[发明专利]内燃机汽缸识别装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽缸识别装置，用来识别处于某一特定冲程的一台运转的内燃机的一个汽缸或几个汽缸。尤其适用于汽车内燃机的汽缸识别装置。

背景技术

内燃机的工作循环包括一系列的工作冲程，如两个或四个。因而，对具有两个或更多汽缸的多缸内燃机而言，确定各个汽缸处于某一特定的冲程，如压缩冲程，对发动机的点火或燃油喷射或类似工作过程的定时控制是非常必要，这就需要一套汽缸识别装置。

根据现有技术，有许多种这样的汽缸识别装置。现有技术中第一种出于上述目的的实施方式，如在日本公开特许公报昭6337336号的图2及图3所公开的，用从曲轴转角检测传感器和安装于凸轮轴上的汽缸识别传感器获得的信号，第一个汽缸的压缩冲程就可以被识别出来。

根据现有技术的第2种实施方式，如日本公开特许公报平586953号所公开的那样，在凸轮轴上安装有转动检测盘，在该盘上以不相等的间隔设有三个用于曲轴转角识别的突起；由于增加了一个识别第一汽缸的突起，信号序列的产生是不等间隔的；对该信号序列的脉冲间隔排列状态进行检测，在某一时间点时，当检测到的曲轴转角识别脉冲可以唯一地由预先定义的排列状态类型解释时，曲轴转角就可以被确定出来；当检测到预先定义的包含汽缸识别脉冲的信号排列类型时，或在一汽缸识别脉冲时检测到预先脉冲间隔的变化时，在该时间点上汽缸就可以被识别了。通过在预置脉冲间隔的变化被检测到的某一时间点来识别汽缸的方法，在下文参照附图2作了简要的描述。附图2所针对的是一台三缸内燃机，该图表示了每个汽缸的冲程与曲轴转角传感器所检测位置之间的关系。吸气冲程以“O”符号作标志，而箭头代表点火位置。每一汽缸从压缩冲程开始，产生两个信号(A信号和B信号)，当检测到其中某一汽缸的压缩冲程时，还产生另外一个C信号，图中曲轴的两圈旋转完成了四冲程内燃机的基本循环。图2中信号A、B以及C的详细位置关系在图3中作了详细的说明。在该图中，用符号CR代表由曲轴转角传感器所检测到的信号产生位置。信号A在各个汽缸压缩冲程上死点前75°产生，信号B也在各个汽缸压缩冲程上死点前5°产生，而信号C在曲轴旋转两圈的时间内只在其中某一汽缸于压缩冲程上死点前210°时产生一次，信号C之间的转角间隔比其它信号间的间隔要小。当该表中给出的识别条件满足时，汽缸识别就完成了。更确切地说，识别是根据公式1进行的，该公式是以信号CR间的时间迟滞为基础形成的。公式1如下：

        TRATIO≥MKRAT#                       ...(1)此处MKRAT#为汽缸识别系数，TRATIO为脉冲周期率。关于TRATIO是以公式2进行计算的，公式2如下：

     TRATIO＝(Told1+Told2)/T                      ...(2)式中Told1为紧靠前的上一脉冲周期，Told2为紧邻Told1的前一脉冲周期，T代表最近的脉冲周期。

所述的MKRAT#取值为5左右。这样，将各参数转化为转角率之后，当信号C产生时，Told2的值为175°，Told1为65°，T为35°，因而TRATIO＝(175+65)/35＝7.5，同样地，当信号B产生时，Told2的值为65°，Told1为175°，T为35°，从而TRATIO＝(65+175)/65＝3.7。当信号A产生时，Told2的值为170°，Told1为65°，T为170°，所以TRATIO＝(170+65)/170＝1.38。总之，当信号A产生时，TRATIO的值为1.38，信号B产生时为3.7，信号C产生时为7.5。从而，如果将汽缸识别系数MKRAT#的值设为5时，信号C就可以同信号A、B区别开来。

然而，首先，在上文提到的现有技术的第一种实施方式，存在这样的问题，当内燃机被启动时，最大的情况下直到曲轴完成了一个完全的转动，即曲轴完成了两圈转动时，汽缸识别才能进行。其次，在现有技术的第二种实施方式中，虽然内燃机的冲程识别可以即时地实现，但是如果因为识别过程是以信号间的时间比率为基础完成而使内燃机的运转处于大的波动，则存在误识别的风险。此外，由于只采用了一个转动检测传感器(曲轴转角传感器)，虽然具有成本优势，但出现了在传感器失效的情况下，内燃机将会停止工作的问题。