CN101469619A - 凸轮轴与曲轴位置相关性模拟方法及系统 - Google Patents

凸轮轴与曲轴位置相关性模拟方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及凸轮轴与曲轴位置相关性模拟方法及系统。提供一种为模拟存在不正确气门正时的内燃机而设计的系统。该模拟系统的目的是为了校准和/或验证专有的凸轮轴－曲轴相关性诊断算法。该模拟系统包括和曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器以及发动机控制模块进行通信的模拟模块。该模拟模块包括：选择出用来推移周期信号的推移值的第一选择器；和接收来自凸轮轴位置传感器的凸轮轴位置信号并基于曲轴位置信号以及推移值产生修正后的凸轮轴位置信号的修正模块。

Description

凸轮轴与曲轴位置相关性模拟方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及用于内燃机的诊断系统。
背景技术
[0002]本章节中的陈述仅仅提供和本发明相关的背景资料，且可能并不构成现有技术。
[0003]内燃机可以包括一个或多个用来调节进气门和/或排气门正时的进气凸轮轴和/或排气凸轮轴。凸轮轴位置传感器产生指示凸轮轴位置的凸轮轴位置信号。控制模块监测该凸轮轴位置信号来确定发动机位置。该控制模块执行诊断以确保发动机位置是可靠的。
[0004]在进行诊断的过程中，技术人员拆卸发动机并重新安装凸轮轴以使得凸轮轴相对于曲轴提前或滞后。然后，诊断经过测试来验证正确的操作。例如，诊断应该可以诊断出凸轮轴和曲轴的转动是否是完全同步的。这种拆卸以及重新装配发动机的方法费时费财。
发明内容
[0005]因此，这里提供了一种用于内燃机的诊断系统。该诊断系统包括和凸轮轴位置传感器以及发动机控制模块通信的诊断模块。该诊断模块包括：第一选择器，其选择用来推移周期信号的推移值；和修正模块，其接收来自凸轮轴位置传感器的凸轮轴位置信号并基于凸轮轴位置信号以及推移值产生修正过的凸轮轴位置信号。
[0006]通过本文的描述，本发明进一步的应用领域也将变得显而易见。应当理解该描述以及文中的具体举例只是为了用于说明而不是用于限制本发明的范围。
附图说明
[0007]这里列举的附图只是为了举例说明而决不是限制本发明的范围。
[0008]图1是根据本发明的不同方面的发动机系统的功能框图。
[0009]图2是图1中发动机系统的功能框图，包括了根据本发明的不同方面的相关性模拟模块。
[0010]图3是说明根据本发明不同方面的图2中相关性模拟模块的功能框图。
[0011]图4是根据本发明的不同方面由相关性模拟模块产生的修正后的凸轮轴位置信号的图例。
具体实施方式
[0012]接下来的描述实质上仅仅是示例性的而并不是要限制本发明及其应用或使用。需要理解的是，在所有附图中，相应的附图标记标明同样的或相应的零部件和特征。正如这里所使用的，术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)，电子电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享，专用，或组)和存储器，组合逻辑电路，和/或其他能提供所描述功能的合适部件。
[0013]现在参照图1，发动机系统10包括燃烧空气与燃料混合物以产生驱动扭矩的发动机12。空气通过节气门16被吸入到进气歧管14中。节气门16调节进入到进气歧管14中的空气流量。进气歧管14内的空气被分配到汽缸18。尽管这里只图示出四个汽缸18，但是可以想到发动机12可具有多个汽缸18，包括但并不局限于2，3，5，6，8，10，12和16个汽缸。
[0014]燃料喷射器(未示出)喷射出燃料，当空气通过进气口被吸入汽缸18中时燃料与空气混合在一起。进气门22选择性地打开与关闭，使得空气/燃料混合物进入汽缸18。进气门位置由进气凸轮轴24来调节。活塞(未示出)在汽缸18内压缩空气/燃料混合物。火花塞26引起空气/燃料混合物的燃烧，从而在汽缸18内驱动活塞。活塞驱动曲轴(未示出)来产生驱动扭矩。当排气门30处于打开位置时，汽缸18内的燃烧废气通过排气歧管28排出。排气门位置由排气凸轮轴32调节。排出的废气流入排气系统(未示出)中。尽管这里只图示了单个进气门和排气门22，30，但是可以理解发动机12对于每个汽缸18可包括多个进气门和排气门22，30。
[0015]发动机系统10可以包括进气凸轮相位器34和/或排气凸轮相位器36，所述相位器各自调节进气凸轮轴和排气凸轮轴24，32的转动正时。更具体的说，各个进气凸轮轴和排气凸轮轴24，32的正时或者相位角可以相对于彼此或者相对于汽缸18内的活塞位置或曲轴位置滞后或提前。这样，进气门和排气门22，30的位置可以相对于彼此或者相对于汽缸18内的活塞位置来调节。通过调节进气门22和排气门30的位置，从而调节进入到汽缸18内的空气/燃料混合物的量以及因此调节发动机扭矩。基于期望的扭矩，控制模块40控制进气凸轮相位器34和排气凸轮相位器36的相位角。
[0016]现在参照图2，这里给出了发动机系统10的侧视图。排气凸轮轴32(图1)和进气凸轮轴24(图1)通过链轮52A、52B和52C以及正时链54连接到曲轴(未示出)。发动机系统10输出指示曲轴位置的曲轴信号59。曲轴信号59通过和曲轴相连的轮56的旋转而产生。轮56可以有多个轮齿。曲轴位置传感器58检测这些轮齿并产生周期形式的曲轴信号59。控制模块40将曲轴信号59解码为轮56的特定齿数。曲轴位置由解码后的轮56的齿数来决定。
[0017]相似地，凸轮轴位置传感器60检测和排气凸轮轴32(图1)相连的轮62的轮齿并产生凸轮轴信号63a。凸轮轴位置由凸轮轴信号63a来决定。可以理解，轮(未示出)和凸轮轴位置传感器(未示出)可以附加地或者替代性地和进气凸轮轴24(图1)相连。根据凸轮轴位置和曲轴位置，控制模块40可以确定整体的发动机位置。此外，控制模块40可以诊断排气凸轮轴32和曲轴的操作。
[0018]为了验证控制模块40执行的诊断的正确操作和/或为了允许进行校准，可以在凸轮轴位置传感器60、曲轴传感器58和控制模块40之间放置相关性模拟模块64。相关性模拟模块64允许对凸轮轴位置信号63a进行实时修正。该修正的大小是可选择的。
[0019]在图3所示并继续参照图2的一个示例性实施例中，相关性模拟模块包括一个或多个选择器，比如允许操作者可选择地改变凸轮轴信号63a的开关(例如旋转开关)。在不同的其他实施例中，选择器可以由其他选择装置来实现，比如使用跳线或者电位计。
[0020]在不同的实施例中，第一选择器70选择出哪个凸轮轴信号63a要被修正(对于有多于1个凸轮轴传感器60的发动机系统10)。第二选择器72选出凸轮轴信号63a要被推移的齿数或者脉冲值。第三选择器74选择出凸轮轴信号63a要被提前还是滞后。
[0021]修正模块76接收作为输入的曲轴信号59、指示要被修正的凸轮轴信号63a的信号73、指示用来推移选出的凸轮轴信号63a的齿数的信号75和指示用来提前还是滞后选出的凸轮轴信号63a的信号77。修正模块76监测曲轴信号59以便得到曲轴的位置和轮56每一转的齿数。在不同实施例中，修正模块76保留相对每一转所选出的凸轮轴信号63a的波形的存储记录。基于所选出的输入73，75和/或77以及所存储的波形，修正模块76产生修正后的凸轮轴信号63b。在不同实施例中，修正后的凸轮轴信号63b相对于曲轴信号59被滞后或被提前所选出的脉冲值或齿数。
[0022]例如，如图4中所示并进一步参照图2和图3，在80处示出了示例性曲轴信号59。在82处示出了示例性凸轮轴信号63a。在84，86处为修正过的凸轮轴信号。当“2个齿”和“滞后”为选出的输入时，修正模块76产生被滞后2个脉冲或2个齿的修正过的凸轮轴信号84，如在88处所示。当“2个齿”和“提前”为所选出的输入时，修正模块76产生被提前2个脉冲或2个齿的修正过的凸轮轴信号86，如在90处所示。修正过的凸轮轴信号63b和曲轴信号59被输出到控制模块40进行诊断。修正过的凸轮轴信号63a允许控制模块40在不需要改变发动机系统部件的情况下来诊断错误。
[0023]从前面的描述中，本领域技术人员可以了解到本发明的概括性教导可以用多种形式来实现。因此，尽管已经关于本发明的具体实例对本发明进行了介绍，但是本发明的真正范围不应该被局限于此，因为在研究附图、说明书以及所附权利要求后，对于本领域技术人员来说其他的改进会变得显而易见。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的诊断系统，包括：
与凸轮轴位置传感器以及发动机控制模块进行通信的诊断模块，所述诊断模块包括：
选择用来推移周期信号的推移值的第一选择器；和
修正模块，其接收来自所述凸轮轴位置传感器的凸轮轴位置信号以及基于该凸轮轴位置信号和所述推移值产生修正后的凸轮轴位置信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述修正模块接收曲轴位置信号并相对于该曲轴位置信号推移所述凸轮轴位置信号，从而产生所述修正后的凸轮轴位置信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述修正模块在内燃机运转期间产生所述修正后的凸轮轴位置信号。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括第二选择器，第二选择器选出指示提前和滞后中至少一个的推移方向，其中，所述修正模块基于所述推移方向产生所述修正后的凸轮轴位置信号。
5.根据权利要求1所述的系统，还包括第三选择器，第三选择器从多个凸轮轴位置信号中选择所述凸轮轴位置信号。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述修正模块通过保持凸轮轴位置轮每一转的凸轮轴位置信号的存储记录并且通过使已存储的凸轮轴位置信号推移所述推移值，从而产生所述修正后的凸轮轴位置信号。
7.一种发动机系统，包括：
产生凸轮轴位置信号的凸轮轴位置传感器；
产生曲轴位置信号的曲轴位置传感器；
修正模块，其接收凸轮轴位置信号和曲轴位置信号以及通过相对于所述曲轴位置信号推移所述凸轮轴位置信号来产生修正后的凸轮轴位置信号；和
控制模块，其接收所述修正后的凸轮轴位置信号并基于所述修正后的凸轮轴位置信号对内燃机进行诊断。
8.根据权利要求7所述的系统，还包括：
产生多个凸轮轴位置信号的多个凸轮轴位置传感器；和
从所述多个凸轮轴位置信号选择凸轮轴位置信号的第一选择器。
9.根据权利要求7所述的系统，还包括第二选择器，第二选择器选择指示用来推移所述凸轮轴位置信号的脉冲数的推移值，其中所述修正模块基于该推移值产生所述修正后的凸轮轴位置信号。
10.根据权利要求7所述的系统，还包括第三选择器，第三选择器选择出指示提前和滞后中的至少一个的推移方向，其中所述修正模块基于该推移方向产生所述修正后的凸轮轴位置信号。
11.一种用于内燃机的模拟系统，包括：
选择性地连接在多个凸轮轴位置传感器以及发动机控制模块之间的模拟模块，所述模拟模块包括：
第一选择器，第一选择器选择指示用来推移周期信号的脉冲数的推移值；
第二选择器，第二选择器选择指示提前和滞后中的至少一个的推移方向；
第三选择器，第三选择器从多个凸轮轴位置信号中选择出第一凸轮轴位置信号；和
修正模块，该修正模块接收来自所述多个凸轮轴位置传感器的第一凸轮轴位置传感器的第一凸轮轴位置信号以及基于曲轴位置信号、推移值和推移方向产生修正后的凸轮轴位置信号。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102346476A (zh) * 2011-05-24 2012-02-08 潍柴动力股份有限公司 动力总成电子控制开发平台及其信号模拟装置
CN102852642A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 标定发动机曲轴-凸轮轴关系和改进车辆跛行回家模式的系统和方法
CN106769073A (zh) * 2017-03-15 2017-05-31 西华大学 一种模拟发动机缸内单次燃烧的实验装置及其实验方法
CN111608804A (zh) * 2019-02-26 2020-09-01 纬湃汽车电子(长春)有限公司 发动机曲轴/凸轮轴同步信号的诊断测试方法和系统
CN112395733A (zh) * 2019-08-15 2021-02-23 大众汽车股份公司 用于修改检测到的凸轮轴位置的方法、控制器、内燃机和车辆
CN112534212A (zh) * 2018-07-13 2021-03-19 纬湃科技有限责任公司 曲轴传感器校准方法
CN113167183A (zh) * 2018-10-24 2021-07-23 纬湃科技有限责任公司 用于同步内燃发动机的方法
CN114270017A (zh) * 2019-08-22 2022-04-01 株式会社电装 气门正时调整装置
CN112395733B (zh) * 2019-08-15 2024-05-31 大众汽车股份公司 用于修改检测到的凸轮轴位置的方法、控制器、内燃机和车辆

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103216349B (zh) * 2013-04-26 2015-08-05 中国北车集团大连机车车辆有限公司 柴油机电喷控制同步信号采集方法
DE102013214303A1 (de) * 2013-07-22 2015-01-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Position einer Nockenwelle und einer Phase einer Verbrennungskraftmaschine
CN113252352B (zh) * 2021-06-08 2022-03-18 北京理工大学 一种小型内燃机曲轴系统模拟装置及其模拟方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548995A (en) * 1993-11-22 1996-08-27 Ford Motor Company Method and apparatus for detecting the angular position of a variable position camshaft
US5621644A (en) * 1995-02-08 1997-04-15 Chrysler Corporation Method for determining camshaft and crankshaft timing diagnostics
US6612162B2 (en) * 2000-11-29 2003-09-02 Delphi Technologies, Inc. Method of determining cam phase angle
US6609498B2 (en) * 2001-07-02 2003-08-26 General Motors Corporation Target wheel tooth detection
DE10344773B3 (de) * 2003-09-26 2005-05-25 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
DE10347516B3 (de) * 2003-10-13 2005-06-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phasenlage einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
CN101048576A (zh) * 2004-10-20 2007-10-03 爱信精机株式会社 具有辅助油泵的可变气门正时控制装置
JP2008025456A (ja) * 2006-07-21 2008-02-07 Hitachi Ltd 位相角検出装置及び該位相角検出装置を用いた内燃機関のバルブタイミング制御装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102346476A (zh) * 2011-05-24 2012-02-08 潍柴动力股份有限公司 动力总成电子控制开发平台及其信号模拟装置
CN102852642A (zh) * 2011-06-28 2013-01-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 标定发动机曲轴-凸轮轴关系和改进车辆跛行回家模式的系统和方法
US9163576B2 (en) 2011-06-28 2015-10-20 GM Global Technology Operations LLC System and method for calibrating engine crankshaft-camshaft correlation and for improved vehicle limp-home mode
CN106769073A (zh) * 2017-03-15 2017-05-31 西华大学 一种模拟发动机缸内单次燃烧的实验装置及其实验方法
CN106769073B (zh) * 2017-03-15 2023-04-07 西华大学 一种模拟发动机缸内单次燃烧的实验装置及其实验方法
CN112534212A (zh) * 2018-07-13 2021-03-19 纬湃科技有限责任公司 曲轴传感器校准方法
US11920961B2 (en) 2018-07-13 2024-03-05 Vitesco Technologies GmbH Method for calibrating a crankshaft sensor based on a camshaft sensor
CN113167183A (zh) * 2018-10-24 2021-07-23 纬湃科技有限责任公司 用于同步内燃发动机的方法
CN113167183B (zh) * 2018-10-24 2023-03-14 纬湃科技有限责任公司 同步机动车辆的内燃发动机的方法、车辆的计算机及机动车辆
US11668257B2 (en) 2018-10-24 2023-06-06 Vitesco Technologies GmbH Method for synchronising a combustion engine
CN111608804B (zh) * 2019-02-26 2021-07-16 纬湃汽车电子(长春)有限公司 发动机曲轴/凸轮轴同步信号的诊断测试方法和系统
CN111608804A (zh) * 2019-02-26 2020-09-01 纬湃汽车电子(长春)有限公司 发动机曲轴/凸轮轴同步信号的诊断测试方法和系统
CN112395733A (zh) * 2019-08-15 2021-02-23 大众汽车股份公司 用于修改检测到的凸轮轴位置的方法、控制器、内燃机和车辆
CN112395733B (zh) * 2019-08-15 2024-05-31 大众汽车股份公司 用于修改检测到的凸轮轴位置的方法、控制器、内燃机和车辆
CN114270017A (zh) * 2019-08-22 2022-04-01 株式会社电装 气门正时调整装置

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Publication number Publication date
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US20090165542A1 (en) 2009-07-02

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