| 专利名称： | 发动机的控制方法和系统 | ||
| 专利名称(英文)： | Engine control method and system | ||
| 专利号： | CN201610006956.1 | 申请时间： | 20160105 |
| 公开号： | CN105626280A | 公开时间： | 20160601 |
| 申请人： | 北京新能源汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 102606 北京市大兴区采育经济开发区采和路1号 | ||
| 发明人： | 王泽兴; 李中兴 | ||
| 分类号： | F02D29/06 | 主分类号： | F02D29/06 |
| 代理机构： | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 宋合成 |
| 摘要： | 本发明公开了一种发动机的控制方法和系统，其中，发动机的控制方法包括以下步骤：接收旋变传感器采集的发电机位置信号；接收凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号；根据发电机位置信号和发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角；以及根据曲轴转角确定发动机每一缸的状态，并根据发动机每一缸的状态对发动机进行控制。本发明实施例的发动机的控制方法和系统，取消了曲轴位置传感器、曲轴盘、分度盘等复杂部件，降低了硬件成本，通过发电机和发动机同轴连接，能够对发动机进行精准地控制。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a method and system for control of the engine, wherein the engine control method comprises the following steps : receiving rotary change of the position signal generator; receiving camshaft sensor acquisition of the piston each of the cylinders of the engine position signal; and according to the position of the engine piston of each of the cylinders of the engine the position of the crank angle signal is determined; according to the crank angle of the engine and determining the state of each of the cylinders, and according to the state of each of the cylinders of the engine to the engine control. The embodiment of the invention of the control method and system of the engine, the crankshaft position sensor, crank plate, complex components such as indexing plate, reduces the cost of hardware, is coaxially connected with the generator and the engine, the engine can be controlled accurately. | ||
1.一种发动机的控制方法，其特征在于，发电机设有旋变传感器，发动机设有凸轮轴 传感器，所述发动机与所述发电机同轴连接，所述方法包括： 接收所述旋变传感器采集的发电机位置信号； 接收所述凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号； 根据所述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角；以及 根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对 所述发动机进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸 的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控制，包括： 查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸 的状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第一预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于作功状态，第二 缸处于排气状态，第三缸处于压缩状态，第四缸处于进气状态。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第二预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于排气状态，第二 缸处于进气状态，第三缸处于作功状态，第四缸处于压缩状态。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第三预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于进气状态，第二 缸处于压缩状态，第三缸处于排气状态，第四缸处于作功状态。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第四预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于压缩状态，第二 缸处于作功状态，第三缸处于进气状态，第四缸处于排气状态。
7.一种发动机的控制系统，其特征在于，包括： 发电机、发动机和控制器； 所述发电机与所述发动机同轴连接； 所述发电机设有旋变传感器，所述旋变传感器用于采集所述发电机位置信号； 所述发动机设有凸轮轴位置传感器，所述凸轮轴位置传感器用于采集的发动机每一缸 对应的活塞的位置信号； 所述控制器分别与所述发电机和所述发动机相连，用于接收所述发电机位置信号和所 述发动机每一缸活塞的位置信号，并根据所述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的 位置信号确定曲轴转角，以及根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸的状态，并根据所 述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控制。
8.如权利要求7所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸 的状态。
9.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第一预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于作功状态，第二 缸处于排气状态，第三缸处于压缩状态，第四缸处于进气状态。
10.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第二预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于排气状态，第二 缸处于进气状态，第三缸处于作功状态，第四缸处于压缩状态。
11.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第三预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于进气状态，第二 缸处于压缩状态，第三缸处于排气状态，第四缸处于作功状态。
12.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第四预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于压缩状态，第二 缸处于作功状态，第三缸处于进气状态，第四缸处于排气状态。
1.一种发动机的控制方法，其特征在于，发电机设有旋变传感器，发动机设有凸轮轴 传感器，所述发动机与所述发电机同轴连接，所述方法包括： 接收所述旋变传感器采集的发电机位置信号； 接收所述凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号； 根据所述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角；以及 根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对 所述发动机进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸 的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控制，包括： 查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸 的状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第一预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于作功状态，第二 缸处于排气状态，第三缸处于压缩状态，第四缸处于进气状态。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第二预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于排气状态，第二 缸处于进气状态，第三缸处于作功状态，第四缸处于压缩状态。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第三预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于进气状态，第二 缸处于压缩状态，第三缸处于排气状态，第四缸处于作功状态。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状 态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸的状态，包括： 当所述曲轴转角处于第四预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于压缩状态，第二 缸处于作功状态，第三缸处于进气状态，第四缸处于排气状态。
7.一种发动机的控制系统，其特征在于，包括： 发电机、发动机和控制器； 所述发电机与所述发动机同轴连接； 所述发电机设有旋变传感器，所述旋变传感器用于采集所述发电机位置信号； 所述发动机设有凸轮轴位置传感器，所述凸轮轴位置传感器用于采集的发动机每一缸 对应的活塞的位置信号； 所述控制器分别与所述发电机和所述发动机相连，用于接收所述发电机位置信号和所 述发动机每一缸活塞的位置信号，并根据所述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的 位置信号确定曲轴转角，以及根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸的状态，并根据所 述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控制。
8.如权利要求7所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状态的对应关系表，以确定所述发动机每一缸 的状态。
9.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第一预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于作功状态，第二 缸处于排气状态，第三缸处于压缩状态，第四缸处于进气状态。
10.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第二预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于排气状态，第二 缸处于进气状态，第三缸处于作功状态，第四缸处于压缩状态。
11.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第三预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于进气状态，第二 缸处于压缩状态，第三缸处于排气状态，第四缸处于作功状态。
12.如权利要求8所述的发动机的控制系统，其特征在于，所述控制器，用于： 当所述曲轴转角处于第四预设区间时，确定所述发动机的第一缸处于压缩状态，第二 缸处于作功状态，第三缸处于进气状态，第四缸处于排气状态。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机的控制方法和系统。
背景技术
目前，发动机的曲轴位置主要通过曲轴位置传感器、曲轴盘、分度盘等多种测量设备 进行测量，然后通过复杂的计算过程获得当前发动机每一缸的运行状态，不仅硬件成本高， 而且计算过程复杂，对发动机的控制不够精准。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种发动机的控制方法，取消了曲轴位置传感器、曲轴盘、分度盘等复杂部 件，降低了硬件成本，通过发电机和发动机同轴连接，能够对发动机进行精准地控制。
本发明的第二个目的在于提出一种发动机的控制系统。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种发动机的控制方法，包括：接 收所述旋变传感器采集的发电机位置信号；接收所述凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活 塞的位置信号；根据所述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转 角；以及根据所述曲轴转角确定所述发动机每一缸的状态，并根据所述发动机每一缸的状 态对所述发动机进行控制。
本发明实施例的发动机的控制方法，通过接收所述旋变传感器采集的发电机位置信号， 接收所述凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号，根据所述发电机位置信号和 所述发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角，以及根据所述曲轴转角确定所述发动机 每一缸的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控制，取消了曲轴位置 传感器、曲轴盘、分度盘等复杂部件，降低了硬件成本，通过发电机和发动机同轴连接， 能够对发动机进行精准地控制。
本发明第二方面实施例提出了一种发动机的控制系统，包括：发电机、发动机和控制 器；所述发电机与所述发动机同轴连接；所述发电机设有旋变传感器，所述旋变传感器用 于采集所述发电机位置信号；所述发动机设有凸轮轴位置传感器，所述凸轮轴位置传感器 用于采集的发动机每一缸对应的活塞的位置信号；所述控制器分别于所述发电机和所述发 动机相连，用于接收所述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的位置信号，并根据所 述发电机位置信号和所述发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角，以及根据所述曲轴 转角确定所述发动机每一缸的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控 制。
本发明实施例的发动机的控制系统，通过接收所述旋变传感器采集的发电机位置信号， 接收所述凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号，根据所述发电机位置信号和 所述发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角，以及根据所述曲轴转角确定所述发动机 每一缸的状态，并根据所述发动机每一缸的状态对所述发动机进行控制，取消了曲轴位置 传感器、曲轴盘、分度盘等复杂部件，降低了硬件成本，通过发电机和发动机同轴连接， 能够对发动机进行精准地控制。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的发动机的控制方法的流程图。
图2是根据本发明一个实施例的发动机的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的发动机的控制方法和系统。
图1是根据本发明一个实施例的发动机的控制方法的流程图。
如图1所示，发动机的控制方法可包括：
S1，接收旋变传感器采集的发电机位置信号。
具体地，发电机可设有旋变传感器，旋变传感器可采集发电机的位置信号。然后控制 器可接收该发电机位置信号。
S2，接收凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号。
具体地，发动机可设有凸轮轴传感器，凸轮轴传感器可采集发动机每一缸活塞的位置 信号。以四缸发动机为例，发动机每一缸活塞的位置信号可以是第一缸在上止点，第二缸 在下止点，第三缸在上止点，第四缸在下止点。
S3，根据发电机位置信号和发动机每一缸活塞的位置信号确定曲轴转角。
具体地，发动机和发电机设置为同轴连接，也就是说发动机和发电机可同步旋转。旋 变传感器采集的发电机的初始位置和发动机第一缸的活塞的上止点保持一个对应关系，由 于是同步旋转，由此可推断出曲轴角度。
S4，根据曲轴转角确定发动机每一缸的状态，并根据发动机每一缸的状态对发动机进 行控制。
具体地，可查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状态的对应关系表，以确定发动机 每一缸的状态。举例来说，以四缸发动机为例，点火顺序为1-3-4-2，曲轴转角和发动机每 一缸的状态可如表1所示，
曲轴转角 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 0-180度 作功 排气 压缩 进气 180-360度 排气 进气 作功 压缩 360-540度 进气 压缩 排气 作功 540-720度 压缩 作功 进气 排气
表1
当曲轴转角处于第一预设区间即0至180度时，确定发动机的第一缸处于作功状态， 第二缸处于排气状态，第三缸处于压缩状态，第四缸处于进气状态。
同理，当曲轴转角处于第二预设区间即180至360度时，确定发动机的第一缸处于排 气状态，第二缸处于进气状态，第三缸处于作功状态，第四缸处于压缩状态。
当曲轴转角处于第三预设区间即360至540度时，确定发动机的第一缸处于进气状态， 第二缸处于压缩状态，第三缸处于排气状态，第四缸处于作功状态。
当曲轴转角处于第四预设区间即540至720度时，确定发动机的第一缸处于压缩状态， 第二缸处于作功状态，第三缸处于进气状态，第四缸处于排气状态。
其中，作功状态对应的是点火动作，进气状态对应的则是喷油动作，由此可对发动机 每一缸进行精准控制。
应当理解的是，1-3-4-2的点火顺序为常用点火顺序，此处仅为示例。也可根据实际应 用，使用其他点火顺序，如1-2-4-3的点火顺序等对发动机进行控制，如表2所示。
曲轴转角 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 0-180度 作功 压缩 排气 进气 180-360度 排气 作功 进气 压缩 360-540度 进气 排气 压缩 作功 540-720度 压缩 进气 作功 排气
表2
本发明实施例的发动机的控制方法，通过接收旋变传感器采集的发电机位置信号，接 收凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号，根据发电机位置信号和发动机每一 缸活塞的位置信号确定曲轴转角，以及根据曲轴转角确定发动机每一缸的状态，并根据发 动机每一缸的状态对发动机进行控制，取消了曲轴位置传感器、曲轴盘、分度盘等复杂部 件，降低了硬件成本，通过发电机和发动机同轴连接，能够对发动机进行精准地控制。
为实现上述目的，本发明还提出一种发动机的控制系统。
图2是根据本发明一个实施例的发动机的控制系统的结构示意图。
如图2所示，发动机的控制系统可包括：发电机100、发动机200以及控制器300。
其中，发电机100和发动机200同轴连接，实现同步旋转。
发电机100可设有旋变传感器110，旋变传感器110可采集发电机的位置信号。然后控 制器300可接收该发电机位置信号。
发动机200可设有凸轮轴传感器210，凸轮轴传感器210可采集发动机每一缸活塞的位 置信号。以四缸发动机为例，发动机每一缸活塞的位置信号可以是第一缸在上止点，第二 缸在下止点，第三缸在上止点，第四缸在下止点。
控制器300分别与发电机100和发动机200相连。控制器300可接收发电机位置信号 和发动机每一缸活塞的位置信号，并根据发电机位置信号和发动机每一缸活塞的位置信号 确定曲轴转角，以及根据曲轴转角确定发动机每一缸的状态，并根据发动机每一缸的状态 对发动机进行控制。
具体地，旋变传感器采集的发电机的初始位置和发动机第一缸的活塞的上止点保持一 个对应关系，由于是同步旋转，控制器300可根据发电机位置信号和发动机每一缸活塞的 位置信号确定曲轴转角。
然后，控制器300可查询预设的曲轴转角和发动机每一缸的状态的对应关系表，以确 定发动机每一缸的状态。举例来说，以四缸发动机为例，点火顺序为1-3-4-2，曲轴转角和 发动机每一缸的状态可如表1所示，
曲轴转角 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 0-180度 作功 排气 压缩 进气 180-360度 排气 进气 作功 压缩 360-540度 进气 压缩 排气 作功 540-720度 压缩 作功 进气 排气
表1
当曲轴转角处于第一预设区间即0至180度时，确定发动机的第一缸处于作功状态， 第二缸处于排气状态，第三缸处于压缩状态，第四缸处于进气状态。
同理，当曲轴转角处于第二预设区间即180至360度时，确定发动机的第一缸处于排 气状态，第二缸处于进气状态，第三缸处于作功状态，第四缸处于压缩状态。
当曲轴转角处于第三预设区间即360至540度时，确定发动机的第一缸处于进气状态， 第二缸处于压缩状态，第三缸处于排气状态，第四缸处于作功状态。
当曲轴转角处于第四预设区间即540至720度时，确定发动机的第一缸处于压缩状态， 第二缸处于作功状态，第三缸处于进气状态，第四缸处于排气状态。
其中，作功状态对应的是点火动作，进气状态对应的则是喷油动作，由此可对发动机 每一缸进行精准控制。
应当理解的是，1-3-4-2的点火顺序为常用点火顺序，此处仅为示例。也可根据实际应 用，使用其他点火顺序，如1-2-4-3的点火顺序等对发动机进行控制，如表2所示。
曲轴转角 第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 0-180度 作功 压缩 排气 进气 180-360度 排气 作功 进气 压缩 360-540度 进气 排气 压缩 作功 540-720度 压缩 进气 作功 排气
表2
本发明实施例的发动机的控制系统，通过接收旋变传感器采集的发电机位置信号，接 收凸轮轴传感器采集的发动机每一缸活塞的位置信号，根据发电机位置信号和发动机每一 缸活塞的位置信号确定曲轴转角，以及根据曲轴转角确定发动机每一缸的状态，并根据发 动机每一缸的状态对发动机进行控制，取消了曲轴位置传感器、曲轴盘、分度盘等复杂部 件，降低了硬件成本，通过发电机和发动机同轴连接，能够对发动机进行精准地控制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、 “宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、 “水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径 向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便 于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以 特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以 明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个， 例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固 定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以 是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的 普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以 是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征 在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或 仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下 面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二 特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具 体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材 料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意 性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特 点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下， 本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特 征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。
