向，屬于正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)狀態(tài)。如附圖4所示。

其中，參照附圖5所示，該ecu對方波信號進(jìn)行邏輯分析的方法為：該ecu記錄每一個齒下降沿進(jìn)入的時刻，并計算每一個齒下降沿進(jìn)入時刻t1與其上一個齒下降沿進(jìn)入時刻t2的時間差t1，以及上一個齒下降沿進(jìn)入時刻t2與其再上一個齒下降沿進(jìn)入時刻t3的時間差t2，將時間差t1與時間差t2作比，比值分為3類：2、1、0.5。較優(yōu)實施例為：采用0.8和1.5作為邊界界定，以t1/t2的邏輯結(jié)果值判斷當(dāng)前齒位于密齒區(qū)內(nèi)、疏齒區(qū)內(nèi)還是疏密齒轉(zhuǎn)換區(qū)，當(dāng)t1/t2大于1.5時，表明當(dāng)前齒從密齒區(qū)轉(zhuǎn)向疏齒區(qū)，此時更換分區(qū)號且區(qū)內(nèi)編號重新計數(shù)；當(dāng)t1/t2小于0.8時，表明當(dāng)前齒從疏齒區(qū)轉(zhuǎn)向密齒區(qū)，此時更換分區(qū)號且區(qū)內(nèi)編號重新計數(shù)；當(dāng)t1/t2小于1.5且大于0.8時，表明當(dāng)前齒位于疏齒區(qū)內(nèi)或密齒區(qū)內(nèi)，此時分區(qū)號不變，區(qū)內(nèi)編號累積計數(shù)，即得出此時疏密齒盤的齒編碼規(guī)律。

具體的正轉(zhuǎn)同步過程、編碼、輸出脈寬步驟如下：

1、如圖1的24+2+1+1齒盤，將其按照疏密齒所占角度比例2:1，疏齒齒號間隔為2，密齒齒號間隔為1，以2個連續(xù)3連密齒后第一個疏齒為0號齒，對齒盤進(jìn)行編號。結(jié)合每個齒在疏齒區(qū)密齒區(qū)區(qū)域內(nèi)的分布，對其再進(jìn)行齒區(qū)內(nèi)編號。

2、根據(jù)當(dāng)前齒讀入時間與前齒讀入時間差，與上一個時間差的比值，不斷更新ecu內(nèi)當(dāng)前齒齒號、齒區(qū)、區(qū)內(nèi)齒號等信息。

3、當(dāng)讀過2個連續(xù)3連密齒后第一個疏齒，找到0號齒后：

1)讀入連續(xù)疏齒，時間差的比值均為1，區(qū)號不變，區(qū)域內(nèi)齒號加一，由于在疏齒區(qū)，總齒號加2。直至讀入16號齒,當(dāng)前齒號為16，b8；

2)讀入密齒，時間差的比值為0.5，區(qū)號改變，區(qū)域內(nèi)齒號清零，由于在密齒區(qū)，總齒號加1,當(dāng)前齒號為17，a0；

3)讀入連續(xù)密齒，時間差的比值均為1，區(qū)號不變，區(qū)域內(nèi)齒號加一，由于在密齒區(qū)，總齒號加1，直至讀入20號齒,當(dāng)前齒號為20，a3；

4)讀入疏齒，時間差的比值為2，區(qū)號改變，區(qū)域內(nèi)齒號清零，由于在疏齒區(qū)，總齒號加2，當(dāng)前齒號為22，b0；

5)讀入連續(xù)疏齒，時間差的比值均為1，區(qū)號不變，區(qū)域內(nèi)齒號加一，由于在疏齒區(qū)，總齒號加2，直至讀入40號齒,當(dāng)前齒號為40，b9；

6)讀入密齒，時間差的比值為0.5，區(qū)號改變，區(qū)域內(nèi)齒號清零，由于在密齒區(qū)，總齒號加1，當(dāng)前齒號為41，a0；

7)讀入一個密齒，時間差的比值為1，區(qū)域內(nèi)齒號加一，由于在密齒區(qū)，總齒號加1，當(dāng)前齒號為42，a1；

8)讀入疏齒，時間差的比值為2，區(qū)號改變，區(qū)域內(nèi)齒號清零，由于在疏齒區(qū)，總齒號加2，當(dāng)前齒號為44，b0；

9)讀入密齒，時間差的比值為0.5，區(qū)號改變，區(qū)域內(nèi)齒號清零，由于在密齒區(qū)，總齒號加1，當(dāng)前齒號為45，a0；

10)讀入一個密齒，時間差的比值為1，區(qū)域內(nèi)齒號加一，由于在密齒區(qū)，總齒號加1，當(dāng)前齒號為46，a1；

11)讀入疏齒，時間差的比值為2，區(qū)號改變，區(qū)域內(nèi)齒號清零，由于在疏齒區(qū)，總齒號加2，當(dāng)前齒號為48，b0，由齒號清零邏輯，最終齒號為0，b0；

12)如上述1)至11)敘述進(jìn)行循環(huán)。

(三)分別確定該疏密齒盤正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的正時基準(zhǔn)齒，并采用倒拖法得出該疏密齒盤正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)時的上下止點位置，在步驟(二)判斷得出該疏密齒盤屬于正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，再根據(jù)脈譜圖中查詢的提前角數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計算并輸出該疏密齒盤的正時輸出信號。

具體的，將兩個3連密齒區(qū)按順時針旋轉(zhuǎn)后的第一個疏齒，即0號齒定為該疏密齒盤正轉(zhuǎn)時的正時基準(zhǔn)齒，采用倒拖法得出該疏密齒盤正轉(zhuǎn)時的上下止點位置分別為6號齒和30號齒；將兩個3連密齒區(qū)按逆時針旋轉(zhuǎn)后的第一個疏齒，即0’號齒定為該疏密齒盤反轉(zhuǎn)時的正時基準(zhǔn)齒，采用倒拖法得出該疏密齒盤反轉(zhuǎn)時的上下止點位置分別為8’號齒和32’號齒。

在確定上述疏密齒盤正/反轉(zhuǎn)的正時基準(zhǔn)齒和上下止點位置后，計算并輸出該疏密齒盤的正時輸出信號的方法為：根據(jù)在脈譜圖(map)中查出的發(fā)動機噴油或點火提前角的角度范圍，從該疏密齒盤上止點往前找到一個大于所有提前角度的正時基準(zhǔn)齒，利用該正時基準(zhǔn)齒到該上止點的角度與提前角做差得到從該正時基準(zhǔn)齒正向的控制時間，再找到最近的疏齒后精確按照角度進(jìn)行正時信號的精確輸出。

本發(fā)明創(chuàng)設(shè)了一種信號盤編碼方式，并在此基礎(chǔ)上對發(fā)動機的正/反轉(zhuǎn)做出判斷、找到信號盤正/反轉(zhuǎn)的正時同步基準(zhǔn)，并確定每缸壓縮上止點位置，再基于正時基準(zhǔn)齒、上止點位置和提前角的關(guān)系算法，能精確輸出該正反轉(zhuǎn)發(fā)動機的正時信號，可以準(zhǔn)確的實現(xiàn)發(fā)動機噴油、點火的正時信號的輸出與控制，進(jìn)而實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)發(fā)動機在各種工況下都能達(dá)到良好的工作狀態(tài)。

本發(fā)明涉及的疏密齒齒盤編號方法、正反轉(zhuǎn)判斷方法及正時同步方法均可用于安裝了該疏密齒齒盤的發(fā)動機上，且還可用于不同于本實施例中疏密齒盤結(jié)構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)疏密齒盤，適用范圍廣。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。