[發明專利]一種發動機曲軸轉速自診斷方法

有效

• 申請號: 201410658877.X
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104481694A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 祁克光
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: F02B77/08
• 分類號: F02B77/08
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

本發明屬于汽車電子控制領域，特別涉及到發動機曲軸轉速自診斷方法。

背景技術

曲軸轉速即為發動機轉速，是發動機控制中的一個重要的參數。發動機的噴油、點火等功能都是基于發動機轉速來實現的，所以發動機轉速計算的可靠性非常重要。目前曲軸轉速的獲得方法如下：在曲軸上安裝一個60-2的信號輪，在信號輪的上方安裝一曲軸位置傳感器(即發動機轉速傳感器)。曲軸信號輪為60-2齒，即曲軸運轉一周被60個齒均分。每一個齒間隔6度的角度，曲軸信號輪上60個齒，其中2個為缺齒，為了識別曲軸運轉一周。如圖1所示，為曲軸位置傳感器輸入給ECU的原始信號：曲軸信號輪做切割磁力線運動，遇到齒的時候，轉速傳感器信號產生正向電壓傳遞給ECU，非齒處產生負向電壓，所以發動機運轉時，曲軸位置傳感器原始信號為類似正弦波的信號(OV電壓為基準)。ECU接收到曲軸位置傳感器信號，然后把模擬信號轉化為數字信號。ECU通過磁力電壓運算計齒和計時，來計算當前的發動機轉速。

發動機運轉曲軸信號輪做切割磁力線運動產生的電壓通過曲軸位置傳感器輸入給ECU，但這種切割磁力運動電壓隨著轉速的不同而不同。轉速越高，電壓幅值越大，轉速越低，電壓幅值越小。識別齒的電壓門限值要以低轉速的幅值而設定，特別發動機要求起動階段，發動機轉速超過50Rpm就要求能數齒計算轉速，此時的電壓幅值相對很小。通過實際工程經驗發現，由于信號輪加工精度的問題，可能出現毛刺現象，這個毛刺在低速的時候，產生的電壓幅值低于識別齒的電壓門限值，而不被記為一個齒，但在高速的時候，毛刺產生的電壓幅值可能高于識別齒的電壓門限值，這樣在高速時，就被記為一個齒，從而導致轉速計算偏差，導致車輛報失火故障。

下面具體描述一個信號輪毛刺信號案例：在4000Rpm以下，車輛正常無故障，在4000Rpm以上報失火故障。后發現轉速超過4000Rpm后，發動機轉速異常。故障車當轉速超過4000Rpm時，出現異常波動，轉速波動超過15Rpm。且呈現規律性波動(每個工作循環，出現一個缸轉速異常偏高)。經分析，每個工作循環(曲軸轉2圈)出現一個缸轉速偏大，通過轉速偏差計算推斷，出現轉速偏大的汽缸，在計算轉速數齒時誤把毛刺計為一個齒。通過示波器采集曲軸信號，如圖2中A處獲得確認。

發明內容

本發明的目的是提出一種發動機曲軸轉速自診斷方法，以減少或避免毛刺、曲軸位置傳感器安裝位置、曲軸信號輪加工精度等因素對曲軸轉速計算的影響。

本發明的發動機曲軸轉速自診斷方法采用60-2齒的信號輪及曲軸位置傳感器來采集曲軸轉動的信號，其中信號輪的兩個缺齒是連續的，關鍵在于包括如下步驟：

A：ECU接收曲軸位置傳感器的信號，并根據該信號計算出信號輪上的各個齒所對應的時間；

B：ECU比較具體某個齒所對應的時間長度與該齒前后兩個相鄰齒所對應的時間長度，如果該齒所對應的時間長度與其前后兩個相鄰齒所對應的時間長度相差超過預定范圍，則判斷該齒所對應的曲軸位置傳感器的信號為毛刺信號，ECU在計數信號輪齒數的時候剔除掉該毛刺信號，而不將該毛刺信號作為齒信號進行計數。

進一步地，所述B步驟中，ECU根據下述公式來判斷毛刺信號：