获取发动机停车缸号的方法、装置及发动的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种获取发动机停车缸号的方法、装置及发动机，其中，方法包括：获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的第一数据；获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据；根据第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并进行存储。其中，通过凸轮轴位置变化信息获取活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的时间。本发明获取发动机停机缸号的方法、装置及发动机，在现有磁电传感器的基础上，在电控单元下电后至无曲轴信号状态前，通过将发动机转速、曲轴位置变化信息与凸轮轴位置变化信息的变化规律相结合，准确获取停机缸号，从而实现发动机快速启动。
【专利说明】获取发动机停车缸号的方法、装置及发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机领域，特别地，涉及获取发动机停车缸号的方法、装置及发动机。
【背景技术】
[0002]在电控单元(EQJ,Electronic Control Unit)下电后,发动机转速开始下降,在发动机即将停转时会发生反转并产生震荡，经多次反转和震荡后，发动机停止转动。
[0003]所谓停车缸号，就是发动机停止转动时，活塞处于压缩冲程上止点之前的气缸，也是在发动机下一次启动时，活塞最先达到压缩冲程上止点的气缸。准确的检测到停车缸号，并将停车缸号发送到ECU进行存储，当发动机下一次启动时，即ECU上电后，可根据停车缸号进行准确的喷油，以实现汽车的快速启动。
[0004]现有技术中，通过采集曲轴传感器信号获取曲轴当前所处的角度(0°至720° )，采集凸轮轴传感器信号获取凸轮轴当前所处的角度(0°至360° )，将两者结合来确定发动机的工作位置，也就是发动机相位信息，从而确定当前相位下活塞处于压缩冲程上止点之前的气缸缸号。
[0005]目前，曲轴位置传感器大多采用低成本的磁电传感器，由于磁电传感器能检测到的曲轴信号的转速下限为几十转。因此，当发动机转速下降到几十转后至发动机完全停转的这段时间，曲轴传感器已经无法检测到曲轴信号了，也就是处于无曲轴信号状态。在这种状态下，是不可能获取到发动机停转时的发动机相位信息的，也就无法确定发动机停转时活塞处于压缩冲程上止点之前的气缸缸号，即停机缸号。
[0006]为解决上述问题，现有技术中有使用霍尔传感器代替磁电传感器以获取相对准确的发动机相位信息，但是由于霍尔传感器价格比较昂贵，如果进行大批量生产，成本会相当高。另外，也有在多个位置安装磁电传感器，以获取相对准确的发动机相位信息，从而确定相应的气缸信息，但是，这种方式在实现上较为复杂，并且增加磁电传感器的数量也会增加成本。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种获取发动机停机缸号的方法、装置及发动机，在现有磁电传感器的基础上，准确的获取到停车缸号。
[0008]本发明提出一种获取发动机停车缸号的方法，包括:
[0009]获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的第一数据；
[0010]获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据；
[0011]根据所述第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并进行存储；
[0012]其中，通过所述凸轮轴位置变化信息获取所述气缸缸号，所述气缸缸号为活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，所述停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
[0013]进一步的，根据所述第一数据和第二数据获取发动机停车缸号的步骤具体为:
[0014]根据所述第一数据获取第一假设停车缸号，其中，如果在所述第一数据中，所述发动机转速下降到预设停车转速且所述气缸缸号在一预设时间内不再发生变化，则该气缸缸号为第一假设停车缸号；
[0015]根据所述第二数据获取第二假设停车缸号，其中，所述曲轴位置变化信息包括曲轴传感器的信号强度变化信息，如果在所述第二数据中，所述曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一预设时间，且同时所述凸轮轴位置信息中的气缸缸号不再发生变化，则该气缸缸号为第二假设停车缸号；
[0016]判断所述第一假设停车缸号与所述第二假设停车缸号是否相同；
[0017]如果判断结果为是，则获取发动机停车缸号，其中，所述第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为发动机停车缸号。
[0018]进一步的，本发明的方法还包括:
[0019]在电控单元重新上电后,获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与启动后时间的对应关系的第三数据；
[0020]通过所述第三数据验证所述发动机停车缸号；
[0021]其中，所述启动后时间为所述电控单元上电后的时间。
[0022]进一步的，通过所述第三数据验证所述发动机停车缸号的步骤具体为:
[0023]根据所述第三数据获取第三假设停车缸号，其中，通过所述第三数据中的凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号开始发生变化，所述开始变化的气缸缸号之前的一个气缸缸号为第三假设停车缸号；
[0024]判断所述第三假设停车缸号与所述发动机停车缸号是否相同；
[0025]如果判断结果为是，则显不验证结果为正确。
[0026]本发明同时提出一种获取发动机停车缸号的装置，包括:
[0027]第一数据获取单元，用于获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的第一数据；
[0028]第二数据获取单元，用于获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据；
[0029]停车缸号获取单元，用于根据所述第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并进行存储；
[0030]其中，通过所述凸轮轴位置变化信息获取所述气缸缸号，所述气缸缸号为活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，所述停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
[0031]进一步的,所述停车缸号获取单元包括:
[0032]第一获取子单元，用于根据所述第一数据获取第一假设停车缸号，其中，如果在所述第一数据中，所述发动机转速下降到预设停车转速且所述气缸缸号在一预设时间内不再发生变化，则该气缸缸号为第一假设停车缸号；
[0033]第二获取子单元，用于根据所述第二数据获取第二假设停车缸号，其中，所述曲轴位置变化信息包括曲轴传感器的信号强度变化信息，如果在所述第二数据中，所述曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一预设时间，且同时所述凸轮轴位置变化信息中的气缸缸号不再发生变化，则所述气缸缸号为第二假设停车缸号；
[0034]第一判断子单元，用于判断所述第一假设停车缸号与所述第二假设停车缸号是否相同；
[0035]停车缸号获取子单元，用于当所述第一判断子单元的判断结果为是时，获取发动机停车缸号，其中，第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为发动机停车缸号。
[0036]进一步的，本发明的装置还包括:
[0037]第三数据获取单元，用于在电控单元重新上电后，获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与启动后时间的对应关系的第三数据；
[0038]停车缸号验证单元，用于通过所述第三数据验证所述发动机停车缸号；
[0039]其中，所述启动后时间为所述电控单元上电后的时间。
[0040]进一步的,所述停车缸号验证单元中包括:
[0041]第三获取子单元，用于根据所述第三数据获取第三假设停车缸号，其中，通过所述第三数据中的凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号开始发生变化，所述开始变化的气缸缸号之前的一个气缸缸号为第三假设停车缸号；
[0042]第二判断子单元，用于判断所述第三假设停车缸号与所述发动机停车缸号是否相同；
[0043]停车缸号验证子单元，用于当所述第二判断子单元的判断结果为是时，则显示验证结果为正确。
[0044]本发明还提出一种包括上述获取发动机停机缸号的装置的发动机。
[0045]本发明提供的获取发动机停机缸号的方法、装置及发动机，可在现有磁电传感器的基础上，在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的这段时间内，通过将发动机转速、曲轴位置变化信息与凸轮轴位置变化信息三者的变化规律相结合，准确获取停机缸号，从而实现发动机的快速启动。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是本发明获取发动机停车缸号的方法第一实施例流程图；
[0047]图2是本发明的方法实施例中第一数据的各参数关系示意图；
[0048]图3是通过示波器采集的本发明的方法实施例中第二数据的各参数关系示意图；
[0049]图4是本发明获取发动机停车缸号的方法第二实施例流程图；
[0050]图5是通过示波器采集的本发明的方法实施例中第三数据的各参数关系示意图；
[0051]图6是本发明获取发动机停车缸号的装置第一实施例的结构示意图；
[0052]图7是本发明获取发动机停车缸号的装置第二实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0053]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0054]参照图1所示，为本发明获取发动机停车缸号的方法第一实施例的流程图，包括如下步骤:[0055]S11，获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的第一数据。
[0056]在第一数据中，气缸缸号为活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号,停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
[0057]S12，获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据。
[0058]在第二数据中，通过凸轮轴位置变化信息可获取活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，时间同样是在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
[0059]S13，根据第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并存储到电控单元。
[0060]如此，可在电控单元再次上电后，直接向该停车缸号所处的气缸喷油，以实现发动机的快速启动。
[0061]本发明提供的获取发动机停机缸号的方法，可在现有磁电传感器的基础上，在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的这段时间内，通过将发动机转速、曲轴信号位置变化信息与凸轮轴位置变化信息三者的变化规律相结合，准确获取停机缸号，从而实现发动机的快速启动，容易实现且无需增加成本。
[0062]进一步的，结合图2和图3对S13的具体步骤进行描述。
[0063]图2所示为本发明的方法实施例中第一数据的各参数关系示意图。X轴表示时间，Y轴表示发动机转速，阶梯型201代表发动机转速的变化规律，阶梯型202代表气缸缸号的变化规律，气缸缸号的变化是根据发火次序而变化的，本发明方法实施例中的发火次序为I缸-5缸-3缸-6缸-2缸-4缸。
[0064]图3为通过示波器采集的本发明的方法实施例中第二数据中各参数关系示意图。X轴表示时间，Y轴表示电压，波段301是以电压变化规律示出的曲轴位置变化规律，其对应于曲轴传感器的信号强度变化规律。波段302是以电压变化规律示出的凸轮轴位置变化规律，同时根据相位关系可反映出气缸缸号。本发明方法实施例将波段302最前端的两个连续的波形所对应的气缸缸号预设为4缸，其后的波形依次所对应的气缸缸号根据发火次序类推。
[0065]S13具体包括如下步骤:
[0066]步骤I，根据第一数据获取第一假设停车缸号。
[0067]如果在第一数据中，发动机转速下降到预设停车转速且气缸缸号在一预设时间内不再发生变化，则该气缸缸号为第一假设停车缸号。
[0068]上述预设停车转速、预设时间可根据发动机型号的不同而设置为不同的值。
[0069]参看图2所示，根据本发明实施例，预设停车转速为130rmp (圈/分钟)，也可根据发动机型号和具体情况将预设停车转速设定为不同的值。
[0070]当发动机转速下降到128rpm (即小于预设停车转速130rmp)时,气缸缸号在一定时间(例如0.2秒，根据发动机型号和具体情况的不同，该时间也是不同的)内始终保持在I缸，贝1J获取到第一假设停车缸号为I缸。
[0071]步骤2，根据第二数据获取第二假设停车缸号。
[0072]其中，曲轴位置变化信息包括曲轴传感器的信号强度变化信息，如果在第二数据中，曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一预设时间，且同时凸轮轴位置变化信息中的气缸缸号不再发生变化，则该气缸缸号为第二假设停车缸号。[0073]上述预设信号值可根据发动机型号的不同而设置为不同的值。
[0074]参看图3所示，根据本发明实施例，在曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一定时间(例如0.3秒，根据发动机型号和具体情况的不同，该时间是不同的)，且同时根据凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号不在发生变化时所对应的气缸为I缸，则获取到第二假设停车缸号为I缸。
[0075]步骤4，判断第一假设停车缸号与第二假设停车缸号是否相同。
[0076]步骤5，如果判断结果为是，则可获取发动机停车缸号。
[0077]其中，第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为发动机停车缸号。
[0078]根据本发明实施例，第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为I缸，即获取发动机停车缸号为I缸。
[0079]进一步的，参看图4所示为本发明获取发动机停车缸号的方法第二实施例流程图，在S13获取到发动机停车缸号之后，还可以进行如下的缸号验证步骤，包括:
[0080]S14,在电控单元重新上电后，获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与启动后时间的对应关系的第三数据。
[0081]其中，启动后时间为电控单元上电后的时间。
[0082]S15，通过第三数据验证发动机停车缸号。
[0083]进一步的，参看图5对S15进行描述。
[0084]图5为通过示波器采集的本发明的方法实施例中第三数据的各参数关系示意图。X轴表不时间，Y轴表不电压，波段501是以电压变化规律不出的曲轴位置变化规律,其对应于曲轴传感器的信号强度变化规律。波段502是以电压变化规律示出的凸轮轴位置变化规律，同时根据相位关系可反映出气缸缸号。本发明方法实施例将波段502中的两个连续的波形所对应的气缸缸号预设为4缸，其他的波形依次所对应的气缸缸号根据发火次序类推。
[0085]S15具体包括如下步骤:
[0086]步骤I，根据第三数据获取第三假设停车缸号。其中，通过第三数据中的凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号开始发生变化，所述开始变化的气缸缸号之前的气缸缸号为第三假设停车缸号。
[0087]根据本发明实施例，开始变化的气缸缸号为5缸，因此,获取到第三假设停车缸号为I缸。
[0088]步骤2，判断第三假设停车缸号与S13中获取的发动机停车缸号是否相同。
[0089]步骤3，如果判断结果为是，则显示验证结果为正确，也就是第三假设停车缸号为S13中获取的发动机停车缸号。
[0090]根据本发明实施例，第三假设停车缸号和S13中获取的发动机停车缸号均为I缸，因此,显示验证结果为正确。
[0091]参看图6所示，为本发明获取发动机停车缸号的装置第一实施例的结构示意图，包括:
[0092]第一数据获取单元61，用于获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的
第一数据。
[0093]在第一数据中，气缸缸号为活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号,停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
[0094]第二数据获取单元62，用于获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据。
[0095]在第二数据中，通过凸轮轴位置变化信息获取活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，停车时间同样是在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
[0096]停车缸号获取单元63，用于根据第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并进行存储。
[0097]如此，可在电控单元再次上电后，直接向该停车缸号所处的气缸喷油，以实现发动机的快速启动。
[0098]本发明提供的获取发动机停机缸号的装置，可在现有磁电传感器的基础上，在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的这段时间内，通过将发动机转速、曲轴位置变化信息与凸轮轴位置变化信息三者的变化规律相结合，准确获取停机缸号，从而实现发动机的快速启动，容易实现且无需增加成本。
[0099]进一步的,停车缸号获取单元63具体包括:
[0100]第一获取子单元，用于根据第一数据获取第一假设停车缸号，其中，如果在第一数据中，发动机转速下降到预设停车转速且气缸缸号在一预设时间内不再发生变化，则该气缸缸号为第一假设停车缸号。
[0101]第二获取子单元，用于根据第二数据获取第二假设停车缸号，其中，所述曲轴位置变化信息包括曲轴传感器的信号强度变化信息，如果在第二数据中，所述曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一预设时间，且同时凸轮轴位置变化信息中的气缸缸号不再发生变化，则该气缸缸号为第二假设停车缸号。
[0102]第一判断子单元，用于判断第一假设停车缸号与第二假设停车缸号是否相同。
[0103]停车缸号获取子单元，用于当第一判断子单元的判断结果为是时，获取发动机停车缸号，其中，第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为发动机停车缸号。
[0104]进一步的，参看图7所示的本发明获取发动机停车缸号的装置第二实施例结构示意图。在本发明装置第一实施例的基础上，还包括:
[0105]第三数据获取单元64，用于在电控单元重新上电后，获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与启动后时间的对应关系的第三数据；
[0106]停车缸号验证单元65，用于通过第三数据验证发动机停车缸号。
[0107]进一步的,停车缸号验证单元65具体包括:
[0108]第三获取子单元，用于根据第三数据获取第三假设停车缸号，其中，根据第三数据中的凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号开始发生变化，所述开始变化的气缸缸号之前的一个气缸缸号为第三假设停车缸号。
[0109]第二判断子单元，用于判断第三假设停车缸号与发动机停车缸号是否相同。
[0110]停车缸号验证子单元，用于当第二判断子单元的判断结果为是，则显示验证结果为正确，也就是第三假设停车缸号为S13中获取的发动机停车缸号。
[0111]本发明同时提出一种包括上述装置的发动机。
[0112]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0113]以上对本发明所提供的一种获取发动机停车缸号的方法、装置及包含该装置的发动机进行了详细介绍，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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种获取发动机停车缸号的方法，其特征在于，包括: 获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的第一数据； 获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据； 根据所述第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并进行存储； 其中，通过所述凸轮轴位置变化信息获取所述气缸缸号，所述气缸缸号为活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，所述停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一数据和第二数据获取发动机停车缸号的步骤具体为: 根据所述第一数据获取第一假设停车缸号，其中，如果在所述第一数据中，所述发动机转速下降到预设停车转速且所述气缸缸号在一预设时间内不再发生变化，则该气缸缸号为第一假设停车缸号； 根据所述第二数据获取第二假设停车缸号，其中，所述曲轴位置变化信息包括曲轴传感器的信号强度变化信息，如果在所述第二数据中，所述曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一预设时间，且同时所述凸轮轴位置信息中的气缸缸号不再发生变化，则该气缸缸号为第二假设停车缸号； 判断所述第一假设停车缸号与所述第二假设停车缸号是否相同； 如果判断结果为是，则获取发动机停车缸号，其中，所述第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为发动机停车缸号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 在电控单元重新上电后，获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与启动后时间的对应关系的第三数据； 通过所述第三数据验证所述发动机停车缸号； 其中，所述启动后时间为所述电控单元上电后的时间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过所述第三数据验证所述发动机停车缸号的步骤具体为: 根据所述第三数据获取第三假设停车缸号，其中，通过所述第三数据中的凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号开始发生变化，所述开始变化的气缸缸号之前的一个气缸缸号为第三假设停车缸号； 判断所述第三假设停车缸号与所述发动机停车缸号是否相同； 如果判断结果为是，则显示验证结果为正确。
5.一种获取发动机停车缸号的装置，其特征在于，包括: 第一数据获取单元，用于获取发动机转速、气缸缸号与停车时间的对应关系的第一数据； 第二数据获取单元，用于获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与停车时间的对应关系的第二数据； 停车缸号获取单元，用于根据所述第一数据和第二数据获取发动机停车缸号并进行存储； 其中，通过所述凸轮轴位置变化信息获取所述气缸缸号，所述气缸缸号为活塞即将达到压缩冲程上止点的气缸缸号，所述停车时间为在电控单元下电之后至无曲轴信号状态之前的一段时间。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述停车缸号获取单元包括: 第一获取子单元，用于根据所述第一数据获取第一假设停车缸号，其中，如果在所述第一数据中，所述发动机转速下降到预设停车转速且所述气缸缸号在一预设时间内不再发生变化，则该气缸缸号为第一假设停车缸号； 第二获取子单元，用于根据所述第二数据获取第二假设停车缸号，其中，所述曲轴位置变化信息包括曲轴传感器的信号强度变化信息，如果在所述第二数据中，所述曲轴传感器的信号强度减弱到预设信号值后持续一预设时间，且同时所述凸轮轴位置变化信息中的气缸缸号不再发生变化，则所述气缸缸号为第二假设停车缸号； 第一判断子单元，用于判断所述第一假设停车缸号与所述第二假设停车缸号是否相同； 停车缸号获取子单元，用于当所述第一判断子单元的判断结果为是时，获取发动机停车缸号，其中，第一假设停车缸号和第二假设停车缸号均为发动机停车缸号。
7.如权利要求6 所述的装置，其特征在于，还包括: 第三数据获取单元，用于在电控单元重新上电后，获取曲轴位置变化信息、凸轮轴位置变化信息与启动后时 间的对应关系的第三数据； 停车缸号验证单元，用于通过所述第三数据验证所述发动机停车缸号； 其中，所述启动后时间为所述电控单元上电后的时间。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述停车缸号验证单元中包括: 第三获取子单元，用于根据所述第三数据获取第三假设停车缸号，其中，通过所述第三数据中的凸轮轴位置变化信息获取的气缸缸号开始发生变化，所述开始变化的气缸缸号之前的一个气缸缸号为第三假设停车缸号； 第二判断子单元，用于判断所述第三假设停车缸号与所述发动机停车缸号是否相同； 停车缸号验证子单元，用于当所述第二判断子单元的判断结果为是时，则显示验证结果为正确。
9.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求5至8中任一项所述的获取发动机停车缸号的装置。
【文档编号】F02D41/26GK103953451SQ201310196554
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】史家涛, 孙潇, 纪小娟, 卫文晋, 艾聪 申请人:潍柴动力股份有限公司