CN107420213A - 一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法 - Google Patents

一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107420213A
CN107420213A CN201710868361.1A CN201710868361A CN107420213A CN 107420213 A CN107420213 A CN 107420213A CN 201710868361 A CN201710868361 A CN 201710868361A CN 107420213 A CN107420213 A CN 107420213A
Authority
CN
China
Prior art keywords
camshaft
phase detector
voltage
cam
phase
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
Application number
CN201710868361.1A
Other languages
English (en)
Inventor
卞少春
郑君
刘刚
侯尊
唐艳荣
周佳
肖蕤
余凯璐
周昊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Diamond Aero Engine Co Ltd
Original Assignee
Wuhu Diamond Aero Engine Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Diamond Aero Engine Co Ltd filed Critical Wuhu Diamond Aero Engine Co Ltd
Priority to CN201710868361.1A priority Critical patent/CN107420213A/zh
Publication of CN107420213A publication Critical patent/CN107420213A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401—Controlling injection timing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/04—Sensors
    • F01L2820/041—Camshafts position or phase sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

本发明适用于发动机技术领域，提供了一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法，该装置包括：设有凹槽的缸盖及凸轮轴盖，凸轮轴盖设于缸盖凹槽的顶部，凸轮轴盖凹槽与缸盖凹槽配合形成凸轮轴孔，安装于凸轮轴孔内的凸轮组件，固定于所述凸轮轴盖上的相位传感器，相位传感器探头与远离凸轮轴的凸轮外侧面相对设置，且探头与凸轮外侧面间存在间隙，相位传感器基于凸轮外侧面与传感器间变化的距离值输出不同的电压值；电子控制单元基于相位传感器输出的最小电压值而输出喷油触发信号。通过相位传感器直接感知凸轮外侧面距相位传感器距离的变化，当距离达到最小值时，生成喷油触发信号，减少由于凸轮轴信号盘加工和安装的误差引入的相位偏差。

Description

一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法
技术领域
本发明属于发动机技术领域，提供了一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法。
背景技术
现代发动机为了实现降低燃油消耗和排放的要求，需要精确的测量凸轮轴的相位来控制燃油的喷射时刻、优化整个发动机的运行，目前内燃机测量凸轮轴相位的做法是，在凸轮轴上集成或者安装一个凸轮轴信号盘，信号盘和凸轮轴有对应的相位关系，通过测量信号盘上的位置关系来预判断凸轮轴的相位。
这种测量方式相当于间接测量凸轮轴信号盘的位置关系来判断凸轮轴的相位，但凸轮轴和凸轮轴信号盘之间存在加工和安装的误差，无形中增加了凸轮轴的相位误差，此外，凸轮轴信号盘和凸轮轴一起旋转，增加了整个运动系统的质量，增加了发动机的燃油消耗。
发明内容
本发明实施例提供一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法，旨在解决通过凸轮轴信号盘间接测定凸轮轴相位时，由于加工误差和安装误差而引入的凸轮轴相位误差、及将凸轮轴信号盘固定于凸轮轴增加运动系统质量，导致油燃耗增加的问题。
本发明是这样实现的，一种内燃机凸轮轴相位检测装置，该装置包括：
设有凹槽的缸盖，
设有凹槽的凸轮轴盖，所述凸轮轴盖设于所述缸盖凹槽的顶部，所述凸轮轴盖凹槽与所述缸盖凹槽配合形成凸轮轴孔，
凸轮组件，所述凸轮组件包括：凸轮轴及设于所述凸轮轴上的凸轮，所述凸轮组件通过所述凸轮轴安装于所述凸轮轴孔内，
相位传感器，所述相位传感器固定于所述凸轮轴盖上，所述相位传感器的探头与远离凸轮轴的凸轮外侧面相对设置，且所述相位传感器探头与所述凸轮外侧面间存在间隙，所述相位传感器基于凸轮外侧面与相位传感器探头间变化的距离值输出不同的电压值；
与所述相位传感器通讯连接的电子控制单元(简称ECU)，所述电子控制单元基于相位传感器输出的最小电压值而输出喷油触发信号。
进一步的，所述凸轮轴盖上设有通孔，所述相位传感器的探头贯穿所述通孔，并通过垂直于所述探头顶部设置的螺纹孔将所述相位传感器固定于所述凸轮轴盖上。
进一步的，所述凸轮轴盖通过螺栓固定于所述缸盖凹槽的顶部。
本发明还提供了一种基于内燃机凸轮轴相位检测装置的相位检测为方法，所述方法包括如下步骤：
S1、在凸轮转动过程中，相位传感器基于凸轮外侧面与相位传感器探头间变化的距离值输出不同的电压值，并将输出的电压值发送至电子控制单元；
S2、电子控制单元基于所述相位传感器输入的最小电压值输出喷油触发信号；
进一步的，所述步骤S2具体包括如下步骤：
S21、电子控制单元基于相位传感器输入的电压值判断该当前电压值是否为最小电压值；
S22、若判断结果为是，则输出喷油触发信号，若判断结果为否，电子控制单元不输出信号。
进一步的，最小电压值为凸轮外侧面与相位传感器探头间的最小距离值对应的相位传感器电压值；
或者是在初次使用时，电子控制单元获取相位传感器输出的各电压值中的最小值。
该凸轮轴相位检测装置的有益效果具体如下：
1.通过相位传感器直接感知凸轮外侧面距测距传感器距离的变化，当该距离达到最小值(即电压值最小)时，生成喷油触发信号，减少由于凸轮轴信号盘加工和安装的误差引入的相位偏差；
2.将相位测量装置由凸轮转移至凸轮轴盖上，以减轻凸轮的重量，减少了燃油耗损；
3.简化装配工艺，只需将相位传感器固定在凸轮轴盖上，且相位传感器的探头与远凸轮外侧面相对设置，相位传感器探头与凸轮间存在适当间隙，即可实现凸轮轴的相位检测，确定喷油时间，相位传感器的安装相对于凸轮轴信号盘较为简单，精度要求相对低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的凸轮轴相位检测装置的剖视图；
图2是本发明实施例提供的凸轮组件的立体图；
图3为本发明实施例提供的基于凸轮轴相位检测装置的相位检测方法的流程图；
1.缸盖、2.凸轮轴盖、3.凸轮轴组件、31.凸轮轴、32.凸轮、4.相位传感器、41.探头、42.螺纹孔、5、螺栓。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的凸轮轴相位检测装置的剖视图，图2为本发明实施例提供的凸轮轴组件的立体图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
该装置包括：
设有凹槽的缸盖1，
设有凹槽的凸轮轴盖2，凸轮轴盖2设于缸盖1凹槽的顶部，凸轮轴盖2凹槽与缸盖2凹槽配合形成凸轮轴孔，凸轮轴盖2是通过螺栓5固定于缸盖1凹槽顶部的；
凸轮组件3，凸轮组件3包括：凸轮轴31及设于凸轮轴上31的凸轮32，凸轮组件2通过凸轮轴31安装于凸轮轴孔内，
相位传感器4，相位传感器2固定于凸轮轴盖2上，相位传感器的探头41与远离凸轮轴31的凸轮32外侧面相对设置，且相位传感器探头41与凸轮32外侧面间存在间隙，相位传感器4基于凸轮32外侧面与相位传感器探头41间变化的距离值输出不同的电压值；
在本发明实施例中，凸轮轴盖2上设有通孔，相位传感器探头41贯穿该通孔，且通过垂直于探头顶部设置的螺纹孔42将相位传感器4固定于凸轮轴盖2上，随着凸轮轴31的转动，凸轮32外侧面与相位传感器探头41间的距离发生变化，因而相位传感器4输出不同的电压值，距离值越小，电压值越小，距离值越大，电压值越大；
与相位传感器4通讯连接的电子控制单元(图中未示出)，电子控制单元基于相位传感器4输出的最小电压值而输出喷油触发信号；
在本发明实施例中，相位传感器4在初次使用时，电子控制单元获取相位传感器4输出的各电压值中的最小值，确定最小电压值，此后，只要相位传感器4输的电压值为该最小电压值时，则电子控制单元直接输出喷油触发信号，以使内燃机开始喷油。
该凸轮轴相位检测装置的有益效果具体如下：
1.通过相位传感器4直接感知凸轮32外外侧面测距传感器探头41距离的变化，当该距离达到最小值(即电压值最小)时，生成喷油触发信号，控制内燃机喷油，减少由于凸轮轴信号盘加工和安装的误差引入的相位偏差；
2.将相位测量装置由凸轮转移至凸轮轴盖上，以减轻凸轮的重量，减少了燃油耗损；
3.简化装配工艺，只需将相位传感器4固定在凸轮轴盖上，且相位传感器的探头41与凸轮32外侧面相对设置，相位传感器探头41与凸轮32外侧面间存在适当间隙，即可实现凸轮轴31的相位检测，确定喷油时间，相位传感器4的安装相对于凸轮轴信号盘较为简单，精度要求相对低。
图3为本发明实施例提供的基于凸轮轴相位检测装置的相位检测方法的流程图，该检测方法包括如下步骤：
S1、在凸轮转动过程中，相位传感器基于凸轮外侧面与相位传感器探头间变化的距离值输出不同的电压值，并将输出的电压值发送至电子控制单元；
S2、电子控制单元基于相位传感器输入的最小电压值输出喷油触发信号。
在本发明实施例中，步骤S2包括如下步骤：
S21、电子控制单元基于相位传感器当前输入的电压值判断该当前电压值是否为最小电压值；
S22、若判断结果为是，则输出喷油触发信号，若判断结果为否，电子控制单元不输出信号；
在本发明实施例中，最小电压值为凸轮外侧面与相位传感器探头间的最小距离值对应的相位传感器电压值，即为最小电压值，即在实验条件下获取凸轮外侧面距相位传感器探头距离为最小距离值时，相位传感器输出的电压值，该电压值即为设定的最小电压值；
或者是相位传感器在初次使用时，电子控制单元基于相位传感器输出的各电压值来确定最小电压值。
本发明实施例通过相位传感器直接感知凸轮外轮廓距测距传感器距离的变化，当该距离达到最小值(即电压值最小)时，生成喷油触发信号，控制内燃机喷油，减少由于凸轮轴信号盘加工和安装的误差引入的相位偏差。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内燃机凸轮轴相位检测装置，其特征在于，所述装置包括：
设有凹槽的缸盖；
设有凹槽的凸轮轴盖，所述凸轮轴盖设于所述缸盖凹槽的顶部，所述凸轮轴盖凹槽与所述缸盖凹槽配合形成凸轮轴孔；
凸轮组件，所述凸轮组件包括：凸轮轴及设于所述凸轮轴上的凸轮，所述凸轮组件通过所述凸轮轴安装于所述凸轮轴孔内；
相位传感器，所述相位传感器固定于所述凸轮轴盖上，所述相位传感器的探头与远离凸轮轴的凸轮外侧面相对设置，且所述相位传感器探头与所述凸轮外侧面间存在间隙，所述相位传感器基于凸轮外侧面与相位传感器探头间变化的距离值输出不同的电压值；
与所述相位传感器通讯连接的电子控制单元，所述电子控制单元基于相位传感器输出的最小电压值而输出喷油触发信号。
2.如权利要求1所述的内燃机凸轮轴相位检测装置，其特征在于，所述凸轮轴盖上设有通孔，所述相位传感器的探头贯穿所述通孔，并通过垂直于所述探头顶部设置的螺纹孔将所述相位传感器固定于所述凸轮轴盖上。
3.如权利要求1所述的内燃机凸轮轴相位检测装置，其特征在于，所述凸轮轴盖通过螺栓固定于所述缸盖凹槽的顶部。
4.一种基于权利要求1至3任一权利要求所述的内燃机凸轮轴相位检测装置的相位检测为方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、在凸轮转动过程中，相位传感器基于凸轮外侧面与相位传感器探头间变化的距离值输出不同的电压值，并将输出的电压值发送至电子控制单元；
S2、电子控制单元基于所述相位传感器输入的最小电压值输出喷油触发信号。
5.如权利要求4所述的凸轮轴相位检测方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：
S21、电子控制单元基于相位传感器输入的电压值判断所述电压值是否为最小电压值；
S22、若判断结果为是，则输出喷油触发信号，若判断结果为否，电子控制单元不输出信号。
6.如权利要求5所述的凸轮轴相位检测方法，其特征在于，最小电压值为凸轮外侧面与相位传感器探头间的最小距离值对应的相位传感器电压值；
或者是在初次使用时，电子控制单元获取相位传感器输出的各电压值中的最小值。
CN201710868361.1A 2017-09-22 2017-09-22 一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法 Pending CN107420213A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710868361.1A CN107420213A (zh) 2017-09-22 2017-09-22 一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710868361.1A CN107420213A (zh) 2017-09-22 2017-09-22 一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107420213A true CN107420213A (zh) 2017-12-01

Family

ID=60435742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710868361.1A Pending CN107420213A (zh) 2017-09-22 2017-09-22 一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107420213A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108518294A (zh) * 2018-03-29 2018-09-11 海茵茨曼动力控制（嘉兴）有限公司 一种用于燃气机点火控制的转动位置侦测执行器
CN111141204A (zh) * 2019-12-31 2020-05-12 贵州吉利发动机有限公司 一种确定凸轮轴与传感器之间间隙变化的方法及系统
CN112664340A (zh) * 2020-12-22 2021-04-16 潍柴动力股份有限公司 发动机控制方法及装置
CN112703410A (zh) * 2018-11-15 2021-04-23 潍柴动力股份有限公司 一种相位诊断方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129714A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Opel Adam Ag Einrichtung zum erkennen der zylinderbezogenen kurbelwellenstellung eines viertaktmotors
JP2908396B1 (ja) * 1998-01-08 1999-06-21 川崎重工業株式会社 カムシャフトのロータ取り付け機構
US20050188932A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-01 Hitachi, Ltd. Variable valve operating control apparatus for internal combustion engine and control method thereof
JP2005240768A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
CN1834433A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 株式会社日立制作所 凸轮角检测装置、凸轮相位检测装置、凸轮相位检测方法
JP2006348914A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Yamaha Motor Co Ltd エンジンのカムシャフトの位相角の判別装置
JP2014105587A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置
CN207261115U (zh) * 2017-09-22 2018-04-20 芜湖钻石航空发动机有限公司 一种内燃机凸轮轴相位检测装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129714A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Opel Adam Ag Einrichtung zum erkennen der zylinderbezogenen kurbelwellenstellung eines viertaktmotors
JP2908396B1 (ja) * 1998-01-08 1999-06-21 川崎重工業株式会社 カムシャフトのロータ取り付け機構
US20050188932A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-01 Hitachi, Ltd. Variable valve operating control apparatus for internal combustion engine and control method thereof
JP2005240768A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
CN1834433A (zh) * 2005-03-17 2006-09-20 株式会社日立制作所 凸轮角检测装置、凸轮相位检测装置、凸轮相位检测方法
JP2006348914A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Yamaha Motor Co Ltd エンジンのカムシャフトの位相角の判別装置
JP2014105587A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Toyota Motor Corp 内燃機関の可変動弁装置
CN207261115U (zh) * 2017-09-22 2018-04-20 芜湖钻石航空发动机有限公司 一种内燃机凸轮轴相位检测装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108518294A (zh) * 2018-03-29 2018-09-11 海茵茨曼动力控制（嘉兴）有限公司 一种用于燃气机点火控制的转动位置侦测执行器
CN108518294B (zh) * 2018-03-29 2023-11-10 海茵茨曼动力控制（嘉兴）有限公司 一种用于燃气机点火控制的转动位置侦测执行器
CN112703410A (zh) * 2018-11-15 2021-04-23 潍柴动力股份有限公司 一种相位诊断方法及装置
CN112703410B (zh) * 2018-11-15 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 一种相位诊断方法及装置
CN111141204A (zh) * 2019-12-31 2020-05-12 贵州吉利发动机有限公司 一种确定凸轮轴与传感器之间间隙变化的方法及系统
CN112664340A (zh) * 2020-12-22 2021-04-16 潍柴动力股份有限公司 发动机控制方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107420213A (zh) 一种内燃机凸轮轴相位检测装置及方法
US7975533B2 (en) System and method for monitoring combustion chamber pressure and control system using the same
US7863903B2 (en) Combustion state detection apparatus and combustion state detection method for internal combustion engine
RU2275590C2 (ru) Способ и устройство для определения положения верхней мертвой точки в поршневых двигателях
CN207261115U (zh) 一种内燃机凸轮轴相位检测装置
EP3074742B1 (en) Measurement of knock intensity
JP2005248909A (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
US8170777B2 (en) Indicating system and method for determining an engine parameter
JP2008280948A (ja) 内燃機関のノック検出装置
KR20170056679A (ko) 회전 요소의 속도를 검출하는 장치, 방법 및 차량
US9046048B2 (en) Method of fuel quality determination
GB2335989A (en) Method of detecting rotational speed in order to sense combustion misfires
CN108414230B (zh) 一种内燃机早燃检测方法
US20090192733A1 (en) Device and method for detecting a leak in a cylinder of an internal combustion engine
CN105673235B (zh) 用于内燃机的爆震调整的方法和装置
CN103759947A (zh) 四冲程柴油机第一缸发火上止点的识别方法及其检测装置
CN105736085B (zh) 在换气阀上具有传感器的往复式活塞内燃机
JP6420915B2 (ja) 内燃機関制御装置
CN105758287B (zh) 柴油机活塞轴线与气缸套轴线平行度检测装置及方法
Zhao et al. Combustion parameters estimation based on multi-channel vibration acceleration signals
Haertl et al. KNOCK Detection with Series Cylinder Pressure Sensors
Zhang et al. Analysis and Detection Methodology of Knock Phenomenon in Gasoline Engines Based on Cylinder Pressure Sensors
Andrie Non-intrusive low cost cylinder pressure transducer for internal combustion engine monitoring and control
CN210239857U (zh) 传感器安装结构及发动机
CN203551003U (zh) 汽车柴油机飞轮转速测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171201

RJ01 Rejection of invention patent application after publication