[發明專利]發動機位置管理系統及控制方法

有效

• 申請號: 201110374461.1
• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN103133169A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 俞明;盛旭威;劉翔;童毅;韓本忠
• 申請（專利權）人: 聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: F02D45/00
• 分類號: F02D45/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

1.一種發動機位置管理系統，其特征在于，使用增強型時間處理單元eTPU實現快速同步容錯的發動機位置管理系統；包括：曲軸信號處理模塊、凸輪軸信號處理模塊和同步邏輯處理模塊；

所述曲軸信號處理模塊，對輸入的曲軸位置傳感器檢測的曲軸位置信號的電平跳變邊沿進行多次采集并濾除雜波，得到真實有效的曲軸位置信號，輸出曲軸狀態量信號；

所述凸輪軸信號處理模塊，對輸入的凸輪軸位置傳感器檢測的凸輪軸位置信號的電平和電平跳變邊沿進行多次的混合采集，并濾除雜波，得到真實有效的凸輪軸位置信號，輸出凸輪軸狀態量信號；

所述同步邏輯處理模塊，根據曲軸信號處理模塊輸出的曲軸狀態量信號和凸輪軸信號處理模塊輸出的凸輪軸狀態量信號進行處理和分析，輸出同步狀態量信號，實時的改變發動機狀態，最終實現曲軸和凸輪軸同步，只有在曲軸和凸輪軸同步的時候，才能認為目前判定的發動機位置有效，允許在正確的噴油角度驅動噴油動作。

2.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述曲軸信號處理模塊，當檢測到經過硬件處理后的曲軸位置信號跳變沿時，開始計算曲軸的齒數并查找缺齒的位置；通過窗口方式來預估下一次檢測曲軸位置信號電平跳變邊沿的區間，在該區間內成功捕獲到需要檢測的曲軸位置信號電平跳變邊沿，則認為抓住了下一齒的到來時刻，此時累加齒數，并校驗缺齒位置；當所有檢測完成，曲軸信號處理模塊輸出一個曲軸狀態量信號。

3.如權利要求1所述的系統，其特征在于：所述凸輪信號處理模塊，當曲軸位置已經確定時，基于曲軸角度在設定范圍內開啟對凸輪軸位置信號的檢測；檢測時需預估凸輪軸特征齒出現的位置，并檢測凸輪軸特征齒出現時凸輪軸位置信號電平跳變前、后的持續信號是否正常；電平檢測后，在預估的凸輪軸特征齒出現位置，凸輪軸位置信號電平跳變邊沿跳變處設定檢測電平跳變信號的窗口范圍；當在設定的窗口范圍中正確檢測到電平跳變信號后，則再一次對電平跳變后的持續電平信號進行檢測；當所有檢測完成，凸輪軸信號處理模塊輸出一個當前的凸輪軸狀態量信號。

4.如權利要求1所述的系統，其特征在于：發動機同步過程包括5個階段，分別是：曲軸尋齒階段，曲軸位置信號校驗階段，凸輪軸位置信號尋齒階段，發動機位置同步完成階段和發動機位置半同步階段；

所述曲軸尋齒階段，是指發動機控制當中，在系統初始化時對曲軸位置信號起動波形進行檢測前的消抖和濾波處理，在對起動波形濾波完成后，將同步狀態量信號轉入曲軸位置信號校驗階段；除了在初始化時進入初始的曲軸尋齒階段外，在發動機同步過程的其它階段中一旦出現曲軸位置信號校驗異常的嚴重錯誤時，也將重新轉入曲軸尋齒階段；

所述曲軸位置信號校驗階段，是指在發動機起動前對曲軸位置信號能夠正常檢測，進入該狀態說明發動機曲軸位置信號已經能夠被識別，能利用每齒的曲軸位置信號電平跳變邊沿產生的中斷，進行角度的估算和計算，并能計算出發動機轉速；校驗方式是對缺齒的識別和校驗，當曲軸缺齒信號校驗成功后將同步狀態量信號轉入凸輪軸位置信號尋齒階段；

所述凸輪軸位置信號尋齒階段，是指在發動機起動前對凸輪軸位置信號的檢測和校驗，進入該階段說明發動機曲軸位置信號良好，并且能夠提供基于發動機機械角度的時鐘信號進行凸輪軸位置信號電平跳變邊沿采集和校驗；校驗方式是采用電平檢測和電平跳變邊沿檢測相結合，當凸輪軸位置信號校驗成功后將同步狀態量信號轉入發動機位置同步完成階段；

所述發動機位置同步完成階段，是指發動機控制單元已經完成了對曲軸位置信號和凸輪軸位置信號的檢測和校驗；進入該階段說明發動機曲軸位置信號和凸輪軸位置信號正常且時序正確，此時發動機會進入同步狀態，標志著已經可以進行正常的噴油動作；在此階段后若在運轉過程中凸輪軸位置信號出現異常的情況，導致凸輪軸位置信號檢測異常則會將發動機的同步狀態量信號轉入發動機位置半同步階段；

所述發動機位置半同步階段，是指在發動機同步后的運轉過程中凸輪軸位置信號出現異常的情況，進入該階段說明凸輪軸位置信號不正確，并給系統層預警告，確定是否需要做出對應的降級策略；發動機位置半同步狀態標志著曾經同步過，并不需要執行停機操作；若在發動機位置半同步階段中后續又在正確的檢測范圍檢測到正確的凸輪軸位置信號，則會將發動機的同步狀態量信號重新轉入發動機位置同步完成階段。