CN103216349A - 柴油机电喷控制同步信号采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明的柴油机电喷控制同步信号采集方法，设置曲轴齿盘总齿数N及以齿数表示的凸轮同步信号检测窗口长度M，当检测到凸轮同步信号时，确认曲轴齿盘“0”号齿位置，并计数曲轴齿盘齿号n，在曲轴齿盘齿号2N-M/2＜n＜2N+M/2期间内检测凸轮同步信号：如果没有检测到凸轮同步信号，则忽略前次检测到的信号；否则，确认曲轴齿盘“0”号齿位置，并喷油，如此循环往复。在现有硬件滤波网络技术基础上，可达到较为理想的信噪分离效果，对于偶然的误检测噪声造成的影响可以自行恢复，不会造成系统开环和持续震荡。

Description

柴油机电喷控制同步信号采集方法

技术领域

本发明涉及一种柴油机电喷控制同步信号采集方法，属于柴油机技术领域。

背景技术

柴油机的电喷控制中同步信号的采集和确认是极为关键的。一般电喷控制中都以柴油机的凸轮轴信号作为同步信号，以此作为柴油机转动的零角度参考和各汽缸发火顺序的参考。四冲程柴油机，曲轴每转两周凸轮轴才转一周，凸轮每转一周只有一个凸起齿可以被采集用做同步信号。现有的主流柴油机一般采用磁电转换技术检测曲轴和凸轮的转动。即在柴油机曲轴端部安装有具有若干个齿的齿盘，齿盘侧面安装感应式转速传感器。齿盘随曲轴转动，在传感器处感应出正弦波形信号。凸轮轴转动的检测与曲轴转动的检测同理，只是凸轮的齿盘只有一个凸齿。传感器感应出的信号强度与齿盘凸齿的扫描速度有关：在齿盘齿数相同情况下齿盘旋转越快感应信号强度越大；在同样转速情况下齿盘上的齿数越多感应出的信号强度越大。由于凸轮的齿盘只有一个凸齿，而且凸轮转速仅为曲轴转速的1/2，所以凸轮信号的感应强度往往较低。特别是在中低速大功率柴油机上，凸轮轴转速最低可达30-40rpm，也就是说电喷采集的同步信号频率最低时只有0.5Hz左右。此时凸轮同步信号感应强度非常低，甚至低于干扰噪声的强度。如何排除减少噪声干扰，正确的识别凸轮信号就成为电喷控制领域一个重要课题。

目前中低速柴油机电喷控制系统一般是在硬件上采用低通或带通阻容滤波网络来对凸轮信号进行信噪分离。但是由于凸轮同步信号感应的强度和频率很低，与噪声高度接近和重叠，噪声干扰极易混进甚至覆盖真正的信号，因而对滤波网络的阻容参数要求非常苛刻，甚至元件本身的参数误差以及焊接工艺的微小差别都会严重影响滤波效果。特别是在批量生产的情况下，更因无法保证良好的互换性，而影响生产效率。而且，因为凸轮同步信号的感应强度很低，滤波网络的门槛电平必须也很低，因此轻松超过这一门槛的噪声是大量的，总是有波长较长的微小强度偶然噪声信号可以通过滤波网络被误检，而使系统震荡无法再次恢复正常检测。

发明内容

本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种柴油机电喷控制同步信号采集方法，在现有硬件滤波网络技术基础上，达到较为理想的信噪分离效果，对于偶然的误检测噪声造成的影响可以自行恢复，不会造成系统开环和持续震荡。

本发明的目的是这样实现的：一种柴油机电喷控制同步信号采集方法，其特征在于采取下列步骤：

A．设置曲轴齿盘总齿数N及以齿数表示的凸轮同步信号检测窗口长度M，且2≤M＜N；

B．检测柴油机转速；

C．当柴油机转速达到发火转速时，检测凸轮同步信号；

D．检测到凸轮同步信号时，确认曲轴齿盘“0”号齿位置，

E．计数曲轴齿盘齿号n；

F．在曲轴齿盘齿号2N-M/2≤n≤2N+M/2期间内检测凸轮同步信号：如果没有检测到凸轮同步信号，返回步骤C；否则，进入下一步骤；

G．确认曲轴齿盘“0”号齿位置及柴油机喷油基准，并喷油；

H．返回步骤E。

为了更好实现本发明的目的，曲轴齿盘总齿数30＜N。

为了更好实现本发明的目的，以齿数表示的凸轮同步信号检测窗口长度2≤M＜3。

本发明的技术方案与硬件滤波方法互补完善凸轮同步信号的滤波需求，具备通用性，可以在硬件网络更改不大甚至不更改的情况下进行互换系统作业。

附图说明

图1为本发明实施例的柴油机电喷控制同步信号采集程序流程框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参看图1,本发明实施例的柴油机电喷控制同步信号采集程序从框1.0开始，进入框1.1，设置柴油机曲轴齿盘总齿数N（为保证信号感应强度，30＜N）及以齿数表示的凸轮同步信号检测窗口长度M(2≤M＜3)。进入框1.2，检测柴油机转速：如果还未达到发火转速，原地返回；否则进入框1.3检测凸轮同步信号:如果未检测到凸轮同步信号,原地返回；否则进入框1.4，确认曲轴齿盘“0”齿号位置。进入框1.5，计数曲轴齿盘齿号。进入框1.6，在曲轴齿盘齿号2N-M/2≤n≤2N+M/2期间内检测凸轮同步信号：如果未检测到凸轮同步信号，返回框1.3；否则进入框1.7，确认曲轴齿盘“0”齿号位置，确认柴油机喷油基准并喷油。返回框1.5。

考虑到四冲程柴油机的机械原理，柴油机曲轴每旋转两周凸轮才旋转一周，也就是说只有曲轴齿盘上的齿计数达到2倍齿盘总齿数时凸轮得同步齿信号才会到来。但是正常情况下，由于柴油机运转发生震动和转速波动，所以凸轮同步信号可能不会在正好2倍曲轴齿盘总齿数计数时刻到来，而是会落在在这个时刻点附近的小区间之内。以此窗口期内检测到的凸轮同步信号来作为柴油机的运行零位校准和喷油基准，才是正确和需要的。所以如果曲轴齿号计数不在同步信号检测窗口期，采集到“凸轮同步信号”就可以认定是干扰造成的，可以忽略掉，这样就规避了绝大多数误干扰引起的错误采集。但是理论上仍然可能会有极为巧合的干扰检测落入窗口期之内，这种误检测发生的概率已经是正常采样的1/2N（N为柴油机曲轴齿盘总齿数）。即使发生了这种误检测，由于这种干扰噪声是偶然性的不是持续的，不会被连续检测到，而且由于落在同步信号检测窗口期，不会对柴油机零位校准和喷油参考造成大角度影响，柴油机不会发生严重震荡。所以可以在下一个周期内，同样在窗口内再次检测到真正的凸轮同步信号而自行恢复到正常时序状态。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种柴油机电喷控制同步信号采集方法，其特征在于采取下列步骤：

A．设置曲轴齿盘总齿数N及以齿数表示的凸轮同步信号检测窗口长度M，且M＜N；

B．检测柴油机转速；

C．当柴油机转速达到发火转速时，检测凸轮同步信号；

D．检测到凸轮同步信号时，确认曲轴齿盘“0”号齿位置，

E．计数曲轴齿盘齿号n；

F．在曲轴齿盘齿号2N-M/2≤n≤2N+M/2期间内检测凸轮同步信号：如果没有检测到凸轮同步信号，返回步骤C；否则，进入下一步骤；

G．确认曲轴齿盘“0”号齿位置及柴油机喷油基准，并喷油；

H．返回步骤E。

2.根据权利要求1所述的柴油机电喷控制同步信号采集方法，其特征在于所述曲轴齿盘总齿数30＜N。

3.根据权利要求1所述的柴油机电喷控制同步信号采集方法，其特征在于所述以齿数表示的凸轮同步信号检测窗口长度2≤M＜3。

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