发动机及其控制系统和控制方法

文档序号:564577 发布日期:2021-05-18 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 发动机及其控制系统和控制方法 (Engine and control system and control method thereof ) 是由 江楠 鹿文慧 王盼盼 张家林 张红倩 于 2021-01-05 设计创作,主要内容包括:本发明属于发动机技术领域,具体涉及一种发动机及其控制系统和控制方法。所述控制方法包括以下步骤:获取曲轴的转角;控制关闭与曲轴的所述转角对应的一个气缸的进气门;获取进气管的进气压力;根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。本发明的控制方法,通过进气管内的压力值可以判断出曲轴的角度与各气缸的对应关系,因此,该控制方法进在发动机冲程结束后即可判断曲轴的角度与各气缸的对应关系是否正确,从而节省了实践,实现快速启动发动机目的,同时,该控制方法无需额外喷射燃油,从而节约成本。(The invention belongs to the technical field of engines, and particularly relates to an engine and a control system and a control method thereof. The control method comprises the following steps: acquiring a rotation angle of a crankshaft; controlling to close an intake valve of one cylinder corresponding to the rotation angle of the crankshaft; acquiring the air inlet pressure of an air inlet pipe; and controlling the oil injector to sequentially inject oil to each cylinder according to the fact that the air inlet pressure of the air inlet pipe is larger than a preset pressure value. According to the control method, the corresponding relation between the angle of the crankshaft and each cylinder can be judged through the pressure value in the air inlet pipe, so that the control method can judge whether the corresponding relation between the angle of the crankshaft and each cylinder is correct or not after the stroke of the engine is finished, the practice is saved, the purpose of quickly starting the engine is achieved, and meanwhile, fuel does not need to be additionally injected, so that the cost is saved.)

发动机及其控制系统和控制方法

技术领域

本发明属于工业动力技术领域,具体涉及一种发动机及其控制方法。

背景技术

发动机启动时根据当前曲轴与凸轮轴的相位关系以及气缸的喷油顺序确定当前应该对哪个气缸进行喷油,如果无法确定出的当前应该对哪个气缸进行喷油,则无法实现柴油机的启动。

在一个工作周期内,曲轴每转动两圈凸轮轴转动一圈。例如发动机为四冲程六缸发动机,凸轮轴转动半圈曲轴转动第一圈,曲轴的第一角度、第二角度、第三角度分别对应一缸、五缸、三缸,凸轮轴转动后半圈曲轴转动第二圈,曲轴的第一角度、第二角度、第三角度分别对应六缸、二缸、四缸。当凸轮轴信号丢失的时候,通过曲轴处于第一角度仅能判断其对应一缸或者六缸,由于不能判断其处于第一圈还是第二圈,通过曲轴角度不能确定其对应的缸号。

现有技术中,一般通过试喷的方法来确定曲轴与各缸的对应关系,试喷主要通过多次向气缸内喷油的方式进行,该方式会消耗一定的燃油,从而提高使用成本,同时,该试喷方法在试喷后需要确认其发动机的加速度是否超过阈值,而加速度需要发动机做完四个冲程后才能获取,从而使试喷判断该方法较长,进而延长发动机的起动时间。

发明内容

本发明的目的是至少解决在凸轮轴信号丢失情况下发动机启动速度慢的问题。该目的是通过以下技术方案实现的:

本发明第一方面提出了一种发动机的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:

获取曲轴的转角;

控制关闭与曲轴的所述转角对应的一个气缸的进气门;

获取进气管的进气压力;

根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

根据本发明实施例的发动机的控制方法,通过获取曲轴的转角,得到与该曲轴转角对应的两个第一气缸,选择其中一个第一气缸,控制位于第一气缸下一顺序位(开启位置)的第二气缸的进气门关闭,当曲轴转动到第二气缸的位置时,进气门关闭呈关闭状态,气体无法通过进气门进入到第二气缸中,从而使进气管内的压力增大,当进气管内的压力超过预设压力值时,说明第二气缸与曲轴的该角度对应,从而可以判断出各气缸与曲轴的位置的一一对应关系,再控制喷油器依次对各缸进行喷油。本发明的控制方法,通过进气管内的压力值可以判断出曲轴的角度与各气缸的对应关系,因此,该控制方法进在发动机冲程结束后即可判断曲轴的角度与各气缸的对应关系是否正确,从而节省了实践,实现快速启动发动机目的,同时,该控制方法无需额外喷射燃油,从而节约成本。

另外,根据本发明实施例的发动机的控制方法,还可以具有如下的技术特征:

在本发明的一些实施例中,获取进气管的进气压力后,还包括以下步骤:

根据进气管的进气压力小于等于预设压力值,控制曲轴在下一所述转角的位置获取所述第一气缸;

控制关闭第二气缸的进气门,所述第二气缸位于第一气缸的下一顺序位;

获取进气管的进气压力;

根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

在本发明的一些实施例中,所述获取曲轴的转角,具体包括以下步骤:

获取曲轴信号状态;

获取凸轮轴信号状态;

根据曲轴信号正常且凸轮轴信号异常,获取曲轴的转角。

在本发明的一些实施例中,所述获取凸轮轴信号状态后还包括以下步骤:

根据曲轴信号异常且凸轮轴信号正常,获取凸轮轴信号;

根据凸轮轴信号,获取各缸与凸轮轴的对应位置;

根据各缸与凸轮轴的对应位置,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

在本发明的一些实施例中,所述获取曲轴信号状态前,还包括以下步骤:

控制发动机以固定转速运行。

本发明第二方面提供了一种发动机,所述发动机的控制方法用于实施根据上述任一实施例所述的发动机的控制方法,所述发动机包括:

获取单元,用于获取曲轴的转角、获取进气管的进气压力;

控制单元,用于控制关闭与曲轴的所述转角对应的一个气缸的进气门、根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

根据本发明实施例的发动机的控制系统,通过获取单元获取曲轴的转角,得到与该曲轴转角对应的两个第一气缸,选择其中一个第一气缸,通过控制的单元控制位于第一气缸下一顺序位(开启位置)的第二气缸的进气门关闭,当曲轴转动到第二气缸的位置时,进气门关闭呈关闭状态,气体无法通过进气门进入到第二气缸中,从而使进气管内的压力增大,当获取单元获取到的进气管内的压力超过预设压力值时,说明第二气缸与曲轴的该角度对应,从而可以判断出各气缸与曲轴的位置的一一对应关系,控制的单元控制喷油器依次对各缸进行喷油。

另外,根据本发明实施例的发动机,还可以具有如下的技术特征:

在本发明的一些实施例中,所述控制关闭与曲轴的所述转角对应的一个气缸的进气门之前,所述控制单元还用于根据进气管的进气压力小于等于预设压力值并跳转到所述获取曲轴的转角的步骤。

在本发明的一些实施例中,所述获取单元还用于:

获取曲轴信号状态;

获取凸轮轴信号状态;

根据曲轴信号正常且凸轮轴信号异常,获取曲轴的转角。

在本发明的一些实施例中,所述获取单元用于根据曲轴信号异常且凸轮轴信号正常,获取凸轮轴信号;根据凸轮轴信号,获取各缸与凸轮轴的对应位置;

所述控制单元用于根据各缸与凸轮轴的对应位置,控制喷油器依次对各缸进行喷油

本发明第三方面提供了一种发动机,所述发动机为可单独控制各缸进气门开闭的发动机,所述发动机包括上述任意实施例所述的发动机的控制系统。

根据本发明实施例的发动机,与本发明的发动机控制系统具有相同的技术效果,在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的值。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明第一方面实施例的发动机的控制方法的流程图;

图2为本发明第一方面实施例的控制方法具体步骤流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所值。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行值。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所值。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与第二区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于第二元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示,本发明第一方面的实施例提出了一种发动机的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:

S10:获取曲轴的转角;

S20:根据曲轴的转角获取一个与其对应的第一气缸;

S30:控制关闭第二气缸的进气门,所述第二气缸位于与第一气缸的下一顺序位;

S40:获取进气管的进气压力;

S50:根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

根据本发明实施例的发动机的控制方法,通过获取曲轴的转角,得到与该曲轴转角对应的两个第一气缸,选择其中一个第一气缸,控制位于第一气缸下一顺序位(开启位置)的第二气缸的进气门关闭,当曲轴转动到第二气缸的位置时,进气门关闭呈关闭状态,气体无法通过进气门进入到第二气缸中,从而使进气管内的压力增大,当进气管内的压力超过预设压力值时,说明第二气缸与曲轴的该角度对应,从而可以判断出各气缸与曲轴的位置的一一对应关系,再控制喷油器依次对各缸进行喷油。本发明的控制方法,通过进气管内的压力值可以判断出曲轴的角度与各气缸的对应关系,因此,该控制方法在发动机冲程结束后即可判断曲轴的角度与各气缸的对应关系是否正确,从而节省了时间,实现了快速启动发动机的目的,同时,该控制方法无需额外喷射燃油,从而节约成本。

示例性地,获取到曲轴的第一角度对应一缸和六缸,那么此时关闭一缸的下一顺序位的五缸的进气门,当曲轴的转动角度位于五缸对应的角度范围内时,进气管内的进气压力发生变化,随着曲轴转动角度的变化,进气压力超过压力预设值,说明曲轴在该角度范围内与五缸对应;

当曲轴的转动角度位于五缸对应的角度范围内时,进气管内的进气压力未发生变化,随着曲轴转动角度的变化,进气压力也没有发生变化,说明曲轴在该角度范围内与五缸不是对应的关系,曲轴在该角度范围与二缸为对应关系,为了保证判断结果的正确性,可以在曲轴转动到下一圈,曲轴在该角度范围控制二缸的进气门关闭,进气管内的进气压力发生变化,随着曲轴转动角度的变化,进气压力超过压力预设值,说明曲轴在该角度范围内与二缸对应。

在本发明的一些实施例中,S40步骤后,还包括以下步骤:

根据进气管的进气压力小于等于预设压力值,控制曲轴在下一所述转角的位置获取所述第一气缸;

控制关闭第二气缸的进气门,所述第二气缸位于第一气缸的下一顺序位;

获取进气管的进气压力;

根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

若进气管压力小于等于预设压力值,说明曲轴在该转角与第二气缸不是对应关系,此时,待曲轴转到第二圈的该转角时再进行关闭第二气缸进气门/获取进气压力/判断进气压力与压力预设值大小的步骤,若此时进气压力大于预设压力,说明曲轴的第二圈在该角度与第二气缸位置对应。

在本发明的一些实施例中,如图2所示,S10步骤具体包括以下步骤:

S101:获取曲轴信号状态;

S102:获取凸轮轴信号状态;

S103:根据曲轴信号正常且凸轮轴信号异常,获取曲轴的转角。

本方法适用于曲轴信号正常,凸轮轴信号异常的情况,因此,首先判断曲轴与凸轮轴的信号状态,若曲轴信号正常,凸轮轴信号异常,再进行获取曲轴转角的步骤。

进一步地,S102步骤后还包括以下步骤:

根据曲轴信号异常且凸轮轴信号正常,获取凸轮轴信号;

根据凸轮轴信号,获取各缸与凸轮轴的对应位置;

根据各缸与凸轮轴的对应位置,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

当曲轴信号异常,而凸轮轴信号正常时,可以通过凸轮轴的多个信号齿的信号获取各缸的位置,进而控制喷油器对各缸进行喷油。

进一步地,S102步骤后还包括以下步骤:

根据曲轴信号异常且凸轮轴信号异常,控制触发预警装置。

当曲轴信号异常且凸轮轴信号异常时,发动机无法获取到曲轴与发动机各缸的对应关系,也无法获取到凸轮轴与发动机各缸的对应关系,此时,触发预警装置,以向使用人员报警,对发动机进行检修。

在本发明的一些实施例中,S10步骤前,还包括以下步骤:

控制发动机以固定转速运行。

以保证发动机的转动均匀,避免因发动机转速不均匀造成的误判情况。

本发明第二方面的实施例提供了一种发动机的控制系统,所述发动机的控制方法用于实施根据上述任一实施例所述的发动机的控制方法,所述发动机包括:

获取单元,用于获取曲轴的转角、获取进气管的进气压力;

控制单元,用于控制关闭与曲轴的所述转角对应的一个气缸的进气门、根据进气管的进气压力大于预设压力值,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

根据本发明实施例的发动机的控制系统,通过获取单元获取曲轴的转角,得到与该曲轴转角对应的两个第一气缸,选择其中一个第一气缸,通过控制的单元控制位于第一气缸下一顺序位(开启位置)的第二气缸的进气门关闭,当曲轴转动到第二气缸的位置时,进气门关闭呈关闭状态,气体无法通过进气门进入到第二气缸中,从而使进气管内的压力增大,当获取单元获取到的进气管内的压力超过预设压力值时,说明第二气缸与曲轴的该角度对应,从而可以判断出各气缸与曲轴的位置的一一对应关系,控制的单元控制喷油器依次对各缸进行喷油。

本发明的发动机,通过进气管内的压力值可以判断出曲轴的角度与各气缸的对应关系,因此,该控制方法进在发动机冲程结束后即可判断曲轴的角度与各气缸的对应关系是否正确,从而节省了实践,实现快速启动发动机目的,同时,该控制方法无需额外喷射燃油,从而节约成本。

在本发明的一些实施例中,所述控制关闭与曲轴的所述转角对应的一个气缸的进气门之前,所述控制单元还用于根据进气管的进气压力小于等于预设压力值并跳转到所述获取曲轴的转角的步骤。

在本发明的一些实施例中,所述获取单元还用于:

获取曲轴信号状态;

获取凸轮轴信号状态;

根据曲轴信号正常且凸轮轴信号异常,获取曲轴的转角。

获取曲轴的转角前,首先判断曲轴与凸轮轴的信号状态,若曲轴信号正常,凸轮轴信号异常,若曲轴与凸轮轴信号均异常,则无需获取曲轴转角。

在本发明的一些实施例中,所述获取单元用于根据曲轴信号异常且凸轮轴信号正常,获取凸轮轴信号;根据凸轮轴信号,获取各缸与凸轮轴的对应位置;

所述控制单元用于根据各缸与凸轮轴的对应位置,控制喷油器依次对各缸进行喷油。

本发明第三方面的实施例提供了一种发动机,所述发动机为可单独控制各缸进气门开闭的发动机,所述发动机包括上述任意实施例所述的发动机的控制系统。

根据本发明实施例的发动机,与本发明的发动机控制系统具有相同的技术效果,在此不再赘述。

以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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