CN103147864A - 一种发动机停机相位的控制方法和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机停机相位的控制方法，在发出停机信号后包括如下步骤：获取所述发动机的转速和对应的发动机相位，并根据所述转速和所述发动机相位获取所述发动机即将停机时的当前停机相位；判断所述当前停机相位与所述发动机的理想停机相位是否相同，若是，保持当前状态；若否，向所述发动机的当前油缸喷油，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。该方法在停机前向油缸中追加一次喷油，起到了主动干预停机相位的作用，减小了当前停机相位到理想停机相位的角度距离，保证发动机快速启动。本发明还公开一种发动机停机相位的控制系统，包括检测装置和控制器，具有相同效果。

Description

一种发动机停机相位的控制方法和控制系统

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机停机相位的控制方法和控制系统。

背景技术

发动机的相位指的是发动机的曲轴当前所处的角度，发动机在启动时，首先根据传感器输入的曲轴角度和凸轮轴角度确定当前发动机的相位，这个过程称为发动机同步，发动机同步后再向相应的缸顺序喷油，实现启动。

请参考图1，图1为现有技术中四缸发动机的相位图，下面图1所示的以四缸发动机为例，具体介绍发动机的启动过程：

如图1所示，该发动机的曲轴齿盘的齿数为60，其中2个为缺齿，凸轮轴齿盘的齿数为4，外加1个多齿，喷油顺序为1-3-4-2。

开始启动时，曲轴和凸轮轴开始转动，ECU(Electronic ControlUnit)开始检测到曲轴传感器信号，由于没有参考齿，ECU无法计数，即不能确定检测到的齿是几号齿，也无法获知当前曲轴的角度。直到检测到缺齿信号时，ECU开始计数，如果数完58个齿后再次检测到缺齿信号，那么该缺齿信号被确认，曲轴自同步成功。此时可以获得曲轴0°-360°间的角度，因为发动机一个喷油循环即喷完四个缸，凸轮轴转动一圈，曲轴转动两圈。所以仅靠曲轴信号不能确定当前曲轴是处于当前喷油循环的第一圈还是第二圈，必须再确定凸轮轴信号才能实现发动机同步。

假设曲轴刚刚完成自同步，那么如图1，此时曲轴可能处于0号齿或者60号齿处，再经过18个曲轴齿，ECU检测到一个凸轮齿信号，该凸轮齿对应的曲轴齿有可能是18号齿或78号齿，当再经过5个曲轴齿时，如果检测到凸轮齿信号那么可以确定是当前曲轴齿号为23，当前喷油的缸应为2缸；如果未检测到凸轮齿信号那么可以确定当前曲轴齿号为83号齿，当前喷油的缸应为3缸。自此，曲轴齿号和凸轮轴齿号全部确定，发动机同步成功，同时可以获得曲轴0°-720°间完整的信息。然后，再按照1-3-4-2的顺序向发动机的各油缸喷油，实现启动。

由上述启动过程可知，曲轴传感器越早检测到第一个缺齿，曲轴同步越早，则能越快喷油，发动机启动也越快。理想状态下，如果将缺齿前一齿对应的相位作为理想停机相位的话，发动机停机时的停机相位越接近理想停机相位，那么下次启动时越早遇到第一个缺齿，启动就越快。

目前，ECU收到停机请求，发出断油指令后，发动机速度逐渐减小直到停机，因此停机相位是随机产生的，多数情况下当前停机相位距离理想停机相位较远，导致发动机在下次启动时的启动时间较长、启动较慢。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，另辟蹊径设计一种发动机停机相位的控制方法，以减小当前停机相位到理想停机相位的角度距离，减小发动机的启动时间，加快发动机的启动。

发明内容

本发明的目的为提供一种发动机停机相位的控制方法和控制系统，能够减小当前停机相位与理想停机相位的角度距离，缩短发动机的启动时间，保证发动机快速启动。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机停机相位的控制方法，在发出停机信号后包括如下步骤：

11)获取所述发动机的转速和对应的发动机相位，并根据所述转速和所述发动机相位获取所述发动机即将停机时的当前停机相位；

12)判断所述当前停机相位与所述发动机的理想停机相位是否相同，若是，进行步骤13)；若否，进行步骤14)；

13)保持当前状态；

14)向所述发动机的当前油缸喷油，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

优选地，向所述当前油缸喷出将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位所需的油量，以便将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位。

优选地，根据所述当前停机相位和所述理想停机相位的角度距离计算向当前油缸喷油的油量。

优选地，根据在预设时间范围内所述转速的变化规律与所述发动机相位的变化规律获取所述当前停机相位。

优选地，通过位置传感器检测所述发动机相位，再根据所述发动机相位获取所述转速。

本发明提供一种发动机停机相位的控制方法，在发出停机信号后包括如下步骤：首先获取所述发动机的转速和对应的发动机相位，并根据所述转速和所述发动机相位获取所述发动机即将停机时的当前停机相位；然后判断所述当前停机相位与所述发动机的理想停机相位是否相同，若是，保持当前状态；若否，向所述发动机的当前油缸喷油，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

采用上述方法，通过在发出停机信号后根据发动机的当前状态、向油缸中追加一次喷油，起到了主动干预停机相位的作用，减小了当前停机相位到理想停机相位的角度距离，这使得发动机在下次启动时传感器能够提前遇到曲轴上的缺齿，减小发动机启动时间，保证发动机快速启动。

本发明还提供一种发动机停机相位的控制系统，包括：

检测装置，用于获取所述发动机的转速和对应的发动机相位；

控制器，用于接收检测部件的检测结果，根据所述检测结果获取所述发动机即将停机时的当前停机相位，判断所述当前停机相位与所述理想停机相位是否相同，并在不同时向所述发动机发出喷油信号，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

优选地，所述控制器发出的喷油信号中的油量为将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位所需的油量，以便将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位。

优选地，所述控制器为根据所述当前停机相位和所述理想停机相位的角度距离计算向当前油缸喷油的油量的控制器。

优选地，所述控制器为根据在预设时间范围内所述转速的变化规律与所述发动机相位的变化规律获取所述当前停机相位的控制器。

优选地，所述检测装置包括：

两个位置传感器，分别用于检测所述曲轴轮齿的齿号和所述凸轮轴轮齿的齿号。

由于上述发动机停机相位的控制方法具有如上技术效果，因此，与该控制方法对应设置的控制系统也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中四缸发动机的相位图；

图2为本发明所提供发动机停机相位的控制方法的一种具体实施方式的流程框图；

图3为本发明所提供发动机停机相位的控制系统的一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

检测装置1；控制器2；发动机100。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种发动机停机相位的控制方法和控制系统，通过向当前油缸追加一次喷油的方式，减小当前停机相位和理想停机相位的角度距离，以减小发动机的启动时间，保证发动机能够快速启动。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供发动机停机相位的控制方法的一种具体实施方式的流程框图。

在一种具体实施方式中，如图2所示，本发明提供的发动机停机相位的控制方法在发出停机信号后，包括如下步骤：

S11：获取所述发动机的转速和对应的发动机相位，并根据所述转速和所述发动机相位获取所述发动机即将停机时的当前停机相位；

具体操作时，可以通过第一位置传感器检测发动机曲轴的相位、检测过程中，每当遇到一个曲轴齿，第二角度传感器就发出一个脉冲信号，并通过对曲轴齿盘上轮齿的计数，获取对应的轮齿齿号，进而确定齿号对应的相位。相同地，可以通过第二位置传感器检测发动机凸轮轴的轮齿齿号，进而确定发动机相位。然后，再根据发动机相位计算得出发动机转速。可以想到，还可以采用其他方法检测发动机转速和发动机相位。

另外，关于当前停机相位的获取方法，即判缸的方法，可以通过预设时间范围内转速的变化规律与发动机相位的变化规律获取当前停机相位。当然，获取当前停机相位还可以采用其他方法。

S12：判断所述当前停机相位与所述理想停机相位是否相同，若是，进行步骤S13；若否，进行步骤S14；

S13：保持当前状态；

S14：向所述发动机的当前油缸喷油，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

采用上述方法，通过步骤S12至步骤S14在发出停机信号后根据发动机的当前状态、向油缸中追加一次喷油，起到了主动干预停机相位的作用，减小了当前停机相位到理想停机相位的角度距离，这使得发动机在下次启动时传感器能够提前遇到曲轴上的缺齿，减小发动机启动时间，保证发动机快速启动。

更具体的方案中，上述控制方法中，向所述当前油缸喷油的油量可以为将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位所需的油量。这样，能够将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位，保证发动机每次停机时都能够正好停在理想缸号，下次启动时，发动机能够在最短时间内达到发动机同步，保证发动机以最快速度启动。

上述控制方法中，步骤S14中向油缸喷油的油量可以具体根据当前停机相位和理想停机相位的角度距离计算得出，角度距离越大，所需要的油量也越大。当然，该油量还可以通过经验值获取。

当然，本文提供的停机相位控制方法并不仅限于将当前停机相位调整为理想停机相位，凡是能够减小当前停机相位与理想停机相位的角度距离的控制方法均属于本发明的保护范围内。

此外，上述控制方法适用于多缸发动机，由于多缸发动机在发动机同步过程中需要完成对所有曲轴齿的计数，因此启动时间较单缸发动机来说较长，因此该控制方法对于多缸发动机来说效果更加明显。当然，该控制方法也同样适用于单缸发动机。

此外，本发明还提供一种发动机停机相位的控制系统，该控制系统包括检测装置1和控制器2：

检测装置1用于获取所述发动机100的转速和对应的发动机相位。控制器2与检测装置1连接，用于接收检测部件的检测结果，并根据所述检测结果计算所述发动机100即将停机时的当前停机相位；并且判断所述当前停机相位与所述理想停机相位是否相同，在不同时向所述发动机100的当前油缸发出喷油信号，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

具体的方案中，控制器2发出的喷油信号中的油量为将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位所需的油量，以便将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位。

此外，上述控制器2可以为根据所述当前停机相位和所述理想停机相位的角度距离计算向当前油缸喷油的油量的控制器。

另外，上述控制器2可以为根据在预设时间范围内转速的变化规律与发动机相位的变化规律获取所述当前停机相位的控制器。

上述检测装置1包括两个位置传感器，分别用于检测所述曲轴轮齿的齿号和所述凸轮轴轮齿的齿号。

由于上述发动机停机相位的控制方法具有如上技术效果，因此，与该控制方法对应设置的控制系统也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种发动机停机相位的控制方法和控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机停机相位的控制方法，其特征在于，在发出停机信号后包括如下步骤：

11)获取所述发动机的转速和发动机相位，并根据所述转速和所述发动机相位获取所述发动机即将停机时的当前停机相位；

12)判断所述当前停机相位与所述发动机的理想停机相位是否相同，若是，进行步骤13)；若否，进行步骤14)；

13)保持当前状态；

14)向所述发动机的当前油缸喷油，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

2.根据权利要求1所述的发动机停机相位的控制方法，其特征在于，向所述当前油缸喷出将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位所需的油量，以便将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位。

3.根据权利要求2所述的发动机停机相位的控制方法，其特征在于，根据所述当前停机相位和所述理想停机相位的角度距离计算向当前油缸喷油的油量。

4.根据权利要求1-3任一项所述的发动机停机相位的控制方法，其特征在于，根据在预设时间范围内所述转速的变化规律与所述发动机相位的变化规律获取所述当前停机相位。

5.根据权利要求1-3任一项所述的发动机停机相位的控制方法，其特征在于，通过位置传感器检测所述发动机相位，再根据所述发动机相位获取所述转速。

6.一种发动机停机相位的控制系统，其特征在于，包括：

检测装置(1)，用于获取所述发动机(100)的转速和对应的发动机相位；

控制器(2)，用于接收检测部件的检测结果，根据所述检测结果获取所述发动机(100)即将停机时的当前停机相位，判断所述当前停机相位与所述理想停机相位是否相同，并在不同时向所述发动机(100)发出喷油信号，以减小所述当前停机相位与所述理想停机相位的角度距离。

7.根据权利要求6所述的发动机停机相位的控制系统，其特征在于，所述控制器(2)发出的喷油信号中的油量为将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位所需的油量，以便将所述当前停机相位调整为所述理想停机相位。

8.根据权利要求7所述的发动机停机相位的控制系统，其特征在于，所述控制器(2)为根据所述当前停机相位和所述理想停机相位的角度距离计算向当前油缸喷油的油量的控制器。

9.根据权利要求6-8任一项所述的发动机停机相位的控制系统，其特征在于，所述控制器(2)为根据在预设时间范围内所述转速的变化规律与所述发动机相位的变化规律获取所述当前停机相位的控制器(2)。

10.根据权利要求6-8任一项所述的发动机停机相位的控制系统，其特征在于，所述检测装置(1)包括：

两个位置传感器，分别用于检测所述曲轴轮齿的齿号和所述凸轮轴轮齿的齿号。

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