CN101984235A - 基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 - Google Patents
基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101984235A CN101984235A CN2010102884526A CN201010288452A CN101984235A CN 101984235 A CN101984235 A CN 101984235A CN 2010102884526 A CN2010102884526 A CN 2010102884526A CN 201010288452 A CN201010288452 A CN 201010288452A CN 101984235 A CN101984235 A CN 101984235A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- camshaft
- engine
- state
- motor
- mode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,其特征在于控制模式按以下步骤实现:首先启动发动机,当凸轮处理模块发现的第一个增齿位置先于曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置,则发动机立刻进入单凸轮轴模式,控制发动机运转,当曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置先于凸轮轴处理模块发现的第一个增齿位置,则发动机立刻启动单曲轴模式,当系统完成了曲轴和凸轮轴的同步,即可直接进入、或从单曲轴模式、或单凸轮模式切换到同步模式;其次发动机正常运转,当凸轮轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单曲轴模式;当曲轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单凸轮轴模式。具备了发动机状态的快速无缝切换,跛行回家等功能,大大改善了车辆运转的安全性、稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,属于柴油机高压共轨电控喷油系统领域的正时控制技术。
背景技术
发动机正时控制系统由发动机相位管理、发动机同步、多次喷油控制、轨压控制、曲轴跛行回家、凸轮轴跛行回家等模块组成。
其中发动机相位关系的建立是燃油喷射的基础。其准确性、可靠性能够直接影响发动机的性能。正常工作时,发动机需要输入凸轮轴及曲轴两个信号。一旦任何一个信号失效或被严重干扰,发动机都将无法运转。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统。本发明解决了当曲轴或凸轮信号出现故障时发动机不能运转的难题,提高了系统的稳定性、鲁棒性,并大大缩短了发动机的启动时间,改善了车辆运转的安全性、稳定性和可靠性。
本发明的技术方案是这样实现的:基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,其特征在于控制模式按以下步骤实现:首先启动发动机时,当凸轮处理模块发现的第一个增齿位置先于曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置时,发动机立刻进入单凸轮轴模式,控制发动机运转,当曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置先于凸轮轴处理模块发现的第一个增齿位置时,发动机立刻启动单曲轴模式。当系统完成了曲轴和凸轮轴的同步,即可直接进入、或从单曲轴模式、或单凸轮模式切换到同步模式;其次发动机正常运转时,当凸轮轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单曲轴模式;当曲轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单凸轮轴模式。
所述的单曲轴模式是:当发动机启动时,首先捕获曲轴信号,当发现有效曲轴信号时,进入POLLING状态,此时由于凸轮轴故障,没有发现有效凸轮轴信号,系统进入WAIT_CAM状态,在设定的故障次数2次内,曲轴和凸轮轴信号无法完成正常同步,正时系统启动试喷功能。试喷完毕后,系统进入VERIFY_INC状态,检测试喷的结果,如果发动机试喷后产生的加速度大于设定的阈值,则表示试喷成功,系统进入SYN状态。否则,系统进入WAIT_CAM状态,启动下一次试喷。系统在SYN状态时,发动机相位管理系统建立发动机相位,计算当前缸号,进行发动机喷油控制,此时发动机在SYN状态下运转。
所述的单凸轮轴模式是:当发动机启动时,首先捕获曲轴信号,但此时由于曲轴信号故障,没有发现有效曲轴信号,系统首先发现有效凸轮信号,系统进入WAIT_CRANK 状态。当检测到凸轮增齿时,系统进入CAM_PHASE_CHECK状态,在发动机两个工作周期内,没有完成曲轴和凸轮轴信号的同步,此时系统进入START_BACKUP状态,根据凸轮轴信号建立发动机相位,计算发动机缸号,进行发动机喷油控制,此时发动机在BACKUP状态下运转。
本发明的积极效果是具备了发动机状态的快速无缝切换、跛行回家等功能,大大改善了车辆运转的安全性、稳定性和可靠性。
附图说明
图1本发明的工作模式转换状态框图。
图2本发明的发动机相位管理有限状态机工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1所示,发动机相位管理模块根据输入信号建立发动机相位,并通过状态机管理系统实现轨压控制和喷油控制,驱动发动机运转。当系统检测到曲轴或凸轮轴故障时,通过状态机的切换实现正常模式和故障模式的管理。基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,其特征在于控制模式按以下步骤实现:首先启动发动机,当凸轮处理模块发现的第一个增齿位置先于曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置,则发动机立刻进入单凸轮轴模式,控制发动机运转,当曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置先于凸轮轴处理模块发现的第一个增齿位置,则发动机立刻启动单曲轴模式。当系统完成了曲轴和凸轮轴的同步,即可直接进入、或从单曲轴模式、或单凸轮模式切换到同步模式;其次发动机正常运转时,当凸轮轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单曲轴模式;当曲轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单凸轮轴模式。
如图2所示,系统首先完成对曲轴和凸轮轴信号的诊断,主要包括以下几种故障:
曲轴信号超时:在设定的时间内,没有捕获到曲轴信号时,判定为曲轴超时故障,据此可以判定曲轴信号丢失。
曲轴信号少齿:当检测到曲轴缺齿位置,曲轴处理模块的齿计数器数值小于曲轴实际齿数时,判定为曲轴信号少齿故障。
曲轴信号多齿:当检测到曲轴缺齿位置,曲轴处理模块的齿计数器数值大于曲轴实际齿数时,判定为曲轴信号多齿故障。
曲轴信号缺齿位置丢失:曲轴处理模块始终没有检测到曲轴缺齿位置,此时判定为曲轴信号缺齿位置丢失。
凸轮信号超时:在设定的时间内,没有捕获到凸轮轴信号时,出现凸轮轴超时故障,据此可以判定凸轮轴信号丢失,如果曲轴信号和凸轮轴信号都出现超时故障,则可判定发动机停机。
凸轮信号少齿:当检测到凸轮轴增齿位置,凸轮轴处理模块的齿计数器数值小于凸轮轴实际齿数时,判定为凸轮轴信号少齿故障。
凸轮信号多齿:当检测到凸轮轴增齿位置,凸轮轴处理模块的齿计数器数值大于凸轮轴实际齿数时,判定为凸轮轴信号多齿故障。
凸轮信号增齿位置丢失:凸轮轴处理模块始终没有检测到凸轮轴信号增齿位置,此时判定为凸轮轴信号增齿位置丢失。
实施例1:当曲轴和凸轮轴信号都正常时,发动机启动过程:
当钥匙开关处于ON档,ECU上电,系统进入INIT初始状态,在设定的时间内,首先会出现曲轴超时故障,此时系统进入TIMEOUT状态。当钥匙开关处于START档,电机带动发动机转动,一般情况下首先捕获到曲轴信号,当发现有效曲轴信号时,进入POLLING状态;当凸轮捕获到有效信号时,进入VERIFY状态;当凸轮发现增齿时,验证曲轴和凸轮信号是否同步,如果不同步,则继续等待,否则,系统进入SYN同步状态,此时发动机相位管理系统建立发动机相位,计算当前缸号,进行发动机喷油控制,此时进入SYN状态。
实施例2:当曲轴信号正常,凸轮轴故障时,发动机启动过程:
当钥匙开关处于ON档,ECU上电,系统进入INIT初始状态。当在设定的时间内,首先会出现曲轴超时故障,此时系统进入TIMEOUT状态。当钥匙开关处于START档,电机带动发动机转动,一般情况下首先捕获到曲轴信号,当发现有效曲轴信号时,进入POLLING状态,此时由于凸轮轴故障,没有发现有效凸轮轴信号,系统进入WAIT_CAM状态,在设定的故障次数内,曲轴和凸轮轴信号无法完成正常同步,正时系统启动试喷功能,试喷完毕后,系统进入VERIFY_INC状态,检测试喷的结果,如果发动机试喷后产生的加速度大于设定的阈值,则表示试喷成功,系统进入SYN状态,否则,系统进入WAIT_CAM状态,启动下一次试喷。系统在SYN状态时,发动机相位管理系统建立发动机相位,计算当前缸号,进行发动机喷油控制,此时进入SYN状态。
实施例3:当凸轮轴信号正常,曲轴故障时,发动机启动过程:
当钥匙开关处于ON档,ECU上电,系统进入INIT初始状态。当在设定的时间内,首先会出现曲轴超时故障,此时系统进入TIMEOUT状态。当钥匙开关处于START档,电机带动发动机转动,一般情况下首先捕获到曲轴信号,但此时由于曲轴信号故障,没有发现有效曲轴信号,系统首先发现有效凸轮信号,系统进入WAIT_CRANK 状态,当检测到凸轮增齿时,系统进入CAM_PHASE_CHECK状态,在设定的时间内,没有完成曲轴和凸轮轴信号的同步,此时系统进入START_BACKUP状态,根据凸轮轴信号建立发动机相位,计算发动机缸号,进行发动机喷油控制,此时进入BACKUP状态。
实施例4:发动机处于SYN状态,此时出现凸轮轴故障,曲轴信号正常
当发动机正常运转,系统处于SYN状态时,如果发现凸轮轴故障,此时由于发动机已经完成了同步,根据曲轴建立了正确的发动机的相位,故凸轮故障不会影响到发动机的工作,故此时系统仍然保留在SYN状态。
实施例5:发动机处于SYN状态,此时出现曲轴故障,凸轮信号正常
当发动机正常运转,系统处于SYN状态时,如果发现曲轴故障,由于发动机的相位关系是根据曲轴信号建立的,故曲轴故障的发现,打乱了发动机正确相位关系,发动机不能再根据曲轴建立的相位关系工作,此时系统立刻切换到BACKUP模式,使用凸轮信号,建立发动机的凸轮相位关系,完成发动机的各种控制,保证发动机正常运转。
Claims (3)
1.基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,其特征在于控制模式按以下步骤实现:首先启动发动机,当凸轮处理模块发现的第一个增齿位置先于曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置,则发动机立刻进入单凸轮轴模式,控制发动机运转,当曲轴处理模块发现的第一个缺齿位置先于凸轮轴处理模块发现的第一个增齿位置,则发动机立刻启动单曲轴模式,当系统完成了曲轴和凸轮轴的同步,即可直接进入、或从单曲轴模式、或单凸轮模式切换到同步模式;其次发动机正常运转,当凸轮轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单曲轴模式;当曲轴信号出现干扰或故障时为故障模式,系统会无缝切换到单凸轮轴模式。
2.根据权利要求1所述的基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,其特征在于所述的单曲轴模式当发动机启动时,首先捕获曲轴信号,当发现有效曲轴信号时,进入POLLING状态,此时由于凸轮轴故障,没有发现有效凸轮轴信号,系统进入WAIT_CAM状态,在设定的故障次数2次内,曲轴和凸轮轴信号无法完成正常同步,正时系统启动试喷功能,试喷完毕后,系统进入VERIFY_INC状态,检测试喷的结果,如果发动机试喷后产生的加速度大于设定的阈值,则表示试喷成功,系统进入SYN状态,否则,系统进入WAIT_CAM状态,启动下一次试喷。系统在SYN状态时,发动机相位管理系统建立发动机相位,计算的当前缸号,进行发动机喷油控制,此时发动机在SYN状态下运转。
3. 根据权利要求1所述的基于状态机和时间处理单元(TPU)的柴油机正时控制系统,其特征在于所述的单凸轮轴模式,当发动机启动时,首先捕获曲轴信号,但此时由于曲轴信号故障,没有发现有效曲轴信号,系统首先发现有效凸轮信号,系统进入WAIT_CRANK 状态,当检测到凸轮增齿时,系统进入CAM_PHASE_CHECK状态,在发动机两个工作周期内,没有完成曲轴和凸轮轴信号的同步,此时系统进入START_BACKUP状态,根据凸轮轴信号建立发动机相位,计算发动机缸号,进行发动机喷油控制,此时发动机在BACKUP状态下运转。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010102884526A CN101984235A (zh) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | 基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010102884526A CN101984235A (zh) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | 基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101984235A true CN101984235A (zh) | 2011-03-09 |
Family
ID=43641405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010102884526A Pending CN101984235A (zh) | 2010-09-21 | 2010-09-21 | 基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101984235A (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103133169A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-05 | 联创汽车电子有限公司 | 发动机位置管理系统及控制方法 |
CN103485916A (zh) * | 2013-09-15 | 2014-01-01 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种柴油机快速启动的方法 |
CN105298644A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 基于状态机的曲轴信号流程式处理方法及装置 |
CN105508069A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-04-20 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 曲轴信号故障时利用凸轮轴信号实现车辆跛行的方法及其凸轮轴信号获取装置 |
CN108561235A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-21 | 清华大学 | 发动机运行控制方法及装置 |
CN110243608A (zh) * | 2019-06-30 | 2019-09-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 检测凸轮轴错装的方法及电控柴油发动机 |
CN112780426A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机启动方法、装置、车辆及存储介质 |
CN113050408A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种船舶柴油机冗余控制系统 |
CN113915013A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-11 | 马瑞利(中国)有限公司 | 一种特殊形状飞轮的发动机正时同步方法 |
CN113915012A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-11 | 马瑞利(中国)有限公司 | 一种双飞轮的发动机正时同步方法 |
CN114673596A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-28 | 一汽解放汽车有限公司 | 发动机曲轴和凸轮轴的故障跛行控制方法及装置 |
-
2010
- 2010-09-21 CN CN2010102884526A patent/CN101984235A/zh active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103133169A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-06-05 | 联创汽车电子有限公司 | 发动机位置管理系统及控制方法 |
CN103133169B (zh) * | 2011-11-21 | 2016-08-03 | 联创汽车电子有限公司 | 发动机位置管理系统及控制方法 |
CN103485916A (zh) * | 2013-09-15 | 2014-01-01 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种柴油机快速启动的方法 |
CN105298644A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-02-03 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 基于状态机的曲轴信号流程式处理方法及装置 |
CN105298644B (zh) * | 2015-11-30 | 2018-01-30 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 基于状态机的曲轴信号流程式处理方法及装置 |
CN105508069A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-04-20 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 曲轴信号故障时利用凸轮轴信号实现车辆跛行的方法及其凸轮轴信号获取装置 |
CN105508069B (zh) * | 2016-02-23 | 2019-03-12 | 无锡威孚高科技集团股份有限公司 | 曲轴信号故障时利用凸轮轴信号实现车辆跛行的方法及其凸轮轴信号获取装置 |
CN108561235A (zh) * | 2018-04-04 | 2018-09-21 | 清华大学 | 发动机运行控制方法及装置 |
CN110243608A (zh) * | 2019-06-30 | 2019-09-17 | 潍柴动力股份有限公司 | 检测凸轮轴错装的方法及电控柴油发动机 |
CN110243608B (zh) * | 2019-06-30 | 2021-10-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 检测凸轮轴错装的方法及电控柴油发动机 |
CN112780426A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机启动方法、装置、车辆及存储介质 |
CN113050408A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-29 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种船舶柴油机冗余控制系统 |
CN113915013A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-11 | 马瑞利(中国)有限公司 | 一种特殊形状飞轮的发动机正时同步方法 |
CN113915012A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-11 | 马瑞利(中国)有限公司 | 一种双飞轮的发动机正时同步方法 |
CN113915012B (zh) * | 2021-09-24 | 2024-04-23 | 马瑞利(中国)有限公司 | 一种双飞轮的发动机正时同步方法 |
CN113915013B (zh) * | 2021-09-24 | 2024-04-26 | 马瑞利(中国)有限公司 | 一种特殊形状飞轮的发动机正时同步方法 |
CN114673596A (zh) * | 2022-04-20 | 2022-06-28 | 一汽解放汽车有限公司 | 发动机曲轴和凸轮轴的故障跛行控制方法及装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101984235A (zh) | 基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 | |
CN101994590B (zh) | 基于状态机和时间处理单元的柴油机正时控制系统 | |
US5678521A (en) | System and methods for electronic control of an accumulator fuel system | |
EP1870586B1 (en) | Apparatus for detecting and identifying component failure in a fuel system | |
CN103133169B (zh) | 发动机位置管理系统及控制方法 | |
KR102038897B1 (ko) | 연소 안정 검출 방법 | |
EP0681100A2 (en) | System and methods for electronic control of an accumulator fuel system | |
US9689329B2 (en) | Method for failure detection of injectors in an internal combustion engine, control unit and system for carrying out a method | |
JP5136617B2 (ja) | 燃料噴射波形演算装置 | |
US7273039B2 (en) | Control apparatus for vehicular internal combustion engine | |
KR20170071918A (ko) | 엔진 동기화 장치 및 그 제어 방법 | |
US20010011206A1 (en) | Engine control unit operable with different clocks based on crank signal system operation | |
JP2003532020A (ja) | 内燃機関の燃料調量システムの監視方法および装置 | |
CN105298644A (zh) | 基于状态机的曲轴信号流程式处理方法及装置 | |
KR20170089007A (ko) | 내연 기관의 연료 고압 펌프를 제어하기 위한 방법 및 장치 | |
JP2001200747A (ja) | エンジン制御装置 | |
CN109751143B (zh) | 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法 | |
CA2419184C (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
JP3442388B2 (ja) | 内燃機関のアイドリングの際のシリンダ検知方法 | |
CN109973278B (zh) | 提高车辆的发动机启动性能的方法 | |
CN105179096A (zh) | 发动机管理系统及车辆 | |
CN112392613B (zh) | 一种气体发动机的启动方法及启动系统 | |
JP5742822B2 (ja) | エンジン制御装置 | |
JP6331968B2 (ja) | エンジン制御装置 | |
KR102586926B1 (ko) | 어드밴스 엔진 연소제어 방법 및 엔진 점화출력 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110309 |